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EU-Project number / Contract (GA) number
- 2016 FGR 0053 (1)
The genetic modification of T cells for the expression a chimeric antigen receptor (CAR) endows them with a new specificity for an antigen. Adoptive immunotherapy with CD19-CAR T cells has achieved high rates of sustained complete remissions in B cell malignancies. However, the downregulation or loss of the targeted antigen after mono-specific CAR T cell therapy, e.g. against CD19 or CD22, has been reported. Targeting multiple antigens on tumour cells, sequentially or simultaneously, could overcome this limitation. Additionally, targeting multiple antigens with CAR T cells could drive the translation from hematologic malignancies to prevalent solid cancers, which often express tumour-associated antigens heterogeneously. We hypothesised that expression of a universal CAR, which can be programmed with hapten-like molecules, could endow T cells with specificities for multiple antigens.
In this study we introduce a novel chemically programmable CAR (cpCAR) based on monoclonal antibody h38C2. Our data show, that cpCARs form a reversible chemical bond to molecules containing a diketone-group and therefore can be programmed to acquire multiple specificities. We programmed cpCAR T cells with hapten-like compounds against integrins αvβ3 and α4β1 as well as the folate receptor. We observed tumour cell lysis, IFN ɣ and IL-2 production and proliferation of programmed cpCAR T cells against tumour cells expressing the respective target antigen in vitro.
As a reference to cpCARs programmed against αvβ3, we further introduced novel conventional αvβ3-CARs. These CARs, based on humanised variants of monoclonal antibody LM609 (hLM609), directly bind to integrin αvβ3 via their scFv. The four αvβ3-CAR constructs comprised either an scFv with higher affinity (hLM609v7) or lower affinity (hLM609v11) against αvβ3 integrin and either a long (IgG4 hinge, CH2, CH3) or short (IgG4 hinge) extracellular spacer. We selected the hLM609v7-CAR with short spacer, which showed potent anti-tumour reactivity both in vitro and in a murine xenograft model, for comparison with the cpCAR programmed against αvβ3. Our data show specific lysis of αvβ3-positive tumour cells, cytokine production and proliferation of both hLM609-CAR T cells and cpCAR T cells in vitro. However, conventional hLM609-CAR T cells mediated stronger anti-tumour effects compared to cpCAR T cells in the same amount of time. In line with the in vitro data, complete destruction of tumour lesions in a murine melanoma xenograft model was only observed for mice treated with conventional αvβ3-CAR T cells.
Collectively, we introduce a cpCAR, which can be programmed against multiple tumour antigens, and hLM609-CARs specific for the integrin αvβ3. The cpCAR technology bears the potential to counteract current limitations, e.g. antigen loss, of current monospecific CAR T cell therapy. Targeting αvβ3 integrin with CAR T cells could have clinical applications in the treatment of solid malignancies, because αvβ3 is not only expressed on a variety of solid malignancies, but also on tumour-associated vasculature and fibroblast.
Das Immunsystem zu aktivieren, um eine körpereigene Immunantwort gegen Tumorzellen hervorzurufen, ist ein innovativer Therapieansatz. Eine vielversprechende Zielstruktur hierfür ist CD40, ein Mitglied der TNFRSF- Familie und starker Stimulator Antigen-präsentierender Zellen.
Die TNFRSF-Rezeptor Aktivierung ist abhängig von der Bildung oligomerer (TNFSF3-TNFRSF3)2 Komplexe, was insbesondere durch entsprechende räumliche Ausrichtung membranständiger Liganden und deren hohe lokale Konzentration im Zell-Zell-Kontakt gewährleistet wird. Im Rahmen dieser Arbeit wurde die (TNFSF3-TNFRSF3)2 Komplexbildung mittels membranständiger Liganden durch die Generierung von CD40-spezifischen Antikörper-Fusions- proteinen imitiert, die über zusätzliche Bindedomänen, single chain fragment variable (scFvs), für zellständige Zielstrukturen (CD70, BCMA, PDL1) verfügen. Dazu wurden die schweren und/oder leichten anti-CD40 Antikörperketten C-terminal mit einem scFv-Fragment verknüpft und dadurch verschiedene CD40-spezifische Antikörper-Fusionsproteine mit scFv-Fragmenten generiert. Die Funktionalität dieser besonderen Antikörper-Fusionsproteine wurde hinsichtlich ihrer Bindungsfähigkeit mittels Gaussia princeps Luciferaseassay und hinsichtlich ihres Agonismus über den Nachweis der Interleukin-8 Induktion per ELISA analysiert. Dabei zeigte sich, dass die CD40-Aktivierung durch die an den Antikörper-Fusionsproteinen verankerten scFv-Domänen bei einem Großteil potenziert werden konnte, wenn diese die entsprechenden Zielantigene CD70, BCMA, PDL1 binden. Des Weiteren waren hinsichtlich ihres Agonimsus die Antikörper-Fusionsproteine mit einer scFv-Domäne an der schweren oder an der leichten Antikörperkette den Antikörper-Fusionsproteinen überlegen, die scFv-Domänen an beiden Antikörperketten aufwiesen. Dennoch stellen auch letztere eine vielversprechende Therapievariante dar, da sie aufgrund ihrer breiteren Spezifität verschiedene Tumorantigene binden können. Die in dieser Arbeit produzierten und charakterisierten CD40-spezifischen Antikörper-Fusionsproteine aktivieren das Immunsystem gezielter in dem Gewebe, in dem vermehrt spezifische Tumorantigene exprimiert werden. Dadurch eröffnen sie neue Möglichkeiten in der Tumortherapie.
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.
Die Einführung der Tyrosinkinaseinhibitoren (TKIs) stellt einen Meilenstein der Hämatoonkologie im 21. Jahrhundert dar. Im Kontext der chronisch myeloischen Leukämie (CML) konnte das BCR-Abl-Fusionstranskript als pathognomonisches Korrelat identifiziert werden. Dessen pharmakologische Hemmung über bestimmte TKIs korrelierte nicht nur mit hervorragenden Remissionsraten, sondern auch mit einer deutlich besseren Verträglichkeit.
Dasatinib verfügt als Zweitgenerations-TKI neben einer hohen Bindungsaffinität zum BCR-Abl-Fusionstranskript als Multi-TKI auch über weitere Zielstrukturen, zu welchen u.a. die Kinasen der Src-Familie (SFKs) gehören. Diese übernehmen bei verschiedenen Immunzellen wichtige regulatorische Funktionen. Bei einem Teil der CML-Patienten kann die TKI-Therapie unterbrochen werden und es findet sich eine anhaltende Remission. Hierfür wurden immunmodulatorische Effekte der TKIs angenommen. Für Dasatinib konnten in vitro und in vivo immunmodulatorische Effekte, u.a. auf T- und NK-Zellen nachgewiesen werden. Im Rahmen dieser Arbeit sollten mögliche immunmodulatorische Effekte auf dendritische Zellen monozytärer Abstammung (moDZ) in vitro untersucht werden.
Die Generierung von moDZs erfolgte mittels Zugabe von IL-4 und GM-CSF aus Monozyten gesunder Blutspender. Dasatinib wurde in klinisch relevanten Konzentrationen (10-50 nM) ab Beginn der DZ-Generierung zugegeben, für ausgewählte Experimente auch kurz vor Reifung mit LPS. Dabei wurde der Einfluss von Dasatinib auf die Generierung von moDZs sowie wichtige Funktionen unreifer (Endozytose) und reifer DZs (Expression von zellulären und humoralen Effektorfunktionen) analysiert.
Dasatinib bewirkte in einer Konzentration von 50 nM eine verminderte Generierung von moDZs aus Monozyten. Phänotypisch zeigte sich dabei eine verminderte Expression des DZ-typischen Markers CD1a bei einer persistierenden Expression des monozytären Markers CD14. Parallel fand sich auch eine Population CD1a/CD14-koexprimierender Zellen. Daneben konnte auch eine Apoptosesteigerung unter Dasatinib nachgewiesen werden. In Bezug auf die Makropinozytose FITC-konjugierter Dextranpartikel wurde keine relevante Modulation beschrieben. Nach Reifung mit LPS bewirkte Dasatinib 50 nM eine verminderte Expression der costimulatorischen Oberflächenmarker CD80 und CD86, sowie eine verminderte Sekretion von IL-12.
Zusammenfassend zeigen unter Dasatinib generierte moDZs Eigenschaften, welche auch bei regulatorischen DZs beschrieben wurden. Eine Behandlung mit Dasatinib könnte folglich Immunantworten negativ modulieren.
Das Multiple Myelom (MM) ist eine seltene, maligne Störung der Plasmazellen, welche trotz gehöriger Therapiefortschritte in den letzten Jahrzehnten nach wie vor als unheilbare Erkrankung betrachtet werden muss. Obwohl eine sehr große intra- und interindividuelle Heterogenität beim Multiplen Myelom beobachtet werden kann, gibt es verschiedene Mutationen, die mit höherer Frequenz in Myelompatientinnen und -patienten gefunden werden. Eines dieser häufiger betroffenen Proteine ist KRas mit Mutationen in etwa 20% der Fälle. Da die Ras-Proteine und somit auch ihre Isoform KRas zu Beginn der Ras/Raf/Mek/Erk-Signalkaskade stehen und dementsprechend einen großen Einfluss auf die Übermittlung von Wachstums- und Überlebenssignalen in Zellen besitzen, ist eine nähere funktionelle Analyse verschiedener KRas-Mutationen von großer Relevanz. Während für einige Mutationen von KRas bereits funktionelle Analysen existieren, wurden die häufig auftretende Exon 2-Mutation KRasp.G12A, sowie die beiden seltenen Exon 4-Mutationen KRasp.A146T und KRasp.A146V bisher in ihrer funktionellen Rolle im MM noch nicht näher charakterisiert. Um die funktionellen Aspekte dieser genannten Mutationen von KRas näher zu untersuchen, kamen im Rahmen meiner Versuchsreihe Sleeping Beauty Transposon System basierte Expressionsvektoren zur transienten und dauerhaften Proteinexpression in verschiedenen Myelomzelllinien zum Einsatz. Durch Transfektion dieser Plasmide in die KRas-Wildtyp tragenden Zellen mit nachfolgender Transposition in die genomische DNA konnte gezielt die Überexpression der verschiedenen Mutationen realisiert werden.
So konnte durch die funktionelle Proteinauslese mittels der Anfertigung von Western Blots gezeigt werden, dass jede der drei getesteten Mutationen zu einer verstärkten Phosphorylierung und damit Aktivierung von KRas-nachgeschalteten Proteinen wie z.B. Erk führt. Zusätzlich wurde für die KRas-Mutationen auch ein aktivierender Effekt auf den PI3K/Akt-Signalweg anhand einer erhöhten Phosphorylierung des Proteins Akt nachgewiesen.
Ebenso wie andere bereits besser charakterisierte KRas-Mutationen haben demnach auch die getesteten KRas-Mutationen KRasp.G12A, KRasp.A146T und KRasp.A146V einen positiven Einfluss auf die intrazellulären Überlebenssignale und könnten daher eine elementare Rolle in der Entwicklung des Multiplen Myeloms bei Patientinnen und Patienten spielen. Es gilt daher, die drei in dieser Arbeit untersuchten KRas-Mutationen, zukünftig in die Wirkstoffsuche KRas-spezifischer Therapeutika miteinzubeziehen.
