Die chronisch lymphatische Leukämie (CLL) gehört zu den niedrig malignen B- Zell-Non-Hodgkin-Lymphomen (B-NHL) und ist die am häufigsten auftretende Leukämieform des Erwachsenenalters. Sie wird durch die Expansion eines reif- zelligen, nicht-funktionellen und CD19-positiven B-Zellklons verursacht, dessen B-Zell-Rezeptor sich selbst als Antigen erkennt und aktiviert. Im Krankheitsver- lauf kommt es zu einer Lymphadenopathie und einer zunehmenden Ausschwem- mung der CLL-B-Lymphozyten in das periphere Blut, im fortgeschrittenen Sta- dium auch zur Organinfiltration, zumeist in das Knochenmark, die Leber und die Milz. Die klinische Symptomatik ist dabei häufig durch Leistungsminderung, Dys- pnoe, verstärkte Blutungsneigung, häufigere Infekte sowie B-Symptomatik ge- prägt. Die meist lange Zeit indolent verlaufende CLL führt unbehandelt zum Tod. In der letzten Dekade wurde die Chemotherapie zunehmend durch zielgerichtete Therapieansätze abgelöst, die jedoch bisher für die überwiegende Mehrheit der Patienten noch nicht kurativ sind. Für die Behandlung rezidivierter und therapie- refraktärer CLL-Patienten bleibt deshalb die Weiterentwicklung von Therapieop- tionen, auch von immuntherapeutischen Ansätzen gegen B-Zell-Linien-spezifi- sche Antigene wie CD19, von Bedeutung. Blinatumomab ist ein CD19-gerichteter bispezifischer Antikörper, der über CD3 T-Zellen MHC-unabhängig aktivieren und so eine B-Zell-Apoptose induzieren kann. Bisher ist Blinatumomab zur Behandlung der CD19-positiven akuten lym- phatischen Leukämie (ALL) klinisch zugelassen. Im Vergleich zur ALL war Blina- tumomab bei der Behandlung von Patienten mit B-NHL nicht so effektiv und musste auch sehr viel höher dosiert werden. Die dieser klinischen Beobachtung zugrunde liegenden Mechanismen sind bisher weitgehend unaufgeklärt. Ein bes- seres Verständnis der Blinatumomab-induzierten biologischen Reaktionen könnte dazu beitragen, potenziell therapeutisch adressierbare Ko-Regulatoren zu identifizieren. Die Immuncheckpoint-Blockade als Monotherapie hat sich bei der CLL als unzu- reichend effizient gezeigt. Da die Immuncheckpoint-Regulatoren PD-1 und PD- L1 jedoch eine kritische Rolle bei der Terminierung von Anti-Tumor-gerichteten T-Zellantworten spielen, sollte in dieser Arbeit eine mögliche Wechselwirkung von Blinatumomab und der PD-1-/PD-L1-Achse in der CLL näher untersucht wer- den. Um die Fragestellung experimentell zu untersuchen, wurde ein primäres in vitro- CLL-Model etabliert. Dafür wurde im Rahmen der Routinediagnostik 18 CLL-Pa- tienten zusätzlich peripheres Blut entnommen, das in der aufzureinigenden PBMC-Fraktion sowohl primäre CLL-B-Lymphozyten als Targetzellen als auch primäre T-Zellen als autologe immunologische Effektorzellen enthielt. Für die Etablierung dieses Modells wurden die ersten 9 CLL-PBMC-Proben in die Zell- kultur überführt und mit verschiedenen Konzentrationen von Blinatumomab ent- weder in der Abwesenheit oder der Gegenwart von Pembrolizumab kultiviert. Nach der Etablierung der Konzentrations-Wirkungsbeziehung und deren zeitli- chen Verlaufes wurden Experimente in weiteren 9 Patientenproben durchgeführt. Dabei wurde mittels Durchflusszytometrie die Viabilität der CLL-B-Lymphozyten, die Expression von PD-L1 auf den CLL-B-Lymphozyten und die PD-1-Expression auf den T-Zellen zu unterschiedlichen Zeitpunkten analysiert. Blinatumomab zeigte eine anti-CLL-Wirksamkeit, die von seiner Dosis und dem Verhältnis von Effektor- und Targetzellen abhängig war. Dabei unterschied sich das Ausmaß der anti-CLL-Wirkung innerhalb der untersuchten CLL-Proben- gruppe, was auf eine biologisch determinierte Heterogenität der verschiedenen primären CLL-Zellen hindeutet. Sowohl die Expression von PD-1 auf den T-Zel- len als auch die von PD-L1 auf den CLL-B-Zellen wurden unter Blinatumomab- Behandlung stark hochreguliert. Interessanterweise war dieser Effekt auch schon im subletalen Dosisbereich von Blinatumomab zu beobachten. Durch Behand- lung mit Pembrolizumab wurde die gemessene PD-1-Expression auf den T-Zel- len suffizient erniedrigt, was für eine effektive Blockade des Immuncheckpoints spricht. Die PD-1-Hemmung mittels Pembrolizumab-Behandlung führte bei zwei der neun untersuchten Proben und beim letzten Etablierungspatienten zu einer Verstärkung der Blinatumomabwirkung, während für die anderen sieben Proben die Wirkung Blinatumomabs unverändert blieb. