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Statusbericht der Klinisch-Experimentellen Forschungseinrichtung (KEF)

des Jahres 2010

Prof. Dr. med. S. IbrahimKlinik für Dermatologie und Venerologie

Prof. Dr. med. M. KunzKlinik für Dermatologie, Zentrum für Entzündungsmedizin

Prof. Dr. med. T. Kurz undProf. Dr. med. T. WeilMedizinische Klinik II

Dr. med. J. KöchlingKlinik für Kinder- und Jugendmedizin

Prof. Dr. med. P. Lamprecht und Prof. Dr. med. W.L. GrossPoliklinik für Rheumatologie

Prof. Dr. med. H. LehnertMedizinische Klinik I

Prof. Dr. med. R. PausKlinik für Dermatologie und Venerologie

Prof. Dr. med. A. PetersMedizinische Klinik I

Prof. Dr. med. B. WollenbergKlinik für Hals-, Nasen- und Ohrenheilkunde

Prof. Dr. rer. nat. J. BornInstitut für Neuroendokrinologie

Prof. Dr. med. K. Dalhoff und PD Dr. med. J. RuppMedizinische Klinik III und Institut für Medizinische Mikrobiologie und Hygiene

Prof. Dr. med. J. ErdmannMedizinische Klinik II

PD Dr. med. T. FischerKlinik für Dermatologie und Venerologie

PD Dr. med. J. HabermannKlinik für Allgemeine Chirurgie

Prof. Dr. med. O. HiortKlinik für Kinder- und Jugendmedizin

Prof. Dr. med. J. KleinMedizinische Klinik I

Prof. Dr. med. M. KoppKlinik für Kinder- und Jugendmedizin

Für den Inhalt der Berichte sind Antragsteller bzw. Projektleiter verantwortlich

Inhaltsverzeichnis Struktur 1 Gebäude 2 - 4 Antragsteller und Projekte 5 - 8 Forschungsberichte und Drittmittel 2010 9 - 80

Infrastruktur der KEF

Klinisch- Experimentelle Forschungseinrichtung (KEF)

Die Klinisch-Experimentelle Forschungseinrichtung (KEF) ist eine zentrale

Einrichtung des UK-SH, Campus Lübeck. Der Vorstand besteht neben dem Dekan als Vorsitzenden und dem Koordinator aus drei weiteren Mitgliedern der

Forschungskommission aus dem Kreis der Professoren sowie zwei Mitgliedern der Forschungskommission aus dem Kreis der Wissenschaftlichen Mitarbeiter. Die Einrichtung

stellt Laborräume samt Infrastruktur zur Verfügung.

A) Vorstandsmitglieder der KEF 2010

Vorsitzender und Dekan der Medizinischen Fakultät: Herr Prof. Dr. W. Solbach Koordinator der KEF: Herr Prof. Dr. G. Sczakiel Mitglieder aus der Forschungskommission: Frau Prof. Dr. G. Gillessen-Kaesbach

Frau Prof. Dr. B. Wollenberg Herr Prof. Dr. W. Solbach Herr Prof. Dr. C. Klein Herr Dr. J. Kramer Herr Dr. P.Steven

B) Mitarbeiter der KEF: Frau P. Höltig,(Sekretariat) Dr. Rosel Kretschmer-Kazemir-Fa

