95. Jahresversammlung der Deutschen Gesellschaft für Hals-Nasen-Ohren-Heilkunde, Kopf- und Hals-Chirurgie

Prof. Dr.

NUR Wissenschaftliches Programm/ ONLY Scientific Program

Protein-Based Oncopanel as Addition to Target Sequencing in Head and Neck Squamous Cell Carcinoma to Individualize Treatment Decisions

Vortrag des Preisträgers der C01-Stiftung für Exzellenz in der Kopf-Hals-Onkologie 2024

Preisvortrag

PD. Dr.

Multimodal imaging of head and neck tumors in the chorioallantoic membrane assay as a basis for the establishment of new oncological therapies

Multimodale Bildgebung von Kopf-Hals-Tumoren im Chorion Allantois Membrane Assay als Basis für die Etablierung neuer onkologischer Therapien

Introduction  Head and Neck Tumors (HNTs) exhibit poor prognosis due to their heterogeneity. The Chorioallantoic Membrane (CAM) Assay, established as a bridge between in vivo and in vitro research, is limited by inadequate standardization and diverse evaluation approaches. This study aimed to establish reproducible high engraftment rates and multimodal imaging: photography, sonography, PET-CT, MRI, autofluorescence measurement, intravital fluorescence microscopy (IVM), and histology. Materials &amp; Methods  Chicken eggs were incubated for 7 days. Tumors from established and patient-derived cell lines were implanted. Photo-documentation was conducted over 7 days. Tumor sonography was performed on days 10 and 14; PET-CT and MRI on day 14. Additionally, IVM and autofluorescence quantification were performed. Results  Engraftment rates for cell lines ranged between 74% and 83%. Photo-documentation was suitable for repetitive assessment of superficial tumor growth. Sonography also captured deeper infiltration. NaCl diffusion through CAM led to high mortality (88%). MRI non-invasively depicted tumor and vascularization. PET-CT showed tumor tracer enrichment in 50% (n=10) of cases, with a post-interventional mortality of 60%. NIR autofluorescence was measurable in all macroscopically viable tumors. Discussion The CAM Assay is an efficient model for HNTs. All invasive methods were associated with high mortality. Intravenous injections should be reserved for final experiments. Autofluorescence measurement and IVM are suitable for vitality assessment.Einleitung Kopf-Hals-Tumoren (KHT) haben aufgrund ihrer Heterogenität eine schlechte Prognose. Der CAM Assay, ist als Brücke zwischen in vivo und in vitro Forschung etabliert. Limitierend sind die unzureichende Standardisierung und eine Vielzahl an Ansätzen in der Auswertung. Das Ziel der Arbeit war die Etablierung reproduzierbar hoher Anwachsraten und die multimodale Bildgebung: Lichtbild, Sonographie, PET-CT, MRT, Autofluoreszenzmessung, intravitale Fluoreszenzmikroskopie (IVM) und Histologie. Material &amp; Methoden Hühnereier wurden für 7 d inkubiert. Tumoren aus etablierten und patientenabgeleiteten Zelllinien wurden implantiert. Die Foto-Dokumentation erfolgte über 7 d. Die Sonographie der Tumoren erfolgte am d 10/14; PET-CT und MRT an d 14. Zusätzlich erfolgten IVM und Quantifizierung der Autofluoreszenz. Ergebnisse Für die Zelllinien wurden Anwachsraten zwischen 74 und 83% ermittelt. Die Fotodokumentation eignete sich zur repetitiven Beurteilung des oberflächlichen Tumorwachstums. Die Sonographie erfasste auch Infiltration in die Tiefe. Die Diffusion des NaCl durch die CAM führte zu einer hohen Mortalität (88%). Mit der MRT wurden non-ivasiv Tumor und Vaskularisierung dargestellt. Die PET-CT zeigte in 50% (n=10) eine Tumor-Traceranreicherung, postinterventionelle Mortalität lag bei 60%. Mit NIR-Autofluoreszenz konnte in allen makroskopisch vitalen Tumoren gemessen werden. Diskussion Der CAM Assay ist ein effizientes Modell für KHT. Alle invasiven Methoden waren mit einer hohen Mortalität assoziiert. Intravenöse Injektionen sollten nur für finale Versuche durchgeführt werden. Zur Vitalitätsbestimmung eignen sich Autofluoreszenzmessung und IVM. Die Autorinnen/Autoren geben an, dass kein Interessenkonflikt besteht.