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass es prinzipiell in einer Subgruppe möglich ist, mittels PD-1-Inhibition die anti-CLL-Wirkung von Blinatumomab zu verstärken. Zum anderen weisen sie da- rauf hin, dass sich eine Wirkungsverstärkung von Blinatumomab über diesen An- satz bei vielen CLL-Patienten nicht erreichen lassen wird. Im Rahmen dieser Arbeit wird der gewählte experimentelle Ansatz mit einem pri- mären Zellmodell kritisch diskutiert. Weitergehende Untersuchungen der ge- nauen molekularen Mechanismen, die den beobachteten heterogenen Reaktio- nen der CLL-Zellen auf Blinatumomab und Pembrolizumab zugrunde liegen, sind geplant. / Chronic lymphocytic leukemia (CLL), a low-grade malignant B cell non-Hodgkin's lymphoma (B-NHL), is the most common form of leukemia in adults. It is caused by the expansion of a mature, non-functional and CD19-positive B cell clone that expresses an autoactivated B cell receptor that recognizes itself as an antigen. Disease progression is characterized by lymphadenopathy, an increasing num- ber of CLL B lymphocytes in the peripheral blood, and, in advanced stages, infil- tration of organs, usually the bone marrow, liver and spleen. Clinical symptoms include reduced performance status, shortness of breath, increased bleeding ten- dency, frequent infections and B symptoms. CLL, which can be indolent for a long time, leads to death if left untreated. Recently, chemotherapy has been increas- ingly replaced by targeted therapy approaches, which, however, are not yet cu- rative for the vast majority of patients. The further development of therapeutic options, including immunotherapeutic approaches against B-cell lineage-specific antigens such as CD19, therefore remains a challenge, particularly for the treat- ment of patients with relapsed and refractory CLL. Blinatumomab is a CD19-directed bispecific antibody that can MHC-inde- pendently activate T cells via CD3 and thus induce B cell apoptosis. To date, blinatumomab has been clinically approved for the treatment of CD19-positive acute lymphoblastic leukemia (ALL). Interestingly, as compared to ALL, blina- tumomab treatment of B-NHL was not as effective and required much higher doses. A better understanding of biological mechanisms underlying this clinical observation might help to identify therapeutically addressable co-regulators. Immune checkpoint blockade as monotherapy has been shown to be insuffi- ciently effective in CLL. However, as the immune checkpoint regulators PD-1 and PD-L1 play a critical role in the termination of anti-tumor directed T cell re- sponses, this work aimed to analyze a potential interaction of blinatumomab and the PD-1/PD-L1 axis in CLL. For functional experiments, a primary in vitro CLL model was established. As part of routine diagnostics, additional peripheral blood was taken from 18 CLL patients, which contained both primary CLL B lymphocytes as target cells and pri- mary autologous T cells as immunological effector cells in the PBMC fraction to be purified. To establish the model, the first 9 CLL-PBMC samples were trans- ferred to cell culture and tested with different concentrations of blinatumomab either in the absence or presence of pembrolizumab. After determining the con- centration ranges for a dose-response relationship and their respective time course, experiments were carried out on a further 9 patient samples. The viability of the CLL-B lymphocytes, the expression of PD-L1 on the CLL-B lymphocytes and the PD-1 expression on the T cells were analyzed at different time points using flow cytometry. Blinatumomab showed anti-CLL efficacy depending on both its dose and the ef- fector to target cell ratio. The extent of the anti-CLL effect differed within the CLL sample group investigated, indicating biologically determined heterogeneity of the different primary CLL cells. Both the expression of PD-1 on the T cells and of PD-L1 on the CLL-B cells were upregulated upon treatment with blinatumomab. Interestingly, this effect was also observed in the sublethal dose range of blina- tumomab. Treatment with pembrolizumab sufficiently downregulated the meas- ured PD-1 expression on T cells, indicating effective blockade of the immune checkpoint. PD-1 inhibition by pembrolizumab treatment led to an enhancement of the blinatumomab effect in two of the nine samples examined and the last sample of the previous establishment, whereas the effect of blinatumomab re- mained unchanged in the other seven samples. These data provide initial evi- dence for the concept that the anti-CLL effect of blinatumomab can be enhanced by concomitant PD-1 inhibition at least in a CLL subset. However, these data also show that no enhancing effect was observed in the majority of the CLL samples analyzed. In this thesis, the chosen experimental approach of working with a primary cell model is critically discussed. Further studies are planned to analyze the molecu- lar mechanisms underlying the heterogeneous response of CLL cells to blina- tumomab and pembrolizumab.

