Antrag auf Unterstützung eines

Forschungsaufenthaltes in Newcastle

Donnerstag, 19. Mai 2011​

Antrag an die Carsten Bender-Leukämie-Stiftung auf Unterstützung eines 8 wöchigen

Forschungsaufenthalts von Frau Dr. Julia Ammer, Abteilung Hämatologie/Onkologie des

Universitätsklinikums Regensburg, an der Universität Newcastle upon Tyne.

Thema: Etablierung neuer Methoden zur Analyse der Interaktion verschiedener Immunzellen bei der

Graft-versus-Host Erkrankung als Hauptkomplikation der allogenen Stammzelltransplantation.

Beabsichtigter Förderzeitraum: 11.4. 2011 – 31.5.2011

Stand der Forschung

Die Graft-versus-Host Erkrankung ist in ihrer akuten und chronischen Form nach wie vor die

schwerwiegendste Komplikation der allogenen Stammzelltransplantation, die heute als etabliertes

Verfahren zur Behandlung akuter und chronischer Leukämien eingesetzt wird. Sie tritt als akute GvHD

bei etwa 40 – 50 % der Patienten auf, die erforderliche Behandlung mit Cortison ist nur etwa bei der

Hälfte der Patienten erfolgreich. Wenn die GvHD nicht rasch auf eine Behandlung mit Cortison

anspricht, ist sie bei bis zu 80 % der Patienten entweder auf Grund der direkten Gewebsschäden oder

aber infolge der dann nötigen massiven Behandlung mit Immunsuppressiva und daraus resultierenden

Infektionen tödlich. Die auch bei etwa 50 % der Patienten auftretende chronische GvHD ist bei weniger

Patienten lebensbedrohlich, geht aber ebenfalls mit einer hohen Morbidität und langfristigen Belastung

der Patienten einher. Hierbei spielen ebenso die Folgen der derzeitigen immunsuppressiven Therapie

mit infektiösen Komplikationen und Langzeitfolgen der medikamentösen Therapie, insbesondere der

Behandlung mit Steroiden, eine zentrale Rolle.

Vor diesem Hintergrund ist die Erforschung des Zusammenspiels der an der GvHD beteiligten Zellen des Immunsystems von zentraler Bedeutung, um in Zukunft gezielter und weniger nebenwirkungsreich

die GvHD entweder zu verhindern oder sie dann rasch beherrschen zu können. Die bisher übliche

prophylaktische und therapeutische breite Unterdrückung des Immunsystems ist dabei zum einen

wegen des geschilderten schweren Immundefekts, der zu lebensbedrohlichen Infektionen führt,

unbefriedigend. Zusätzlich unterdrückt die breite Immunsuppression auch das wichtigste

Therapieprinzip der allogenen Stammzelltransplantation, die Reaktion der Spenderzellen gegen die

Leukämie (Graft-versus-Leukämie Reaktion).

Bisher wurde die GvHD als Folge einer überschießenden Aktivierung der Spenderlymphozyten durch

die antigenpräsentierenden Zellen (APCs) und Makrophagen des Empfängers angesehen und

dementsprechend alle therapeutischen Bemühungen auf die Unterdrückung dieser Aktivierung

gerichtet (Abb.1).

Wie die Arbeiten anderer und der eigenen Arbeitsgruppe zeigen, ist ein zweiter wichtiger Mechanismus

der GvHD Reaktion auch ein Verlust des regulierenden Zusammenspiels der Immunzellen, die

normalerweise eine Immunreaktion begrenzen. Dieser Verlust wird durch die derzeitigen

Behandlungsverfahren sogar verstärkt.

An dieser Immunregulation sind einerseits bestimmte Unterformen der Spender-Lymphozyten beteiligt,

die sogenannten regulatorischen T-Zellen. Sie werden durch bestimmte Signale und Botenstoffe

(Zytokine) der APCs aktiviert. Die GvHD Organe sind klassischerweise Organe, an denen die

Auseinandersetzung des Körpers mit der Umwelt und vor allem mit Krankheitserregern wie Viren und

Bakterien erfolgt, wie z.B. in der Haut, im Darm oder in der Lunge. Wie man am Beispiel der Darmflora

gelernt hat, ist es im gesunden Zustand im Darm zunächst das Ziel, dass keine Aktivierung des

Immunsystems durch die physiologische Flora zustande kommt, da sonst eine ständige

Überaktivierung stattfinden würde. Hieran sind regulierende APCs und die genannten regulatorischen T

Zellen beteiligt. Erst bei tieferem Eindringen der Erreger oder bei schädlichen Erregern muss das

Immunsystem auf Abwehr und rasche Elimination der Erreger umgestellt werden. Die Zellen, die bei

dieser Auseinandersetzung genauso wie die der GvHD eine Immunantwort initiieren, sind die APCs:

Sie fördern in der obersten Epithelschicht wahrscheinlich eher die friedliche Koexistenz, lösen in den

darunterliegenden Gewebsschichten aber eine starke Abwehrreaktion aus, so dass davon

ausgegangen werden muss, dass in den GvHD Organen verschiedene APCs mit differenter Aufgabe

und unterschiedlichem Reaktionsmuster existieren.