Multimodale Bildgebung von Kopf-Hals-Tumoren im Chorion Allantois Membrane Assay als Basis für die Etablierung neuer onkologischer Therapien

Kopf-Hals-Onkologie

Multimodal / Interdisziplinär

Freier Vortrag

Fluorescence-based confocal microscopy in the diagnosis of head and neck carcinomas

Fluoreszenzbasierte Konfokalmikroskopie in der Schnellschnitt-Diagnostik von Karzinomen im Kopf-Hals Bereich

It is common practice to use frozen section diagnostics for the resection of squamous cell carcinomas in the head and neck region. Fluorescence-based confocal microscopy (FCM) is a new method increasingly used as a diagnostic tool in various fields (dermatology, urology, hepatology). In this method, after a short (2-minute) preparation, two lasers (different wavelengths) are used, allowing cellular and extracellular structures to be visualized simultaneously and converted into a virtual HE section. The aim of the study was to gain initial experience in the application of this procedure for head and neck surgery. Fresh unfixed tissue was first analysed using FCM (VivaScope 2500M-G4, MAVIG GmbH, VivaScope Systems, Munich, Germany) and subsequently by means of conventional frozen section diagnostics and routine paraffin embedding (gold standard). Positive and negative predictive value and image quality (semi-quantitative, grade 1-5) were compared. Five fresh tissue samples (1x larynx, 3x oropharynx, 1x oral cavity) were analysed using the FCM technique. The positive and negative predictive value was 100% (1x PLECA, 1x adenoca., 3 x without malignancy). On average, the image quality for FCM was 2.5 (rapid step 1.2, paraffin 1.1) according to the investigators' assessment. Initial results from this small cohort on the use of the FCM technique in the head and neck region show promising results and will now be repeated with a larger sample size. The image quality of the FCM technique is presumably subject to a learning curve and is likely to improve significantly in the future. Provided the FCM technique is successfully tested, this form of image acquisition could in future take place close to the patient in the operating theatre and thus shorten the time needed for evaluation.Bei der Resektion von Plattenepithelkarzinome im Kopf-Halsbereich kommt regelhaft die Schnellschnittdiagnostik zum Einsatz. Ein neues Verfahren, welches in verschiedenen Bereichen (Dermatologie, Urologie, Hepatologie) in dieser Diagnostik bereits zunehmend eingesetzt wird ist die ex-vivo durchgeführte fluoreszenzbasierte Konfokalmikroskopie (FCM). Bei diesem Verfahren werden nach kurzer (2-minütiger) Vorbereitung zwei Laser genutzt, welche zelluläre und extrazelluläre Strukturen erfassen und in einen virtuellen HE-Schnitt umzuwandeln. Ziel der Studie war es, erste Erfahrungen in der Anwendbarkeit dieses Verfahrens für Operationen im Kopf-Hals Bereich zu gewinnen. Frisches unfixiertes Gewebe wurde zunächst mittels FCM (VivaScope 2500M-G4, MAVIG GmbH, VivaScope Systems, München, Deutschland) und anschließend mittels konventioneller Schnellschnittdiagnostik und Routineparaffineinbettung (Goldstandard) untersucht. Verglichen wurden positiver und negativer prädiktiver Wert, sowie die Bildqualität (semiquantitativ, Grad 1-5). Es wurden 5 frische Gewebeproben (1x Larynx, 3x Oropharynx, 1x Mundhöhle) mittels FCM-Technik untersucht. Der positive und negative prädiktive Wert lag bei 100% (1x PLECA, 1x Adenoca., 3 x tumorfrei). Die Bildqualität lag, nach Einschätzung der Untersuchenden, für die FCM im Mittel bei 2,5 (Schnellschritt 1,2, Paraffin 1,1). Erste Ergebnisse dieser kleinen Kohorte zur Anwendung der FCM-Technik im Kopf-Hals-Bereich zeigen vielversprechende Ergebnisse. Die Bildqualität der FCM-Technik unterliegt einer Lernkurve und dürfte sich in Zukunft noch deutlich verbessern. Für den Fall der erfolgreichen Testung der FCM Technik könnte diese Form der Bildakquise in Zukunft patientennah im Operationssaal stattfinden und so auch die Beurteilungszeiten verkürzen.Die Autorinnen/Autoren geben an, dass kein Interessenkonflikt besteht