Die akute lymphatische Leukämie ist die häufigste maligne Erkrankung im Kindesalter. Trotz systematischer Erhebung und Auswertung von Daten im Rahmen der ALL-BFM-Studiengruppe und der damit verbundenen kontinuierlichen Verbesserung der Prognose hat man noch immer keine Ursache für eine ALL gefunden. Daher nimmt eine umfangreiche Risikostratifizierung eine zentrale Rolle in der Behandlungsplanung einer ALL ein. Basierend auf einer exakten Stratifizierung kann die Therapie risikoadaptiert und individualisiert werden, um eine Übertherapie zu vermeiden und letztlich die Heilungschancen zu verbessern. Pro- und antiinflammatorische Zytokine kommt in den komplexen Wirkungsmechanismen des Immunsystems eine Schlüsselrolle zu. Viele Infektions-, Auto-immun- oder Tumorerkrankungen werden durch das Produktionsprofil der Zyto-kine beeinflusst. Da genetisch determinierte Zytokingenpolymorphismen Krank-heitsverläufe beeinflussen und verändern, wurde untersucht, ob Zytokine einen Einfluss auf pädiatrische Patienten mit einer ALL haben. Im Zuge dieser Arbeit wurden 95 pädiatrische Patienten mit ALL auf Polymorphismen der Zytokine TNF-α, TGF-β1, IL-10, IL-6 und IFN-γ analysiert, die im Zeitraum vom 21.06.2004 bis zum 30.04.2014 an der Kinderklinik des Universitätsklinikums Würzburg behandelt wurden. Mittels DNA-Extraktion, sequenz-spezifischer PCR und Gelelektropherese wurden 35 Proben bei Erstdiagnose und 93 zum Zeitpunkt der Remission mit folgender zentralen Fragestellung untersucht: Gibt es genetische Risikofaktoren, die Einfluss auf • die Risikogruppe • die Art der Leukämie • die Genfrequenz • die Rezidivrate und • das Gesamtüberleben einer akuten lymphatische Leukämie im Kindesalter haben und sich zudem durch Einzelnukleotidpolymorphismen in pro- und antiinflammatorischen Zytokinen auszeichnen? Im Rahmen dieser Studie konnte festgestellt werden, dass das immunsuppressive Zytokin IL-10 einen Einfluss auf die Genfrequenz, die Risikogruppe, die Rezidivrate sowie die Prognose bei Kindern mit ALL hat. Patienten mit niedrigen Zytokinexpressionsraten (Genotypen ACC/ACC und ACC/ATA) wurden häufiger in der Hochrisikogruppe therapiert, hatten mehr Rezidive und eine schlechtere Prognose als Patienten mit hohen Zytokinexpressionsraten. Dar-über hinaus ist der Genotyp GCC/ACC signifikant häufiger bei ALL-Patienten anzutreffen als im gesunden Kollektiv. Beim immunsuppressiven IL-6 konnte festgestellt werden, dass der Genotyp C/C signifikant häufiger bei Patienten mit einer ALL auftritt als bei gesunden Patienten. Ferner zeigte sich, dass es so-wohl für IL-6 als auch für TNF-α eine Änderung des Genotyps zwischen Erstdiagnose und in Remission auftrat, die Hinweise auf einen blastenspezifischen „immune-escape“-Mechanismus geben. Ebenfalls konnte gezeigt werden, dass das immunmodulatorische Zytokin TGF-β1 einen Einfluss auf die Risikogruppe sowie die Rezidivrate hat. Patienten, die eine T/T Kombination am Codon 10 aufwiesen wurden häufiger im Hochrisikozweig therapiert als Patienten mit den Genotypen T/C oder C/C. Des Weiteren wurde demonstriert, dass Patienten mit einem C/C an Codon 25 häufiger an Rezidiven erkrankten als Patienten mit ei-nem G/C oder G/G. Für die TH1 Zytokine IFN-γ sowie TNF-α wurde kein Zusammenhang zwischen der Genfrequenz, der Risikogruppe, der Art der Leukämie, der Rezidivrate oder dem Gesamtüberleben gefunden. Auch wenn man bisher noch nicht genau weiß, wie Zytokingenpolymorphismen Einfluss auf pädiatrische ALL nehmen, wird anhand dieser Arbeit gezeigt, dass Zytokine einen Beitrag zur Pathogenese der ALL leisten und daher zukünftig für eine umfassendere Risikostratifizierung geeignet sind. Darüber hinaus können diese Ergebnisse dazu beitragen, dass Zytokine als biologische Marker etabliert werden, um eine weniger toxische immunmodulierende bzw. -suppressive Therapie zu gewährleisten. Dies führt dazu, dass eine Therapie anhand des Risikoprofils individuell und prognoseverbessernd abgestimmt werden kann. Je-doch wäre für eine nachfolgende Untersuchung eine größere multizentrische Stichprobe sowie eine prospektive Evaluation der Daten erstrebenswert. Gera-de bei hereditären Erkrankungen haben einzelne Gene nur einen geringen Einfluss auf das Gesamtrisiko, sodass größere Fallzahlen erforderlich wären, um auch schwache Effekte zu detektieren. / Acute lymphoblastic leukaemia (ALL) is the most common malignant disease in childhood. Although survival rates in paediatric patients with ALL have greatly improved since effective drug combinations and risk-adapted therapy protocols were introduced, possible causes for ALL are yet to be determined. The incomplete information on the pathogenesis of ALL heightens the need for extensive risk stratification in order to develop and improve treatment methods. Exact stratification helps to continuously improve and develop risk-adapted and individual therapy approaches to minimise over- or under-treatment. Based on the empirical finding that cytokines play a decisive role in immune responses and that many autoimmune and malignant diseases are influenced by cytokine production, this study hypothesized that genetically determined cy-tokine gene polymorphisms might have an impact on children with ALL. 95 pediatric ALL patients were examined between June 2004 and April 2013 at the Children’s Hospital of the University of Würzburg with regard to cytokine gene polymorphisms in TNF-α, TGF-β1, IL-10, IL-6 and IFN-γ. Applying DNA extraction, sequence-specific PCR and gel electrophoresis, 35 samples at initial diagnosis and 93 