Arbeitsgruppe Regulatorische Immunzellen

Forschungsschwerpunkt

Trotz aller Forschungsbemühungen kann sich ein Großteil der fortgeschrittenen Tumoren im Kopf-Hals-Bereich der Therapie erfolgreich entziehen. Als Konsequenz leiden die Patienten an Tumoren, welche rezidivierend wachsen oder metastasieren und die Überlebenszeit deutlich verkürzen.


Bei den ‚Immune Escape‘ spielen neben der Herunterregulation von immunogenen Oberflächenmolekülen und der Expression von immunsuppressiven Botenstoffen vor allem die regulatorischen Immunzellen eine wichtige Rolle. Sowohl das fortschreitende Tumorwachstum als auch die jeweilige onkologische Therapie können das Immunsystem der Tumorpatienten nachhaltig verändern. Da uns in den vergangenen Jahren klargeworden ist, wie sehr das Immunsystem das Tumorwachstum beeinflussen kann, steht diese Interaktion zwischen Tumorzellen und regulatorischen Immunzellen im Fokus der Arbeitsgruppe.

 

Leitung der Arbeitsgruppe Regulatorische Immunzellen

Profilbild von Prof. Dr. med. Patrick Schuler

Prof. Dr. med. Patrick Schuler

Oberarzt

Tumorzellen

 

 

Aktuelle Forschungsprojekte

Intrazelluläre Signalwege in regulatorischen B-Zellen.

 

Adenosin-produzierende B-Zellen mit immunsuppressiven Eigenschaften können regelmäßig im Blut und Tumorgewebe von Tumorpatienten nachgewiesen werden. Die Bruton’sche Tyrosin Kinase (BTK) ist ein zentrales Element der intrazellulären Signalkette in diesen regulatorischen B-Zellen. Die Zusammenhänge zwischen Adenosin-Produktion, Blockade der BTK und Funktion der B-Zellen werden im Detail erforscht. Publikation: Jeske SS et al., Cancer Immunology Immunotherapy. 2020 Jul;69(7):1205-1216.

 

Das adenoidzystische Karzinom

 

Das adenoidzystische Karzinom der Speicheldrüsen ist ein bösartiger Tumor, welcher sich aufgrund seines langsamen Wachstums und seines atypischen hämatogenen Metastasierungsmusters grundsätzlich von dem häufig auftretenden Plattenepithelkarzinom unterscheidet. Die Untersuchung des Immuninfiltrats kann helfen, die Therapie dieser seltenen Tumorentität zu verbessern und für immuntherapeutische Ansätze zu öffnen. Publikation: Jeske S et al., Eur Arch ORL. 2019. May;276(5):1465-1473.

 

 

 

Regulatorische B-Zellen im Tumormikromilieu

 


Die Infiltration des Tumorgewebes mit Immunzellen hat einen wesentlichen Einfluss auf das Tumorwachstum. Während immunkompetente Zellen die Tumorzellen eliminieren können, führen regulatorische Zellpopulationen im Tumormikromilieu zur Suppression des Immunsystems. Regulatorische T-Zellen sind somit ein wesentlicher Bestandteil des Immune Escape Mechanismus. Der Nachweis und die funktionelle Beschreibung von regulatorischen B-Zellen im Tumorgewebe stehen im Mittelpunkt des Projekts.
 

Regulatorische Immunzellen unter Chemotherapie

 

Durch die erfolgreiche Einführung der Checkpoint-Inhibitoren nimmt die Immuntherapie eine zunehmend wichtige Rolle in der Therapie der Tumorpatienten ein. Unklar sind bisher die gegenseitigen Wechselwirkungen zwischen der Checkpoint-Inhibition und der Standard-Therapie, wie Radiochemotherapie. Im Rahmen ihrer Masterarbeit für molekulare Medizin hat Frau Puntigam die Expression von Checkpoint-Rezeptoren auf verschiedenen Immunzellen untersucht. Frau Puntigam hat Reisestipendien der deutschen HNO-Gesellschaft und des Hertha-Nathorff-Programms der Universität Ulm erhalten und führt das Projekt aktuell als wissenschaftliche Hilfskraft fort. Publikation: Puntigam et al., Int J Mol Sciences. 2020 Jul 22;21(15):E5181.

Checkpoint-Expression auf Immunzellen

Projektleitung: cand. med. Lisa Puntigam, M.Sc.

