Background The role of allogeneic hematopoietic cell transplantation (alloHCT) in acute myeloid leukemia (AML) with mutated IDH1/2 has not been defined. Therefore, we analyzed a large cohort of 3234 AML patients in first complete remission (CR1) undergoing alloHCT or conventional chemo-consolidation and investigated outcome in respect to IDH1/2 mutational subgroups (IDH1 R132C, R132H and IDH2 R140Q, R172K). Methods Genomic DNA was extracted from bone marrow or peripheral blood samples at diagnosis and analyzed for IDH mutations with denaturing high-performance liquid chromatography, Sanger sequencing and targeted myeloid panel next-generation sequencing, respectively. Statistical as-treated analyses were performed using R and standard statistical methods (Kruskal–Wallis test for continuous variables, Chi-square test for categorical variables, Cox regression for univariate and multivariable models), incorporating alloHCT as a time-dependent covariate. Results Among 3234 patients achieving CR1, 7.8% harbored IDH1 mutations (36% R132C and 47% R132H) and 10.9% carried IDH2 mutations (77% R140Q and 19% R172K). 852 patients underwent alloHCT in CR1. Within the alloHCT group, 6.2% had an IDH1 mutation (43.4% R132C and 41.4% R132H) and 10% were characterized by an IDH2 mutation (71.8% R140Q and 24.7% R172K). Variants IDH1 R132C and IDH2 R172K showed a significant benefit from alloHCT for OS (p = .017 and p = .049) and RFS (HR = 0.42, p = .048 and p = .009) compared with chemotherapy only. AlloHCT in IDH2 R140Q mutated AML resulted in longer RFS (HR = 0.4, p = .002). Conclusion In this large as-treated analysis, we showed that alloHCT is able to overcome the negative prognostic impact of certain IDH mutational subclasses in first-line consolidation treatment and could pending prognostic validation, provide prognostic value for AML risk stratification and therapeutic decision making.

Mutations in TREX1, encoding three prime repair exonuclease 1, cause Aicardi-Goutières syndrome (AGS) 1, an autoinflammatory disease characterized by neurodegeneration and constitutive activation of the antiviral cytokine type I interferon. Here, we report the generation and characterization of induced pluripotent stem cells (iPSCs) derived from fibroblasts from two AGS patients with biallelic TREX1 mutations. These cell lines offer a unique resource to investigate disease processes in a cell-type specific manner.

Mutation des p53 Gen ist die häufigste genetische Veränderung in allen humanen Tumoren. Weit verbreitete p53 misssense-Mutationen heben die Tumor suppressive Funktion auf und führen zu gain-of-function Eigenschaften, die Tumorproliferation, Chemoresistenz, Angiogenese, Migration, Invasion und Metastasen fördern. In dieser Arbeit haben ich für drei solche Hotspot-Mutationen, p53R245Q, p53R246S und p53R270H, eine höhere Sensitivität gegenüber Behandlung mit Piperlongumine in p53-defizienten MEFs und Eµ-myc Lymphomzellen im Vergleich zur Kontrolle und den anderen drei Hotspot-Mutationen, p53R172H, p53G242S und p53R279Q, gefunden. Nachfolgend, haben ich entdeckt, dass Piperlongumine-induzierter Zelltod durch ROS Akkumulation über die Aktivierung von p38 und JNK, vermittelt wurde. Das Antioxidans N-acetyl-L-cysteine (NAC) oder p38/JNK Inhibitoren konnten vollständig oder teilweise Piperlongumine-induzierten Zelltod unterdrücken. Nach Behandlung mit Piperlongumine, haben die p53R245Q, p53R246S und p53R270H-Mutanten die Aktivierung von p21 inhibiert und so die Aktivierung und Funktion von NRF2, durch Piperlongumine induziert, blockiert, dass zu dem massiven Zelltod in Zellen mit diesen Mutationen beiträgt. Auf ähnliche Weise, verursachte der klinisch verwendete Inhibitor von Crm1, KPT-330, schweren Zelltod in p53-/- MEFs mit den p53R245Q, p53R246S und p53R270H-Mutationen. Folglich könnte