Cancer cells frequently escape from immune surveillance by down-regulating two important components of the immune defence: antigen-presenting MHC and costimulatory molecules. Therefore several novel anti-tumour compounds that aim to assist the immune system in recognising and fighting cancer are currently under development. Recombinant bispecific antibodies represent one group of such novel therapeutics. They target two different antigens and recruit cytotoxic effector cells to tumour cells. For cancer immunotherapy, bispecific T cell-engaging antibodies are already well characterised. These antibodies target a tumour-associated antigen and CD3ε, the constant molecule of the T cell receptor complex. On the one hand, this study presents the development of a bispecific antibody targeting CD3ε and the rhabdomyosarcoma-associated fetal acetylcholine receptor. On the other hand, it describes a novel two-part trispecific antibody format for the treatment of leukaemia and other haematological malignancies in the context of haematopoietic stem cell transplantation (HSCT). For HSCT, an HLA-identical donor is preferred, but very rarely available. In an HLA-mismatched setting, the HLA disparity could be exploited for targeted cancer treatment. In the present study, a two-part trispecific HLA-A2 × CD45 × CD3 antibody was developed for potential cases in which the patient is HLA-A2-positive, but the donor is not. This holds true for about half the cases in Germany, since HLA-A2 is the most common HLA molecule found here. Combinatorial targeting of HLA-A2 and the leucocyte-common antigen CD45 allows for highly specific dual-antigen restricted tumour targeting. More precisely, two single-chain antibody constructs were developed: i) a single-chain variable fragment (scFv) specific for HLA-A2, and ii) a scFv against CD45, both linked to the VL and the VH domain of a CD3ε-specific antibody, respectively. It turned out that, after the concomitant binding of these constructs to the same HLA-A2- and CD45-expressing cell, the unpaired variable domains of a CD3ε-specific antibody assembled to a functional scFv. In a therapeutic situation, this assembly should exclusively occur on the recipient’s blood cancer cells, leading to T cell-mediated cancer cell destruction. In this way, a relapse of disease might be prevented, and standard therapy (radiation and chemotherapy) might be omitted. For both approaches, the antibody constructs were periplasmically expressed in E. coli, purified via His tag, and biochemically characterised. Their binding to the respective targets was proven by flow cytometry. The stimulatory properties of the antibodies were assayed by measuring IL-2 release after incubation with T cells and antigen-expressing target cells. Both the bispecific antibody against rhabdomyosarcoma and the assembled trispecific antibody against blood cancer mediated T-cell activation in a concentration-dependent manner at nanomolar concentrations. For the trispecific antibody, this effect indeed proved to be dual antigen-restricted, as it could be blocked by prior incubation of either HLA-A2- or CD45-specific scFv and did not occur on single-positive (CD45+) or double-negative (HLA-A2- CD45-) target cells. Furthermore, antibodies from both approaches recruited T cells for tumour cell destruction in vitro. / Krebszellen entgehen der Immunüberwachung oftmals dadurch, dass sie zwei wichtige Komponenten der Immunabwehr, nämlich antigenpräsentierende MHC- und kostimulatorische Moleküle, herunter regeln. Zurzeit befindet sich daher eine Reihe neuartiger Anti-Krebs-Substanzen in der Entwicklung, die darauf abzielen, das Immunsystem beim Erkennen und Bekämpfen von Krebs zu unterstützen. Rekombinante bispezifische Antikörper stellen eine Gruppe solch neuartiger Therapeutika dar. Sie erkennen zwei unterschiedliche Antigene und rekrutieren gezielt zytotoxische Effektorzellen zu Tumorzellen. Zur Krebsimmuntherapie sind BiTE-Antikörper (bispecific T cell engager) bereits gut untersucht. Diese Antikörper sind gegen ein tumorassoziiertes Antigen sowie gegen CD3ε, das konstante Molekül des T Zell-Rezeptor-Komplexes, gerichtet. Diese Arbeit beschreibt zum einen die Entwicklung eines bispezifischen Antikörpers, der CD3ε und den mit Rhabdomyosarkom assoziierten fetalen Acetylcholinrezeptor erkennt. Zum anderen präsentiert sie ein neues, zweiteiliges trispezifisches Antikörperformat, das zur Behandlung von Leukämie und anderen bösartigen Erkrankungen des blutbildenden Systems im Zusammenhang mit hämatopoetischer Stammzelltransplantation (HSZT) genutzt werden könnte. Für eine HSZT wird ein HLA-identischer Spender bevorzugt. Dieser steht jedoch nur sehr selten zur Verfügung. In Fällen mit nur einer Unstimmigkeit in den HLA-Merkmalen zwischen Patient und Spender könnte diese HLA-Unstimmigkeit