Schimmelpilze können in Abhängigkeit des Immunstatus und der Vorerkrankungen betroffener Patienten unterschiedliche Krankheitsbilder wie Hypersensitivitäts-erkrankungen oder lebensbedrohliche invasive Infektionen hervorrufen. Da die Diagnosestellung dieser Erkrankungen mitunter komplex und insensitiv ist, sollten im Rahmen dieser Arbeit unterschiedliche Ansätze neuer diagnostischer Assays untersucht werden.
In den letzten Jahren wurden Assays entwickelt, die auf Basis durchflusszytometrisch quantifizierter Pilz-spezifischer T-Zellen aus peripherem Blut einen supportiven Biomarker zur Diagnostik invasiver Mykosen liefern könnten. Da die hierfür isolierten T-Zellen anfällig gegenüber präanalytischer Lagerzeiten und immunsuppressiver Medikation sind, wurden hier Protokolloptimierungen vorgenommen, um anhand eines Vollblut-basierten Assays mit zusätzlicher CD49d-Kostimulation diesen Limitationen entgegen zu wirken. In einer Studie an gesunden Probanden konnte dabei gezeigt werden, dass die Kombination der Durchflusszytometrie mit ausgewählten Zytokin-Messungen (IL-5, IL-10 und IL-17) zu einer verbesserten Erkennung vermehrt Schimmelpilz-exponierter Personen beitragen könnte. Neben Infektionen könnten dabei im umwelt- und arbeitsmedizinischen Kontext Polarisationen der T-Zell-Populationen detektiert werden, welche mit Sensibilisierungen und Hypersensitivität assoziiert werden.
Zusätzlich wurde ein in vitro Transwell® Alveolarmodell zur Simulation pulmonaler Pilzinfektionen für Erreger der Ordnung Mucorales adaptiert, durch Reproduktion wichtiger Merkmale der Pathogenese von Mucormykosen validiert, und für Untersuchungen der Immunpathologie und Erreger-Invasion verwendet. Das Modell wurde anschließend zur in vitro Evaluation von radioaktiv markiertem Amphotericin B mit 99mTc oder 68Ga als nuklearmedizinischen Tracer verwendet. Die untersuchten Schimmelpilze zeigten dabei eine zeit- und dosis-abhängige Aufnahme der Tracer, während bakteriell infizierte Proben nicht detektiert wurden. Die erhobenen Daten dokumentieren ein vielversprechendes Potenzial von Amphotericin B-basierten Tracer, das in zukünftigen in vivo Studien weiter evaluiert werden sollte.
(1) Background: We aimed to quantitatively investigate [\(^{68}\)Ga]Ga-FAPI-04 uptake in normal organs and to assess a relationship with the extent of FAPI-avid tumor burden. (2) Methods: In this single-center retrospective analysis, thirty-four patients with solid cancers underwent a total of 40 [\(^{68}\)Ga]Ga-FAPI-04 PET/CT scans. Mean standardized uptake values (SUV\(_{mean}\)) for normal organs were established by placing volumes of interest (VOIs) in the heart, liver, spleen, pancreas, kidneys, and bone marrow. Total tumor burden was determined by manual segmentation of tumor lesions with increased uptake. For tumor burden, quantitative assessment included maximum SUV (SUV\(_{max}\)), tumor volume (TV), and fractional tumor activity (FTA = TV × SUV\(_{mean}\)). Associations between uptake in normal organs and tumor burden were investigated by applying Spearman's rank correlation coefficient. (3) Results: Median SUV\(_{mean}\) values were 2.15 in the pancreas (range, 1.05–9.91), 1.42 in the right (range, 0.57–3.06) and 1.41 in the left kidney (range, 0.73–2.97), 1.2 in the heart (range, 0.46–2.59), 0.86 in the spleen (range, 0.55–1.58), 0.65 in the liver (range, 0.31–2.11), and 0.57 in the bone marrow (range, 0.26–0.94). We observed a trend towards significance for uptake in the myocardium and tumor-derived SUV\(_{max}\) (ρ = 0.29, p = 0.07) and TV (ρ = −0.30, p = 0.06). No significant correlation was achieved for any of the other organs: SUV\(_{max}\) (ρ ≤ 0.1, p ≥ 0.42), TV (ρ ≤ 0.11, p ≥ 0.43), and FTA (ρ ≤ 0.14, p ≥ 0.38). In a sub-analysis exclusively investigating patients with high tumor burden, significant correlations of myocardial uptake with tumor SUV\(_{max}\) (ρ = 0.44; p = 0.03) and tumor-derived FTA with liver uptake (ρ = 0.47; p = 0.02) were recorded. (4) Conclusions: In this proof-of-concept study, quantification of [\(^{68}\)Ga]Ga-FAPI-04 PET showed no significant correlation between normal organs and tumor burden, except for a trend in the myocardium. Those preliminary findings may trigger future studies to determine possible implications for treatment with radioactive FAP-targeted drugs, as higher tumor load or uptake may not lead to decreased doses in the majority of normal organs.
Kurzzusammenfassung:
Dank der Einführung von Immuncheckpointinhibitoren hat sich die Therapie fortgeschrittener onkologischer Erkrankungen in den letzten Jahren dramatisch verändert. Trotz außergewöhnlicher Erfolge profitieren viele Patienten jedoch weder akut noch langfristig von einer Behandlung, tragen aber alle ihre Risiken. Ein besseres Verständnis davon, bei welchen Patienten diese Therapieform wirkt, sowie prädiktive Marker werden daher dringend benötigt. Growth Differentiation Factor 15 (GDF-15) ist Teil der Transforming Growth Factor-β Superfamilie, weist in pathologischen Situationen wie Entzündungen und insbesondere bei Krebs sehr hohe Spiegel auf und besitzt in verschiedenen, auch onkologischen Erkrankungen einen starken prognostischen Wert. Möglicherweise könnte GDF-15 durch seine immunmodulierenden Eigenschaften dazu beitragen, dass Krebszellen im Körper nicht angegriffen werden, und die Wirksamkeit einer Immuncheckpointblockade (ICB) dadurch vermindern.
Ziel der vorliegenden Pilotstudie war es zu untersuchen, ob ein Zusammenhang zwischen dem GDF-15-Spiegel und dem Erfolg einer ICB besteht.
Hierfür wurden 37 Patienten verschiedener onkologischer Entitäten vor Beginn einer ICB auf ihre GDF-15-Spiegel untersucht, sowie nach zwölf bzw. bei Progressive Disease zum Teil auch nach vier Wochen Therapie. Die Bewertung des Therapieergebnisses erfolgte anhand der RECIST sowie der klinischen Präsentation. Ein Therapieerfolg wurde ab Erreichen einer Stable Disease klassifiziert. Die Rekrutierungszeit betrug 23 Monate ab Januar 2017.
Die Untersuchungen zeigten vor Therapiebeginn einer ICB einen geringen Unterschied der GDF-15-Spiegel zwischen Patienten mit Therapieerfolg und Therapieversagen (Median des Therapieerfolgs: 0,63 ng/ml versus Median des Therapieversagens: 0,92 ng/ml). Dieser Unterschied war statistisch nicht signifikant.
Dagegen zeigte sich ein signifikanter Zusammenhang zwischen einem Anstieg des GDF-15-Spiegels unter Therapie und dem Therapieversagen einer ICB. Bei Therapieerfolg sank oder stagnierte der GDF-15-Spiegel im Median um - 0,01 ng/ml. Dagegen stieg er bei Therapieversagen im Median um + 0,7 ng/ml an (p < 0,01 r = 0,43). Auch die Höhe des GDF-15-Spiegels unter Therapie zeigte einen signifikanten Zusammenhang mit dem Therapieergebnis. Der GDF-15-Spiegel unter Therapie lag im Median bei Patienten mit Therapieerfolg bei 0,72 ng/ml, dagegen bei Patienten mit Therapieversagen bei 1,85 ng/ml (p < 0,01 r = 0,47).
Ob der GDF-15-Spiegel vor Therapiebeginn die Wirksamkeit einer ICB vorhersagen kann, bleibt unklar, da in dieser Studie nur eine Tendenz aufgezeigt werden konnte, die in Folgestudien mit größeren Kohorten in den verschiedenen Entitäten untersucht werden sollte. Unsere Daten zeigen jedoch einen Zusammenhang zwischen einem steigenden bzw. erhöhten GDF-15-Spiegel unter Therapie mit dem Therapieergebnis einer ICB. Dieser Zusammenhang fügt sich gut in das Bild gegenwärtiger Diskussionen über immunmodulierende Eigenschaften von GDF-15 und seiner Rolle bei der Tumorprogression. Zugleich bestärkt das Studienergebnis die Annahme, in GDF-15 auch ein vielversprechendes Angriffsziel therapeutischer Ansätze gefunden zu haben.
Background
Liver steatosis is often observed in chronic HCV infection and associated to genotype or comorbidities. NAFLD is an important risk factor for end-stage liver disease. We aimed to analyse the course of NAFLD as a concomitant disease in a cohort of HCV patients.
Methods
The German Hepatitis C-Registry is a national multicenter real-world cohort. In the current analysis, 8789 HCV patients were included and separated based on the presence of steatosis on ultrasound and/or histology. Fibrosis progression was assessed by transient elastography (TE), ultrasound or non-invasive surrogate scores.
Results
At the time of study inclusion 12.3% (n = 962) of HCV patients presented with steatosis (+S) (higher rate in GT-3). Diabetes mellitus was more frequent in GT-1 patients. HCV patients without steatosis (-S) had a slightly higher rate of fibrosis progression (FP) over time (30.3%) in contrast to HCV patients +S (26%). This effect was mainly observed in GT-3 patients (34.4% vs. 20.6%). A larger decrease of ALT, AST and GGT from baseline to FU-1 (4–24 weeks after EOT) was found in HCV patients (without FP) +S compared to -S. HCV patients -S and with FP presented more often metabolic comorbidities with a significantly higher BMI (+0.58kg/m\(^{2}\)) compared to patients -S without FP. This was particularly pronounced in patients with abnormal ALT.
Conclusion
Clinically diagnosed steatosis in HCV patients does not seem to contribute to significant FP in this unique cohort. The low prevalence of steatosis could reflect a lower awareness of fatty liver in HCV patients, as patients -S and with FP presented more metabolic risk factors.
Background
Endoscopic vacuum therapy (EVT) is an evidence-based option to treat anastomotic leakages of the upper gastrointestinal (GI) tract, but the technical challenges and clinical outcomes of patients with large defects remain poorly described.
Methods
All patients with leakages of the upper GI tract that were treated with endoscopic negative pressure therapy at our institution from 2012–2021 were analyzed. Patients with large defects (>30 mm) as an indicator of complex treatment were compared to patients with smaller defects (control group).