samples in remission were obtained in order to find an answer to the following question: Are there any genetic risk factors, which influence the • risk group • type of leukaemia • gene frequency • relapse rate • overall survival with acute lymphoblastic leukaemia in childhood? Within the scope of this study the immunosuppressive IL-10 has an influence on gene frequency, risk group, relapse rate and overall survival. IL-10 high-producer-haplotypes were reduced in ALL-patients compared with healthy controls and resulted in a reduced relapse rate, a superior overall survival and resulted more often in the low risk group compared with IL-10 low producer haplotypes. By analysing immunosuppressive IL-6, it was demonstrated, that the genotype C/C is significantly more frequent in ALL-patients in comparison to healthy patients. Interestingly, with regard to IL-6 as well as to TNF-α genotypes a change in the genotype from initial diagnosis to remission was found in some patients, which may indicate a blast specific immune-escape mechanism. Moreover, the immune-modulatory cytokine TGF-β1 has an influence on risk group and relapse rate. Patients with a C/C in Codon 10 suffered more often from relapses than patients with G/C or G/G. TGF-β1 high producer haplotypes were correlated with a high initial blast-count (Codon 25 G/G) and were elevated in high-risk ALL-patients (Codon 10 T/T). For the TH1 cytokines IFN-γ and TNF-α no correlation between frequencies, risk group, type of leukaemia, re-lapse rate or overall survival could be found. Even though the mechanisms by which the cytokine polymorphisms influence the outcome of paediatric ALL remain to be determined, the data of the present study suggest an important contribution of cytokines to the pathogenesis of ALL and demonstrate their potential applicability in the clinical evaluation of prognosis in paediatric patients. Confirmatory studies correlating cytokine alleles with disease markers will support the concept of cytokine-mediated immune surveil-lance in humans as well as the importance of the genetic background of the patient for strong anti-tumour immunity and responses to therapy. These data can finally help to establish biomarkers for therapy stratification as well as immune-therapeutic tools in childhood ALL for a more risk-adapted therapy, in order to adapt the therapy intensity. However, for further studies an increase in sample size and a prospective multicentre evaluation would be desirable. Especially in hereditary diseases, single genes have only a small influence on the overall risk. That is why it is crucial to have a sufficiently high number of cases to detect even small effects.

Jedes Jahr erkranken in Deutschland circa 1800 Kinder erstmalig an Krebs. Die akute lymphoblastische Leukämie ist dabei mit knapp einem Drittel die häufigste maligne Erkrankung im Kindesalter, Non-Hodgkin-Lymphome tragen mit 7 % und das Hodgkin-Lymphom mit 5 % bei. Die Prognose der genannten Erkrankungen bei Kindern und Jugendlichen ist sehr gut. Jedoch ist die Therapie intensiv und langwierig. Speziell bei Kindern spielen Spätschäden eine große Rolle, da diese natürlicherweise viel häufiger erlebt werden als von Erwachsenen. Eine dieser langfristigen Komplikationen ist die Entwicklung von Osteonekrosen. Da Schmerzen und Einschränkungen in der Mobilität die Folge sind, ist es wichtig, diese Komplikation besonders zu beachten. Die genaue Ursache der Entstehung von Osteonekrosen ist allerdings bislang unklar. Die vorliegende Arbeit soll durch statistische Auswertung klinischer Patientendaten und Laborparameter, sowie Analyse von Zytokingenpolymorphismen dazu beitragen, Risikofaktoren für die Entwicklung von Osteonekrosen besser abschätzen zu können. / This dissertation contributes to assess the risk of developing osteonecrosis with therapy for ALL and lymphomas. The aim was to evaluate patient data, data from the laboratory and polymorphisms in cytokin genes with the question if these data could be risk factors for developing osteonecrosis. At the end a statistical analysis was performed. The results showed that the cytokin gene polymorphism of interleukin 6 has a signifikant influence of developing osteonecrosis with therapy for ALL and lymphomas in children and teenagers

Einleitung: Eine nicht adäquate Funktion des Immunsystems ist ein großes klinisches Problem, welches Chemotherapien durch schwere bakterielle oder mykotische Infektionen komplikationsreich macht. Während einer Immunantwort spielen Zytokine, die von T-Zellen produziert werden, eine wichtige Rolle für die Effektivität der Antwort. Um zu verstehen, welche Veränderungen während der Therapie im Immunsystem auftreten, untersuchten wir die Subpopulationen und Funktionen (Zytokine , Immunglobuline) der Lymphozyten. Patienten: 23 Kinder (medianes Alter 5y; 2m-14y; 15 weiblich, 8 männlich) mit B-ALL behandelt nach dem ALL-BFM 2000-Protokoll. Blutproben wurden gesammelt bei Diagnosestellung und an den Tagen 8, 15, 33, 64 sowie vor Protokoll M, vor Protokoll 2 und während der Erhaltungstherapie. Methoden: Wir analysierten die Lymphozyten-Subpopulation mittels Durchflußzytometrie. Die Bestimmung intrazelluläre Zytokine (IFN&#947;, IL2, TNF&#945;, IL4, IL5, and IL10) erfolgte durch FACS-Analysen nach in vitro Stimulation mit PMA, Ionomycin und Brefeldin für 24h. Zusätzlich untersuchten wir verschiedene Zytokine im unstimulierten Serum mittels ELISA und studierten TRECs und Spectratypes sowie die Immunglobulinlevels. Ergebnisse: Die B-Zellen verringerten