Dr. T. Vollbrandt Herr M. Schütt Herr W. Wünsche

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Antragsteller und Projekte Arbeitsgruppe Prof. Dr. rer. nat J. Born und Prof. Dr. rer. medic. L. Marshall, Institut für Neuroendokrinologie Einflüsse von Schlaf und elektrischer Hirnstimulation auf Gedächtnis bei der Ratte Arbeitsgruppe Prof. Dr. med. K. Dalhoff und PD Dr. med. J. Rupp Medizinische Klinik III und Inst. f. Med. Mikrobiologie und Hygiene Mechanismen der körpereigenen Abwehr gegen respiratorische Pathogenese: in vitro Infektion ein einem humanen Lungenmodell Arbeitsgruppe Prof. Dr. med. J. Erdmann, Medizinische Klinik II Die Arbeitsgruppe hat erst im Herbst 2010 ihre Arbeit in der KEF aufgenommen Arbeitsgruppe PD Dr. med. T. Fischer, Experimentelle Dermatologie a:Gen-Mapping von humanen Haarfollikeln als Targeting-Strategie zur Identifizierung von spezifischen intrafollikluären Matabolismen b:Gene-analysis based identification of biological pathways at different ages of life c:CHR-und Substanz P-regulierter Stress am Haarfollikel d:Melatonin als protektiver Faktor gegen UV-induzierte Schäden im humanen Vollhaut- Modell e:Melatonin und Melatonin-Metaboliten als protektiver Faktor gegen UV-induzierte Schäden im humanen Keratinozyten-Zellmodell f:Untersuchun von antioxidativ wirksamen Naturextrakten gegen UV-induzierte Schäden in humaner Haut Arbeitsgruppe Prof. Dr .Dr. med. J. K. Habermann, Klinik für Chirurgie a:Diagnostic serum protein chip validation for population wide colorectal cancer screening b:Analgotemp-Monitoring Arbeitsgruppe Prof. Dr. med. O. Hiort , Klinik für Kinder- und Jugendmedizin a:Identifizierung Genitalentwicklungs-spezifischer Androgenrezeptor-Coregulator-Interaktion b:Korreklation der postpubertären Entwicklung von PAIS Patienten mit bekannter AR Mutation und ihrer in-vitro Funktionseinschränkungen

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Antragsteller und Projekte c:Einfluss von Mutationen und epigenetischen Veränderungen im GNAS-Locus auf die Signaltransduktion des Growth Hormone Relaesing Hormone Rezeptors d:Albrightsche hereditäre Osteodystrophie: Klinische, biochemische und molekulargenetische Veränderungen e:Comparison of clinical and metabolic effects of testosterone and estrogens in adult gonadectomized patients with 46,XY DSD due to to complete androgene insensitivity syndrome (cAIS) f:Aufklärung der Pathogenese des Pseudohypoparathyreoisismus Typ Ic Arbeitsgruppe Prof. Dr. med. S. Ibrahim, Klinik für Dermatologie und Venerologie Genetics of autoimmunity to structural components of the skin Arbeitsgruppe Prof. Dr. med. J. Klein, Medizinische Klinik I Regulatoren der Fettgewebsfunktion und Kontrollmechanismen der Energiehomöostase Arbeitsgruppe Prof. Dr. med. M. Kopp, Klinik für Kinder- und Jugendmedizin Die Arbeitsgruppe hat erst im Herbst 2010 ihre Arbeit in der KEF aufgenommen Arbeitsgruppe Prof. Dr. med. M. Kunz, Klinik für Dermatologie, Zentrum für Entzündungsmedizin, CCIM Identifikation von Osteopontin-abhängigen Gen- und Proteintargets und funktionelle Analysen zu deren Rolle für die Melanommetastasierung Arbeitsgruppe Prof. Dr. med. T. Kurz und Prof. Dr. med. J Weil, Medizinische Klinik II Bedeutung des Phospholipase D Signaltransduktionsweges am Herzen Arbeitsgruppe Dr. med. J. Köchling, Klinik für Kinder- und Jugendmedizin Präklinische Untersuchung von Leukämie spezifischer DNA-Vakzinierung zur Behandlung von minimal residual disease bei PH+ akuter lymphoblastischer Leukämie im syngenen Mausmodell

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Antragsteller und Projekte Arbeitsgruppe Prof. Dr. med. P. Lamprecht und Prof. Dr. med. W. L. Gross, Poliklinik für Rheumatologie Frühpathogenese der Wegenerschen Granulomatose: von der natürlichen Abwehr mit Granulombildung zur Autoimmunität Arbeitsgruppe Prof. Dr. med. H. Lehnert, Medizinische Klinik I a:vestigating the functional role of 5-HAT and MC4 receptors in the central regulation of appetite: a combinded neurophysiological and molecular approach b:deutung von Nesfatin-1 in der Homöostase des Körpergewichtes und in-vitro Studien zur Wirkungsweise Arbeitsgruppe Prof. Dr. med. R. Paus, Klinik für Dermatologie und Venerologie a:Wirkstoff-Screening an Keratinoyten b:Entwicklung eines Haarwuchsmittels auf der Basis von Thymuspeptiden c:Molekulare Kontrollen der Haarfollikelinduktion d:Neue adulte Stammzellen aus humanen Schweißdrüsen; 3D-Kultur humaner glandulärer Stammzellen e:Protection of epithelial stem cells from autoimmune destruction by targeted immune privilege (IP) manipulation: Exploiting the bulge IP as a model f:Tissue Damage Mechanisms g:Der Einfluss von beta1-Integrin Antikörper vermittelten Signalen auf primäre, epitheliale humane K15+Haarfollikelprogenitoren h:Hormonelle Regulation humaner epithelialer und mesenchymaler Haut- und Haarfollikelstammzellen i:Einfluß von Nestin und Schweißdrüsen-Stammzellen auf die Geweberegeneration von Hautwunden j:Selektive Steigerung der humanen Haarfollikelpigmentierung durch Stimulation endogener Melanin-Produktion k:Hair Physiolpathology Studies l:Austestung einer Subtanz auf menschliche Kopfhaarfollikel und Kopfhaut m:Pharmakologische Wirkung von Biotin auf unterschiedliche Parameter der Haarbiologie