nun zur gezielten Krebsbehandlung ausgenutzt werden. In dieser Arbeit wurde ein trispezifisches HLA-A2 × CD45 × CD3 Antikörperkonstrukt speziell für solche Fälle entwickelt, in denen der Patient HLA-A2-positiv ist, der Spender jedoch nicht. Dies trifft in Deutschland auf ungefähr die Hälfte aller Fälle zu, da HLA-A2 hier als häufigstes HLA-Molekül vorkommt. Mit der Kombination aus HLA-A2 und dem Pan-Leukozytenmarker CD45 (leucocyte-common antigen) als Ziel, wird eine hochspezifische, von zwei Antigenen abhängige, zielgerichtete Tumoransteuerung (tumour targeting) möglich. Genauer gesagt wurden zwei Einzelketten-Antikörperkonstrukte entwickelt: i) ein HLA A2-spezifisches single-chain variable fragment (scFv) und ii) ein CD45-spezifisches scFv, jeweils verbunden mit der VL- bzw. der VH-Domäne eines CD3ε-spezifischen Antikörpers. Es stellte sich heraus, dass nach gleichzeitiger Bindung der beiden Konstrukte an dieselbe HLA-A2- und CD45-exprimierende Zelle sich die beiden einzelnen, ungepaarten variablen Domänen eines CD3ε-spezifischen Antikörpers zu einem funktionellen scFv zusammenfügen. Dieses Zusammenfügen sollte in einer therapeutischen Situation ausschließlich auf den Blutkrebszellen des Empfängers geschehen, was zur T-Zell-vermittelten Zerstörung der Krebszellen führen würde. Auf diese Weise könnte ein Rückfall der Erkrankung vermieden und eventuell sogar auf die Standardtherapie (Bestrahlung und Chemotherapie) verzichtet werden. Für die beiden beschriebenen Ansätze wurden die Antikörperkonstrukte periplasmatisch in E. coli exprimiert, über einen His-Tag aufgereinigt und biochemisch charakterisiert. Ihre Bindung an die jeweiligen Zielantigene wurde mittels Durchflusszytometrie nachgewiesen. Die stimulatorischen Eigenschaften der Antikörper wurden durch eine Messung der IL-2-Freisetzung nach Inkubation zusammen mit T-Zellen und antigenexprimierenden Zielzellen untersucht. Sowohl der gegen Rhabdomyosarkom gerichtete BiTE-Antikörper, als auch der zusammengefügte trispezifische Antikörper gegen Blutkrebs vermittelten konzentrationsabhängig eine T Zellaktivierung bei nanomolaren Konzentrationen. Für den trispezifischen Antikörper erwies sich dieser Effekt tatsächlich als abhängig von zwei Antigenen, da er durch eine vorausgehende Inkubation mit entweder einem HLA-A2- oder einem CD45-spezifischen scFv-Fragment geblockt werden konnte und nicht auf Zellen auftrat, die nur ein Antigen (CD45+) oder keins von beiden (HLA-A2- CD45-) tragen. Darüber hinaus rekrutierten die Antikörper beider Ansätze T-Zellen zur Zerstörung von Tumorzellen in vitro.

Wilms tumor protein 1 (WT1) is a suitable target to develop an immunotherapeutic approach against high risk acute myeloid leukemia (AML), particularly their relapse after allogeneic hematopoietic stem cell transplantation (HSCT). As an intracellular protein traversing between nucleus and cytoplasm, recombinant expression of WT1 is difficult. Therefore, an induction of WT1-specific T-cell responses is mostly based on peptide vaccination as well as dendritic cell (DC) electroporation with mRNA encoding full-length protein to mount WT1-derived peptide variations presented to T cells. Alternatively, the WT1 peptide presentation could be broadened by forcing receptor-mediated endocytosis of DCs. In this study, antibody fusion proteins consisting of an antibody specific to the human DEC205 endocytic receptor and various fragments of WT1 (anti-hDEC205-WT1) were generated for a potential DC-targeted recombinant WT1 vaccine. Anti-hDEC205-WT1 antibody fusion proteins containing full-length or major parts of WT1 were not efficiently expressed and secreted due to their poor solubility and secretory capacity. However, small fragment-containing variants: anti-hDEC205-WT110-35, anti-hDEC205-WT191-138, anti-hDEC205-WT1223-273, and anti-hDEC205-WT1324-371 were obtained in good yields. Since three of these fusion proteins contain the most of the known immunogenic epitopes in their sequences, the anti-hDEC205-WT191-138, anti-hDEC205-WT1223-273, and anti-hDEC205-WT1324-371 were tested for their T-cell stimulatory capacities. Mature monocyte-derived DCs loaded with anti-hDEC205-WT191-138 could induce ex vivo T-cell responses in 12 of 16 blood samples collected from either healthy or HSC transplanted individuals compared to included controls (P < 0.01). Furthermore, these T cells could kill WT1-overexpressing THP-1 leukemia cells in vitro after expansion. In conclusion, alongside proving the difficulty in expression and purification of intracellular WT1 as a vaccine protein, our results from this work introduce an alternative therapeutic vaccine approach to improve an anti-leukemia immune response in the context of allogeneic HSCT and potentially beyond. / Für die Entwicklung eines immuntherapeutischen Ansatzes zur Behandlung von hoch