Fluoreszenzbasierte Konfokalmikroskopie in der Schnellschnitt-Diagnostik von Karzinomen im Kopf-Hals Bereich

Experimentelle Onkologie

Dr. med.

Prof. Dr. med.

Prof. Dr. rer. nat.

Dr. rer. nat.

Development of innovative therapeutic concepts based on the metabolic profile of head and neck squamous cell carcinoma

Entwicklung innovativer Therapiekonzepte basierend auf dem metabolischen Profil von Kopf-Hals-Plattenepithelkarzinomen

Introduction: The poor prognosis in HNSCC results from insufficient antitumor immunity and immune checkpoint inhibition is of limited efficacy. A major factor driving immune evasion is the metabolic tumor milieu that present a promising therapeutic target. It also allows for intraoperative demarcation of tumor margins using the intelligent knife (iKnife), providing real-time read-out of the metabolic tissue composition. However, establishing of such interventions requires in-depth knowledge on the tumor metabolome. Objective: We set up a study investigating metabolome and immune infiltrate in tumor tissue and corresponding mucosa, evaluating intratumoral heterogeneity, localization, stage and grading specific effects. Methods: To minimize critical time delay between sampling and tissue processing, clinical and medical scientists teamed up in the theater. Metabolic and immunoprofiling was performed by mass spectrometry and flow cytometry. Antimetabolic treatment strategies were tested in tumor fragments. Results: Comparing HNSCC specimens with corresponding mucosa revealed significant differences in central carbon metabolism and lipid composition. Correlating metabolites showed a glycolytic with high lactate and glutamate levels, and a glutamine deprived phenotype. Glutamine levels negatively correlated with T cell but positively with myeloid cell infiltration, and glutaminase inhibition partially increased IFNg production. Outlook: Our study revealed insights in metabolite patterns specific for HNSCC, providing the rationale for pharmacologic interventions and the establishment of the iKnife. Future implementation of mass spectrometry imaging will provide a high-resolution map of intratumoral metabolic changes, thus allowing for personalized intervention.Einleitung: Die schlechte Prognose bei HNSCC und die limitierte Wirksamkeit von Immuncheckpoint Blockade hängen mit einer eingeschränkten antitumoralen Immunität zusammen. Der veränderte Stoffwechsel des Tumors führt zu einem immunsuppressiven Milieu, welches eine therapeutische Zielstruktur darstellt. Unterschiede im Metabolom zwischen gut- und bösartigem Gewebe ermöglichen eine intraoperative Abgrenzung von Tumorrändern mit dem "intelligent knife" (iKnife), welches Metabolite in Echtzeit ausliest. Die Voraussetzung für solche Interventionen ist eine exakte Kenntnis des metabolischen Profils. Ziel war es daher, das Metabolom des Tumors und der korrespondierenden Mukosa in Relation zum Immuninfiltrat unter Berücksichtigung intratumoraler Heterogenität, Lokalisation, Stadium und Grading zu analysieren. Methode: Um die kritische Zeitspanne zwischen Probennahme und Verarbeitung zu minimieren, erfolgte die Aufarbeitung direkt im OP. Das metabolische Profil wurde mittels MS, die Immuninfiltration mittels FACS bestimmt. Antimetabolische Therapien wurden an Tumorfragmenten getestet. Resultate: Metabolite des zentralen Kohlen- und Lipidstoffwechsels waren zwischen Mukosa und Tumor signifikant unterschiedlich. Korrelationsanalysen zeigten einen glykolytischen, gekennzeichnet durch hohe Laktat- und Glutamatspiegel, und einen Glutamin depletierten Phänotyp. Glutamin korrelierte negativ mit dem T-Zell aber positiv mit dem myeloiden Infiltrat. Ein Glutaminaseinhibitor erhöhte teilweise IFNg. Ausblick: Wir detektierten tumorspezifische metabolische Muster, welche die Grundlage für pharmakologische Modulation bzw. den Einsatz des iKnifes bilden. MS Bildgebung liefert zukünftig hochauflösende gewebsspezifische Darstellungen des Metaboloms, was personalisierte Therapien ermöglicht.Die Autorinnen/Autoren geben an, dass kein Interessenkonflikt besteht.