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Antragsteller und Projekte n:Untersuchung zum Wirkmechanismus der Inhaltsstoffe Miliacin, Pantothensäure und L- Cystein auf Haarwurzeln o:A research proposal for mode of action of OND-1 on hair growth p:Einfluss von TR-Liganden auf den Haarfollikel Arbeitsgruppe Prof. Dr. med. A. Peters, Medizinische Klinik I a:Reaktion des Stresssystems bei adipösen jungen Männern b:Wird die Adaption der neuroendokrinen Gegenregulation bei wiederholten Hypoglykämien durch die Blockade von GABAergen Signalwegen aufgehoben? c:Der Einfluss antizipatorischer Prozesse auf die Nahrungsaufnahme d:Postprandiale Insulingabe und weitere Nahrungsaufnahme bei Frauen Arbeitsgruppe Frau Prof. med. Dr. B. Wollenberg, Klinik für Hals-, Nasen- und Ohrenheilkunde a:Die Rolle von Th17 Zellen bei Kopf-Hals-Karzinomen b:.Apoptose-Regulation in HNSCC unter dem Einfluss von Paclitaxel c:Visulalisierung von Tumorsubpopulationen aus HNSCC mit Hilfe von spezifischen magnetischen Nanopartikeln durch einen Magnetic Particle Imaging Scanner d:Genexpressionsprofile maligner Kopf-Hals Tumore e:Funktion und Regulation der TLR-Stimulation auf die mTOR Aktivität in HNSCC f:Einfluss von 1,8-Cineol auf proliferative Prozesse in Polyposis nasi

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Prof. Dr. rer. nat. J. Born/ Prof. Dr. rer. medic. L. Marshall

Prof. Dr. rer. nat. J. Born und Prof. Dr. rer. medic. L. Marshall

Institut für Neuroendokrinologie Projekt Einflüsse von Schlaf und elektrischer Hirnstimulation auf Gedächtnis bei der Ratte 1. Fragestellung: a) Untersuchung der Wirkung von schwacher transkranieller elektrischer Stimulation bei Ratten auf die gehirnelektrische Aktivität und Verhalten. b) Untersuchung der Wirkung von Schlaf auf Gedächtnis bei der Ratte 2.Methodik: Chronische EEG-Ableitungen, transkranielle elektrische Stimulation, Verhaltenstests, histologische Hirnschnittuntersuchung (HE-Färbung) 3.Ergebnisse: a) Ergebnisse deuten auf eine unterschiedliche Wirkung der transkraniellen elektrischen Stimulation im Schlaf bei der Ratte als beim Menschen hin b) Ein neues Verhaltensparadigma, dessen Inhalte schlafabhängig sind, wurde etabliert

Zeitraum 2010

Drittmittel Projektträger DFG-SFB 654: Z-Projekt, A6 Förderzeitraum 2009/2-2013/1 Fördervolumen ca. 588,000 Sachmittel/Stellen davon 1.5 E13/2, E8 1. Ausgegebene Drittmittel in 2010 Sachmittel/Stellen Ca. 15,000 € 2. Neu eingeworbene Drittmittel s. oben DFG-SFB,

Publikationen aus dem laufenden KEF-Projekt mit IF 1. Originalarbeiten a) erschienen /bzw. im Druck im Jahr 2010: b) eingereicht Effects of anodal slow oscillation transcranial direct current stimulation (tDCS) in the rat Sonja Binder, Paul Christian Baier, Matthias Mölle, Jan Born & Lisa Marshall 9th Göttingen Meeting of the German Neuroscience Society (Abstract) 2. Buchbeiträge 3. Anderes

Dissertationen und andere Abschlüsse keine

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Prof. Dr. med. K. Dalhoff und PD Dr. med. J. Rupp Prof. Dr. med. K. Dalhoff und PD Dr. med. J. Rupp Medizinische Klinik III, Inst. f. Med. Mikrobiologie und Hygiene