Results
Ninety-two patients with postoperative anastomotic or staplerline leakages were identified, of whom 20 (21.7%) had large defects. Compared to the control group, these patients required prolonged therapy (42 vs. 14 days, p < 0.001) and hospital stay (63 vs. 26 days, p < 0.001) and developed significantly more septic complications (40 vs. 17.6%, p = 0.027.) which often necessitated additional endoscopic and/or surgical/interventional treatments (45 vs. 17.4%, p = 0.007.) Nevertheless, a resolution of leakages was achieved in 80% of patients with large defects, which was similar compared to the control group (p = 0.42). Multiple leakages, especially on the opposite side, along with other local unfavorable conditions, such as foreign material mass, limited access to the defect or extensive necrosis occurred significantly more often in cases with large defects (p < 0.001).
Conclusions
Overall, our study confirms that EVT for leakages even from large defects of the upper GI tract is feasible in most cases but comes with significant technical challenges.
Der Nachweis einer monoklonalen Gammopathie unklarer Signifikanz (MGUS) im Serum ist ein Risikofaktor für eine Mikroarchitekturstörung des Knochens [3, 81], für Frakturen [10, 11] sowie für die Entstehung einer Osteoporose [12], die auf einen gestörten Knochenstoffwechsel zurückgeführt werden können.
Derzeit wird Training mit Vibrationsgeräten bereits erfolgreich gegen Muskelatrophie und Knochenschwund bei bettlägerigen Patienten angewandt [199] [198].
Das Ziel der durchgeführten Studie sowie dieser Dissertationsarbeit war herauszufinden, ob bei Patienten und Patientinnen mit MGUS beziehungsweise SMM ein Training unter Ganzkörpervibration diese gestörten Prozesse beeinflussen kann. Um diese Theorie zu überprüfen, wurde ein dreimonatiges Training mit Vibrationsplatten unter Supervision durchgeführt, mit einer optionalen Verlängerung um weitere drei Monate. Die Dauer des Trainings belief sich auf circa 30-45 Minuten, bei durchschnittlich zwei Einheiten pro Woche. Dabei wurden Trainingsübungen auf den Vibrationsplatten durchgeführt, um die Trainingseinheiten noch effektiver zu gestalten.
Die Veränderungen wurden anschließend an zwei Zeiträumen nach drei sowie sechs Monaten zusätzlich zur Baseline Erhebung dokumentiert und ausgewertet.
Ermittelt wurde mittels pQCT Strukturparameter des tibialen Knochens in der Bildgebung, der Knochenstoffwechsel mittels Biomarker sowie hämatologische Veränderungen mittels Laborwerten.
Als Ergebnisse wurden bei 15 Probanden und Probandinnen mit einer MGUS (Durchschnittsalter 62 Jahre, neun Frauen, sechs Männer) eine Erhöhung der kortikalen Tibia bei den der Frauen (p=0.015) gemessen. Des Weiteren kam es zu einer Änderung des Knochenumbaus, welcher sich an einer Änderung der Marker für die Knochenregulation betreffend DKK1 sowie Sclerostin und den Markern für die Knochenresorption NTX sowie TRAP5b im Blut zeigte. Die hämatologischen Laboruntersuchungen zeigten keinen konsistenten Trend. Das Training wies bei einer Adhärenz im Mittel von 97 % über sechs Monate eine hohe Teilnahme auf.
Vibrationsplattentraining ist gut durchführbar und sicher. Als Rückschluss kann auf eine regulatorische Wirkung des Ganzkörpervibrationstrainings geschlossen werden. Dies zeigen die Veränderungen der Knochenumsatzmarker sowie des Knochendichte zuwachses in der Bildgebung. Groß angelegte multizentrische Studien könnten durch- geführt werden, um positive Effekte auf eine Tumorprogression bei einem Multiplen Myelom beziehungsweise bei deren Knochenerkrankung festzustellen.
Einleitung: Das Ziel dieser Studie war die Einschätzung der Prävalenz der medikamentenassoziierten Kieferosteonekrose (MRONJ) in einem Kollektiv von Patienten mit Osteoporose und rheumatischer Grunderkrankung. Zudem wurden Risikofaktoren sowie präventive Maßnahmen betrachtet.
Methoden: Insgesamt wurden 198 Patienten in der Rheumatologischen Ambulanz in Zusammenarbeit mit der Mund-Kiefer-Gesichtschirurgie (MKG) des Universitätsklinikums in Würzburg in einem Zeitraum von 14 Monaten rekrutiert. Es wurden Telefoninterviews mit allen Patienten geführt. Auffällige Patienten wurden in der MKG untersucht, zahnärztliche Unterlagen wurden angefordert und evaluiert. Zusätzlich erfolgte eine retrospektive Analyse der elektronischen Patientenakten.
Ergebnisse: Die Prävalenz der MRONJ betrug in unserem Patientenkollektiv 1,5 % (n=3). Alle Patientinnen mit MRONJ bekamen das Bisphosponat (BP) oral, eine Patientin bekam es zusätzlich intravenös und eine weitere Patientin bekam zusätzlich Denosumab. Die Patientengruppe mit Kieferosteonekrose hatte im Vergleich zu den Patienten ohne Kieferosteonekrose innerhalb des Kollektivs eine statistisch signifikant höhere Gesamttherapiedauer der Osteoporose (p≤0,0001), einen niedrigeren durchschnittlichen FFbH (p=.031) und eine niedrigere Knochendichte (Femur) (p=.009). Nur 38,4 % der Patienten im Gesamtkollektiv fühlten sich über das Risiko einer MRONJ aufgeklärt. Nur 25,3 % der Patienten gaben an, zu Beginn der BP-Therapie bei einer zahnärztlichen Kontrolluntersuchung gewesen zu sein.
Schlussfolgerung: Die Prävalenz von 1,5 % für diese dramatische unerwünschte Arztneimittelwirkung unterstreicht das hohe Risiko rheumatologisch erkrankter Patienten. Ein prospektives Register zur Erfassung von MRONJ bei diesem besonderen Risikokollektiv wäre empfehlenswert. Die Daten zur Prävention der MRONJ zeigen, dass die geforderten Maßnahmen zur Vermeidung einer MRONJ bisher nur unzureichend umgesetzt werden.
Hintergrund Mangelernährung bleibt im klinischen Alltag noch oft unerkannt und wird häufig unterschätzt. Die durchgeführte Studie hatte das Ziel, die Häufigkeit eines Ernährungsrisikos sowie die Patientengruppen, welche am meisten von einer Ernährungsberatung profitieren würden, zu ermitteln.
Methode Ambulant versorgte Patienten mit Tumorerkrankungen des Universitätsklinikums Würzburgs wurden mittels eines vom Ernährungsteam des Comprehensive Cancer Centers erstellten Fragebogens zwischen Mai 2017 und Januar 2018 befragt. Es wurden insbesondere Fragen zum Ernährungszustand und Ernährungsproblemen gestellt. Zudem wurde das Risiko für das Entstehen einer Mangelernährung mittels des validierten Screening-Fragebogens Malnutrition Universal Screening Tool (MUST) erfasst.
Ergebnisse In der vorliegenden Studie wurden 311 Patienten befragt. Im MUST-Screening zeigte sich bei 16,4 % ein mittleres und bei 20,3 % ein hohes Risiko für eine Mangelernährung, wobei die Punktevergabe in 94,8 % der Fälle durch einen ungewollten Gewichtsverlust erfolgte. Insbesondere Patienten der Gastroenterologie sowie Patienten > 65 Jahre wiesen ein hohes Risiko auf. Es zeigte sich ein signifikanter Zusammenhang zwischen stattgehabter Chemotherapie und einem MUST-Score ≥ 2 (OR = 3,6). Als besondere Risikofaktoren ließen sich zudem Geschmackveränderungen, Schluckbeschwerden, Ekelempfinden und Appetitlosigkeit feststellen (OR = 2,3 – 3,2). Interesse am Thema „Ernährung bei Krebs“ zeigten vor allem junge, weibliche und normalgewichtige Patienten. Ein Gespräch mit dem behandelten Arzt hierzu fand nur bei 38 % aller Patienten statt.
Schlussfolgerungen Jeder fünfte Patient unterlag einem hohen Ernährungsrisiko, nur ein Bruchteil wäre durch Erhebung des Body Mass Index aufgefallen. Ein valides Screeningverfahren mit aussagekräftigen Parametern sollte Einzug in den klinischen Alltag ambulant versorgter Krebspatienten finden und gemeinsam mit einer Ernährungsberatung standardisiert bei Diagnosestellung sowie in regelmäßigen Abständen im Verlauf stattfinden.
Objective
At high altitude (HA), acute mountain sickness (AMS) is accompanied by neurologic and upper gastrointestinal symptoms (UGS). The primary aim of this study was to test the hypothesis that delayed gastric emptying (GE), assessed by \(^{13}\)C-octanoate breath testing (OBT), causes UGS in AMS. The secondary aim was to assess post-gastric mechanisms of OBT, which could confound results under these conditions, by determination of intermediary metabolites, gastrointestinal peptides, and basal metabolic rate.
Methods
A prospective trial was performed in 25 healthy participants (15 male) at 4559 m (HA) and at 490 m (Zurich). GE was assessed by OBT (428 kcal solid meal) and UGS by visual analogue scales (VAS). Blood sampling of metabolites (glucose, free fatty acids (FFA), triglycerides (TG), beta-hydroxyl butyrate (BHB), L-lactate) and gastrointestinal peptides (insulin, amylin, PYY, etc.) was performed as well as blood gas analysis and spirometry. Statistical analysis: variance analyses, bivariate correlation, and multilinear regression analysis.
Results
After 24 h under hypoxic conditions at HA, participants developed AMS (p < 0.001). \(^{13}\)CO\(_{2}\) exhalation kinetics increased (p < 0.05) resulting in reduced estimates of gastric half-emptying times (p < 0.01). However, median resting respiratory quotients and plasma profiles of TG indicated that augmented beta-oxidation was the main predictor of accelerated \(^{13}\)CO\(_{2}\)-generation under these conditions.
Conclusion
Quantification of \(^{13}\)C-octanoate oxidation by a breath test is sensitive to variation in metabolic (liver) function under hypoxic conditions. \(^{13}\)C-breath testing using short-chain fatty acids is not reliable for measurement of gastric function at HA and should be considered critically in other severe hypoxic conditions, like sepsis or chronic lung disease.
Background
Machine learning, especially deep learning, is becoming more and more relevant in research and development in the medical domain. For all the supervised deep learning applications, data is the most critical factor in securing successful implementation and sustaining the progress of the machine learning model. Especially gastroenterological data, which often involves endoscopic videos, are cumbersome to annotate. Domain experts are needed to interpret and annotate the videos. To support those domain experts, we generated a framework. With this framework, instead of annotating every frame in the video sequence, experts are just performing key annotations at the beginning and the end of sequences with pathologies, e.g., visible polyps. Subsequently, non-expert annotators supported by machine learning add the missing annotations for the frames in-between.
Methods
In our framework, an expert reviews the video and annotates a few video frames to verify the object’s annotations for the non-expert. In a second step, a non-expert has visual confirmation of the given object and can annotate all following and preceding frames with AI assistance. After the expert has finished, relevant frames will be selected and passed on to an AI model. This information allows the AI model to detect and mark the desired object on all following and preceding frames with an annotation. Therefore, the non-expert can adjust and modify the AI predictions and export the results, which can then be used to train the AI model.