Durch die erfolgreiche Einführung der Checkpoint-Inhibitoren nimmt die Immuntherapie eine zunehmend wichtige Rolle in der Therapie der Tumorpatienten ein. Unklar sind bisher die gegenseitigen Wechselwirkungen zwischen der Checkpoint-Inhibition und der Standard-Therapie, wie Radiochemotherapie. Im Rahmen ihrer Masterarbeit für molekulare Medizin hat Frau Puntigam die Expression von Checkpoint-Rezeptoren auf verschiedenen Immunzellen untersucht. Frau Puntigam hat Reisestipendien der deutschen HNO-Gesellschaft und des Hertha-Nathorff-Programms der Universität Ulm erhalten und führt das Projekt aktuell als wissenschaftliche Hilfskraft fort.

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Lisa Puntigam

Wissenschaftliche Hilfskraft

Biopanel-basierte Immuntherapie und Polyfunktionalität von T-Zellen

Projektleitung: Dr. med. Johannes Döscher

1. Für Patienten mit fortgeschrittenem Kopf- Hals-Karzinom sind die Therapiemöglichkeiten oft begrenzt. Mithilfe eines Biopanels werden verschiedene Proteine auf den Tumorzellen nachgewiesen, welche dann eine palliative Antikörpertherapie ermöglichen können. Das Expressionsmuster verschiedener Tumorentitäten und der klinische Verlauf der behandelten Patienten werden im Rahmen des translationalen Forschungsprojektes in enger Kooperation mit den Kollegen der Pathologie aufgearbeitet. 


2. Die Expression von inflammatorischen Zytokinen durch humane T-Zellen ist ein wesentlicher Bestandteil der Immunantwort in Tumorpatienten. Moderne Verfahren der Durchflusszytometrie erlauben den Nachweis von multiplen Zytokinen in einzelnen T-Zellen. So können Rückschlüsse auf die Polyfunktionalität der Zellen gezogen werden. Diese Arbeit untersucht, wie sich diese Funktion der T-Zellen in Patienten unter Radiochemotherapie verändert. Publikation: Döscher et al., Strahlenther. Onkol., 2018.


3. Ein weiteres Projekt untersucht die Veränderungen von Immuncheckpoints unter primärer Radiochemotherapie. Es soll hierdurch ermöglicht werden, die beste Immuntherapieform und den optimalen Zeitpunkt in Kombination mit einer klassischen Radiochemotherapie zu definieren.
 

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PD Dr. med Johannes Döscher

Facharzt

Das Immunsystem im Alter

Projektleitung: Dr. med. Marlene Wigand

Die Gruppe an Tumorpatienten in fortgeschrittenem Alter wird aufgrund der demographischen Entwicklungen und der verbesserten medizinischen Versorgung ständig größer. Neue immuntherapeutische Ansätze können aufgrund ihres guten Nebenwirkungsprofils besonders für diese Patientengruppe interessant sein. Um die Therapie effektiv gestalten zu können, müssen die Veränderungen des Immunsystems im Alter verstanden werden. Diese translationale Arbeit untersucht Immunzellen im Blut und Tumorgewebe von Patienten unterschiedlicher Altersgruppen. Publikationen: Jeske SS et al. Immunity & Ageing. 2020 Feb 12;17:3. & Wigand et al., HNO. 2020 Mar;68(3):177-183

 

Herr Ju Xin hat im Oktober 2017 seine experimentelle Doktorarbeit in unserem onkologischen Forschungslabor begonnen. Er hat seine Facharztausbildung zum Thorax-Chirurgen an unserer Partneruniversität Nanjing / China abgeschlossen und verstärkt unser Laborteam im Rahmen des internationalen Kooperationsprogramms. Der Schwerpunkt seiner Forschungsarbeit sind die immunregulatorischen Zellen in Patienten mit Kopf-Hals-Tumoren. Insbesondere untersucht er den Einfluss des Tumormikromilieus auf die Checkpoint-Expression von Immunzellen.

Einfluss der photodynamischen Therapie auf das Immunsystem

Kooperationsprojekt mit PD Dr. med. Marie-Nicole Theodoraki

Die photodynamische Therapie stellt eine Behandlungsoption für Patienten mit Kopf-Hals-Karzinom in der Palliativsituation dar. Mit Hilfe von Lichtsensitizern, welche sich im Tumorgewebe anreichern, wird Energie in den Tumor transportiert und eine Elimination der Tumorzellen induziert. Trotz des lokalen Charakters dieser Therapie können multiple systemische Veränderungen im Immunsystem der Patienten nachgewiesen werden. Deren Verständnis kann zu einer weiteren Verbesserung der photodynamischen Therapie beitragen. Publikation: Theodoraki et al., Photodiagnosis Photodyn Ther., 2017.