Projekt

Mechanismen der körpereigenen Abwehr gegen respiratorische Pathogene: in vitro Infektion in einem humanen Lungenmodell 1. Fragestellung: Chronische Atemwegserkrankungen gehören weltweit zu den fünf häufigsten Volkserkrankungen. Infektion und Kolonisation der unteren Atemwege spielen eine wichtige Rolle in der Pathogenese und Progression, wobei die zugrunde liegenden Mechanismen unzureichend charakterisiert sind. Im Rahmen dieses Projekts wird die Rolle von Erregererkennungsrezeptoren und Molekülen der Signaltransduktion für die Entzündungsreaktion bei Infektionen mit intra- und extrazellulären Pathogenen in der humanen Lunge charakterisiert. Die zentrale Frage ist, ob eine pathologische Reaktion auf mikrobielle Stimulation an der Entwicklung der COPD beteiligt ist und wieweit Normoxie bzw Hypoxie Entzündungsreaktion und pulmonales Remodeling beeinflussen. In diesem Zusammenhang tritt eine Dysbalance zwischen proinflammatorischen (zB TNF-α) und profibrotischen (TGF-ß) Faktoren zunehmend in den Fokus. 2.Methodik: In unserer Arbeitsgruppe entwickeltes Modell der in vitro- Gewebsinfektion in der humanen Lunge. Die Gewebsproben werden aus Lungenresektaten gewonnen. Nach in vitro Infektion mit Hämophilus influenzae und/oder C. pneumoniae wird die Expression von Erkennungsrezeptoren der TLR Familie, Wachstumsfaktorrezeptoren (EGFR, VEGF), Endothelin sowie von MAP-Kinasen in pulmonalen Epithelzellen und Makrophagen mittels in situ Hybridisierung, RT-PCR und Immunhistochemie untersucht. Die Modulation der Expression wichtiger Rezeptoren und Signalmoleküle unter Normoxie und Hypoxie wird selektiv evaluiert. Für die Gewebsuntersuchungen steht ein innovatives Fixierungsverfahren zur Verfügung ( Kooperation mit PD Dr. T. Goldmann, Klinische und experimentelle Pathologie am Forschungszentrum Borstel). Die funktionelle Bedeutung der beschriebenen Signalwege hinsichtlich Inflammation und Infektion wird durch selektive Inhibition geprüft. Für umfassende Analysen von Reaktionswegen werden Microarrays durchgeführt, auf Proteinebene die Proteomanalyse nach mikrobieller Stimulation mittels 2D-Elektrophorese. 3. Ergebnisse: Zur Identifizierung von Schlüsselmolekülen der NTHI-induzierten Entzündungsreaktion wurden Genomarray - Experimente durchgeführt, die eine starke Heraufregulation des erstmals von unserer Arbeitsgruppe in der Lunge beschriebenen TGF-β-Pseudorezeptors BAMBI (BMP and activin membrane-bound inhibitor) ergaben (s. Ref. ). In diesem Zusammenhang konnten wir inzwischen zeigen, dass die akute Stimulation von humanem Lungengewebe mit H. influenzae die Expression von TGFß inhibiert. Aktuelle, inzwischen als Abstract publizierte Daten zeigen ein Remodeling des pulmonalen Epithels nach Infektion mit H. influenzae und C. pneumoniae, welches mit einer Hochregulation von VEGF und Endothelin assoziert ist. Hierbei kommt es zu einem mesenchymalen Umbau der Epithelzellen, der mit einem Verlust epithelialer (E-Cadherin) und einer Expression mesenchymaler Marker (zB Vimentin) in infizierten pulmonalen Epithelzellen einhergeht (Epithelial—mesenchymale Transition). Zeitraum 2010

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Prof. Dr. med. K. Dalhoff und PD Dr. med. J. Rupp