Results
Using this framework, we were able to reduce workload of domain experts on average by a factor of 20 on our data. This is primarily due to the structure of the framework, which is designed to minimize the workload of the domain expert. Pairing this framework with a state-of-the-art semi-automated AI model enhances the annotation speed further. Through a prospective study with 10 participants, we show that semi-automated annotation using our tool doubles the annotation speed of non-expert annotators compared to a well-known state-of-the-art annotation tool.
Conclusion
In summary, we introduce a framework for fast expert annotation for gastroenterologists, which reduces the workload of the domain expert considerably while maintaining a very high annotation quality. The framework incorporates a semi-automated annotation system utilizing trained object detection models. The software and framework are open-source.
The COVID-19 pandemic has resulted in large numbers of patients requiring critical care management. With the established association between severe respiratory virus infection and invasive pulmonary aspergillosis (7.6% for COVID-19-associated pulmonary aspergillosis (CAPA)), the pandemic places a significant number of patients at potential risk from secondary invasive fungal disease. We described a case of CAPA with substantial supporting mycological evidence, highlighting the need to employ strategic diagnostic algorithms and weighted definitions to improve the accuracy in diagnosing CAPA.
Die vorliegende Dissertation hat sich mit der Fragestellung beschäftigt, inwiefern die Einzelnukleotid-Polymorphismen (kurz SNP) rs10754558 und rs35829419 des NLRP3-Gens mit einer Suszeptibilität für eine NAFL und/oder NASH assoziiert sind.
Die Studienkohorte bestand aus 202 Teilnehmern der Würzburger NAFLD-Kohorte der Universitätsklinik Würzburg, 159 NAFLD-Patienten, die im Rahmen der Fettlebersprechstunde der Universitätsklinik Würzburg behandelt wurden und 43 gesunde Kontrollen. Voraussetzung für die Aufnahme in das Patientenkollektiv der durch die Ethikkomission genehmigten Studie war zuallererst die Aufklärung und Zustimmung des Patienten, außerdem eine klinisch oder histologisch diagnostizierte Fettlebererkrankung. Sekundäre Ursachen einer Fettleber oder andere Lebererkrankungen waren Ausschlusskriterien. Alle Teilnehmer erhielten eine Blutentnahme, 97 NAFLD-Patienten eine Leberbiopsie, davon 10 perkutan und 87 subkapsulär im Zuge einer bariatrischen OP. Die Genotypisierung übernahm das Labor der Universitätsklinik Homburg, die weiteren Analysen der Blutwerte, der peripheren und intrahepatischen Immunzellen und die Begutachtung der Leber-Histologie fanden an der Universitätsklinik Würzburg im Rahmen eines vorherigen Forschungsvorhabens statt (Rau et al., 2016).
Für beide SNPs war das Hardy-Weinberg-Equilibrium im Studien- sowie Patientenkollektiv erfüllt. Zwischen den einzelnen Genotypen und dem Vorliegen einer NAFL und/oder NASH fanden sich für beide SNPs keine signifikanten Zusammenhänge. Für den Wildtyp CC des SNP rs10754558 ergaben sich in der Studienkohorte signifikant höhere AST-Mediane (p=0,018) und häufiger hochnormale (in den oberen 20 % des Normbereichs) ALT-Werte (p=0,02) im Vergleich zu den Genotypen CG und GG. Hier lässt sich über eine protektive Rolle des Minor Allels in Bezug auf Leberwerterhöhungen spekulieren. Da bisher die Funktion von rs10754558 im NLRP3-Gen noch nicht ausreichend erforscht ist, sollten Untersuchungen auf transkriptioneller Ebene folgen und Studien mit anderen Polymorphismen des NLRP3-Gens und mit NAFLD-assoziierter Gene durchgeführt werden, um eine mögliche Assoziation mit anderen für die Entwicklung der NAFLD relevanten SNPs nicht zu übersehen.
In der Analyse mit den Entzündungswerten zeigten sich für die Genotypen CG und GG signifikant erhöhte Frequenzen von Th1-Zellen im peripheren Blut (p=0,003). Zusätzlich lässt sich das vermehrte Vorkommen von Th1-Zellen auch im Rahmen der bestehenden Adipositas bzw. des metabolischen Syndroms im Sinne einer low grade inflammation interpretieren (s. Diskussion). Immerhin sind 95 % der NAFLD-Patienten der Studienkohorte von Adipositas betroffen.
Die Ergebnisse zu SNP rs35829419, einer gain-of-function Variante im NLRP3-Gen, waren nur eingeschränkt beurteilbar, da keine homozygoten Allel-A-Träger vorlagen und die Stichprobenzahl für die Analyse der intrahepatischen Immunzellen viel zu gering war, um aussagekräftig sein zu können. In der gesamten Kohorte stellte sich ein signifikanter Zusammenhang zwischen dem heterozygoten Genotyp von rs35829419 und einer erhöhten Frequenz an Th2-Zellen (p=0,024) im peripheren Blut heraus. Innerhalb der NAFLD gingen frühere Studien bisher eher von einer Th1-dominierten Immunantwort aus (Bertola et al., 2010), wenn nicht gar einer Th2-Defizienz (Guebre-Xabier et al., 2000). Das hier vorliegende Ergebnis könnte immerhin auf eine höhere entzündliche Aktivität bei Minor-Allelträgern hindeuten. Die weitere Untersuchung mit größeren Stichproben und weiteren Polymorphismen, die in der NAFLD-Pathogenese bekanntermaßen eine Rolle spielen, erscheint auch für den SNP rs35829419 sinnvoll.
Im Hinblick auf die zunehmende Prävalenz der NAFLD als Volkskrankheit der westlichen Welt wird die personalisierte Medizin, inklusive Prävention, Diagnostik und Therapie immer mehr an Bedeutung zunehmen. Die Identifizierung von genetischen Risikovarianten, die an der Pathogenese der NAFLD beteiligt sind, ist ein erster Schritt auf dem Weg hin zu besseren Therapiemöglichkeiten.
Despite available diagnostic tests and recent advances, diagnosis of pulmonary invasive aspergillosis (IPA) remains challenging. We performed a longitudinal case-control pilot study to identify host-specific, novel, and immune-relevant molecular candidates indicating IPA in patients post allogeneic stem cell transplantation (alloSCT). Supported by differential gene expression analysis of six relevant in vitro studies, we conducted RNA sequencing of three alloSCT patients categorized as probable IPA cases and their matched controls without Aspergillus infection (66 samples in total). We additionally performed immunoassay analysis for all patient samples to gain a multi-omics perspective. Profiling analysis suggested LGALS2, MMP1, IL-8, and caspase-3 as potential host molecular candidates indicating IPA in investigated alloSCT patients. MMP1, IL-8, and caspase-3 were evaluated further in alloSCT patients for their potential to differentiate possible IPA cases and patients suffering from COVID-19-associated pulmonary aspergillosis (CAPA) and appropriate control patients. Possible IPA cases showed differences in IL-8 and caspase-3 serum levels compared with matched controls. Furthermore, we observed significant differences in IL-8 and caspase-3 levels among CAPA patients compared with control patients. With our conceptual work, we demonstrate the potential value of considering the human immune response during Aspergillus infection to identify immune-relevant molecular candidates indicating IPA in alloSCT patients. These human host candidates together with already established fungal biomarkers might improve the accuracy of IPA diagnostic tools.
Despite high levels of distress, family caregivers of patients with cancer rarely seek psychosocial support and Internet-based interventions (IBIs) are a promising approach to reduce some access barriers. Therefore, we developed a self-guided IBI for family caregivers of patients with cancer (OAse), which, in addition to patients' spouses, also addresses other family members (e.g., adult children, parents). This study aimed to determine the feasibility of OAse (recruitment, dropout, adherence, participant satisfaction). Secondary outcomes were caregivers’ self-efficacy, emotional state, and supportive care needs. N = 41 family caregivers participated in the study (female: 65%), mostly spouses (71%), followed by children (20%), parents (7%), and friends (2%). Recruitment (47%), retention (68%), and adherence rates (76% completed at least 4 of 6 lessons) support the feasibility of OAse. Overall, the results showed a high degree of overall participant satisfaction (96%). There were no significant pre-post differences in secondary outcome criteria, but a trend toward improvement in managing difficult interactions/emotions (p = .06) and depression/anxiety (p = .06). Although the efficacy of the intervention remains to be investigated, our results suggest that OAse can be well implemented in caregivers’ daily lives and has the potential to improve family caregivers’ coping strategies.
In dieser Arbeit wurden bispezifische Antikörper durch Kopplung von TNFR-spezifischen Antikörpern mit Checkpoint-Inhibitoren hergestellt, auf ihre Funktionalität getestet und miteinander verglichen. Diese Kombination sollte eine gezielte TNFR-Aktivierung im Tumorgewebe ermöglichen, wo eine hohe PDL1-Expression häufig ist und daher die Bildung oligomerer transaktivierender (TNFSF3-TNFRSF3)2-Komplexe nur dort durch Bindung an PDL1-exprimierende Zellen erfolgen sollte. Diese Rezeptor-Liganden-Komplexe sind eine Voraussetzung für die agonistische Aktivität der Antikörper.
Using data from the German Hepatitis C-Registry (Deutsche Hepatitis C-Register, DHC-R), we report the real-world safety and effectiveness of glecaprevir/pibrentasvir (GLE/PIB) treatment and its impact on patient-reported outcomes (PROs) in underserved populations who are not typically included in clinical trials, yet who will be crucial for achieving hepatitis C virus (HCV) elimination. The DHC-R is an ongoing, non-interventional, multicenter, prospective, observational cohort study on patients treated for chronic HCV infection in Germany. The data cutoff was 17 January 2021. The primary effectiveness endpoint was sustained virologic response at post-treatment Week 12 (SVR12). Safety outcomes were assessed in all patients receiving GLE/PIB. PROs were assessed using the SF-36 survey. Of 2354 patients, 1964 had valid SVR12 data (intention-to-treat analysis). Of these, 1905 (97.0%) achieved SVR12 with rates similar across the comorbidities analyzed, except for people who actively use drugs (PWUD (active)) (86.4%). Excluding those who discontinued treatment and did not achieve SVR12, or were reinfected with HCV, the rate was 99.3%, with similar results regardless of comorbidity. PWUD (active) and those with psychiatric disorders had the most meaningful improvements in PROs. Adverse events (AEs) occurred in 631/2354 patients (26.8%), and serious AEs in 44 patients (1.9%). GLE/PIB was highly effective and well tolerated in this real-world study of patient groups key to HCV elimination.