Risikopatienten mit akuter myeloischer Leukämie (AML) und insbesondere zur Vorbeugung von Rezidiven nach allogener Stammzelltransplantation (SZT) stellt das Wilms-Tumor-Protein 1 (WT1) ein geeignetes Angriffsziel dar. Die rekombinante Expression von WT1, welches als Transkriptionsfaktor vom Zytosol in den Zellkern transloziert, gestaltet sich äußerst schwierig. WT1-spezifische T-Zellantworten werden daher hauptsächlich mittels Peptidvakzinierung oder Transfektion dendritischer Zellen (DC) mit mRNA, welche das vollständige WT1-Protein kodiert, herbeigeführt. Letzterer Ansatz bietet den Vorteil, dass passierenden T-Zellen eine größere Vielfalt an WT1-Peptidvarianten präsentiert werden kann. Eine verbesserte Peptidpräsentation kann außerdem über eine Optimierung der Rezeptor-vermittelten Endozytose der DCs erzielt werden. Ziel der folgenden Arbeit war es, ein rekombinantes DC-gerichtetes WT1-Vakzin zu entwickeln. Dazu wurden anti-hDEC205-WT1-Fusionsproteine, bestehend aus einem Antikörper gegen den humanen DEC205-Endozytoserezeptor und verschiedenen WT1-Fragmenten, konstruiert. Während sich Fusionsproteine, die das vollständige WT1-Protein oder große Teile dessen beinhalteten, aufgrund ihrer schlechten Löslichkeit und schwachen Sekretion kaum exprimieren und aufreinigen ließen, lieferte die Produktion der Fusionsproteine mit kürzeren WT1-Fragmenten, anti-hDEC205-WT110-35, anti-hDEC205-WT191-138, anti-hDEC205-WT1223-273 und anti-hDEC205-WT1324-371, sehr gute Ausbeuten. Da letztere drei Proteine die meisten bislang bekannten immunogenen WT1-Peptide in ihrer Sequenz enthalten, wurde anschließend ihre Fähigkeit zur T-Zellstimulation untersucht. Dabei konnte in 12 von 16 Blutproben, die entweder von gesunden Spendern oder SZT-Patienten stammten, gezeigt werden, dass mit anti-hDEC205-WT191-138 beladene, reife, aus Monozyten generierte DCs ex vivo signifikant stärkere T-Zellantworten auslösen als die jeweils mitgeführten Kontrollen (P < 0.01). Nach Expansion waren die so aktivierten WT1-spezifischen T-Zellen sogar in der Lage, die WT1-überexprimierende AML-Zelllinie THP-1 in vitro zu lysieren. In der vorliegenden Arbeit konnten daher nicht nur die bereits bekannten Schwierigkeiten der WT1-Expression und Aufreinigung bestätigt werden, sondern darüber hinaus konnte eine alternative therapeutische Vakzinierungsmethode zur Optimierung der anti-leukämischen Immunantwort im Rahmen einer allogenen SZT entwickelt werden.

In Deutschland erkranken jährlich etwa 500.000 Menschen an Krebs, wovon circa 12.000 die Diagnose „Leukämie“ gestellt bekommen [1]. Unter den Leukämien weist die akute myeloische Leukämie (AML) die ungünstigste Prognose auf, sodass hier erheblicher Forschungsbedarf besteht. Zusätzlich schnitten viele potentielle Therapeutika, die sich in bisherigen präklinischen Testsystemen als vielversprechend erwiesen haben, in klinischen Studien schlecht ab [8]. Ziel dieser Arbeit war daher die Etablierung eines 3D in vitro Blutgefäß-/Gewebemodells als verbessertes präklinisches System zur Testung von Therapeutika, die zur erfolgreichen Behandlung von Leukämien beitragen sollen. Das 3D Blutgefäßmodell bestand aus humanen primären Endothelzellen, welche als Monolayer auf der Serosaseite einer dezellularisierten, porzinen, intestinalen Kollagenmatrix (SIS-Ser) wuchsen. Nach 14-tägiger Zellkultur wurden dem Versuchsansatz entsprechend nichtadhärente THP-1 Zellen (AML-M5-Zelllinie) und Tipifarnib oder entsprechende Kontrolllösungen beziehungsweise bimolekulare Antikörperkonstrukte mit PBMCs als Effektorzellen hinzupipettiert. Nach 5-tägiger Inkubation mit Tipifarnib beziehungsweise 24-stündiger Behandlung mit Antikörperkonstrukten wurde der therapiebedingte Anstieg der Apoptoserate in den malignen THP-1 Zellen mittels durchflusszytometrischer Analyse der Modellüberstände ermittelt. Zum Ausschluss verbliebener und durchflusszytometrisch zu analysierender Zellen wurde, stellvertretend für alle Suspensionszellen, eine Anti-CD13/DAB-Färbung durchgeführt, welche negativ ausfiel. Mögliche Kollateralschäden am Endothel wurden mittels histologischen Färbemethoden an Gewebeparaffinschnitten untersucht. In der Durchflusszytometrie zeigte Tipifarnib sowohl im 2D als auch im 3D Modell äquivalente, dosisabhängige und antileukämische Auswirkungen auf die THP-1 Zellen. Bei Applikation der Antikörperkonstrukte ließ lediglich die Kombination beider Hemibodies signifikante Effekte auf die THP-1 Zellen erkennen. Dabei zeigten sich bei konstanten Konzentrationen der Antikörperkonstrukte im 3D Modell deutlich höhere Apoptoseraten (58%) als im 2D Modell (38%). Stellt man Vergleiche von Tipifarnib mit den T-Zell-rekrutierenden Antikörperkonstrukten an, so ließen sich im 2D Modell ähnliche Apoptoseraten in den THP-1 Zellen erzielen (jeweils 38% bei Anwendung von 500 nM Tipifarnib). In