Entwicklung innovativer Therapiekonzepte basierend auf dem metabolischen Profil von Kopf-Hals-Plattenepithelkarzinomen

Dr. Dr.

Characterizing immune cell infiltration in 3D Organotypic co-cultures of head and neck squamous cell cancer

Charakterisierung von Immunzellinfiltraten in 3D organotypischen Co-Kulturen von Plattenepithelkarzinomen im Kopf-/ Hals Bereich

Introduction Head and Neck Squamous Cell Cancers (HNSCC) exhibit remarkable heterogeneity. Three-dimensional (3D) models are pivotal in studying HNSCC, mimicking the native tumor microenvironment and offering insights into tumor-cell interactions and immune infiltrates. Methods The 3x3x3 mm explants grow on dermal equivalents directly after surgical resection for at least 28 days. Via paraffin-fixation, staining, and immunohistochemistry with specific markers (such as CD3, CD20, CD56, CD68), we analyzed immune cell infiltrates. Results Our study confirmed our classification of tumor growth types. Digestion of the organotypic co-culture, cell isolation, labeling with fluorescent antibodies for flow cytometric analysis, and primary antibody usage allowed visualization and classification of the tumor ´s immune cell status (hot, cold, excluded), possibly correlating with malignancy. Optoacoustic mesoscopy tracked growth kinetics, originally applied in detecting dermal lesions, aiding in understanding fibroblast-tumor interactions and pre-metastatic changes. Conclusions These 3D systems enable comprehensive exploration of tumor microenvironments, immune kinetics, and infiltrates, serving as a platform for studying pre-metastatic alterations and the tumor-immune cell dynamic while preserving its original composition. Furthermore, the potential applications in drug testing and radiation therapy warrant future research endeavors. All of this aims to create more individualized and stratified treatment options for each individual patient in the future.Einleitung Plattenepithelkarzinome (PECA) im Kopf-/ und Halsbereich zeigen außerordentliche molekulare Heterogenität. Dreidimensionale (3D) Modelle sind entscheidend für das tiefere Verständnis von PECAs, da sie die Mikroumgebung des Originaltumors nachbilden und Einblicke in die Interaktionen zwischen Tumorzellen und Immuninfiltraten bieten. Methodik Die 3x3x3 mm großen Gewebestücke wachsen auf dermalen Äquivalenten frisch nach chirurgischer Resektion mindestens 28 Tage lang vital. Durch Paraffinfixierung, weitere Färbungen und immunhistochemische Untersuchungen mit spezifischen Markern (wie CD3, CD20, CD56, CD68) haben wir Immunzellinfiltrate analysiert. Resultate Unsere Studie bestätigte die Klassifizierung der Tumorwachstumsmuster. Der Verdau der organotypischen Co-Kultur, die Isolierung von Zellen, die Markierung mit fluoreszierenden Antikörpern für die Durchflusszytometrie-Analyse und die Verwendung von Primärantikörpern ermöglichten die Visualisierung und Klassifizierung des Immunzellstatus des Tumors, was möglicherweise mit der Malignität korreliert. Die optoakustische Mesoskopie zeigte das Wachstum und half dabei, Interaktionen zwischen Fibroblasten und Tumor sowie prämetastatische Veränderungen zu verstehen. Ausblick Diese 3D-Systeme ermöglichen eine umfassende Erforschung von Tumormikroumgebungen, Immunreaktionen und Infiltrationen und bieten eine Plattform zur Untersuchung prämetastatischer Veränderungen und der Dynamik zwischen Tumoren und Immunzellen, während die ursprüngliche Zusammensetzung erhalten bleibt. Darüber hinaus rechtfertigen ihre potenziellen Anwendungen in der Arzneimittelprüfung und Strahlentherapie weitere Forschung. Übergeordnet zielt diese Forschung darauf ab, in Zukunft stratifizierte und personalisierte Behandlung zu ermöglichen.Die AutorInnen geben an, dass kein Interessenkonflikt besteht.