Crm1 als potenzielles Target für Lymphome mit p53R245Q, p53R246S und p53R270H-Mutationen berücksichtigt werden. Zusammenfassend bekräftigen die Daten in dieser Arbeit das Phänomen, dass oxidativer Stress oder Crm1 Inhibitoren effektiv Zellen mit p53R245Q, p53R246S und p53R270H-Mutationen eliminieren können, mit niedriger Toxizität für Kontrollzellen. Demzufolge, könnten oxidativer Stress Signalwege oder Crm1 als potenzielle Angriffsziele für Lymphome mit p53R245Q, p53R246S und p53R270H-Mutationen dienen. / Mutation of the p53 gene is the most common genetic alteration among all human cancers. Prevalent p53 missense mutations abrogate its tumor suppressive function and lead to gain-of-function properties that promote cancer cell proliferation, chemoresistance, angiogenesis, migration, invasion, and metastasis. This doctoral thesis aims to identify the metabolic vulnerabilities of six p53 hotspot mutants in lymphomas. In this work, three hotspot mutants, p53R245Q, p53R246S and p53R270H, were more sensitive to piperlongumine treatment in p53-deficient MEFs and Eμ-myc lymphoma cells than the empty control and the other three hotspot mutants, p53R172H, p53G242S and p53R279Q. Thereafter, I found piperlongumine-induced cell death was mediated by ROS accumulation via the activation of p38 and JNK. Antioxidant N-acetyl-L-cysteine (NAC) or p38/JNK inhibitors could completely or partially suppress piperlongumine-induced cell death. Upon piperlongumine treatment, p53R245Q, p53R246S and p53R270H-mutant inhibited piperlongumine-induced activation of p21 and consequently attenuated the activation and function of NRF2 induced by piperlongumine, contributing to the massive cell death in cells harboring these mutants. Similarly, KPT-330, a clinical inhibitor of Crm1, also caused severe cell death in p53-/- MEFs harboring p53R245Q, p53R246S and p53R270H-mutant. This implied that Crm1 could be also considered as a potential target for lymphomas harboring p53R245Q, p53R246S and p53R270H-mutant. Taken together, data presented in this work underscore the phenomenon that exogenous oxidative stress or Crm1 inhibitor is effective in eliminating cells harboring p53R245Q, p53R246S and p53R270H-mutant with low toxicity to cells harboring the empty control, suggesting oxidative stress pathways or Crm1 as potential targets in lymphomas with p53R245Q, p53R246S and p53R270H-mutant.

Mutationen in der RAS-Genfamilie, insbesondere in KRAS, treten häufig bei kolorektalem Karzinom (CRC) auf und erschweren zielgerichtete Therapien erheblich. Trotz der Entwicklung mutationsspezifischer RAS-Inhibitoren stellt die erworbene Resistenz eine zentrale Herausforderung dar, die häufig durch die Reaktivierung downstreamer Signalwege verursacht wird. Diese Studie untersucht die Wirkung des neuartigen Breitband-RAS-Inhibitors RMC-7977 (RASi) in KRAS-mutierten CRC-Zellen und analysiert die zugrunde liegenden Mechanismen der Resistenzbildung. Der RASi inhibierte effektiv die ERK-Signalübertragung, reduzierte die Zellproliferation und induzierte Apoptose. Zur Echtzeitüberwachung der ERK-Dynamik wurde ein zweifarbiges ERK-Reportersystem (FIREX) entwickelt, das eine unabhängige Visualisierung der zytoplasmatischen und nukleären ERK-Aktivität ermöglicht. Eine langfristige Exposition gegenüber dem RASi führte zur Selektion resistenter Zellpopulationen mit spezifischen ERK-Reaktivierungsmustern, die anhand ihrer FIREX-Aktivität charakterisiert wurden. Multi-Omics-Analysen, einschließlich Exom-, Transkriptom- und Phosphoproteom-Analysen, zeigten signifikante Unterschiede zwischen den resistenten Zellsubpopulationen, insbesondere Veränderungen in den MAPK- und PI3K-Signalwegen. Auffällig war, dass Zellen mit hoher ERK-Reporteraktivität die KRAS Y71H-Mutation aufwiesen, während Subpopulationen mit überwiegend zytoplasmatischer