den 3D Modellen erzielten jedoch die niedriger konzentrierten Antikörperkonstrukte bei kürzerer Inkubationsdauer eine noch höhere spezifische Apoptoserate in den THP-1 Zellen (im Mittel 58%) als 500 nM Tipifarnib (mittlere Apoptoserate 40%). Bezüglich der Nebenwirkungen ließ sich im 3D Modell nach Applikation von Antikörperkonstrukten kein wesentlicher Einfluss auf das Endothel erkennen, während Tipifarnib/DMSO als auch die mit DMSO versetzten Kontrolllösungen zu einer dosisabhänigen Destruktion des ursprünglichen Endothelzellmonolayers führten. Damit stellt die hier beschriebene, hoch spezifische, Hemibody-vermittelte Immuntherapie einen vielversprechenden Ansatz für zukünftige onkologische Therapien dar. Mithilfe des etablierten humanen 3D in vitro Modells konnte im Vergleich zur konventionellen Zellkultur eine natürlichere Mikroumgebung für Zellen geschaffen und die Auswirkungen der Testsubstanzen sowohl auf maligne Zellen, als auch auf die Gefäßstrukturen untersucht werden. / In Germany every year about 500,000 people contract cancer whereof about 12,000 have leukemia [1]. Among all types of leukemia, acute myeloid leukemia (AML) has the worst prognosis so that there is an increased need for research. In addition many potential therapeutic agents, which had been very promising in previous preclinical tests, subsequently performed poorly in clinical studies [8]. The aim of this work was to establish a 3D in vitro blood vessel /tissue model as an enhanced preclinical test system for therapeutic agents, which could contribute to successful treatment of leukemia. The 3D blood vessel model consists of human primary endothelial cells growing as a monolayer on the serosa site of a decellularized porcine intestinal collagen matrix (called SIS-Ser). After 14 days in cell culture non-adherent THP-1 cells (AML-M5) and Tipifarnib or control solution, or other bimolecular antibody constructs and PBMC as effector cells were added to the experimental setting. After 5 days treatment with Tipifarnib or 24 hours with antibody constructs the therapy related effects on THP-1 cells were observed by flow cytometric analysis of the model remants. For exclusion of adherent suspension cells on the matrix an anti CD-13/DAB labeling was carried out, which was negative. Damaging effects on endothelial cells were assessed by histological staining of paraffin sections. In 2D as well as in 3D tipifarnib showed equivalent dose-dependent antileukemic effects on THP-1 by flow cytometry. After application of antibody constructs only the combination of both hemibodies showed significant effects on THP-1. While having constant concentrations in 2D and 3D the antibody constructs resulted in higher apoptotic rate in 3D (58%) than in 2D (38%). In comparison to tipifarnib, the t-cell recruting antibody constructs resulted in a similar apoptotic rate in THP-1 in 2D (38% when using 500 nM tipifarnib) whereas they had higher specific effects on THP-1 in 3D by a shorter incubation period and lower concentrations (58% versus 40% after incubation with 500 nM tipifarnib). Concerning side effects, the hemibodies had no significant influence on the endothelial monolayer whereas tipifarnib/DMSO and DMSO alone led to damage in a dose-dependent manner. So highly specific hemibody- mediated immunotherapy shows a promising approach for future cancer treatment. With this human 3D in vitro model a more natural mico-environment was created for the cells in comparison to conventional cell cultures and it is was possible to investigate the anti-leukemic effects of therapeutic drugs as well as their impact on the endothelial monolayer.

Die MRD Diagnostik ist von erheblicher Bedeutung für die Risikostratifizierung kindlicher Leukämien. Um aber gesunde, sich regenerierende Vorstufen von blastären Zellen unterscheiden zu können ist die genaue Kenntnis des Antigenverlaufs sowohl der Vorstufen der B-Zellreihe als auch der Blasten notwendig. In dieser Arbeit wird eine Vergleichende Analyse von B-Zellvorstufen und Blasten mittels Durchflusszytometrie durchgeführt. Von besonders diskriminativem Wert waren die Vorläufermarker CD10, CD34, sowie die lymphatischen Marker CD19, CD20, CD22, CD45, cyCD79a und cyTdT. Zur Beschreibung des individuellen LAIP eigneten sich vor allem die Marker CD11b, CD38, CD58, CD123 und CD133, sowie die myeloischen Marker CD13 und CD33. Die Bessere Unterscheidung zwischen gesunden und kranken Zellen zusammen mit neuen Entwicklungen in Diagnostik und Therapie muss in Zukunft zur weiteren Verbesserung der Überlebensraten, auch im Rezidiv führen. / MRD diagnostic is important for the ongoing therapy of cALL in children. For better discrimination between blasts and b-cell progenitors we used flow cytometry to analyse the antigen expression on b cell progenitors with those on cALL blasts.