Charakterisierung von Immunzellinfiltraten in 3D organotypischen Co-Kulturen von Plattenepithelkarzinomen im Kopf-/ Hals Bereich

PD Dr.

Immunomodulatory properties of wound fluid-activated mesenchymal stem cells on peripheral blood mononuclear cells

Immunmodulatorischer Einfluss wundsekret-aktivierter mesenchymaler Stammzellen auf mononukleäre Zellen des peripheren Blutes

Introduction: MSC possess immunomodulatory properties that are mediated via direct cell-cell contacts but also by paracrine stimuli. Pro-inflammatory cytokines such as TGF-β, TNF-α, IFN-γ or indoleamine-pyrrole 2,3-dioxygenase (IDO) can modify MSC in their effects and lead to an increase in immunosuppression. In the local postoperative environment, MSC and inflammatory cytokines converge, and it is still unclear whether the interaction of these components can influence the patients&quot; clinical outcome. Methods: MSC were preconditioned with wound fluid (WF) from drains after head and neck cancer surgery. After 5 days of co-culture of MSC and PBMC, the suppression of T cells was quantified by CFSE staining. IDO was measured by ELISA in the supernatants of the co-culture and a multi-analyte immunoassay was carried out to determine the secretion of the cytokines IL-10, TGF-β, TNF-α and IFN-γ. Results: The proliferation rate of CD4+ T cells was suppressed stronger in co-culture with WF-stimulated MSC than with unstimulated MSC. The expression of TNF-α was strongly inhibited in both co-culture groups. IDO, TGF-β, IFN-γ and IL-10 showed higher expression in both MSC groups compared to the control, and there were significant differences between the two MSC groups for IFN-γ and IL-10. Discussion: Preconditioning of MSC with WF influences their immunomodulatory potential. It results in a suppression of the proliferation of CD4+ T cells and an alteration in the expression of proinflammatory signaling molecules. The results appear particularly interesting for the question of whether surgical intervention can promote early local recurrences in tumor patients.Einleitung: MSC besitzen immunmodulatorische Eigenschaften, die über direkte Zell-Zell-Kontakte, aber auch durch parakrine Stimuli vermittelt werden. Proinflammatorische Signalmoleküle wie TGF-β, TNF-α, IFN-γ oder Indolamin-2,3-Dioxygenase (IDO) können MSC in ihrer Wirkung modifizieren und zu einer Verstärkung immunsuppressiver Effekte führen. Im lokalen postoperativen Milieu treffen MSC und inflammatorische Zytokine aufeinander, und es ist unklar, ob die Interaktion der Komponenten das klinische Outcome onkologischer Patienten beeinflussen kann. Material und Methoden: MSC wurden mit Wundsekret (WS) aus Drainagen nach Kopf-Hals-Tumor Operationen präkonditioniert. Nach 5-tägiger Co-Kultur von MSC und PBMC wurde die Suppression der T-Zellen durch CFSE-Färbung quantifiziert. IDO wurde durch ELISA in Überständen der Co-Kultur gemessen und ein Multi-Analyte Immunoassay durchgeführt, um die Sekretion der Zytokine IL-10, TGF-β, TNF-α und IFN-γ zu bestimmen. Ergebnisse: Die Proliferation CD4+ T-Zellen war in Co-Kultur mit WS-stimulierten MSC stärker supprimiert als mit unstimulierten MSC. Die Expression von TNF-α wurde in beiden Co-Kultur-Gruppen stark inhibiert. IDO, TGF-β, IFN-γ und IL-10 wurden in beiden MSC Gruppen stärker exprimiert als in der PBMC Monokultur, wobei für IFN-γ und IL-10 auch zwischen den beiden MSC Gruppen signifikante Unterschiede bestanden. Diskussion: Präkonditionierung von MSC mit WS hat Einfluss auf deren immunmodulatorisches Potential. Es kommt zu einer Suppression der Proliferation von CD4+ T-Zellen und Alteration der Expression proinflammatorischer Signalmoleküle. Die Ergebnisse erscheinen insbesondere interessant für die Frage, ob durch chirurgische Intervention die Entstehung von frühen Lokalrezidiven bei Tumorpatienten gefördert werden kann.Die Autorinnen/Autoren geben an, dass kein Interessenkonflikt besteht.

