Die BRAFV600E-Mutation, die in etwa 50 % der kutanen Melanome auftritt, bewirkt eine konstitutive Aktivierung des BRAF-MEK-ERK (MAPK)-Signalwegs und damit die Tumorproliferation. Ein schnelles und hohes klinisches Ansprechen kann durch die Anwendung von MAPK–Inhibitoren (MAPKi) wie BRAFi und MEKi, als Einzelwirkstoffe oder in Kombination, erreicht werden. Dennoch schreitet die Erkrankung bei der Mehrzahl der behandelten Patienten aufgrund von Resistenzen voran. Um das Langzeitüberleben von Patienten zu verbessern wird eine Kombination aus gezielter Therapie und Immun-Checkpoint-Blockade vorgeschlagen. Inwieweit BRAFi die Immunogenität des Melanoms über die Zeit beeinflussen kann, ist jedoch weitgehend unbekannt. Darüber hinaus zeigt ein beträchtlicher Teil der Patienten kein Ansprechen auf die Immun-Checkpoint- Blockade, was auf “immune escape”-Mechanismen hindeutet. Da IFN-γ bekanntermaßen eine essentielle Rolle bei der Tumorkontrolle durch CD8+ T-Zellen spielt, welche die Anti-Tumor-Effektoren in der immunmodulierenden Antikörpertherapie darstellen, war es das erste Ziel dieser Arbeit, Mechanismen zu untersuchen, die zur Insensitivität von Melanomzellen gegenüber IFN-γ beitragen. Das zweite Ziel bestand darin, die Auswirkungen der MAPK-Hemmung auf die Erkennung von humanen Melanomzellen durch autologe CD8+ T-Zellen und NK- Zellen zu untersuchen, um Erkenntnisse hinsichtlich der zugrundeliegenden Mechanismen zu gewinnen und Vorschläge zu möglichen Behandlungsstrategien für das maligne Melanom zu entwickeln. Dazu wurden mehrere Patientenmodelle bestehend aus Gewebe, korrespondierenden Zelllinien, autologen CD8+ T-Zellen und NK-Zellen verwendet. Der erste Artikel in dieser Arbeit zeigt, dass IFN-γ-resistente Melanomzell- Populationen im Krankheitsverlauf unter dem selektiven Druck einer wirksamen Anti- Tumor-Immunantwort bei Patienten, die verschiedene Arten von Immuntherapie erhalten, entstehen können. Dabei wurden der Verlust von chromosomalem Material und nachfolgende inaktivierende Mutationen in Genen des Typ II IFN-Signalwegs (z.B. JAK1, JAK2) als ursächlich für die Unempfindlichkeit von Melanomzellen gegenüber den antitumorigenen Eigenschaften von IFN-γ identifiziert. Darüber hinaus konnte demonstriert werden, dass sich IFN-γ-resistente Zellen zu HLA Klasse I-negativen Populationen entwickeln können, in dem Gene, die an der Antigenpräsentation beteiligt sind, expressionell stillgelegt werden und nicht länger durch IFN-γ induziert werden können. Dieser Mechanismus kann dazu führen, dass Melanomzellen vollständig der Erkennung durch CD8+ T-Zellen entkommen, was immuntherapeutische Ansätze unwirksam machen würde. Diese Ergebnisse weisen darauf hin, dass das Screening von Tumorläsionen auf genetische Defekte im IFN-γ- Signalweg bei der Auswahl von Patienten für eine Immuntherapie in Betracht gezogen werden sollte. Die zwei folgenden Veröffentlichungen befassen sich mit den Auswirkungen von MAPKi auf die Erkennung verschiedener Patienten-abgeleiteter Melanomzelllinien durch NK-Zellen und CD8+ T-Zellen. Der in der Arbeit vorgestellte Artikel II zeigt, dass bereits nach 2-3 Tagen unter BRAFi-Behandlung Melanomzellvarianten entstehen, die der Erkennung durch NK-Zellen entgehen, in dem sie die Oberflächenexpression von NK-Zell-aktivierenden Liganden stark reduzieren. Der Herabregulierung von Liganden und der dadurch verschlechterten Erkennung von BRAFi-behandelten Melanomzellen durch NK-Zellen konnte durch die gleichzeitige Anwendung des HDAC-Inhibitors, Natriumbutyrat, entgegengewirkt werden. Darüber hinaus können die pro-apoptotischen Eigenschaften von BRAFi und HDACi gegenüber Melanomzellen durch die immunologisch favorisierte Doppelbehandlung kombiniert werden. Der dritte Artikel demonstriert die Entwicklung einer Kreuzresistenz des Melanoms gegenüber dem bestehenden tumorspezifischen T- Zell-Repertoire im Verlauf einer BRAFi-Behandlung. Während die antigenspezifischen CD8+ T-Zellen kurzzeitig (3, 7 Tage) BRAFi-behandelte Melanomzellen effizient erkannten, zeigten sie eine eingeschränkte Reaktionsfähigkeit gegenüber langzeitexponierten (14, 21 Tage) Tumorzellen. Der Grund dafür war, die behandlungszeitabhängige Herunterregulation von Zielantigenen. Den Ergebnissen zu Folge verändert MAPKi das Expressionsprofil von Tumorantigenen über die Zeit der Behandlung stark und begünstigt das Auswachsen von Melanomvarianten, die sowohl gegen T-Zellen als auch gegen zielgerichtete Therapien resistent sind. Dies weist darauf hin, dass eine MAPKi- Behandlung, die der T-Zellen-basierten Immuntherapie vorangeht, für die Melanombehandlung nachteilig sein könnte. Um einen langfristigen Nutzen zu erzielen und eine Kreuzresistenz zu vermeiden, erscheint es daher sinnvoll, die gezielte Therapie durch eine frühe sequenzielle oder simultane Immuntherapie zu ergänzen, jedoch nur dann, wenn keine genetischen Defekte im IFN-γ-Signalweg und/oder in der Antigenpräsentation im Tumor vorliegen.