sich schnell von einem Medianen Wert von 301+120/mm³ vor Chemotherapie auf 85+138/mm³ am Tag 33 und stiegen nicht mehr bis zum Ende der Therapie an. Die T-Zellzahl fiel zu Beginn der Therapie ab, allerdings konnten wir partielle Erholungen, die proportional zur Therapieintensität waren detektieren. Zudem fiel eine Verschiebung zugunsten der CD8+-Zellen auf. NK-Zellen zeigten keine signifikanten Veränderungen. Bei den von CD3+ -Zellen produzierten Zytokinen fiel eine Expressionssteigerung von IFN&#947; auf. Wir konnten eine Korrelation zwischen &#947;&#948;-TCR und IFN&#947; -Produktion(FACS) sowie IFN&#947; -Werte(ELISA) und hohe Anzahl von Gedächtniszellen finden. Außerdem korrelieren CD45RA+Zellen mit CD4IL2+Zellen. TGF&#946; im unstimulierten Sera korrelierte signifikant (p<0,01) mit CD19+Zellen. TGF&#946; wurde auch von Blasten exprimiert. Wir stellten Unterschiede im Zytokinprofil zwischen dem mit Dexamethason bzw Prednison behandelten Patienten fest; insbesondere die IFN&#947;-Sekretion war sehr viel größer unter Prednisonbehandlung (p<0,01). TREC-Werte waren höher unter Dexamethason, aber das mag mit beeinflusst sein durch das Alter, da jüngere Kinder signifikant höhere TREC-Werte haben. Bei der Analyse des TZR-Repertoire zeigte sich eine höhere Komplexität im Prednisonzweig. Wir konnten V&#946;-Genfamilien mit höherer Komplexität (BV22, BV23) und mit niedrigerer Komplexität (BV13b, BV6a) detektieren. Die Komplexität des TZR korrelierte positiv mit der Anzahl der naiven T-Zellen und dem Alter(p<0,01). Bis d15 nahm die Komplexität des Repertoires ab und erholte sich langsam im Therapieverlauf. Zusammenfassung: Wir detektierten eine Verschiebung zu Gunsten der TH1-Zytokine. B-Zellen wurden durch die Therapie ausgelöscht. Dieses Ergebnis mag eine klinische Relevanz haben in der prophylaktischen Gabe von Immunglobulinen, um schwere Infektionen durch das Fehlen der B-Zellen zu vermeiden. / Multidrug chemotherapy is a highly effective treatment for paediatric acute lymphoblastic leukaemia (ALL), but at the same time compromises immunity of patients. Immune function in a homogenous cohort of 23 children with standard- and intermediate-risk ALL was analysed by immunophenotyping, intracellular cytokine staining, assessment of serum cytokine concentrations, T-cell receptor (TCR) repertoire diversity and thymic function. B-cells were most severely affected by chemotherapy, rapidly declined under induction and did not recover until the cessation of maintenance therapy. This recovery was paralleled by a relative increase in naive IgM(+)IgD(+)CD27(-) B-cells, indicating de novo B-cell generation as the major pathway for B-cell reconstitution. T- and Natural Killer-cells were less severely affected. Although numerically diminished by chemotherapy, they had partially recovered at the end of induction. Interestingly, CD4:CD8 ratio, distribution of naive versus memory T-cells, cytokine production, TCR-repertoire complexity and thymic function were all only marginally affected by chemotherapy. Patients receiving dexamethasone had significantly less IFNgamma(+) T-cells than those receiving prednisone. Our data show that during chemotherapy in standard- and intermediate-risk paediatric ALL patients the T-cell system remains relatively well preserved. Future studies will show if this effect can be exploited for inclusion of immunotherapy in standard ALL treatment protocols.

Invasive Mykosen stellen bei Patienten mit hämatologischer Grunderkrankung eine lebensbedrohliche Komplikation dar. Im Rahmen dieser retrospektiven monozentrischen Studie wurde die Inzidenz und Letalität invasiver Mykosen bei erwachsenen Patienten mit einer neu diagnostizierten akuten lymphatischen Leukämie erfasst, sowie die Krankheitsverläufe und der Einfluss einer antimykotischen Prophylaxe analysiert. In der untersuchten Kohorte war eine erhöhte Inzidenz invasiver Mykosen feststellbar, ebenso wie eine negative Beeinflussung des Krankheitsverlaufs durch invasive Mykosen. Es konnte kein signifikanter Nutzen einer antimykotischen Prophylaxe verzeichnet werden. Eine diagnostisch gesteuerte Therapie der invasiven Mykosen ist anzustreben. Die Frage nach dem Nutzen einer antimykotischen Prophylaxe bleibt auch in dieser Arbeit nicht abschließend geklärt. Eine großangelegte prospektive Studie hierzu wäre wünschenswert. Durch Risiken insbesondere hinsichtlich schwerwiegender Medikamenteninteraktionen scheinen aktuell jedoch retrospektive Daten mit individuell angesetzter Prophylaxe die einzige mögliche Näherung an diese Fragestellung zu sein. / Invasive mycoses are a life-threatening complication for patients with underlying hematological diseases. In this retrospective monocentric study, incidence and lethality of invasive mycoses in adult patients with newly diagnosed acute lymphoblastic leukemia were recorded. Furthermore, the courses of disease and the effect of antifungal prophylaxis were analyzed. An increased incidence of invasive mycoses was observed, as well as a negative influence of invasive mycoses on the course of disease. No significant benefit of antimycotic prophylaxis was evident. To improve the patients’ outcomes, a diagnostic-driven therapy should be pursued. The benefit of antimycotic prophylaxis is not conclusively clarified in this study. A large-scale prospective study on this matter would be advisable. However, especially regarding severe drug interactions, retrospective data with individually applied prophylaxis seems to be the only reasonable approach at this time.