Immunmodulatorischer Einfluss wundsekret-aktivierter mesenchymaler Stammzellen auf mononukleäre Zellen des peripheren Blutes

Biomaterialien / Tissue Engineering / Stammzellen

Sonstiges

Priv.-Doz. Dr.

Tissue-resident memory CD8 T cells as a prognostic marker in sinonasal Squamous Cell Carcinoma

Tissue-resident memory CD8 T cells als prognostischer Marker beim sinunasalen Plattenepithelkarzinom

Introduction: Immune cells of the tumor microenvironment (TME) play a crucial role in tumor biology. Part of this TME are CD103+ tissue-resident memory CD8 T cells (Trm). However, the role of Trm in sinonasal squamous cell carcinoma (SNSCC) is unclear. The aim of this work is to characterize Trm in SNSCC and to investigate their impact on disease prognosis. Methods: Flow cytometry was used to detect and characterize Trm in human SNSCC tissue. Furthermore, CD103+ and CD8+ cells were quantified in a retrospective cohort of 77 SNSCC patients using immunohistochemistry (IHC). The patients were assigned to groups CD103high and CD103low as well as CD8high and CD8low based on the median of the determined cell count. Survival curves were generated using Kaplan-Meier curves and compared with the log-rank test. Results: Using flow cytometry CD3+ CD8+ CD69+ CD103+ cells were detected in the tumors of SNSCC patients, but not in their blood. With IHC CD103+ cells were also detected in all patients. The overall survival in the groups CD8high and CD103high was significantly better than in the groups CD8low and CD103low (p=0,0083; p=0,0437). The disease-free survival was significantly better in CD8high (p=0,0394) than in CD8low patients. For CD103 no differences in terms of disease-free survival were found. Discussion: Trm could be identified as a component of the TME in SNSCC. In our cohort, the number of CD103+ as well as CD8+ cells in tumor tissue correlates significantly with the prognosis of the disease.Einleitung: Immunzellen der Tumormikroumgebung (TME) spielen eine zentrale Rolle in der Tumorbiologie. Teil der TME sind CD103+ Tissue-resident memory CD8 T cells (Trm), wobei deren Rolle beim sinunasalen Plattenepithelkarzinom (SNSCC) noch vollständig unklar ist. Ziel dieser Arbeit ist es, Trm beim SNSCC zu charakterisieren und deren Einfluss auf den Krankheitsverlauf zu untersuchen. Methoden: Mittels Durchflusszytometrie wurden Trm in humanem SNSCC Gewebe nachgewiesen und untersucht. Anschließend erfolgte die immunhistochemische Quantifizierung von CD103+ und CD8+ Zellen im Tumorgewebe einer retrospektiven Kohorte von 77 SNSCC Patienten. Die Patienten wurden anhand des Medians der ermittelten Zellanzahl in die Gruppen CD103high und CD103low sowie CD8high und CD8low eingeteilt. Überlebenskurven wurden mittels Kaplan-Meier-Kurven erstellt und mit dem Log-Rank-Test verglichen. Ergebnisse: Durchflusszytometrisch konnten CD3+ CD8+ CD69+ CD103+ Trm in den Tumoren von SNSCC-Patienten nachgewiesen werden, nicht jedoch in deren Blut. Auch in der IHC ließen sich bei allen Patienten CD103+ Zellen nachweisen. Das Gesamtüberleben in den Gruppen CD8high und CD103high war signifikant besser als das der Gruppen CD8low bzw. CD103low (p=0,0083 bzw. p=0,0437). Das krankheitsfreie Überleben war bei CD8high signifikant besser (p=0,0394) als bei CD8low. Für CD103 ergaben sich hier keine Unterschiede. Diskussion: Trm konnten als Bestandteil der TME in SNSCC nachgewiesen werden. In unserer Kohorte korreliert die Anzahl CD103+ sowie CD8+ Zellen im Tumorgewebe signifikant mit der Prognose der Erkrankung.Die Autorinnen/Autoren geben an, dass kein Interessenkonflikt besteht.

