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Bei der Immuntherapie wird das eigene Immunsystem des Patienten so umprogrammiert, dass es Tumorzellen erkennt und zerstört. Die Hauptmodalitäten sind: Immun-Checkpoint-Inhibitoren (Anti-PD-1, Anti-PD-L1, Anti-CTLA-4), CAR-T-Zelltherapie (T-Lymphozyten des Patienten, die so verändert wurden, dass sie einen tumorspezifischen chimären Rezeptor exprimieren) und Zytokine. Im Gegensatz zur Chemotherapie kann die Immuntherapie dauerhafte Reaktionen (Jahre) hervorrufen, da sie das immunologische Gedächtnis aktiviert.

CAR-T-Zellen dehnen sich nach der Infusion exponentiell aus, wenn sie auf Tumorzellen treffen, die das Zielantigen exprimieren (CD19 bei B-Lymphomen, BCMA bei Myelomen). Die Dynamik folgt einem Lotka-Volterra-Modell: CAR-T (Räuber) dehnt sich abhängig von der Häufigkeit des Tumors (Beute) aus und zerstört Tumorzellen mit gesättigter Kinetik. Die Tumorkontrolle erfordert k_kill × T_CAR > r (Tumorproliferationsrate): Wenn CAR-Ts eine kritische Zahl nicht erreichen, kann der Tumor entkommen.

Das Zytokin-Freisetzungssyndrom (CRS) ist die schwerste Toxizität der CAR-T-Therapie: Eine massive Aktivierung von Makrophagen und CAR-T führt zu einem Sturm von IL-6, IL-1, IFN- hohes Fieber, Hypotonie, Hypoxie (Grad 34: systemisches Entzündungsreaktionssyndrom). Das Modell quantifiziert die IL-6-Produktion als Funktion der CAR-T-Aktivität x Tumormasse. Tocilizumab (Anti-IL-6-Rezeptor) reduziert k_deg/erhöht die IL-6-Clearance und kontrolliert CRS innerhalb von 2448 Stunden, ohne die Antitumorwirksamkeit zu beeinträchtigen.

Checkpoint-Inhibitoren (Anti-PD-1: Pembrolizumab, Nivolumab) blockieren das PD-1/PD-L1-Hemmsignal, das Tumore nutzen, um infiltrierende zytotoxische T-Lymphozyten abzuschalten. Das PD-1-Signal folgt einer Langmuir-Isotherme: PD1_signal = [PD-L1]/(K_PD + [PD-L1]). Anti-PD-1 konkurriert um den Rezeptor, erhöht K_PD und reduziert das PD1_signal Freisetzung von T_ef aus der Blockade Expansion und Antitumoraktivität. Die Reaktion auf Checkpoints korreliert mit der Tumormutationslast (TMB): Tumore mit hohem TMB weisen besser erkennbare Neoantigene auf.

Der abskopale Effekt (von lateinisch: außerhalb des Ziels) ist die Reaktion von Fernmetastasen bei der Behandlung eines einzelnen Tumors mit lokaler Strahlentherapie: RT setzt Tumorantigene frei (immunogener Zelltod), die tumorspezifische CD8+ T-Lymphozyten aktivieren, die die Metastasen systemisch verbreiten und angreifen. Dieser Effekt ist bei RT allein selten, wird jedoch durch die Kombination aus RT + Anti-PD-1 dramatisch verstärkt. Die Pharmakokinetik monoklonaler Antikörper (t½_ 24 Wochen für therapeutisches IgG1) ermöglicht eine Dosierung alle 26 Wochen.

>Modell

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Beschreibung

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