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Patienten mit einer akuten Leukämie haben ein erhöhtes Risiko, systemische Infektionen zu erleiden. In diesem Zusammenhang spielt die Bakteriämie unterschiedlicher Herkunft eine entscheidende Rolle. Orale Erkrankungen, insbesondere parodontale Entzündungen, stehen im Zusammenhang mit potenziell pathogenen Bakterien und einer gesteigerten Permeabilität der entzündeten Epitheloberfläche. Grundsätzlich wird vor der Induktionstherapie bei Patienten mit diagnostizierter (akuter) Leukämie empfohlen, dentale Rehabilitationen durchzuführen. Das Ziel dieser retrospektiven Pilotstudie war es, festzustellen, ob ein zahnärztlicher Behandlungsbedarf und die parodontal entzündete Oberfläche (PISA), nach einer zuvor durchgeführten „Fokussanierung“, einen Einfluss auf das Ergebnis und den Verlauf einer Induktionstherapie bei erwachsenen Patienten mit akuter Leukämie haben. Im Rahmen einer klinischen Untersuchung zwischen Januar 2015 und April 2015 wurden in der Klinik für Hämatologie und Onkologie der Universitätsmedizin Göttingen Patienten mit akuter Leukämie zur Induktionstherapie in eine klinische Studie eingeschlossen und zahnärztlich untersucht. Die orale Untersuchung wurde einmalig unter standardisierten Bedingungen durchgeführt und umfasste folgende Parameter: einen zahnärztlichen Befund mit Erfassung kariöser (D-T), fehlender (M-T) und gefüllter (F-T) Zähne (gesamtheitlich DMF-T-Index) sowie einen Parodontalstatus mit Erhebung der parodontalen Sondierungstiefe (ST), dem Auftreten von Blutungen auf Sondieren (BOP) sowie dem klinischen Attachmentverlust (AV). Im Rahmen dieser retrospektiven Untersuchung wurden aus den erhobenen klinischen Befunden der zahnärztliche Behandlungsbedarf (dental: kariöse Läsionen, parodontal: Vorhandensein von ST ≥ 3,5 mm in mindestens zwei Sextanten) sowie die Periodontal inflamed surface area (PISA) ermittelt. Zudem wurden medizinische und leukämiebezogene Daten aus den Patientenakten aller Teilnehmer retrospektiv erfasst: a) Anzahl der Erythrozyten, Leukozyten und Thrombozyten vor und nach Therapiebeginn; b) Dauer der Thrombopenie, Anämie, Leukopenie, Neutropenie und des Fiebers während der Erstbehandlung; c) Nachweis positiver mikrobiologischer Befunde in der Blut- und Urinkultur; d) leukämie- bzw. therapiebedingte Beschwerden wie Schwäche, Tachykardie, Schwindel und Dyspnoe; e) Tod der Teilnehmer während der Therapie und der Grund, warum die Teilnehmer gestorben sind. Die erfassten Patientendaten wurden mit SPSS für Windows (SPSS Inc., USA) analysiert. Die Daten wurden mit dem Shapiro-Wilk-Test auf Normalverteilung getestet. Für normal verteilte Daten wurde ein t-Test verwendet, während nicht normal verteilte Daten mit dem Mann-Whitney-U-Test analysiert wurden. Mit Fishers-exact-Tests und Chi-square-Tests wurden kategorisierte Daten analysiert. In die vorliegende retrospektive Querschnittstudie konnten insgesamt 39 Patienten mit akuter Leukämie im mittleren Alter von 55,61 ± 17,01 Jahren einbezogen werden. Bei 75 % der Studienteilnehmer wurde ein gesamtheitlicher zahnärztlicher Behandlungsbedarf (dental und parodontal) festgestellt, während 76 % davon einen parodontalen Behandlungsbedarf aufwiesen. Die durchschnittliche PISA betrug 153,18 ± 158,09 mm². Für den zahnärztlichen Behandlungsbedarf wurden keine signifikanten Assoziationen zu den Anfangsblutwerten und den -therapieparametern gefunden (p > 0,05). Darüber hinaus waren positive mikrobiologische Kulturen in Blut und Urin nicht mit dem Vorhandensein eines dentalen / parodontalen Behandlungsbedarfes verbunden (p > 0,05). Patienten mit parodontalem Behandlungsbedarf zeigten eine statistisch signifikant niedrigere Thrombozytenzahl (43,0 ± 44,5 vs. 131,3 ± 108,5, p = 0,03). Weitere Zusammenhänge zwischen parodontaler Behandlungsbedürftigkeit und weiteren Blutparametern, therapiebezogenen Faktoren sowie mikrobiologischen Befunden konnten nicht festgestellt werden (p > 0.05). Basierend auf der Verteilung durch die mediane PISA hatten Teilnehmer mit einer PISA > 98 mm² drei Tage nach Einleitung der Therapie eine signifikant geringere Erythrozytenzahl (3,0 ± 0,5 vs. 3,9 ± 1,5, p = 0,01). Andere Assoziationen wurden für PISA nicht gefunden (p > 0,05). Für die bewerteten behandlungsbezogenen Beschwerden, einschließlich Schwäche, Tachykardie, Schwindel / Nausea und Dyspnoe, wurden keine Assoziationen zum zahnärztlichen Behandlungsbedarf oder zur PISA festgestellt (p > 0,05). Von den 39 eingeschlossenen Patienten, die eine Induktionstherapie erhielten, starben sechs Patienten innerhalb der Beobachtungszeit. Die Hälfte von ihnen (n = 3) starb an der Krebserkrankung selbst, während der Grund für zwei weitere von ihnen eine Infektion war. Das Vorhandensein von zahnärztlichem Behandlungsbedarf sowie die PISA waren nicht mit der Sterblichkeit der Teilnehmer verbunden (p > 0,05). Schlussfolgernd zeigt