ERK-Aktivität die RAF1 S257L-Mutation trugen. Bemerkenswerterweise zeigten CRC-Zellen mit der RAF1 S257L-Mutation eine erhöhte Empfindlichkeit gegenüber der kombinierten RAS- und RAF-Inhibition, was eine potenzielle therapeutische Strategie zur Überwindung von Resistenzen darstellt. Diese Ergebnisse verdeutlichen die Komplexität der RASi-Resistenzmechanismen in CRC und unterstreichen die Bedeutung der Integration von Echtzeit-ERK-Monitoring mit Multi-Omics-Analysen zur Optimierung kombinatorischer Behandlungsstrategien. / Mutations in the RAS gene family, particularly KRAS, are frequently observed in colorectal cancer (CRC) and pose significant challenges for targeted therapies. Although RAS mutation-specific inhibitors have been developed, acquired resistance remains a major obstacle, often driven by the reactivation of downstream signaling pathways. This study investigates the effects of the novel broad-spectrum active-state RAS inhibitor RMC-7977 (RASi) in KRAS-mutant CRC cells and explores mechanisms underlying resistance development. The RASi effectively inhibited ERK signaling, leading to reduced proliferation and apoptosis induction. To monitor ERK activity dynamics in real-time, a dual-color ERK reporter system (FIREX) was developed, enabling independent visualization of cytoplasmic and nuclear ERK activity. Long-term RASi exposure led to the emergence of resistant cell populations exhibiting distinct ERK reactivation patterns, which were subsequently sorted based on their FIREX activity. Multi-omics analyses, including whole-exome, transcriptome, and phosphoproteomic profiling, revealed key molecular differences between resistant subpopulations, particularly alterations in the MAPK and PI3K signaling pathways. Notably, cells with high ERK reporter activity harbored the KRAS Y71H mutation, while those with predominantly cytoplasmic ERK activity carried the RAF1 S257L mutation. Importantly, CRC cells with the RAF1 S257L mutation displayed increased sensitivity to combined RAS and RAF inhibition, highlighting a potential therapeutic strategy to overcome resistance. These findings underscore the complexity of RASi resistance in CRC and emphasize the importance of integrating real-time ERK activity monitoring with multi-omics approaches to refine combination therapies.

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Background: Prophylactic mastectomies in carriers of mutations in BRCA1 or BRCA2 are becoming increasingly more accepted. We investigated the outcome after prophylactic mastectomy, especially regarding satisfaction with the procedure, in a monocenter study. Methods: BRCA1/2 mutation carriers and non-carriers with elevated pedigree-based cancer risk were followed prospectively in a structured surveillance program between 2000 and 2017. A retrospective telephone survey was conducted among all patients with documented prophylactic mastectomy. Complications and satisfaction with the decision for prophylactic mastectomy were recorded. Results: 39 patients who opted for a prophylactic mastectomy (38 BRCA1/2 mutation carriers and 1 noncarrier) were interviewed. Mostly nipple-sparing mastectomy with reconstruction was performed (87%). Half of the patients (22/39; 56.4%) had a history of unilateral breast cancer. The median time since prophylactic mastectomy was 5.6 years. While 61.5% did not report any complications, flap loss was seen in 15% (3/20) and moderate limitations in everyday life were present in 20% (7/35). An improvement in quality of life was noticed by 82% after prophylactic mastectomy and no patient expressed regret with regard to the decision. Conclusions: Prophylactic mastectomy is a procedure with risk for long-term complications in some cases. Our results confirm high satisfaction with the decision and improved quality of life.