Antikörper, die gegen eine klinisch relevante Gruppe von Rezeptoren innerhalb der Tumornekrosefaktor-Rezeptor-Superfamilie (TNFRSF) gerichtet sind, darunter CD40 und CD95 (Fas/Apo-1), benötigen ebenfalls eine Bindung an Fc-Gamma-Rezeptoren (FcγRs), um eine starke agonistische Wirkung zu entfalten. Diese FcγR-Abhängigkeit beruht weitgehend auf der bloßen zellulären Verankerung durch die Fc-Domäne des Antikörpers und benötigt dabei kein FcγR-Signalling. Ziel dieser Doktorarbeit war es, das agonistische Potenzial von αCD40- und αCD95-Antikörpern unabhängig von der Bindung an FcγRs durch die Verankerung an Myelomzellen zu entfalten. Zu diesem Zweck wurden verschiedene Antikörpervarianten (IgG1, IgG1-N297A, Fab2) gegen die TNFRSF-Mitglieder CD40 und CD95 genetisch mit einem einzelkettig kodierten B-Zell-aktivierenden Faktor (scBaff) Trimer als C-terminale myelom-spezifische Verankerungsdomäne fusioniert, welche die Fc-Domäne-vermittelte FcγR-Bindung ersetzt. Diese bispezifischen Antikörper-scBaff-Fusionsproteine wurden in Bindungsstudien und funktionellen Assays mit Tumorzelllinien untersucht, die einen oder mehrere der drei Baff-Rezeptoren exprimieren: BaffR, Transmembran-Aktivator und CAML-Interaktor (TACI) und B-Zell-Reifungsantigen (BCMA). Zelluläre Bindungsstudien zeigten, dass die Bindungseigenschaften der verschiedenen Domänen innerhalb der Antikörper-scBaff-Fusionen gegenüber der Zielantigene vollständig intakt blieben. In Ko-Kulturversuchen von CD40- und CD95-responsiven Zellen mit BaffR-, BCMA- oder TACI-exprimierenden Verankerungszellen zeigten die Antikörper-Fusionsproteine einen starken Agonismus, während in Ko-Kulturen mit Zellen ohne Expression von Baff-interagierenden Rezeptoren nur eine geringe Rezeptorstimulation beobachtet wurde. Die hier vorgestellten αCD40- und αCD95-Antikörper-scBaff-Fusionsproteine zeigen also Myelom-spezifische Aktivität und versprechen im Vergleich zu herkömmlichen CD40- und CD95-Agonisten geringere systemische Nebenwirkungen.
In early 2022, the Coronavirus disease 2019 (COVID-19) remains a global challenge. COVID-19 is caused by an increasing number of variants of the Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus 2 (SARS-CoV-2). Here, we report an outbreak of SARS-CoV-2 breakthrough infections related to a student festive event with 100 mostly vaccinated guests, which took place in Northern Bavaria, Germany, in October 2021. The data were obtained by retrospective guest interviews. In total, 95 students participated in the study, with 94 being fully vaccinated and 24 reporting infection by the delta variant. Correlation analyses among 15 examined variables revealed that time spent at the event, conversation with the supposed index person, and a homologous viral vector vaccination regime were significant risk factors for infection. Non-significant observations related to higher rates of infection included time since last vaccination, shared use of drinking vessels, and number of individual person-to-person contacts at the event. Our data suggest that a high rate of breakthrough infections with the delta variant occurs if no preventive measures are practiced. To limit infection risk, high-quality testing of participants should be considered a mandatory measure at gatherings, irrespective of the participants' vaccination status.
Multiple myeloma remains a largely incurable disease of clonally expanding malignant plasma cells. The bone marrow microenvironment harbors treatment-resistant myeloma cells, which eventually lead to disease relapse in patients. In the bone marrow, CD4\(^{+}\)FoxP3\(^{+}\) regulatory T cells (Tregs) are highly abundant amongst CD4\(^{+}\) T cells providing an immune protective niche for different long-living cell populations, e.g., hematopoietic stem cells. Here, we addressed the functional role of Tregs in multiple myeloma dissemination to bone marrow compartments and disease progression. To investigate the immune regulation of multiple myeloma, we utilized syngeneic immunocompetent murine multiple myeloma models in two different genetic backgrounds. Analyzing the spatial immune architecture of multiple myeloma revealed that the bone marrow Tregs accumulated in the vicinity of malignant plasma cells and displayed an activated phenotype. In vivo Treg depletion prevented multiple myeloma dissemination in both models. Importantly, short-term in vivo depletion of Tregs in mice with established multiple myeloma evoked a potent CD8 T cell- and NK cell-mediated immune response resulting in complete and stable remission. Conclusively, this preclinical in-vivo study suggests that Tregs are an attractive target for the treatment of multiple myeloma.
Although the field of fungal infections advanced tremendously, diagnosis of invasive pulmonary aspergillosis (IPA) in immunocompromised patients continues to be a challenge. Since IPA is a multifactorial disease, investigation from different aspects may provide new insights, helpful for improving IPA diagnosis. This work aimed to characterize the human immune response to Aspergillus fumigatus in a multilevel manner to identify characteristic molecular candidates and risk factors indicating IPA, which may in the future support already established diagnostic assays. We combined in vitro studies using myeloid cells infected with A. fumigatus and longitudinal case-control studies investigating patients post allogeneic stem cell transplantation (alloSCT) suffering from IPA and their match controls.
Characteristic miRNA and mRNA signatures indicating A. fumigatus-infected monocyte-derived dendritic cells (moDCs) demonstrated the potential to differentiate between A. fumigatus and Escherichia coli infection. Transcriptome and protein profiling of alloSCT patients suffering from IPA and their matched controls revealed a distinctive IPA signature consisting of MMP1 induction and LGAL2 repression in combination with elevated IL-8 and caspase-3 levels. Both, in vitro and case-control studies, suggested cytokines, matrix-metallopeptidases and galectins are important in the immune response to A. fumigatus. Identified IPA characteristic molecular candidates are involved in numerous processes, thus a combination of these in a distinctive signature may increase the specificity. Finally, low monocyte counts, severe GvHD of the gut (grade ≥ 2) and etanercept administration were significantly associated with IPA diagnosis post alloSCT. Etanercept in monocyte-derived macrophages (MDM) infected with A. fumigatus downregulates genes involved in the NF-κB and TNF-α pathway and affects the secretion of CXCL10.
Taken together, identified characteristic molecular signatures and risk factors indicating IPA may in the future in combination with established fungal biomarkers overcome current diagnostic challenges and help to establish tailored antifungal therapy. Therefore, further multicentre studies are encouraged to evaluate reported findings.
Aspergillus fumigatus (A. fumigatus) ist der häufigste Erreger der invasiven Aspergillose, welche vornehmlich immunsupprimierte Patientinnen und Patienten betrifft und mit einer hohen Letalität einhergeht. Zur Entwicklung neuer diagnostischer sowie therapeutischer Ansätze ist ein besseres Verständnis der Interaktion von A. fumigatus mit dem humanen Immunsystem zwingend erforderlich. Zur Erforschung dieser Interaktion werden häufig Mausmodelle herangezogen, welche aufgrund der unterschiedlichen Biologie des Wirts jedoch nicht direkt übertragbar sind. Ziel dieser Studie war es, einen funktionellen in vitro Vergleich zwischen humanen und murinen Makrophagen, neutrophilen Granulozyten (PMNs) und dendritischen Zellen (DCs) in ihrer Interaktion mit A. fumigatus Konidien, Keimschläuchen sowie depletiertem Zymosan zu erstellen, um eine bessere Beurteilung und Übertragbarkeit des Mausmodells bei der invasiven Aspergillose zu ermöglichen. Dabei wurden die verschiedenen Zellen des Immunsystems auf standardisierte und reproduzierbare Weise generiert und Stimulationsversuche durchgeführt.
Hierbei zeigten humane und murine Zellen in vitro eine unterschiedliche Antwort auf die Stimulation mit A. fumigatus: Murine Makrophagen und neutrophile Granulozyten zeigten im Vergleich zu den humanen Zellen eine stärkere primäre Immunantwort mit einer vermehrten Ausschüttung reaktiver Sauerstoffspezies (ROS). Humane DCs hingegen, welche als Bindeglied zwischen angeborenem und adaptivem Immunsystem fungieren, zeigten nach Stimulation mit A. fumigatus eine vermehrte Oberflächenexpression von Maturationsmarkern sowie eine höhere Phagozytoserate als die murinen DCs. Weiterhin konnte eine inverse Dectin-1-Expression auf humanen und murinen DCs nach Stimulation mit A. fumigatus nachgewiesen werden. Es konnte gezeigt werden, dass es für alle untersuchten Zelltypen Unterschiede zwischen humanen und murinen Zellen in der basalen und der Zytokinausschüttung nach Stimulation mit A. fumigatus gab.
In Zusammenschau der Ergebnisse dieser Arbeit zeigt das murine Immunsystem eine stärkere angeborene Immunantwort mit vermehrter ROS-Ausschüttung, jedoch auch eine anti-inflammatorische Zytokinantwort, um möglicherweise eine überschießende Inflammation zu verhindern. Dies könnte durch die stärkere Exposition der Maus gegenüber A. fumigatus durch den bodennahen Lebensraum sowie ihrer kurzen Lebensdauer bedingt sein. Im humanen System kommt hingegen der Aktivierung des adaptiven Immunsystems über die DCs eine übergeordnete Rolle zu. So zeigen beide Spezies distinkte Unterschiede in ihrer in vitro Immunantwort gegenüber A. fumigatus, welche bei der Übertragung von experimentellen Daten von der Maus auf den Menschen beachtet werden sollten.
IL-6 spielt eine wichtige Rolle bei der Immunantwort, Entzündung und Hämatopoese.
Das Glykoprotein 130 (gp130) wird ubiquitär exprimiert und bildet als Dimer die signaltransduzierende Rezeptoreinheit für das IL-6 Signal.
Die biologische Wirkung des IL-6 ist abhängig von der Dauer und Stärke des induzierten Signals. Die gp130 Rezeptorexpression stellt einen bedeutenden Faktor zur Beeinflussung des IL-6 Signals dar.
Die im Rahmen dieser Arbeit untersuchte gp130LLAA Maus weist eine Punktmutation im gp130 Rezeptor auf, bei der das Dileucin-Motiv (L874, L785) im zytoplasmatischen Bereich von gp130 zu Dialanin verändert wurde.
Für die Endozytose ist das intrazelluläre Dileucin-Motiv erforderlich, da das Adapterprotein AP-2 an dieses Motiv bindet und dadurch den Transport mittels Clathrin-umhüllter Vesikel begünstigt. Die beschriebene Punktmutation hat zur Folge, dass die veränderte Form von gp130 resistent gegenüber der Liganden- und crosstalk-vermittelten Endozytose ist.
Da IL-6 generell eine wichtige Rolle bei der Differenzierung hämatopoetischer Zellen spielt, so auch bei T- und B-Zellen, wurde der Einfluss der gp130LLAA Mutation auf die Homöostase dieser lymphoiden Zellen untersucht. Für die Versuche wurden sowohl B- und T-Zellen und jeweilige Subpopulationen aus der Milz von WT Mäusen und gp130LLAA Mäusen untersucht.