Drittmittel Projektträger 1. BMBF „Med. Infektionsgenomik“/ Projekt „Chlamydia host interactome, CHI” (2010-2013) (J. Rupp) 2. GRK- Initiative „Genes, environment and inflammation“ des Exzellenzclusters „Inflammation at Interfaces“ (2010-2013)/ 1 PhD- Stipendium (J. Rupp) 3. Forschungsförderung der Universität zu Lübeck (2009-2012), Paketverbund „Entzündung des Epithels- Ein Balanceakt“. Projekt: „Die funktionelle Bedeutung des Lungenepithels in der Entstehung chronischer Lungenveränderungen bei bakterieller Infektion“ (J. Rupp) 4. BMBF/ ERA-NET PathoGenoMics (2nd call, 2009-2012)/ Projekt “Pathomics“. (J. Rupp) 5. DFG- Exzellenzcluster “Inflammation at Interfaces“ (2008-2012). Chlamydial host interactive proteins (CHIP). (J. Rupp) 6. BMBF Kompetenznetz ambulant erworbene Pneumonie CAPNETZ . (K. Dalhoff) Förderzeitraum ad 1: 2010- 2013 ad 2: 2010- 2013 ad 3: 2009- 2012 ad 4: 2009- 2012 ad 5: 2008- 2012 ad 6: 2007-2010 Fördervolumen 2010 Sachmittel/Stellen ad 1: 200.681 Euro ad 2: 76.800 Euro ad 3: 108.600 Euro (36.200 Euro in 2010) ad 4: 212.807 Euro (83.000 Euro in 2010) ad 5: 400.000 Euro (100.000 Euro in 2010) ad 6: 21.004 Euro Ausgegebene Drittmittel in 2009 Sachmittel/Stellen ad 1: 0 Euro ad 2: 0 Euro ad 3: 36.200 Euro ad 4: 34.000 Euro ad 5: 89.911 Euro ad 6: 21.004 Euro 2. Neu eingeworbene Drittmittel in 2010 BMBF „Med. Infektionsgenomik“/ Projekt „Chlamydia host interactome, CHI” (2010-2013) (J. Rupp) GRK- Initiative „Genes, environment and inflammation“ des Exzellenzclusters „Inflammation at Interfaces“ (2010-2012)/ 1 PhD- Stipendium (J. Rupp)

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Prof. Dr. med. K. Dalhoff und PD Dr. med. J. Rupp BMBF Deutsches Zentrum für Infektiologie: Vorbegutachtung erfolgreich absolviert (J. Rupp/ W. Solbach) BMBF Deutsches Zentrum für Lungenkrankheiten: Vorbegutachtung erfolgreich absolviert (P. Zabel)

Publikationen aus dem laufenden KEF-Projekt mit IF 1. Originalarbeiten a) erschienen /bzw. im Druck im Jahr 2010 1. Krüger S, Ewig S, Giersdorf S, Hartmann O, Suttorp N, Welte T; CAPNETZ study group. Cardiovascular and inflammatory biomarkers to predict short- and longterm survival in community-acquired pneumonia. Results from the German competence network CAPNETZ Am J Respir Crit Care Med 2010 (epublished ahead of print) IF 9.71 2. Strassburg A, Luers A, Dalhoff K. Decreased apoptosis of pulmonary PMN in COPD patients with community-acquired pneumonia. Clin Respir J. 2010;4:111-9. 3. Drömann D, Rupp J, Rohmann K, Osbahr S, Ulmer AJ, Marwitz S, Röschmann K, Abdullah M, Schultz H, Vollmer E, Zabel P, Dalhoff K, Goldmann T. The TGF-beta-pseudoreceptor BAMBI is strongly expressed in COPD lungs and regulated by nontypeable Haemophilus influenzae. Respir Res. 2010;11:67 IF 3.1 4. Witte L, Droemann D, Dalhoff K, Rupp J. C. pneumoniae is frequently detected in the blood after acute lung infection. Eur Respir J 2010; in press IF 5.5 5. Bellmann-Weiler R, Martinz V, Kurz K, Engl S, Feistritzer C, Fuchs D, Rupp J, Paldanius M, Weiss G. Modification of Chlamydia pneumoniae infection in human monocytic and endothelial cells by nutritional factors. Immunobiology 2010; 215:842-848. IF 3.6 6. Bunk S, Schaffert H, Schmid B, Goletz C, Zeller S, Borisova M, Kern F, Rupp J, Hermann C. Chlamydia pneumoniae-induced memory CD4+ T cell activation in human peripheral blood correlates with distinct antibody response patterns. Clin Vaccine Immunol 2010; 17.705-12. IF 2.4 b) eingereicht Shima K, Szaszak M, Solbach W, Gieffers J, Rupp J. Impact of a low oxygen environment on the efficacy of antimicrobials against intracellular Chlamydia trachomatis. Antimicrob Agents Chemother (submitted) Szaszak M, Steven P, Shima K, Orzekowsky-Schröder R, Hüttmann G, König IR, Solbach W, Rupp J. NAD(P)H fluorescence lifetime imaging reveals C.trachomatis metabolism and its interaction with the host cell. Mol Microbiol (submitted) 2. Buchbeiträge Rohmann K, Tschernig T, Pabst R, Goldmann T, Drömann D. Innate Immunity in host-pathogen interaction in the human lung. Cell and Tissue Research 2010, doi:10.1007/s00441-010-1048-7 3. Anderes

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http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20565485





Prof. Dr. med. K. Dalhoff und PD Dr. med. J. Rupp Promotionsstipendium für Fr. Sünya Osbahr (2008-2010).