Mutations in SAMHD1, encoding SAM and HD domain-containing protein 1, cause Aicardi-Goutières syndrome (AGS) 5, an infancy-onset autoinflammatory disease characterized by neurodegeneration and chronic activation of type I interferon. Here, we report the generation and characterization of induced pluripotent stem cells (iPSCs) derived from fibroblasts and peripheral blood mononuclear cells from three AGS patients with biallelic SAMHD1 mutations. These cell lines provide a valuable source to study disease mechanisms and to assess therapeutic molecules.

Influenza A Viren (IAV) infizieren die Epithelzellen unserer Atemwege und stellen ein weltweites Gesundheitsproblem dar. Die Infektion beginnt mit der Bindung an Sialinsäure (SA) auf der Wirtszelloberfläche. Zwischen einem SA-Molekül und dem viralen Oberflächenprotein Hämagglutinin (HA) kommt es dabei zur Interaktion durch nicht kovalente Bindung. Die Inhibierung dieses entscheidenden Schrittes des Infektionszyklus durch Präsentation eines kompetitiven Binders ist ein möglicher Ansatz für ein antiviral wirkendes Mittel. Das Prinzip, mit dem IAV an Zellen binden, ist die Multivalenz. Detailliertes Wissen zur Multivalenz, speziell zur HA-SA-Interaktion, ist für eine effektive IAV-Inhibition von Nöten. Diese Arbeit untersucht und charakterisiert die HA-SA-Interaktion auf zwei unterschiedlichen Wegen. Wird SA auf einer ausgewählten Gerüststruktur funktionalisiert, kann es zu einer multivalenten Anordnung des IAV-Rezeptors kommen. Derartige multivalente Nanopartikel (NP) wurden in Bindungsstudien hinsichtlich ihres Potenzials charakterisiert IAV effektiv zu binden und zu inhibieren. Die Effektivität und die damit einhergehende Stabilität der HA-SA-Interaktionen der getesteten NP, die auf drei verschiedenen Gerüststrukturen basieren (Coiled-Coil-Peptid, PNA-DNA-Strang, Polyglycerolkomplex), hängt von der Verteilung elektrostatischer Oberflächenladungen und der Flexibilität der Gerüststruktur ab. Im zweiten Teil der Arbeit wurden Veränderungen auf Seiten des HAs analysiert. Zwei IAV mit Mutationen in der HA-Bindetasche, sowie das Wildtypvirus wurden in Messungen mittels Einzel-Virus-Kraft-Spektroskopie hinsichtlich ihres Bindungsverhaltens an SA charakterisiert. Die Daten belegen, dass die Verteilung elektrostatischer Oberflächenladungen im HA Einfluss auf die HA-SA-Interkation hat. Alle Ergebnisse zusammengenommen liefern neue Erkenntnisse über die Einflussnahme der HA-SA-Interaktion und wie daraus abgeleitet multivalente Nanopartikel weiter optimiert werden können. / The Influenza A virus (IAV) infects epithelial cells of the human respiratory tract and represents a global health problem. Every infection starts with virus binding on sialic acid (SA) displayed on the host cell surface. This step is characterized by interaction between the viral surface protein hemagglutinin (HA) and sialic acid (SA) that leads to a non-covalent binding. Inhibition of this crucial step of viral infection cycle by presenting a competitive binder to IAV is one approach utilized during the design of antiviral compounds. IAV binds specifically to cells by using the principle of multivalency. Targeting an effective virus inhibition requires detailed knowledge about the binding mechanism, especially about the HA-SA-interaction. This work focuses on the evaluation and characterization of the HA-SA-interaction following two different approaches. In case SA is functionalized on an appropriate scaffold structure, the IAV receptor can arrange in a multivalent fashion. These multivalent nanoparticles (NP) have been studied regarding their potential to effectively bind and inhibit IAV. This potential is directly linked to the stability of the HA-SA-interactions of the tested NPs, which are based on three different scaffold structures (coiled-coil peptide, PNA-DNA-strand, a complex of polyglycerols) and depends on the distribution of electrostatic surface charges and the flexibility of the scaffold structure. The second part of this thesis analyzed changes at HA. The wildtype virus and two IAVs comprising each a mutation in the binding pocket of HA were characterized regarding their binding behavior by single-virus-force-spectroscopy. Results revealed that the arrangement of electrostatic surface charges on HA affecting the HA-SA-interaction. Taken together, all results provide new and important insights into the dependence of the HA-SA-interaction and how this knowledge can be used to further optimize multivalent NPs.