Rolle der gammadelta T-Zellen in der Immunantwort bei Patienten mit gastrointestinalen Tumoren
(2022)
Zusammenfassend konnte im Rahmen der vorliegenden Arbeit die Frage nach der Fähigkeit der selektiven Stimulierung mittels des Phosphorantigens HMBPP und den beiden BTN3 Antikörpern bestätigt werden. Es konnte zudem wie erwartet hierbei ein Unterschied zwischen den beiden Kohorten detektiert werden. Dabei zeigte die Kohorte der Normalspender erwartungsgemäß eine stärkere Aktivierungs- sowie Proliferations-fähigkeit. Normalspender ließen sich signifikant besser mit HMBPP aktivieren und bei bestimmter Konzentration signifikant besser proliferieren, bei BTN3A und sc20.1 konnten keine signifikanten Unterschiede ermittelt werden, allerdings anhand der Mittelwerte eine deutlich stärkere Aktivierung und Proliferation aufgezeigt werden. Außerdem konnten interessante interindividuelle Unterschiede detektiert werden, die neue Erkenntnisse brachten. Mit Hilfe der untersuchten Oberflächenmoleküle CD45RA und CD27 und der Einteilung der gammadelta T-Zellen in unterschiedliche Subgruppen konnten so mögliche Erklärungen für die Unterschiede zwischen den Kohorten aufgezeigt werden. Normalspender zeigten signifikant höhere Anteile an naiven gammadelta T-Zellen und nicht signifikant höhere Anteile an central memory T-Zellen, demnach eine deutliche Verschiebung in Richtung nicht differenzierter Subsets, wohingegen die Tumorkohorte signifikant höhere effector memory T-Zellen aufwiesen und somit eine deutliche Verschiebung in Richtung differenzierter Subsets. Dadurch kann erklärt werden, weshalb Normalspender besser aktiviert werden und besser proliferieren können. Auch die Einteilung in unterschiedliche Profile 1-6 anhand CD28, CD27 und CD16 lieferte Gründe für den Unterschied zwischen den Kohorten, wobei Normalspender der Gruppe 1 und 2, Tumorpatienten der Gruppe 3 und 4 angehörten. Durch Ermittlung weiterer signifikanter Änderungen einiger exprimierter Oberflächenmoleküle CD39, CD161 und PD1 wurde mit Hilfe der vorliegenden Arbeit bekräftigt, dass einige Faktoren betrachtet werden müssen, die die Proliferation und Aktivierung der gammadelta T-Zellen positiv und negativ beeinflussen können. Es konnte jedoch auch erneut verdeutlicht werden, wie komplex und weitgreifend der Aktivierungsmechanismus, die damit verbundene Expansion und die Auslösung der einzelnen Effektorfunktionen ist.
Background: Treatment options for NAFLD are still limited. Bariatric surgery, such as Roux-en-Y gastric bypass (RYGB), has been shown to improve metabolic and histologic markers of NAFLD. Glucagon-like-peptide-1 (GLP-1) analogues lead to improvements in phase 2 clinical trials. We directly compared the effects of RYGB with a treatment using liraglutide and/or peptide tyrosine tyrosine 3-36 (PYY\(_{3-36}\)) in a rat model for early NAFLD. Methods: Obese male Wistar rats (high-fat diet (HFD)-induced) were randomized into the following treatment groups: RYGB, sham-operation (sham), liraglutide (0.4 mg/kg/day), PYY\(_{3-36}\) (0.1 mg/kg/day), liraglutide+PYY\(_{3-36}\), and saline. After an observation period of 4 weeks, liver samples were histologically evaluated, ELISAs and RNA sequencing + RT-qPCRs were performed. Results: RYGB and liraglutide+PYY\(_{3-36}\) induced a similar body weight loss and, compared to sham/saline, marked histological improvements with significantly less steatosis. However, only RYGB induced significant metabolic improvements (e.g., adiponectin/leptin ratio 18.8 ± 11.8 vs. 2.4 ± 1.2 in liraglutide+PYY\(_{3-36}\)- or 1.4 ± 0.9 in sham-treated rats). Furthermore, RNA sequencing revealed a high number of differentially regulated genes in RYGB treated animals only. Conclusions: The combination therapy of liraglutide+PYY\(_{3-36}\) partly mimics the positive effects of RYGB on weight reduction and on hepatic steatosis, while its effects on metabolic function lack behind RYGB.
Purpose
Patients suffering from aggressive systemic peripheral lymphoma with primary central nervous system involvement (PCL) are a rare and sparsely investigated population. Recommended treatment regimens include a combination of intrathecal and systemic chemotherapy as well as whole brain radiotherapy while offering relatively poor survival.
Methods
We conducted a single-center retrospective study that analyzed safety and outcome of 4 + 4 cycles Rituximab (R)-CHOP and R-high-dose Methotrexate (HD-MTX) for newly diagnosed, transplant-eligible patients ("Ping-Pong"), followed by Cytarabine (AraC)/Thiotepa (TT), BCNU/TT, and autologous hematologic stem cell transplantation (aHSCT). We retrospectively analyzed a set of 16 patients with high-intermediate or high-risk IPI status.
Results
Overall response rate to Ping-Pong was 100% measured by CT/MRI, including 93.75% complete remissions after BCNU/TT followed by PBSCT. One patient failed to qualify for high-dose chemotherapy due to progression when receiving Cytarabine/TT. All patients experienced grade III adverse events, 3 of them a grade IV adverse event. Estimated progression-free survival is 93.75% after a 4.8-year follow-up currently.
Conclusion
Our study suggests high effectivity of R-CHOP with mid-cycle MTX with aHSCT consolidation towards acceptable OS results in this challenging patient population.
Background
Assessing serological inflammation is difficult in tocilizumab (TCZ)-treated rheumatoid arthritis (RA) patients, as standard inflammation parameters, like erythrocyte sedimentation rate (ESR) and C-reactive protein (CRP), are influenced by interleukin-6-receptor inhibition. Calprotectin in the serum, also named S100A8/S100A9, might be a more useful inflammation parameter in TCZ-treated patients.
Methods
Sixty-nine RA patients taking TCZ were included. Serum-calprotectin levels were assessed, as well as ESR, CRP, need for a change in disease-modifying anti-rheumatic drugs due to RA activity (= active RA), and the RA clinical disease activity score (CDAI). Forty-five RA patients taking tumor-necrosis factor-inhibitors (TNFi) were investigated for the same parameters.
Results
TCZ-treated patients with active RA had higher calprotectin values than not active RA patients (4155.5 [inter quartile range 1865.3–6068.3] vs 1040.0 [676.0–1638.0] ng/ml, P < 0.001). A calprotectin cut-off value of 1916.5 ng/ml resulted in a sensitivity and specificity of 80.0 %, respectively, for the detection of RA disease activity. Calprotectin values correlated with CDAI-scores (r = 0.228; P = 0.011). ESR and CRP were less suitable to detect RA activity in TCZ-treated patients. Also TNFi-treated patients with active RA had higher calprotectin values compared to not active RA (5422.0 [3749.0–8150.8] vs 1845.0 [832.0–2569.0] ng/ml, P < 0.001). The calprotectin value with the best sensitivity and specificity for detecting RA activity was 3690.5 ng/ml among TNFi-treated patients.
Conclusion
Calprotectin in the serum can be a useful inflammation parameter despite TCZ-treatment.
The multi-agent therapy “VDT-PACE” represents an established regimen in relapsed/refractory multiple myeloma (RRMM). Here, we report on our experience with a “modified VDT-PACE” incorporating new generation anti-MM agents daratumumab and carfilzomib (“Dara-KDT-P(A)CE”). We retrospectively analyzed 38 patients with RRMM treated with “Dara-KDT-P(A)CE”. The median age was 62 (range 45–82) years, and the patients were heavily pretreated with a median of 5 (range 2–12) prior lines of therapy. Twenty-one (55%) patients suffered from penta-refractory MM. High-risk cytogenetics was present in 31 (81%) patients. The patients received a median of 2 (range 1–10) cycles of this therapy, and the overall response rate (ORR) was 70%. Patients with penta-refractory MM and high-risk cytogenetics showed similar ORR of 65% and 79%, respectively. The median progression-free survival (PFS) and overall survival were 4.1 (95% CI 2.7–5.4) and 8.4 (95% CI 6.7–10.0) months, respectively. Patients with lactate dehydrogenase >250 IU/L showed significantly shorter PFS in comparison with others patients (p = 0.006). We used this regimen as bridging therapy prior to chimeric antigen receptor T-cell infusion in four patients. In conclusion, “Dara-KDT-P(A)CE” is an effective salvage therapy for patients with heavily pretreated, multi-refractory, high-risk RRMM lacking alternative options.
Growing evidence points to multiple myeloma (MM) and its stromal microenvironment using several mechanisms to subvert effective immune and anti-tumor responses. Recent advances have uncovered the tumor-stromal cell influence in regulating the immune-microenvironment and have envisioned targeting these suppressive pathways to improve therapeutic outcomes. Nevertheless, some subgroups of patients include those with particularly unfavorable prognoses. Biological stratification can be used to categorize patient-, disease- or therapy-related factors, or alternatively, these biological determinants can be included in a dynamic model that customizes a given treatment to a specific patient. Genetic heterogeneity and current knowledge enforce a systematic and comprehensive bench-to-bedside approach. Given the increasing role of cancer stem cells (CSCs) in better characterizing the pathogenesis of solid and hematological malignancies, disease relapse, and drug resistance, identifying and describing CSCs is of paramount importance in the management of MM. Even though the function of CSCs is well-known in other cancer types, their role in MM remains elusive. With this review, we aim to provide an update on MM homing and resilience in the bone marrow micro milieu. These data are particularly interesting for clinicians facing unmet medical needs while designing novel treatment approaches for MM.
Background: Non-alcoholic steatohepatitis (NASH) and fibrosis are the main prognostic factors in non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD). The FIB-4 score has been suggested as an initial test for the exclusion of progressed fibrosis. However, increasing evidence suggests that also NASH patients with earlier fibrosis stages are at risk of disease progression, emphasizing the need for improved non-invasive risk stratification. Methods: We evaluated whether the apoptosis biomarker M30 can identify patients with fibrotic NASH despite low or intermediate FIB-4 values. Serum M30 levels were assessed by ELISA, and FIB-4 was calculated in an exploration (n = 103) and validation (n = 100) cohort of patients with histologically confirmed NAFLD. Results: The majority of patients with low FIB-4 (cut-off value < 1.3) in the exploration cohort revealed increased M30 levels (>200 U/L) and more than 80% of them had NASH, mostly with fibrosis. NASH was also detected in all patients with intermediate FIB-4 (1.3 to 2.67) and elevated M30, from which ~80% showed fibrosis. Importantly, in the absence of elevated M30, most patients with FIB-4 < 1.3 and NASH showed also no fibrosis. Similar results were obtained in the validation cohort. Conclusions: The combination of FIB-4 with M30 enables a more reliable identification of patients at risk for progressed NAFLD and might, therefore, improve patient stratification.
Systemic sclerosis (SSc) is a severe chronic disease with a broad spectrum of clinical manifestations. SSc displays disturbed lymphocyte homeostasis. Immunosuppressive medications targeting T or B cells can improve disease manifestations. SSc clinical manifestations and immunosuppressive medication in itself can cause changes in lymphocyte subsets. The aim of this study was to investigate peripheral lymphocyte homeostasis in SSc with regards to the immunosuppression and to major organ involvement. 44 SSc patients and 19 healthy donors (HD) were included. Immunophenotyping of peripheral whole blood by fluorescence-activated cell sorting was performed. Cytokine secretions of stimulated B cell cultures were measured. SSc patients without immunosuppression compared to HD displayed lower γδ T cells, lower T helper cells (CD3+/CD4+), lower transitional B cells (CD19+/CD38++/CD10+/IgD+), lower pre-switched memory B cells (CD19+/CD27+/IgD+), and lower post-switched memory B cells (CD19+/CD27+/IgD-). There was no difference in the cytokine production of whole B cell cultures between SSc and HD. Within the SSc cohort, mycophenolate intake was associated with lower T helper cells and lower NK cells (CD56+/CD3-). The described differences in peripheral lymphocyte subsets between SSc and HD generate further insight in SSc pathogenesis. Lymphocyte changes under effective immunosuppression indicate how lymphocyte homeostasis in SSc might be restored.