diese retrospektive Pilotstudie, dass der Bedarf an zahnärztlichen Behandlungen (dental / parodontal) als auch die parodontale Entzündungslast (PISA) nach einer „Fokussanierung“ nicht mit dem klinischen Verlauf der Induktionstherapie bei erwachsenen Patienten mit akuter Leukämie zusammenhängt. Um eine Bakteriämie oralen Ursprungs zu vermeiden, sollte dennoch vor einer Chemotherapie eine zahnärztliche Voruntersuchung stattfinden. Demnach erscheint die akute dentale und parodontale Behandlung („Fokussanierung“) vor der Chemotherapie als ausreichend, um systemische Komplikationen zu vermeiden. Nach der Chemotherapie sollten die verschobenen zahnärztlichen Behandlungen, u. a. eine systematische Parodontitistherapie, mit einem individuell ausgearbeiteten Behandlungskonzept durchgeführt werden. Grundsätzlich scheint das Vorgehen - zunächst: „Fokussanierung“, nachfolgend: bedarfsgerechte Therapie und Prävention - adäquat.

In der vorliegenden Studie wurden Veränderungen des Darmmikrobioms anhand von Stuhlproben von Patienten mit akuter Leukämie longitudinal untersucht. Die Patienten wurden mit intensiver Chemotherapie behandelt. Die Therapie als auch die Erkrankung selbst führte zu einer erheblichen Immunsuppression der Patienten. Prophylaktisch und therapeutisch wurden intensive Antibiotikatherapien bei allen Patienten durchgeführt. Das Mikrobiom wurde quantitativ und qualitativ analysiert. Die Bakterienmenge der Stuhlproben wurde mittels quantitativer Polymerase-Kettenreaktion und die Diversität des Mikrobioms mittels 16s rDNA Sequenzierung aufgezeigt. Zusätzlich dazu fand eine mikrobiologische Kultivierung von Bakterien in Rektalabstrichen statt, um multiresistente Keime nachzuweisen. Ebenso wurde der klinische Verlauf der Patienten dokumentiert. Insgesamt wurde das Mikrobiom von drei verschiedenen Studiengruppen untersucht: Patienten mit akuter Leukämie, Patienten, die mit multiresistenten Keimen besiedelt waren und sich in der Nachsorge der Würzburger interdisziplinären onkologischen Tagesklinik befanden sowie gesunde Probanden. Im Mikrobiom der Patienten mit akuter Leukämie war eine deutlich geringere Diversität sowie eine deutlich geringere Bakterienmenge im Vergleich zu beiden anderen Studiengruppen festzustellen. Das Mikrobiom änderte sich während des Therapieverlaufs erheblich und am Beispiel von einigen Patienten konnte gezeigt werden, dass einzelne Bakterien das Mikrobiom dominierten. Des Weiteren waren im Mikrobiom der Patienten mit akuter Leukämie mehr potenziell pathogene sowie weniger potenziell protektive Bakterien im Vergleich zur Kontrollgruppe vorhanden. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass sich das Mikrobiom der Patienten mit akuter Leukämie deutlich von dem der anderen Studiengruppen unterscheidet. Um die Daten zu validieren und einen eventuellen Einfluss des Mikrobioms auf das Überleben der Patienten zu identifizieren, sollten die Untersuchungen an einer deutlich größeren Studienpopulation wiederholt werden. / In the present study changes in the intestinal microbiome were examined longitudinally using stool samples from patients with acute leukemia. The patients were treated with intensive chemotherapy. The therapy as well as the disease itself led to a considerable immunosuppression of the patients. Prophylactic and therapeutic intensive antibiotic therapies were performed in all patients. The microbiome was analyzed quantitatively and qualitatively. The amount of bacteria in the stool samples was determined by a quantitative polymerase chain reaction and the diversity of the microbiome by 16s rDNA sequencing. In addition, a microbiological cultivation of bacteria in analswabs was performed to detect multiresistant bacteria. The clinical course of the patients was also documented. In total the microbiome was examined by three different study groups: patients with acute leukaemia, patients colonised with multi-resistant germs and undergoing follow-up treatment at the Würzburg interdisciplinary oncological day clinic, and healthy volunteers. In the microbiome of the patients with acute leukaemia, a significantly lower diversity as well as a significantly lower amount of bacteria was found in comparison to the two other study groups. The microbiome changed considerably during the course of therapy and it could be shown in the cases of some patients that individual bacteria dominated the microbiome. In addition, the microbiome of patients with acute leukaemia contained more potentially pathogenic and less potentially protective bacteria compared to the control group. In summary, the microbiome of patients with acute leukaemia differed significantly from that of the other study groups. In order to validate the data and identify a possible influence of the microbiome on the survival rates of the patients, the investigations should be repeated in a significantly larger study population.