Tissue-resident memory CD8 T cells als prognostischer Marker beim sinunasalen Plattenepithelkarzinom

CAR T-cell therapy against the immune checkpoint B7-H3 in patient-derived 3D-models from Head and Neck Cancer (HNC)

CAR-T-Zelltherapie gegen den Immuncheckpoint B7-H3 in patienteneigenen 3D-Modellen von Kopf- und Halskarzinomen (HNC)

Background:So far, CAR T-cell therapy has not been successful in solid tumors, due to several factors including heterogeneous expression of target antigens and a hostile tumor microenvironment. The immune checkpoint molecule B7-H3 is highly expressed on solid cancers and cancer-associated fibroblasts, but hardly detectable on healthy tissue, and thus a promising target for immunotherapy. Methods:The expression of B7-H3 was analyzed on 24 HNC cell lines by flow cytometry. The cytotoxicity and specificity of human T-cells expressing three B7-H3 CAR constructs was evaluated against HNC cells in MTT assays. B7-H3 knockout cells were created by a lentiviral CRISPR/Cas9 to detect off-target effects of B7-H3 CARs. For 3D in vitro systems, patient-derived organoids (PDOs) were established from fresh HNC tumor samples and spheroids from HNC cell lines. Results:All HNC cell lines expressed B7-H3 at high levels and were efficiently and specifically killed by B7-H3 CAR T-cells. PDOs were successfully established in ~40% of specimen and cultured over multiple passages. Analysis of PDOs after 3-4 weeks revealed the presence of B7-H3-positive malignant cells and cancer-associated fibroblasts, while immune cells were largely absent. While the cytotoxicity of B7-H3 CAR T-cells in PDOs was technically challenging to detect, selective CAR T-cell killing of mixed spheroids containing B7-H3 positive and negative HNC cells was readily established using flow cytometry and live-cell imaging. Conclusion:B7-H3 is an excellent target antigen for CAR T-cell therapy in HNC targeting malignant as well as non-malignant cells. HNC cell lines-derived spheroids and PDOs can readily be established as promising in vitro models for addressing current obstacles in the CAR immunotherapy of solid tumors.'Die Autorinnen/Autoren geben an, dass kein Interessenkonflikt besteht.

CAR-T-Zelltherapie gegen den Immuncheckpoint B7-H3 in patienteneigenen 3D-Modellen von Kopf- und Halskarzinomen (HNC)

PD Dr. med. habil.

MSc.

Outcome differences of advanced larynx/hypopharynx cancer DeLOS-II trial patients related to human leukocyte antigens and haplotypes

Outcome-Differenzen bei fortgeschrittenen Larynx/Hypopharynxkarzinom- DeLOS-II-Patienten abhängig von HLA-Antigenen und Haplotypen