Die b -Thalassämie gehört weltweit zu den häufigsten monogenen Erbkrankheiten. Die Thalassämien treten endemisch in der Bevölkerung des Mittelmeerraumes, in Westafrika und in weiten Teilen Asiens auf. In der einheimischen Bevölkerung der Bundesrepublik Deutschland gehört die homozygote Form der b -Thalassämie zu den seltenen Erkrankungen. Häufiger ist das Auftreten der heterozygoten Form, die als Differentialdiagnose der mikrozytären, hypochromen Anämie eine besondere Rolle spielt. Blutproben von 214 deutschen Personen mit einer heterozygoten b -Thalassämie wurden mittels Allel-spezifischer Oligonukleotid-Hybridisierung, Restriktionsanalyse und direkter Sequenzierung PCR-amplifizierter DNA analysiert. Insgesamt konnten 96,3 % (206/214) der Proben molekular charakterisiert werden. Die mediterranen Mutationen stellen einen Anteil von etwa 2/3 aller identifizierten Veränderungen, häufig sind insbesondere NS 39, IVS1-110 G ® A und IVS1-1 G ® A. Das übrige Mutationsspektrum setzt sich aus sehr seltenen Mutationen (IVS1-1 G ® T, IVS1-2 T ® G, IVS1-2 T ® C, NS 15 G ® A, NS 121 G ® T, FS 8/9 +G, FS 44 -C, FS 51 -C, FS 82/83 -G, Initiations-Kodon-Mutationen ATG ® ACG/ ® GTG/ ® ATA) und einer neuen Mutation (IVS1-129 A ® G) zusammen. In 6 Fällen konnte nach vollständiger molekularer Analyse kein Gendefekt als Ursache der b -Thalassämie gefunden werden. Diese Probanden könnten b -Thalassämiedeterminanten tragen, die nicht an den b -Globingen-Komplex gekoppelt sind oder regulative Sequenzen außerhalb des b -Globingens darstellen. Die erhobenen Daten zeigen, daß der Ursprung der b -Thalassämie in der deutschen Bevölkerung in den Mittelmeerländern liegt, ein Drittel der Fälle scheint sich jedoch lokal entwickelt zu haben. / The b -thalassemia belongs to the most common monogenic disorders worldwide. Endemically in the Mediterranean population, some parts of Asia and Western Africa, b -thalassemia is a rare disease in Germany. Nevertheless, heterozygous forms of b -thalassemia minor occur more frequently in the German population and should be considered in the differential diagnosis of hypochromic anemia. To investigate the molecular biological background of b -thalassemia in Germany, 214 non-immigrant German individuals suffering from heterozygous b -thalassemia were characterized by allele-specific oligonucleotid hybridization, restriction analysis and sequencing of the b -globin gene. By these techniques, 26 different mutations were identified. Most frequently, the Mediterranean mutations NS 39, IVS1-110 G ® A, and IVS1-1 G ® A were detected. Although otherwise rare, the frameshift mutation of codon 83 (FS 83 -G) was also relatively common (5 %) in the analyzed population. Other previously described mutations (IVS1-1 G ® T, IVS1-2 T ® G, IVS1-2 T ® C, NS 15 G ® A, NS 121 G ® T, FS 8/9 +G, FS 44 -C, FS 51 -C, initiation codon mutation ATG ® ACG/ ® GTG/ ® ATA) were demonstrated in < 10 individuals. Interestingly, sequence analysis identified a novel mutation affecting position -2 of the splice acceptor site (IVS1-129 A ® G). In 6 individuals diagnosed as heterozygous b -thalassemia, a mutation of the b -globin gene could not be demonstrated. The data indicate the b -thalassemia to be introduced from the Mediterranean population into Germans in two-thirds of the cases whereas the remaining third probably is of local origin.