Die Invasive Aspergillose (IA) stellt eine Hauptursache der infektassoziierten Morbidität und Mortalität bei pädiatrischen Patienten mit hämato-onkologischer Grunderkrankung und/oder allogener Stammzelltransplantation dar. Die sichere und frühzeitige Diagnose ist bei Kindern aufgrund spärlicher pädiatrischer Daten weiterhin eine klinische Herausforderung. Die Kombination der Biomarker Galactomannanantigen und Aspergillus DNA hat sich in Erwachsenenstudien als vorteilhaft in der Diagnose der IA erwiesen. Ziel der durchgeführten Studie war daher, die diagnostische Güte des kombinierten Biomarkerscreenings in einer pädiatrischen Hochrisikokohorte zu ermitteln. Hierfür wurden 39 pädiatrische Patienten, die während eines Zeitraumes von drei Jahren aufgrund einer hämato-onkologischen Grunderkrankung und Notwendigkeit einer Stammzelltransplantation in der Würzburger Kinderklinik behandelt wurden, einem hochstandardisierten, zweimal wöchentlichen Screening auf Galactomannanantigen und fungaler DNA zugeführt. Zusätzlich wurde für jeden Patienten ein breites Spektrum an klinischen Daten sowie mikrobiologischen und radiologischen Ergebnissen erfasst und die IA-Klassifikation nach den EORTC/MSG-Kriterien durchgeführt. Unsere Daten zeigten eine IA-Inzidenz (probable IA) von 10%, was per definitionem einer Hochrisikokohorte entspricht. Das kombinierte Monitoring der Biomarker Galactomannanantigen und Aspergillus-DNA wies eine hohe diagnostische Genauigkeit mit einer Sensitivität/Spezifität/PPV/NPV von 1.00 und gute Eignung als Screeningtest auf. Die antifungale Prophylaxe zeigte keinen negativen Einfluss auf die diagnostischen Gütekriterien der beiden Biomarker, wie in anderen Studien postuliert. Der Galactomannanindex erwies sich als vielversprechender Surrogatmarker für das Outcome und das Therapieansprechen. Weiterführende Studien sind notwendig, um festzulegen, ob die Biomarkerkombination eine Detektion asymptomatischer subklinischer Infektionen als eine Art „Frühwarnsystem“ ermöglicht und somit eine Reduktion der Mortalität bedingen kann. / Invasive aspergillosis (IA) is a major cause of infection-associated morbidity and mortality in pediatric patients with underlying hemato-oncologic disease and/or allogeneic stem cell transplantation. Reliable and early diagnosis remains a clinical challenge in children due to sparse pediatric data. The combination of the biomarkers galactomannan antigen and Aspergillus DNA has been shown to be beneficial in the diagnosis of IA in adult studies. Therefore, the aim of the conducted study was to determine the diagnostic performance of the combined biomarker screening in a pediatric high-risk cohort. For this purpose, 39 pediatric patients who were treated at the Würzburg Children's Hospital during a period of three years due to an underlying hemato-oncological disease and the need for stem cell transplantation were subjected to a highly standardized, twice weekly screening for galactomannan antigen and fungal DNA. In addition, a wide range of clinical data as well as microbiological and radiological results were recorded for each patient and IA classification was performed according to the EORTC/MSG criteria. Our data showed an IA incidence (probable IA) of 10%, which by definition corresponds to a high-risk cohort. Combined monitoring of the biomarkers galactomannan antigen and Aspergillus DNA showed high diagnostic accuracy with a sensitivity/specificity/PPV/NPV of 1.00 and good suitability as a screening test. Antifungal prophylaxis showed no negative effect on the diagnostic accuracy criteria of either biomarker, as postulated in other studies. The galactomannan index proved to be a promising surrogate marker for outcome and treatment response. Further studies are necessary to determine whether the biomarker combination allows detection of asymptomatic subclinical infections as a kind of "early warning system" and thus may condition a reduction in mortality.