Wie extrazelluläre Exosomen die Funktion von regulatorischen B Zellen beeinflussen

 

Kooperationsprojekt mit PD Dr. Marie-Nicole Theodoraki.

Regulatorische B-Zellen sind ein wichtiger Bestandteil des Tumormikromilieus beim Kopf-Hals-Karzinom, und deren Manipulation kann möglicherweise die Therapie der Tumorpatienten verbessern. Neben den klassischen interzellulären Signalwegen wie Zell-Zell-Kontakt oder Zytokinexpression konnte nun nachgewiesen werden, dass Zellen auch mittels aktiv abgesonderten Exosomen miteinander kommunizieren können. Diese Exosomen besitzen viele Eigenschaften der Herkunftszelle und können die Funktion anderer Immunzellen beeinflussen. Im Rahmen dieser Arbeit wird untersucht, wie Exosomen von verschiedenen Herkunftszellen die Funktion von regulatorischen B-Zellen beeinflusst. Publikationen: Schroeder et al., Cancers. 2020 Jul 29;12(8):E2110. & Beccard et al. Cancers. 2020 Jul 21;12(7):E1997.

Profilbild von Prof. Marie-Nicole Theodoraki

Prof. Marie-Nicole Theodoraki

Wiss. Oberärztin

Forschungsförderung

 

-    Sachmittelantrag der Deutschen Forschungsgemeinschaft (2014-2018)
-    Internationale Graduiertenschule für Molekulare Medizin der Universität Ulm
-    Stiftung Tumorforschung Kopf-Hals, Wiesbaden
-    Dres. Bayer-Stiftung Tübingen
-    Walter-Schulz-Stiftung, München
-    Deutsche Gesellschaft für Immun und Targeted Therapy, München

Reisestipendien von Deutscher Akademischer Austauschdienst, American Association for Cancer Research, American Head and Neck Society, deutsche HNO-Gesellschaft, und Hertha-Nathorff-Programm der Universität Ulm.

 

Kooperationspartner (alphabetisch):

 

Prof. Ambos Beer: Klinik für Nuklearmedizin, Universität Ulm

Prof. Edwin Bölke: Klinik für Strahlentherapie und Radioonkologie, Universität Düsseldorf

Prof. Sven Brandau: Klinik für Hals-, Nasen-, Ohrenheilkunde, Universität Duisburg-Essen

Prof. Lars Bullinger: Klinik für Hämatologie und Onkologie, Charité Berlin

Prof. Roland Giger:  Klinik für Hals-, Nasen-, Ohrenheilkunde, Inselspital Bern, Schweiz

Prof. Jochen Greiner: Klinik für Hämatologie und Onkologie, Diakonie Stuttgart

Prof. Hassan Jumaa: Institut für Immunologie, Universität Ulm 

Prof. Edwin K. Jackson: Pharmacology and Chemical Biology, University of Pittsburgh 

Prof. Bernd Jahrsdörfer: Institut für Transfusionsmedizin, Universität Ulm

Prof. Jan Krönke: Klinik für Hämatologie und Onkologie, Charité Berlin

Prof. Jochen Lennerz: Department of Pathology, Harvard Medical School

Prof. Urs Müller-Richter: Mund-Kiefer-Gesichts-Chirurgie, Universität Würzburg

Prof. Christian Ottensmeier: Immunonkologie, Universität Liverpool

Prof. Reiner Siebert: Institut für Genetik, Universität Ulm

Dr. Stephanie Weißinger: Institut für Pathologie, Universitätsklinik Ulm

Prof. Theresa L. Whiteside: Department of Pathology, University of Pittsburgh
 

 

Arbeitsgrupe Regulatorische Immunzellen

Arbeitsgruppe Regulatorische Immunzellen

Leitung: Prof. Dr. med. Patrick Schuler

Kontaktadresse:

Universitätsklinik Ulm

Klinik für Hals-Nasen-Ohrenheilkunde und Kopf-Hals-Chirurgie

Frauensteige 12

89070 Ulm