No description available.

Die pädiatrische Akute Lymphatische Leukämie ist heutzutage gut behandelbar. Trotzdem ist die Prognose im Falle eines Rezidives weiterhin schlecht. Die häufigsten extramedullären Orte für Rezidive sind das zentrale Nervensystem und der Hoden. Um ein Rezidiv im Hoden zu verhindern, ist es nötig die zellulären und molekularen Vorgänge zu verstehen. Dafür wurde Patientenmaterial auf seine Expression bestimmter Oberflächenmoleküle analysiert. Verglichen wurden Proben von Patienten mit verschiedenen Rezidiv-Arten. Um die funktionellen Aspekte der Hodenphysiologie auf die Leukämiezellmigration und -lokalisation zu untersuchen wurde ein PDX-ALL Mausmodel mit Hodenbeteiligung etabliert. Um potenziell involvierte Chemokin-Chemokinrezeptor-Achsen zu identifizieren, wurden 55 Knochenmarksproben von Patienten untersucht. Die Expressionsmuster der Rezeptoren wurde mittels Durchflusszytometrie analysiert. Es wurde festgestellt, dass CXCR4 meistens sehr hoch exprimiert wird. Deshalb wurde anschließend der Einfluss der CXCR4-CXCL12 Achse in in vitro Versuchen mit Hilfe primären Hodenstromas untersucht. Um verschiedene Subpopulationen zu untersuchen, wurde die Isolation von Hodenmakrophagen, Sertoli Zellen und Peritubulären Zellen aus der Maus etabliert und ihr Einfluss auf ALL Zellen untersucht. Es wurde festgestellt, dass Hodenmakrophagen bei Tumorkontakt ihren Phänotyp zugunsten einer tumorfördernden Subpopulation verändern. Zu guter Letzt wurde ein adaptives PDX-ALL Mausmodel mit Hodenbeteiligung entwickelt. Dabei wurden die Hoden von vorpubertären Mäusen bevorzugt infiltriert. Die Bedeutung der CXCR4-CXCL12 Achse für die Hodeninfiltration wurde in einem in vivo Versuch validiert. Während Knochenmark und Milz nach einer anti-CXCR4 Gabe kleine ALL Populationen aufwiesen, war der Hoden komplett Tumor-frei. Das Model kann für Versuche genutzt werden, um weitere Signalwege zu identifizieren, welche in die Hoden gerichtete Migration und das Überleben der Zellen involviert sind. / Advancing therapy strategies led to event-free-survival increase of paediatric acute lymphoblastic leukaemia (ALL). Relapses that occur are often drug resistant and come with poor prognosis. Extramedullary sites for relapse are the central nervous system (CNS) and the testis. To prevent testicular relapse, factors responsible for the infiltration and survival need to be discovered. Primary patient material was analysed with regard to differential expression of surface molecules on leukemic cells from BM. To analyse functional aspects of testis physiology on leukemic cell migration and localisation an adoptive PDX-ALL mouse model with testicular involvement was established. To identify potential chemokine-chemokine receptor axes responsible for the leukaemia cell migration towards the testis, a characterization of 55 patient BM samples was performed. The expression pattern of chemokine receptors on BM derived leukaemia cells was compared by flow cytometry. CXCR4 was identified to be highly expressed on patients cells, regardless of the subclass of relapse. Relevance of the CXCR4-CXCL12 axis was studied in vitro. Primary testicular stroma cultures were available, which provided a useful tool to examine testis directed migration. Isolation of testicular macrophages, Sertoli cells and peritubular cells was established and their impact on ALL cell survival was analysed. The macrophages were found to alter their phenotype upon ALL cell contact towards a tumour favourable subtype. Most importantly, a murine adoptive patient-derived xenograft (PDX)-ALL cell transfer model with testicular involvement was established. Testes of pre-puberty mice were preferentially infiltrated. Blocking CXCR4 with an antibody validated relevance of the CXCR4-CXCL12 signalling axis. The testis showed no infiltration in anti-CXCR4 treated animals. The mouse model will be useful to identify and validate further signalling pathways, participating in testis directed migration and survival.