Patients suffering from coronavirus disease-2019 (COVID-19) are susceptible to deadly secondary fungal infections such as COVID-19-associated pulmonary aspergillosis and COVID-19-associated mucormycosis. Despite this clinical observation, direct experimental evidence for severe acute respiratory syndrome coronavirus type 2 (SARS-CoV-2)-driven alterations of antifungal immunity is scarce. Using an ex-vivo whole blood stimulation assay, we challenged blood from twelve COVID-19 patients with Aspergillus fumigatus and Rhizopus arrhizus antigens and studied the expression of activation, maturation, and exhaustion markers, as well as cytokine secretion. Compared to healthy controls, T-helper cells from COVID-19 patients displayed increased expression levels of the exhaustion marker PD-1 and weakened A. fumigatus- and R. arrhizus-induced activation. While baseline secretion of proinflammatory cytokines was massively elevated, whole blood from COVID-19 patients elicited diminished release of T-cellular (e.g., IFN-γ, IL-2) and innate immune cell-derived (e.g., CXCL9, CXCL10) cytokines in response to A. fumigatus and R. arrhizus antigens. Additionally, samples from COVID-19 patients showed deficient granulocyte activation by mold antigens and reduced fungal killing capacity of neutrophils. These features of weakened anti-mold immune responses were largely decoupled from COVID-19 severity, the time elapsed since diagnosis of COVID-19, and recent corticosteroid uptake, suggesting that impaired anti-mold defense is a common denominator of the underlying SARS-CoV-2 infection. Taken together, these results expand our understanding of the immune predisposition to post-viral mold infections and could inform future studies of immunotherapeutic strategies to prevent and treat fungal superinfections in COVID-19 patients.
Invasive fungal infections are associated with increased mortality in hematological patients. Despite considerable advances in antifungal therapy, the evaluation of suspected treatment failure is a common clinical challenge requiring extensive diagnostic testing to rule out potential causes, such as mixed infections. We present a 64-year-old patient with secondary AML, diabetes mellitus, febrile neutropenia, and sinusitis. While cultures from nasal tissue grew Aspergillus flavus, a microscopic examination of the tissue was suggestive of concomitant mucormycosis. However, fluorescence in situ hybridization (FISH) using specific probes targeting Aspergillus and Mucorales species ruled out mixed infection. This was confirmed by specific qPCR assays amplifying the DNA of Aspergillus, but not of Mucorales. These results provided a rational basis for step-down targeted therapy, i.e., the patient received posaconazole after seven days of calculated dual therapy with liposomal amphotericin B and posaconazole. Despite clinical response to the antifungal therapy, he died due to the progression of the underlying disease within two weeks after diagnosis of fungal infection. Molecular diagnostics applied to tissue blocks may reveal useful information on the etiology of invasive fungal infections, including challenging situations, such as with mixed infections. A thorough understanding of fungal etiology facilitates targeted therapy that may improve therapeutic success while limiting side effects.
Tumor necrosis factor (TNF) receptor-2 (TNFR2) has attracted considerable interest as a target for immunotherapy. Indeed, using oligomeric fusion proteins of single chain-encoded TNFR2-specific TNF mutants (scTNF80), expansion of regulatory T cells and therapeutic activity could be demonstrated in various autoinflammatory diseases, including graft-versus-host disease (GvHD), experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE) and collagen-induced arthritis (CIA). With the aim to improve the in vivo availability of TNFR2-specific TNF fusion proteins, we used here the neonatal Fc receptor (FcRn)-interacting IgG1 molecule as an oligomerizing building block and generated a new TNFR2 agonist with improved serum retention and superior in vivo activity.
Methods
Single-chain encoded murine TNF80 trimers (sc(mu)TNF80) were fused to the C-terminus of an in mice irrelevant IgG1 molecule carrying the N297A mutation which avoids/minimizes interaction with Fcγ-receptors (FcγRs). The fusion protein obtained (irrIgG1(N297A)-sc(mu)TNF80), termed NewSTAR2 (New selective TNF-based agonist of TNF receptor 2), was analyzed with respect to activity, productivity, serum retention and in vitro and in vivo activity. STAR2 (TNC-sc(mu)TNF80 or selective TNF-based agonist of TNF receptor 2), a well-established highly active nonameric TNFR2-specific variant, served as benchmark. NewSTAR2 was assessed in various in vitro and in vivo systems.
Results
STAR2 (TNC-sc(mu)TNF80) and NewSTAR2 (irrIgG1(N297A)-sc(mu)TNF80) revealed comparable in vitro activity. The novel domain architecture of NewSTAR2 significantly improved serum retention compared to STAR2, which correlated with efficient binding to FcRn. A single injection of NewSTAR2 enhanced regulatory T cell (Treg) suppressive activity and increased Treg numbers by > 300% in vivo 5 days after treatment. Treg numbers remained as high as 200% for about 10 days. Furthermore, a single in vivo treatment with NewSTAR2 upregulated the adenosine-regulating ectoenzyme CD39 and other activation markers on Tregs. TNFR2-stimulated Tregs proved to be more suppressive than unstimulated Tregs, reducing conventional T cell (Tcon) proliferation and expression of activation markers in vitro. Finally, singular preemptive NewSTAR2 administration five days before allogeneic hematopoietic cell transplantation (allo-HCT) protected mice from acute GvHD.
Conclusions
NewSTAR2 represents a next generation ligand-based TNFR2 agonist, which is efficiently produced, exhibits improved pharmacokinetic properties and high serum retention with superior in vivo activity exerting powerful protective effects against acute GvHD.
Bile salts accumulating during cholestatic liver disease are believed to promote liver fibrosis. We have recently shown that chenodeoxycholate (CDC) induces expansion of hepatic stellate cells (HSCs) in vivo, thereby promoting liver fibrosis. Mechanisms underlying bile salt-induced fibrogenesis remain elusive. We aimed to characterize the effects of different bile salts on HSC biology and investigated underlying signaling pathways. Murine HSCs (mHSCs) were stimulated with hydrophilic and hydrophobic bile salts. Proliferation, cell mass, collagen deposition, and activation of signaling pathways were determined. Activation of the human HSC cell line LX 2 was assessed by quantification of α-smooth muscle actin (αSMA) expression. Phosphatidyl-inositol-3-kinase (PI3K)-dependent signaling was inhibited both pharmacologically and by siRNA. CDC, the most abundant bile salt accumulating in human cholestasis, but no other bile salt tested, induced Protein kinase B (PKB) phosphorylation and promoted HSC proliferation and subsequent collagen deposition. Pharmacological inhibition of the upstream target PI3K-inhibited activation of PKB and pro-fibrogenic proliferation of HSCs. The PI3K p110α-specific inhibitor Alpelisib and siRNA-mediated knockdown of p110α ameliorated pro-fibrogenic activation of mHSC and LX 2 cells, respectively. In summary, pro-fibrogenic signaling in mHSCs is selectively induced by CDC. PI3K p110α may be a potential therapeutic target for the inhibition of bile salt-induced fibrogenesis in cholestasis.
Background
Multiple myeloma (MM) is the third most common hematologic malignancy with increasing importance due to improving treatment strategies and long-term outcomes in an aging population. This study aims to analyse influencing factors on health-related quality of life (HRQoL), such as treatment strategies, participation in a clinical trial and patient characteristics like anxiety, depression, gender, and age. A better understanding of the individual factors in context with HRQoL could provide a helpful instrument for clinical decisions.
Methods
In this prospective observational study, the HRQoL of MM patients with different therapies (first-line and relapse) was quantified by standardized questionnaires (EORTC QLQ-C30 and -MY20) in the context of sociodemographic data, individual anxiety and depressiveness (PHQ-4), and a selected number of clinical parameters and symptoms at defined time-points before, during, and after therapy.
Results
In total, 70 patients were included in the study. The median age of the study cohort was 62 years. 44% were female and 56% were male patients. More than half of the patients were fully active with an ECOG 0. Global health status was significantly higher in patients with first-line treatment and even increased after start of therapy, while the pain level decreased. In contrast, patients with relapsed MM reported a decreasing global health status and increasing pain. Additionally, there was a higher global health status in less anxious/depressive patients. HRQoL decreased significantly after start of chemotherapy in the parameters body image, side effects of treatment, and cognitive functioning. Tandem stem-cell transplantation was not found to be a risk factor for higher impairment of HRQoL. Participation in a clinical study led to an improvement of most aspects of HRQoL. Among others, increased anxiety and depression, female gender, older age, impaired performance status, and recurrent disease can be early indicators for a reduced HRQoL.
Conclusion
This study showed the importance of regular longitudinal assessments of patient reported outcomes (PROs) in routine clinical care. For the first time, to our knowledge, we were able to demonstrate a potential impact between participation in clinical trials and HRQoL. However, due to frequently restrictive inclusion criteria for clinical trials, these MM patients might not be directly comparable with patients treated within standard therapy concepts. Further studies are needed to clarify the relevance of this preliminary data in order to develop an individualized, patient-centred, therapy concept.
Altered features of tumor cells acquired across therapy can result in the survival of treatment-resistant clones that may cause minimal residual disease (MRD). Despite the efficacy of ibrutinib in treating relapsed/refractory mantle cell lymphoma, the obstacle of residual cells contributes to relapses of this mature B-cell neoplasm, and the disease remains incurable. RNA-seq analysis of an ibrutinib-sensitive mantle cell lymphoma cell line following ibrutinib incubation of up to 4 d, corroborated our previously postulated resistance mechanism of a metabolic switch to reliance on oxidative phosphorylation (OXPHOS) in surviving cells. Besides, we had shown that treatment-persisting cells were characterized by increased CD52 expression. Therefore, we hypothesized that combining ibrutinib with another agent targeting these potential escape mechanisms could minimize the risk of survival of ibrutinib-resistant cells. Concomitant use of ibrutinib with OXPHOS-inhibitor IACS-010759 increased toxicity compared to ibrutinib alone. Targeting CD52 was even more efficient, as addition of CD52 mAb in combination with human serum following ibrutinib pretreatment led to rapid complement-dependent-cytotoxicity in an ibrutinib-sensitive cell line. In primary mantle cell lymphoma cells, a higher toxic effect with CD52 mAb was obtained, when cells were pretreated with ibrutinib, but only in an ibrutinib-sensitive cohort. Given the challenge of treating multi-resistant mantle cell lymphoma patients, this work highlights the potential use of anti-CD52 therapy as consolidation after ibrutinib treatment in patients who responded to the BTK inhibitor to achieve MRD negativity and prolong progression-free survival.
The known YAP inhibitor verteporfin is capable of repressing IL‐17A production in Th17 cells. However, this effect is mediated independently of YAP and can ameliorate Th17‐mediated experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE) upon in vivo administration. The data suggest verteprofin's mode of action for the design of novel therapeutic autoimmune disease intervention.