Eigene Vorarbeiten

An der Abteilung Hämatologie/Internistische Onkologie ist seit 1998 im Rahmen des

Kompetenzzentrums GvHD ein Forschungsschwerpunkt zur Entwicklung neuer pathophysiologischer

Konzepte und neuer Therapieprinzipien der GvHD etabliert. Verschiedene Arbeitsgruppen arbeiten an

regulatorischen T-Lymphozyten (Arbeitsgruppe Prof. Dr. M. Edinger, Prof. Dr. P. Hoffmann), der

chronischen GvHD (Arbeitsgruppe Prof. Dr. D. Wolff), an der Immunregulation durch APCs

(Arbeitsgruppe Prof. Dr. M. Kreutz) und an der Auseinandersetzung zwischen angeborener und

adaptiver Immunität in den Zielorganen der GvHD Haut/Darm und Lunge (Schwerpunkt der

Arbeitsgruppe Prof. Dr. E. Holler). Diese Gruppen sind untereinander und mit anderen Forschern des

Klinikums vernetzt, u.a. auch in klinischen Forschergruppen, die durch die Deutsche

Forschungsgemeinschaft gefördert werden.

Frau Dr. J. Ammer gehört seit etwa 2 Jahren zu der Arbeitsgruppe von Prof. Holler und Prof. Kreutz, sie

hat sich in dieser Zeit mit den regulatorischen T-Lymphozyten in der Haut und mit der klinischen

Entwicklung eines neuen immunmodulierenden Therapieansatzes bei der Lungen-GvHD beschäftigt

und hierzu auch erste Kongressbeiträge und ein Manuskript publiziert.

Ziel des aktuellen Projekts

In einem aktuell von der DFG geförderten Forschungsbefunde zur Immunologie der Transplantation

betreuen Prof. Kreutz und Prof. Holler ein Projekt mit dem Thema „Differentielle Modulation der

Alloreaktion/GvHD durch bakterielle Liganden“, in dem die Hypothese untersucht wird, dass APCs je

nach Kontakt mit unterschiedlichen bakteriellen Antigenen entweder eine verstärkte oder aber eine

verminderte Immunreaktion induzieren. Dies Arbeiten werden bisher ausschließlich an Zellkulturen

durchgeführt, sollen aber von Frau Dr. Ammer auch auf die Haut als am leichtesten zu untersuchendes

Zielorgan der GvHD übertragen werden. Sie wird dazu von ihrer klinischen Tätigkeit für ein halbes Jahr

freigestellt und soll zunächst Methoden zur Isolierung von APCs aus der Haut erlernen, die bisher nur

im Labor von Dr. Matthew Collin und Prof. Dr. Anne Dickinson an der Universität Newcastle etabliert

sind:

Isolation der epithelialen APCs (Langerhanszellen) versus Isolation der APCs und Makrophagen aus

der darunterliegenden Dermis und ein in vitro Modell der Haut-GvHD, den sogenannten Skin Explant

Assay, in dem Hautbiopsien mit Spenderzellen kokultiviert werden.

Diese Methoden sollen von Frau Dr. Ammer in Newcastle erlernt und dann hier im Forschungslabor in

den folgenden 4 Monaten etabliert werden, so dass die Hypothese untersucht werden kann, dass die

APCs je nach Herkunft und Schicht, aus der sie gewonnen werden, die GvHD stimulieren bzw. eine

regulatorische Antwort einleiten.

Ein in vitro Modell für die geplante Untersuchung neuer immunmodulierender Ansätze zur GvHD

Therapie (z.B. über Vit. D und Vit. A oder aber über IFNgamma) zur Verfügung steht.

Nach Etablierung der Methoden in Regensburg können diese dann durch technische Mitarbeiter

übernommen und die Projekte dann langfristig durch Frau Dr. Ammer auch nach Rückkehr in die

klinische Tätigkeit betreut werden.

Beantragte Mittel:

Das Grundgehalt für Frau Dr. Ammer für die Zeit ihrer Freistellung wird durch DFG-Gelder aus der

Forschergruppe bereitgestellt, jedoch stehen keine Kosten für die Reise sowie die Unterbringung

während der Zeit in Newcastle zur Verfügung. Hierfür wird eine Unterstützung durch die Carsten

Bender-Leukämie-Stiftung beantragt.

Im Einzelnen sind dies:

Flugkosten München/Newcastle und zurück ca. 1000.– €

Kosten für Bed und Breakfast Unterkunft in Newcastle, 2 Monate ca. 3000.– €

Mehrkosten für Lebensunterhalt im Ausland, zwei Monate (DFG Sätze á 732.–) ca. 1464.– €

Verpflichtung der Antragsteller

Die Antragsteller verpflichten sich, nach Abschluss des Forschungsaufenthalts eine Mittelabrechnung

für die tatsächlich in Anspruch genommenen Kosten vorzulegen. Ferner wird Frau Dr. Ammer nach

Ende der 6 monatigen Forschungszeit einen Bericht über die erreichten Ergebnisse und die daraus

resultierenden zukünftigen Forschungspläne im Umfang dieses Antrags vorlegen. Bei Vorträgen oder

Manuskripten, die Arbeiten aus diesem Teilprojekt mit beinhalten, wird die Förderung durch die Carsten

Bender-Leukämie-Stiftung erwähnt, Manuskripte und Abstracts sind dem Bericht beizulegen.

Erklärung

Der Antragsteller erklärt, dass für den beantragten Forschungsaufenthalt bei keiner anderen Stelle

Mittel beantragt wurden.

Regensburg, 20.02.2011

Prof. Dr. E. Holler

Dr. J. Ammer