Tyrosinkinasen (TK) sind Schlüsselregulatoren der zellulären Signaltransduktion und beeinflussen Zellzyklus, Zellüberleben, Apoptose, Proliferation und Differenzierung. Die Dysregulation der TK-Aktivität trägt zur Entwicklung von Leukämie und anderen malignen Erkrankungen bei. So sind 25% der akuten lymphatischen Leukämien bei Erwachsenen (ALL) durch die BCR-ABL1-Translokation bedingt. Trotz intensiver Therapie beträgt das 5-Jahres-Überleben von erwachsenen Patienten mit ALL nur etwa 50 %. Als Alternative zu herkömmlichen Chemotherapeutika bietet der Einsatz von spezifisch wirkenden TK-Inhibitoren einen individualisierten Therapieansatz mit idealerweise weniger Nebenwirkungen und einem dadurch verbesserten Outcome. Um mögliche neue therapeutische Ziele zu identifizieren, wurde eine systematische Untersuchung der Expressionsveränderungen des gesamten Tyrosinkinoms durchgeführt. Eine Vielzahl verschiedener Tyrosinkinasen zeigte starke Veränderungen im Expressionsprofil von ALL-Zellen. Ein Teil dieser Expressionsänderungen kam durch das veränderten Methylierungsprofil der ALL-Zellen zustande. EPHA7 und PTK2 sind potentielle Marker für B-Linien ALL und NTRK3, ERBB4 und ZAP70 für T-Linien ALL. Die interindividuell variierende Expression der Tyrosinkinasen EPHA3, EPHB3, KIT, ZAP70 und PDGFRB könnte eine genauere Risikoeinstufung ermöglichen. Insbesondere sind die Tyrosinkinasen ABL1, DDR1, EPHA7, FGFR1, ERBB4, FLT1, FLT3, FLT4, LCK, LTK, PTK2, PTK2B, PTK7, SRC, TEC und TYK2 vielversprechende therapeutische Ziele, die im hämatopoetischen System die Proliferation fördern und / oder die Apoptose hemmen. Eine proliferationsfördernde Wirkung von überexprimiertem FLT4 konnte erstmals gezeigt werden. Die Vielfalt der Veränderungen in der Tyrosinkinase-Expression scheint eine wichtige Rolle bei der Entwicklung von ALL zu spielen und TK könnte vielversprechende neue therapeutische Ziele sein. / Tyrosine kinases (TK) are key regulators of cellular signal transduction and affect cell cycle, cell survival, apoptosis, proliferation and differentiation. Dysregulation of TK activity contributes to the development of leukemia and other malignancies. So are 25 % of adult acute lymphoblastic leukemias (ALL) driven by the BCR-ABL1 translocation. Despite intensive therapy, the 5-year overall survival of adult patients with ALL is about 50 %. In contrast to conventional chemotherapeutic agents, the use of specific-acting TK-inhibitors offers an individualized therapeutic approach with less side-effects and a better outcome. To identify possible new therapeutic targets, a systematic survey of expression changes of the entire tyrosine kinome was carried out. A variety of different tyrosine kinases showed great changes in the expression profile of ALL-cells. Part of these expression changes can be attributed to a changed methylation profile in adult ALL. EPHA7 and PTK2 are potential markers for B-line ALL and the NTRK3, ERBB4 and ZAP70 for T-lines ALL. The interindividual varying expression of the tyrosine kinases EPHA3, EPHB3, KIT, ZAP70 and PDGFRB presumably allows a more precise risk classification. In particular, the tyrosine kinases ABL1, DDR1, EPHA7, FGFR1, ERBB4, FLT1, FLT3, FLT4, LCK, LTK, PTK2, PTK2B, PTK7, SRC, TEC and TYK2 are promising therapeutic targets, which promotes proliferation and/or inhibits apoptosis in the hematopoietic system. A proliferation promoting effect of overexpressed FLT4 could be shown for the first time. The variety of changes in the tyrosine kinase expression seems to play an important role in the development of ALL and TK could be promising new therapeutic targets.

Das in der vorliegenden Arbeit vorgestellte Verfahren der nicht-radioaktiven Southern Blot Hybridisierung unter Verwendung einer Digoxigenin Markierung hat sich für die Darstellung von Rekombinationen im TEL-Genlokus genomischer DNA als sensitive Vergleichsmethode bewiesen. Es wurden insgesamt 122 Kinder mit dieser Methode auf das Vorliegen der Translokation t(12;21) untersucht. Bei einer nur relevante Faktoren berücksichtigenden Beschränkung des PatientInnenkollektivs auf protokollgerecht nach ALL-REZ BFM behandelte B-Vorläufer-Zell-ALL und Erstrezidive konnte eine Rekombination von TEL in 5 von 65 PatientInnen (7,7%) nachgewiesen werden. Lässt man die Einschlusskriterien der ALL-REZ BFM Studie unberücksichtigt, handelt es sich sogar um 7 von 71 (9,9%) PatientInnen. Damit bestätigen die hier vorliegenden Ergebnisse den Trend der aktuellen Diskussion über die Häufigkeit des Vorliegens des Fusionsgenes TEL-AML1 bei Erstrezidiven, die eine kumulative Inzidenz bei einem 10-jährigen Untersuchungszeitraum von 9 ± 5% angeben. Weiterhin konnte mit ereignisfreien Beobachtungszeiträumen nach dem 1. Rezidiv im Median von 8,6 Jahren ein Trend zu späten Rezidiven und somit eine mittelfristig günstige Prognose für die TEL-Rearrangement positiven Rezidivfälle konstatiert werden. Zusammenfassend kann gesagt werden, dass TEL-AML1 positive PatientInnen eine Subgruppe darstellen, die lange erkrankungsfreie Intervalle mit zur Zeit üblichen Therapieprotokollen erreichen, nach Therapie der Ersterkrankung aber auch nach dem ersten Rezidiv. Auf Grund der sich aus dem retrospektiven PatientInnekollektiv ergebenen Selektion war es nicht möglich, statistisch signifikante Aussagen zur unabhängigen prognostischen Bedeutung für die langfristige Prognose von ALL im Kindesalter mit TEL-Rekombinationen zu treffen. / The presence of TEL/AML1 fusion gene in childhood acute lymphoblastic leukaemia (ALL) defines a subgroup of patients with better than average outcome. Around 20% of the patient at point of initial ALL diagnosis are characterised by this fusion transcript from translocation t(12;21)(p12;q22). However, the prognostic significance of this aberration has recently been disputed by the Berlin-Frankfurt-Munster (BFM) study group due to its relatively high incidence found in relapsed patients (19.6% and 21.9%, in two cohorts). Here we wanted to get more data in a long term follow up retrospect investigation by analysing DNA from frozen conserved bone marrow samples of 65 children. In the study presented here only five out of 65 (7.7%) patients selected as childhood B cell precursor acute lymphoblastic leukaemia only treated according to Berlin-Frankfurt-Munster (BFM) ALL relapse trial protocols (ALL-REZ BFM 82-96) (excluding T-lineage and Philadelphia chromosome (Ph)-positive leukaemia) carry this fusion. The detection was done due to a new developed non-radioactive Southern blotting with a Digoxigenin marked template. We could confirm the still good middle term prognosis in the relapsed TEL-AML1 positive subgroup. The TEL-AML1-positive and negative patients differed with respect to duration of last remission and age at initial diagnosis. At a median follow-up time of 8.6 years, children positive for TEL-AML1 had a higher probability of disease-free survival. Because of the small number of patients in this study it was not possible to get statistical significant facts about the independent prognostic impact for the long term prognosis of ALL in childhood with TEL rearrangement.