Background: PRESERVE is a joint transnational multidisciplinary project on personalized medicine in the ERA PerMed framework utilizing artificial intelligence (AI) for new signatures and models for tailored larynx organ preservation (LOP) approaches in advanced laryngeal/hypopharyngeal cancer (LHSCC). Methods: Retrospective analyses of radiomic and molecular signatures of LOP-trial patients before induction-chemo from computed tomography imaging, gene expression and mutation patterns in tumor specimens but also their genetic background, i.e. human leukocyte antigens (HLA) and haplotypes, will be used for multiscale profiling and predictive modelling to derive a multi-omic signature facilitating patient stratification before tailored LOP. Part of PRESERVE is to identify prognostic HLA traits using CareDx AlloSeq Tx17 Kits for NGS-based HLA typing. Results: Out of 52 DeLOS-II patients, 45 had sufficient amount and quality of leukocyte DNA for six-digit high-resolution typing. We confirmed the prognostic value of the HLA score from low resolution typing for 5-years progression-free survival (PFS) published before [1] regarding 10-years PFS and overall survival (OS). Additionally, superior PFS of AH8.1 carriers and inferior PFS of DR2 carriers were detected (both p ≤ .05). Conclusions: The genetic background of LHSCC patients predicts longtime PFS and OS after LOP. Inclusion of HLA-typing into diagnostic processes to obtain radiomic and molecular signatures before tailored LOP is intended and shall be validated within the prospective part of PRESERVE, a phase IIa feasibility trial for tailored LOP. [1] PMID: 29868484 doi: 10.3389/fonc.2018.00168Hintergrund: PRESERVE ist ein transnationales multidisziplinäres Projekt zur personalisierten Medizin im Rahmen ERA PerMed und nutzt künstliche Intelligenz (AI) für neue Signaturen und Modelle für maßgeschneiderte Larynx-Organerhalt (LOP)-Ansätze bei fortgeschrittenem Larynx/Hypopharynxkarzinom (LHSCC). Methoden: Retrospektive Analysen von radiomischen und molekularen Signaturen von LOP-Studienpatienten vor Induktionschemo anhand von CT-Bildern, Genexpression und Mutationsmustern in Tumorproben und deren genetischer Background, d.h. HLA-Antigenen und Haplotypen werden für Multiscale-Profiling und prädiktive Modellierung genutzt, um Multi-Omic-Signaturen zur verbesserten Patienten-Stratifizierung vor LOP zu entwickeln. Über NGS-basierte HLA-Typisierung mit CareDx AlloSeq Tx17 Kits sollen prognostische HLA-Traits identifiziert werden. Ergebnisse: Von 52 DeLOS-II-Patienten konnte Leukozyten-DNA von 45 Patienten hoch aufgelöst (6 Digits) typisiert werden. Wir bestätigten den prognostischen Wert des HLA-Scores aus Low-Resolution-Typisierung für 5-Jahres Progressionsfreies Überleben (PFS) [1] bezüglich des 10-Jahres PFS und Gesamtüberlebens (OS). Desweiteren fanden wir überlegenes PFS von AH8.1-Carriern und schlechtere PFS von DR2-Carriern (beide p ≤ .05). Schlussfolgerung: Der genetische Background von LHSCC Patienten bestimmt Langzeit-PFS und OS nach LOP. Einbeziehen von HLA-Typisierung in die Diagnostik zur Definition radiomischer und molekularer Signaturen für maßgeschneiderte Induktion zum LOP ist intendiert und soll im prospektiven Teil von PRESERVE, einer Phase-IIa-Machbarkeitsstudie, validiert werden. [1] PMID: 29868484 doi: 10.3389/fonc.2018.00168Die Autorinnen und Autoren geben an, dass kein Interessenkonflikt besteht.

Outcome-Differenzen bei fortgeschrittenen Larynx/Hypopharynxkarzinom- DeLOS-II-Patienten abhängig von HLA-Antigenen und Haplotypen

Cube 2

Session 17

Kopf-Hals-Onkologie – Translationale Onkologie und innovative Chirurgie

Wissenschaftliche Sitzung

Session 17
Kopf-Hals-Onkologie – Translationale Onkologie und innovative Chirurgie

Termin

Vorsitzende

Thema

Programm

Session 17Kopf-Hals-Onkologie – Translationale Onkologie und innovative Chirurgie

Termin

Vorsitzende

Thema

Programm

Session 17
Kopf-Hals-Onkologie – Translationale Onkologie und innovative Chirurgie