Immunmonitoring
Die Arbeitsgruppe Immunmonitoring ist direkt an der Schnittstelle zwischen Klinik und Strahlenbiologie im Rahmen von translationalen Forschungsprojekten tätig. Mittels Längsschnittanalysen werden Patienten innerhalb von klinischen Studien detailliert hinsichtlich ihres Immunstatus und der damit zusammenhängenden Antwort auf die (Strahlen-)Therapie untersucht.
Der Immunstatus der Patienten wird dabei hauptsächlich durch einen detaillierten und standardisierten Mehrfarben-Durchflusszytometrie Assay aus dem Vollblut der Patienten bestimmt. Dieser Assay erlaubt es uns bis zu 26 Immunzellsubtypen zu quantifizieren und den Aktivierungszustand der Immunzellen zu analysieren. Um neue Fragestellungen zu beantworten und weitere Immunzellpopulationen zu bestimmen wird der Assay laufend weiterentwickelt.
Für ergänzende Analysen zum Immunstatus stehen uns weitere Technologien zur Verfügung, wie beispielsweise ein Multiplex-ELISA System mit welchem Zytokine, Entzündungsmediatoren und weitere Moleküle aus dem Serum der Patienten quantifiziert werden können. In Zukunft können weitere Fragestellung durch die Isolation von RNA oder DNA aus dem Patientenmaterial und Analyse via PCR (digital droplet oder real-time PCR) bearbeitet werden.
Die AG ist in zahlreichen multizentrischen klinischen Studien beteiligt. Außerdem werden klinik-intern eigene explorative und Placebo-kontrollierte Studien zur immunmodulatorischen Wirkung von Strahlung entwickelt, geplant und durchgeführt. Dabei ist eine enge Zusammenarbeit zwischen der Klinik und der translationalen Strahlenbiologie entstanden.
Die Studien umfassen dabei verschiedene Tumorentitäten, wie beispielsweise Kopf-Hals-Tumore und Lungentumore in verschiedenen Stadien, höhergradige Hirntumore oder Brustkrebs. Dabei werden auch zahlreiche unterschiedliche therapeutische Konzepte hinsichtlich ihrer immunlogischen Wirkweise in Kombination mit Strahlentherapie untersucht, wie beispielsweise die Immuntherapie mit Checkpoint-Inhibitoren oder die Hyperthermie.
Das longitudinale Immunmonitoring ermöglicht es uns prädiktive und prognostische Biomarker aus dem Blut der Patienten zu definieren und eine Grundlage für tiefergehende mechanistische Analysen zu schaffen.
Ergänzend zum Immunmonitoring wird Biomaterial der Patienten (Serum, Plasma, Zelllysate, usw.) in unserer hauseigenen Biobank eingelagert.
PD Dr.-Ing. Dr. habil. med. Benjamin Frey
Stellvertretender Leiter Translationale Strahlenbiologie
Telefon: 09131 85-44248 09131 85-32311
E-Mail: benjamin.frey(at)uk-erlangen.de
Ausgewählte Publikationen
Donaubauer AJ, Rühle PF, Becker I, Fietkau R, Gaipl US, Frey B. One-Tube Multicolor Flow Cytometry Assay (OTMA) for Comprehensive Immunophenotyping of Peripheral Blood. Methods Mol Biol. 2019;1904:189-212. doi: 10.1007/978-1-4939-8958-4_8. PubMed PMID: 30539471.
Kullmann M, Rühle PF, Harrer A, Donaubauer A, Becker I, Sieber R, Klein G, Fournier C, Fietkau R, Gaipl US, Frey B. Temporarily increased TGFβ following radon spa correlates with reduced pain while serum IL-18 is a general predictive marker for pain sensitivity. Radiat Environ Biophys. 2019 Mar;58(1):129-135. doi: 10.1007/s00411-018-0768-z. Epub 2018 Nov 19. PubMed PMID: 30456560.
Frey B, Rückert M, Deloch L, Rühle PF, Derer A, Fietkau R, Gaipl US. Immunomodulation by ionizing radiation-impact for design of radio-immunotherapies and for treatment of inflammatory diseases. Immunol Rev. 2017 Nov;280(1):231-248. doi: 10.1111/imr.12572. Review. PubMed PMID: 29027224.
Rühle PF, Wunderlich R, Deloch L, Fournier C, Maier A, Klein G, Fietkau R, Gaipl US, Frey B. Modulation of the peripheral immune system after low-dose radon spa therapy: Detailed longitudinal immune monitoring of patients within the RAD-ON01 study. Autoimmunity. 2017 Mar;50(2):133-140. doi: 10.1080/08916934.2017.1284819. Epub 2017 Feb 21. PubMed PMID: 28263099.
Rühle PF, Fietkau R, Gaipl US, Frey B. Development of a Modular Assay for Detailed Immunophenotyping of Peripheral Human Whole Blood Samples by Multicolor Flow Cytometry. Int J Mol Sci. 2016 Aug 11;17(8). pii: E1316. doi: 10.3390/ijms17081316. PubMed PMID: 27529227; PubMed Central PMCID: PMC5000713.
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