AG Onkologie

Die Arbeitsgruppe Onkologie beschäftigt sich mit der klinischen und experimentellen Erforschung von Kopf-Hals-Tumoren.

Forschungsschwerpunkte

Kopf-Hals-Tumore stellen weltweit die siebthäufigste Krebstodesursache dar. Die weltweite Inzidenz beträgt ca. 600.000 Neuerkrankungen pro Jahr, mit steigender Inzidenz HPV-assoziierter Tumore. In den letzten Jahren hat sich bei Kopf-Hals-Tumoren neben der Chirurgie, Radio- und Chemotherapie die Immuntherapie etabliert. Es spricht jedoch nur ein kleiner Teil der Patienten auf die Immuntherapie an, zudem treten insbesondere in fortgeschrittenen Krankheitsstadien häufig Rezidive auf, was möglicherweise an der Interaktion der Tumorzellen mit den benachbarten Zellen des Stromas liegt. Die genaue Kenntnis des Zusammenspiels zwischen Tumorzellen, Immunzellen und benachbarten Zellen ist daher für die Entwicklung neuer therapeutische Ansätze notwendig. Hierbei gibt es immer mehr Hinweise darauf, dass Thrombozyten eine wichtige Rolle spielen. Thrombozyten können z. B. „normale“ MHC Klasse 1 Moleküle auf Tumorzellen übertragen und so die Zytotoxizität von NK-Zellen verhindern. Zirkulierende Tumorzellen werden durch Thrombozyten vor der Wirkung von tumor Nekrose Faktor α geschützt. Ein besonderer Fokus der Arbeitsgruppe besteht daher in der Entschlüsselung der Rolle von Thrombozyten in der Genese von Kopf-Hals-Tumoren.

Neuere Erkenntnisse belegen, dass die Immunabwehr gegen Tumore maßgeblich durch das Mikrobiom beeinflusst wird und z. B. das Ansprechen auf Checkpoint-Inhibitor-Therapien mit der Zusammensetzung des Mikrobioms assoziiert ist. Die genauere Kenntnis des Zusammenhanges zwischen Veränderungen im Mikrobioms und z. B. der Immunantwort gegen den Tumor könnte zur Generierung neuer Therapieansätze führen. Ein weiterer Schwerpunkt der Arbeitsgruppe ist daher die Entschlüsselung der Rolle des Mikrobioms bei Kopf-Hals-Tumoren.

Im Gegensatz zu anderen Tumorentitäten stehen bei Kopf-Hals-Plattenepithelkarzinomen (HNSCC, head and neck squamous cell carcinoma) bislang neben dem HPV-Status keine molekularen Marker für die Stratifizierung oder Therapieprädiktion in der Klinik zur Verfügung. Die Erforschung weiterer diagnostischer Marker hat eine große Relevanz. Ein wichtiger Fokus der Arbeitsgruppe ist darum die Identifikation von Biomarkern (u. a. EBV bei sinu-nasalen Karzinomen, NOTCH1 bei HNSCC) und der Bedeutung der Flüssigbiopsy (liquid biopsy) bei HNSCC. Hiermit sollen Krankheitsverläufe besser vorhergesagt und individuellere Therapieansätze abgeleitet werden.

Team

Leitung

Prof. Dr. med. Barbara Wollenberg

PHD Studenten und Postdocs

Dr. Ali Bashiri Dezfouli
Maria Shoykhet
PhD-Studenten: Julie Petry, Lena Griesbaum, Tobias Weiser

Ärztliche Mitarbeiter

PD Dr. med. Markus Wirth
Prof. Dr. med. Marie-Nicole Theodoraki
Dr. med. Daniel Jira
Dr. med. Amelie Birk
Dr. med. Benedikt Schmidl
Luca Engelmann

Arbeitsgruppen

Der Forschungsbereich Onkologie unter der Leitung von Prof. Dr. Barbara Wollenberg besteht aus drei eng miteinander kooperierenden Arbeitsgruppen.

Die Arbeitsgruppe Plättchen-induzierte Immunmodulation (Leitung: Prof. Dr. Wollenberg) beschäftigt sich vor allem mit dem Effekt von tumor-assoziierten Plättchen auf die Immunsuppression und die Modulation des Tumormikromilieus.

Die Arbeitsgruppe Molecular head and neck oncology (Leitung: PD Dr. Wirth) forscht vor allem an der Etablierung molekularer Biomarker und der Optimierung der Tumorresektion.

Ein Schwerpunkt ist die Suche nach neuen Biomarkern zur besseren Abschätzung der Prognose und des Therapieansprechens bei Patienten mit HNC. In diesem Zusammenhang wird derzeit im Rahmen von Drittmittelprojekten die Eignung der Liquid Biopsy bei HNC untersucht und der Nutzen von DNA-Methylierungsprofilen zur Primärtumordetektion bei Kopf-Hals-Karzinomen mit unbekanntem Primärtumor (CUP) evaluiert. Darüber hinaus analysieren wir die Rolle des Mikrobioms und die Interaktion mit lokalen Immunzellinfiltraten beim Kopf-Hals-Karzinom.

Ein weiterer Schwerpunkt ist die Verbesserung der chirurgischen Resektion durch eine genauere Identifizierung der Tumorgrenzen. Hier wird der Nutzen einer tumorspezifischen, molekularen Fluoreszenzbildgebung zur besseren Darstellung der Tumorgrenzen erforscht. Ein weiteres Drittmittelprojekt beschäftigt sich mit der Entwicklung eines 3D-Modells des Tumorresektats zur besseren Darstellung der Resektionsränder im Rahmen der Schnellschnittdiagnostik.

Die Arbeitsgruppe Exosomen (Leitung: Prof. Dr. Theodoraki) beschäftigt sich mit der Evaluation der Immunmodulation durch plasma- und speichelspezifischen Exosomen sowie mit der Anwendung von Exosomen als Liquid Biomarker. Die Verwendung der exosomalen Information als Flüssigbiomarker aus Blut und Speichel zur Früherkennung von Kopf-Hals-Karzinomen wird im Rahmen des Start-Ups Bioexotec weiterentwickelt.

Exosomen sind virusgroße Vesikel, die von jeder Zelle des Körpers ausgeschieden werden. Sie können in allen Körperflüssigkeiten zirkulieren und dienen der interzellulären Kommunikation. Durch ihre komplexe Verpackungsweise können sie Proteine, DNA und RNA effektiv an Empfänderzellen weitergeben. Die Arbeitsgruppe um Prof. Dr. M. Theodoraki erforscht wie die Exosomen von Tumorzellen das Immunsystem inhibieren aber auch wie eine effektive Modulation des immunsuppressiven Tumormikromilieus möglich ist, um eine effizientere anti-tumor Immunantwort zu gewährleisten.

Des weiteren wird der Cargo der Exosomen in diversen Studien evaluiert, um sie als Flüssigbiomarker für eine frühe Tumor- und Rezidiverkennung zu verwenden.

Ziel der drei Arbeitsgruppen ist die Erforschung der Signalwege der Tumorbiogenese und Metastasierung, die Identifizierung von Flüssigbiomarkern zur frühen Diagnose und Rezidiverkennung sowie die Entwicklung und Integration neuer therapeutischer Strategien.

AG Wollenberg