Cancer-related fatigue (CRF) is a burdensome sequela of cancer treatments. Besides exercise, recommended therapies for CRF include yoga, psychosocial, and mindfulness-based interventions. However, interventions conducted vary widely, and not all show a significant effect. This meta-analysis aimed to explore intervention characteristics related to greater reductions in CRF. We included randomized controlled trials published before October 2021. Standardized mean differences were used to assess intervention efficacy for CRF and multimodel inference to explore intervention characteristics associated with higher efficacy. For the meta-analysis, we included 70 interventions (24 yoga interventions, 31 psychosocial interventions, and 15 mindfulness-based interventions) with 6387 participants. The results showed a significant effect of yoga, psychosocial, and mindfulness-based interventions on CRF but with high heterogeneity between studies. For yoga and mindfulness-based interventions, no particular intervention characteristic was identified to be advantageous for reducing CRF. Regarding psychosocial interventions, a group setting and work on cognition were related to higher intervention effects on CRF. The results of this meta-analysis suggest options to maximize the intervention effects of psychosocial interventions for CRF. The effects of yoga and mindfulness-based interventions for CRF appear to be independent of their design, although the limited number of studies points to the need for further research.
The optimal treatment sequence of tyrosine kinase inhibitor (TKI)-based therapy in patients with hepatocellular carcinoma (HCC) remains unclear. Therefore, sequential systemic therapy after first-line therapy with sorafenib or lenvatinib was compared in a retrospective real-world cohort. In total, 164 patients with HCC were included. Child B cirrhosis was present in 26 patients (16.5%), whereas 132 patients (83.5%) had preserved liver function. In total, 72 patients (44%) discontinued systemic therapy after first-line therapy while 51 (31%) and 31 (19%) patients received 2 or more treatment lines. Most notably, median overall survival (mOS) was influenced by liver functional status and patient performance status at the beginning of first-line therapy. Patients receiving a sequential therapy regimen had significantly longer mOS compared to patients that discontinued systemic therapy after omitting first-line treatment. The choice of the initial TKI did not impact mOS. A clear deterioration of liver function could be observed during the course of TKI-based treatment.
Background
The efficiency of artificial intelligence as computer-aided detection (CADe) systems for colorectal polyps has been demonstrated in several randomized trials. However, CADe systems generate many distracting detections, especially during interventions such as polypectomies. Those distracting CADe detections are often induced by the introduction of snares or biopsy forceps as the systems have not been trained for such situations. In addition, there are a significant number of non-false but not relevant detections, since the polyp has already been previously detected. All these detections have the potential to disturb the examiner's work.
Objectives
Development and evaluation of a convolutional neuronal network that recognizes instruments in the endoscopic image, suppresses distracting CADe detections, and reliably detects endoscopic interventions.
Methods
A total of 580 different examination videos from 9 different centers using 4 different processor types were screened for instruments and represented the training dataset (519,856 images in total, 144,217 contained a visible instrument). The test dataset included 10 full-colonoscopy videos that were analyzed for the recognition of visible instruments and detections by a commercially available CADe system (GI Genius, Medtronic).
Results
The test dataset contained 153,623 images, 8.84% of those presented visible instruments (12 interventions, 19 instruments used). The convolutional neuronal network reached an overall accuracy in the detection of visible instruments of 98.59%. Sensitivity and specificity were 98.55% and 98.92%, respectively. A mean of 462.8 frames containing distracting CADe detections per colonoscopy were avoided using the convolutional neuronal network. This accounted for 95.6% of all distracting CADe detections.
Conclusions
Detection of endoscopic instruments in colonoscopy using artificial intelligence technology is reliable and achieves high sensitivity and specificity. Accordingly, the new convolutional neuronal network could be used to reduce distracting CADe detections during endoscopic procedures. Thus, our study demonstrates the great potential of artificial intelligence technology beyond mucosal assessment.
Background
Systemic sclerosis (SSc) patients often need immunosuppressive medication (IS) for disease control. If SSc is progressive despite IS, autologous hematopoietic stem cell transplantation (aHSCT) is a treatment option for selected SSc patients. aHSCT is effective with good available evidence, but not all patients achieve a treatment-free remission after aHSCT. Thus far, data about the need of IS after aHSCT in SSc is not published. The aim of this study was to investigate the use of IS after aHSCT, its efficacy, and the occurrence of severe adverse events (SAEs).
Methods
Twenty-seven patients with SSc who had undergone aHSCT were included in this single-center retrospective cohort study. Clinical data, including IS, SAEs, and lung function data, were collected.
Results
Sixteen of 27 (59.3%) patients received IS after aHSCT. Methotrexate, rituximab, mycophenolate, cyclophosphamide, and hydroxychloroquine were most commonly used. The main reason for starting IS was SSc progress. Nine patients received rituximab after aHSCT and showed an improvement in modified Rodnan skin score and a stabilization of lung function 2 years after rituximab. SAEs in patients with IS after aHSCT (50.0%) were not more common than in patients without IS (54.6%). SAEs were mostly due to SSc progress, secondary autoimmune diseases, or infections. Two deaths after aHSCT were transplantation related and three during long-term follow-up due to pulmonary arterial hypertension.
Conclusion
Disease progression and secondary autoimmune diseases may necessitate IS after aHSCT in SSc. Rituximab seems to be an efficacious treatment option in this setting. Long-term data on the safety of aHSCT is reassuring.
Tumor necrosis factor (TNF) receptor associated factor-2 (TRAF2) has been originally identified as a protein interacting with TNF receptor 2 (TNFR2) but also binds to several other receptors of the TNF receptor superfamily (TNFRSF). TRAF2, often in concert with other members of the TRAF protein family, is involved in the activation of the classical NFκB pathway and the stimulation of various mitogen-activated protein (MAP) kinase cascades by TNFRSF receptors (TNFRs), but is also required to inhibit the alternative NFκB pathway. TRAF2 has also been implicated in endoplasmic reticulum (ER) stress signaling, the regulation of autophagy, and the control of cell death programs. TRAF2 fulfills its functions by acting as a scaffold, bringing together the E3 ligase cellular inhibitor of apoptosis-1 (cIAP1) and cIAP2 with their substrates and various regulatory proteins, e.g., deubiquitinases. Furthermore, TRAF2 can act as an E3 ligase by help of its N-terminal really interesting new gene (RING) domain. The finding that TRAF2 (but also several other members of the TRAF family) interacts with the latent membrane protein 1 (LMP1) oncogene of the Epstein–Barr virus (EBV) indicated early on that TRAF2 could play a role in the oncogenesis of B-cell malignancies and EBV-associated non-keratinizing nasopharyngeal carcinoma (NPC). TRAF2 can also act as an oncogene in solid tumors, e.g., in colon cancer by promoting Wnt/β-catenin signaling. Moreover, tumor cell-expressed TRAF2 has been identified as a major factor-limiting cancer cell killing by cytotoxic T-cells after immune checkpoint blockade. However, TRAF2 can also be context-dependent as a tumor suppressor, presumably by virtue of its inhibitory effect on the alternative NFκB pathway. For example, inactivating mutations of TRAF2 have been associated with tumor development, e.g., in multiple myeloma and mantle cell lymphoma. In this review, we summarize the various TRAF2-related signaling pathways and their relevance for the oncogenic and tumor suppressive activities of TRAF2. Particularly, we discuss currently emerging concepts to target TRAF2 for therapeutic purposes.
Simple Summary
In melanoma patients treated with dabrafenib and trametinib, dose reductions and treatment discontinuations related to adverse events (AE) occur frequently. However, the associations between patient characteristics, AE, and exposure are unclear. Our prospective study analyzed serum (hydroxy-)dabrafenib and trametinib exposure and investigated its association with toxicity and patient characteristics. Additionally, the feasibility of at-home sampling of capillary blood was assessed, and a model to convert capillary blood concentrations to serum concentrations was developed. (Hydroxy-)dabrafenib or trametinib exposure was not associated with age, sex, body mass index, or AE. Co-medication with P-glycoprotein inducers was associated with lower trough concentrations of trametinib but not (hydroxy-)dabrafenib. The applicability of the self-sampling of capillary blood was demonstrated. Our conversion model was adequate for estimating serum exposure from micro-samples. The monitoring of dabrafenib and trametinib may be useful for dose modification and can be optimized by at-home sampling and our new conversion model.
Abstract
Patients treated with dabrafenib and trametinib for BRAF\(^{V600}\)-mutant melanoma often experience dose reductions and treatment discontinuations. Current knowledge about the associations between patient characteristics, adverse events (AE), and exposure is inconclusive. Our study included 27 patients (including 18 patients for micro-sampling). Dabrafenib and trametinib exposure was prospectively analyzed, and the relevant patient characteristics and AE were reported. Their association with the observed concentrations and Bayesian estimates of the pharmacokinetic (PK) parameters of (hydroxy-)dabrafenib and trametinib were investigated. Further, the feasibility of at-home sampling of capillary blood was assessed. A population pharmacokinetic (popPK) model-informed conversion model was developed to derive serum PK parameters from self-sampled capillary blood. Results showed that (hydroxy-)dabrafenib or trametinib exposure was not associated with age, sex, body mass index, or toxicity. Co-medication with P-glycoprotein inducers was associated with significantly lower trough concentrations of trametinib (p = 0.027) but not (hydroxy-)dabrafenib. Self-sampling of capillary blood was feasible for use in routine care. Our conversion model was adequate for estimating serum PK parameters from micro-samples. Findings do not support a general recommendation for monitoring dabrafenib and trametinib but suggest that monitoring can facilitate making decisions about dosage adjustments. To this end, micro-sampling and the newly developed conversion model may be useful for estimating precise PK parameters.
Introduction
Malnutrition in cancer patients often remains undetected and underestimated in clinical practice despite studies revealing prevalences from 20 to 70%. Therefore, this study aimed to identify patient groups exposed to an increased nutritional risk in a university oncological outpatient center.
Methods
Between May 2017 and January 2018 we screened oncological patients there using the malnutrition universal screening tool (MUST). Qualitative data were collected by a questionnaire to learn about patients’ individual information needs and changes in patients’ diets and stressful personal nutrition restrictions.
Results
We included 311 patients with various cancers. 20.3% (n = 63) were found to be at high risk of malnutrition, 16.4% (n = 51) at moderate risk despite a mean body mass index (BMI) of 26.5 ± 4.7 kg/m2. The average age was 62.7 (± 11.8) with equal gender distribution (52% women, n = 162). In 94.8% (n = 295) unintended weight loss led to MUST scoring. Patients with gastrointestinal tumors (25%, n = 78) and patients >65 years (22%, n = 68) were at higher risk. Furthermore, there was a significant association between surgery or chemotherapy within six months before survey and a MUST score ≥2 (OR = 3.6). Taste changes, dysphagia, and appetite loss were also particular risk factors (OR = 2.3–3.2). Young, female and normal-weight patients showed most interest in nutrition in cancer. However, only 38% (n = 118) had a nutritional counseling.
Conclusion
This study confirms that using the MUST score is a valid screening procedure to identify outpatients at risk of developing malnutrition. Here one in five was at high risk, but only 1% would have been detected by BMI alone. Therefore, an ongoing screening procedure with meaningful parameters should be urgently implemented into the clinical routine of cancer outpatients as recommended in international guidelines.