Die AML stellt mit einem Anteil von 80 % an den akuten Leukämien bei Erwachsenen eine bedeutende Erkrankung für die Gesellschaft dar. Aufgrund fehlender durchbrechender Erfolge in der Therapieentwicklung liegt die durchschnittliche Fünfjahresüberlebensrate dennoch nur bei etwa 25 %. Der Blick auf die Kraft des Graft-versus-Leukämie-Effekts nach allogener Stammzelltransplantation, eine Langzeitremission der AML erzielen zu können, weist jedoch auf die Immunogenität und Eignung der Erkrankung für neue immuntherapeutische Ansätze hin. Anhand der Kartierung der in-vivo präsentierten MHC-Klasse-I-Peptidome auf AML-Blasten sollten in dieser Arbeit potenziell geeignete Therapietargets identifiziert werden, um eine breitere Anwendung immuntherapeutischer Strategien bei AML-Patienten zu ermöglichen. Auf primären Patientenmaterialien, Zelllinien und benignen Zellen wurden hierzu über eine Immunoaffinitätschromatographie mit nachfolgenden Purifizierungsschritten die MHC-präsentierten Peptide massenspekrometrisch-basiert identifiziert. Zusätzlich erfolgte eine Quantifizierung der Oberflächen- und intrazellulären MHC-Klasse-I-Moleküle der verwendeten Proben durch einen indirekten Immunfluoreszenz-Assay. Unter der Gesamtheit von 17.750 identifizierten nicht-redundanten MHC-Klasse- I-präsentierten Peptiden konnte eine Vielzahl von 5.626 Peptiden mit Präsentationsfrequenzen bis zu 72 % als AML-exklusiv beschrieben werden. Hierunter wurden 240 kryptische Peptide vermeintlich nicht-codierenden Ursprungs identifiziert. Zudem wurden mehrere potenziell CMV-kreuzreaktive AML-Peptide erfasst, die zu der reduzierten Rezidivrate bei CMV-Infektion nach allogener Stammzelltransplantation führen könnten. Bei der MHC-Quantifizierung wiesen die AML-Blasten keine verminderte MHC-Expression auf und stellten sich somit als geeignete Target-Zellen für eine T-Zell-Immuntherapie dar. / AML is a disease with huge society impacts since it represents 80 % of all acute leukemia in adults. However, due to the lack of breakthroughs in the development of new therapies, the average five-year survival rate is only around 25%. The Graft-versus-Leukemia-Effect after allogeneic stem cell transplantation, which can achieve long-term remission in AML-patients, provides evidence for the immunogenicity and therefore suitability of the disease for new immunotherapeutic approaches. The aim of this these is to enable a broader application of immunotherapeutic strategies in AML patients by mapping the in-vivo presented peptidomes of the MHC-class-I-pathway. For this purpose, primary patient materials, cell lines and benign cells were analyzed using immunoaffinity chromatography with several subsequential purification steps and mass-spectrometric-based identification. In addition, the surface and intracellular MHC-class-I-molecules of the samples used were quantified by an indirect immunofluorescence assay. Among the total of 17,750 identified non-redundant MHC-class-I-presented peptides, a large number of 5,626 peptides with presentation frequencies of up to 72% could be described as AML-exclusive. Among them, 240 cryptic peptides of supposedly non-coding origin were identified. In addition, several potentially CMV-cross-reactive AML-peptides were identified. Such a cross reactivity could explain the reduced recurrence rate through CMV infection after allogeneic stem cell transplantation. The MHC-class-I-quantification of the AML-blasts did not show any reduced MHC-expression and would therefore be suitable target cells for T-cell-immunotherapy.

Background: Extramedullary manifestations (EM) are rare in acute myeloid leukemia (AML) and their impact on clinical outcomes is controversially discussed. - Methods: We retrospectively analyzed a large multi-center cohort of 1583 newly diagnosed AML patients, of whom 225 (14.21%) had EM. - Results: AML patients with EM presented with significantly higher counts of white blood cells (p < 0.0001), peripheral blood blasts (p < 0.0001), bone marrow blasts (p = 0.019), and LDH (p < 0.0001). Regarding molecular genetics, EM AML was associated with mutations of NPM1 (OR: 1.66, p < 0.001), FLT3-ITD (OR: 1.72, p < 0.001) and PTPN11 (OR: 2.46, p < 0.001). With regard to clinical outcomes, EM AML patients were less likely to achieve complete remissions (OR: 0.62, p = 0.004), and had a higher early death rate (OR: 2.23, p = 0.003). Multivariable analysis revealed EM as an independent risk factor for reduced overall survival (hazard ratio [HR]: 1.43, p < 0.001), however, for patients who received allogeneic hematopoietic cell transplantation (HCT) survival did not differ. For patients bearing EM AML, multivariable analysis unveiled mutated TP53 and IKZF1 as independent risk factors for reduced event-free (HR: 4.45, p < 0.001, and HR: 2.05, p = 0.044, respectively) and overall survival (HR: 2.48, p = 0.026, and HR: 2.63, p = 0.008, respectively). - Conclusion: Our analysis represents one of the largest cohorts of EM AML and establishes key molecular markers linked to EM, providing new evidence that EM is associated with adverse risk in AML and may warrant allogeneic HCT in eligible patients with EM.