CAR-T-Zell-Therapie ist eine vielversprechende neuartige Behandlungsform für Patienten mit aggressiven B-Zell Non-Hodgkin-Lymphomen (B-NHL). In dieser Arbeit wurde die anti-CXCR5 CAR-T-Zell-Therapie als Alternative zur anti-CD19 CAR-T-Zell-Therapie für die Behandlung von reifen B-NHLs untersucht. CXCR5 ist ein B-Zell-homing Rezeptor, der von reifen B Zellen und follikulären T-Helferzellen (TFH Zellen) exprimiert wird. TFH Zellen wurden als tumor-unterstützend in chronisch lymphatischer Leukämie (CLL) und im follikulären Lymphom (FL) beschrieben. Dieses Expressionsmuster erlaubt es, auf einzigartige Weise zeitgleich die malignen Zellen und die tumorunterstützende Mikroumgebung mithilfe von CAR-T-Zell-Therapie gerichtet gegen einen Chemokinrezeptor anzugreifen. Die wichtigsten Ergebnisse dieser Arbeit waren, dass (1) die anti-CXCR5 CAR T-Zellen zielgerichtet CXCR5 positive reife B-NHL Zelllinien und Patientenproben in vitro eliminierten und eine starke anti-Tumor Reaktivität in einem immundefizienten Xenotransplantationsmausmodell zeigten, (2) die anti-CXCR5 CAR T-Zellen zielgerichtet die tumorunterstützenden TFH Zellen in CLL und FL Patientenproben in vitro erkannten und dass (3) CXCR5 ein sicheres Expressionsprofil zeigte. CXCR5 war stark und häufig auf B-NHL exprimiert und die Expression auf gesundem Gewebe war auf lymphoide Zellen beschränkt. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die anti-CXCR5 CAR-T-Zell-Therapie eine neue Behandlungsmöglichkeit für Patienten mit reifen B-NHL darstellt, indem durch die anti-CXCR5 CAR-T Zellen sowohl der Tumor als auch ein Anteil der tumorunterstützende Mikroumgebung eliminiert werden. Im zweiten Teil der Arbeit wurde das Eμ-Tcl1 murine CLL Lymphommodell genutzt um die Auswirkung der Lymphomentwicklung auf die CXCR5+ T Zellen zu untersuchen. Mittels RNA-Einzelzell-Sequenzierung konnte ein profunder Einfluss des Lymphomwachstums auf das T Zell-Kompartiment der Mäuse, denen Eμ-Tcl1 Zellen gespritzt wurden, gezeigt werden. / CAR T cell therapy is a promising new treatment option for patients suffering from aggressive B non-Hodgkin lymphomas (NHLs). In CAR T cell therapy, patient-derived T cells are genetically modified to express a chimeric receptor commonly directed towards a surface antigen expressed by neoplastic cells. In this thesis, anti-CXCR5 CAR T cell therapy was investigated as an alternative to anti-CD19 CAR T cell therapy for the treatment of mature B-NHLs. CXCR5 is a B cell homing receptor expressed by mature B cells and follicular helper T (TFH) cells. TFH cells were described to support the tumor cells in chronic lymphocytic leukemia (CLL) and follicular lymphoma (FL). This expression pattern allows simultaneous targeting of the malignant cells and the tumor-supporting microenvironment by CAR T cell therapy against a chemokine receptor in an unprecedented manner. Main findings included that (1) anti-CXCR5 CAR T cells targeted specifically CXCR5 expressing mature B-NHL cell lines and patient samples in vitro and showed strong in vivo anti-tumor reactivity in an immunodeficient xenograft mouse model, (2) anti-CXCR5 CAR T cells targeted tumor-supportive TFH cells derived from CLL and FL patient samples in vitro and (3) CXCR5 showed a safe expression profile. CXCR5 was strongly and frequently expressed by B-NHLs and its expression on healthy tissue was restricted to lymphoid cells. In summary, anti-CXCR5 CAR T cell therapy presents a novel treatment option for patients suffering from mature B-NHLs by eliminating the tumor and part of the tumor-supportive microenvironment. The second part of the project, the Eμ-Tcl1 murine lymphoma model, which mimics human CLL, was used to study the impact of lymphomagenesis on CXCR5+ T cells. Using single cell RNA sequencing, a profound influence of lymphoma growth on the T cell compartment in Eμ-Tcl1 tumor-challenged mice could be shown.