Dissertationen und andere Abschlüsse Habilitation: Daniel Droemann Dissertationen: Claudia Jungnitz

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PD Dr. med. T. Fischer

PD Dr. T. Fischer Experimentelle Dermatologie Projekt 1 Gen-Mapping von humanen Haarfollikeln als Targeting-Strategie zur Identifizierung von spezifischen intrafollikulären Metabolismen 1. Fragestellung: Voruntersuchungen zeigten sowohl auf männliche als auch weibliche humane Haarfollikel eine wachstumsstimulierende Wirkung von bestimmten den Haar-Metabolismus fördernden Substanzen. Das aktuelle Projekt hat zum Ziel, Gene zu untersuchen, die durch diese Substanzen induziert werden. Gewinnung von Haarfollikel-tragenden Kopfhautgewebeproben von Männern und Frauen mit androgenetischer Alopezie Mikrodissektion und Kultivierung der Einzelhaarfollikel im Haarorgankulturmodell bis zu 120 Std. Funktionelle Untersuchungen: Haarschaftelongation, Proliferations-/Apoptose- Assays, Immunohistochemie/-fluoreszenz Gen-Mapping mit DNA-Chip/Micro-Array-Analyse Gen-Profiling mit Pathway-Analyse Q-PCR 3. Ergebnisse: In den behandelten, humanen Haarfollikeln von Männern und Frauen wurden über 2.000 regulierte Gene identifiziert. Die Gene wurden hinsichtlich der regulierenden Stoffwechselprozesse geordnet. Weiterhin wurden geschlechtsspezifische Unterschiede im Umfang der Gen-Expression festgestellt. Im laufenden Projektjahr wurde ein Haar-spezifisches Zellmodell entwickelt, in welchem die Gen-, und Protein-Expressionen sowie Aktivitäten untersucht wurden. Die Identifizierung und Bestätigung dieser Gene ist die Basis für weitere Untersuchungen, die neue Mechanismen und Targets der Haarbiologie erschließen können. Zeitraum: April 2008 – April 2011 (verlängert bis Dezember 2011) Drittmittel Projektträger: Industrie-Sponsor A (aus vertraglichen Gründen nicht genannt) Förderzeitraum: April 2008 bis Dezember 2011 (3,5 Jahre) Fördervolumen: Gesamtvolumen: 422.191,77 EUR inkl. Overhead + MwSt. Jahresbudget 2008: 107 000.- EUR Jahresbudget 2009: 123.059.- EUR

Jahresbudget 2010: 105.000.- EUR Sachmittel/Stellen 30.000.- EUR / 93.000.- EUR/Jahr 1. Ausgegebene Drittmittel in 2010 Sachmittel/Stellen 20.000.- EUR/82.000.- EUR 2. Neu eingeworbene Drittmittel in 2010 keine, da Projekt weiterläuft

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Publikationen aus dem laufenden KEF-Projekt mit IF 1. Originalarbeiten: keine, da zunächst vor Anmeldung von Schutzrechten Patentrecherchen durchgeführt werden 2. Buchbeiträge: keine, da zunächst vor Anmeldung von Schutzrechten Patentrecherchen durchgeführt werden 3. Anderes: Patent-fähige Mechanismen und Gene Dissertationen und andere Abschlüsse: Projekt 2 Gene-analysis based identification of biological pathways at different ages of life 1. Fragestellung: Die Aging-Prozesse des humanen Haares sind nahezu unbekannt, und bisher sind insgesamt im klinisch-wissenschaftlichen Feld der Alopezien nur zwei einzige Diagnosen von Haarausfall hinsichtlich ihrer Pathogenese gut definiert: die androgenetische Alopezie und die Alopecia areata. Daneben gibt es die diffuse Alopezie, die ein weites Spektrum von Ursachen pathogenetisch unter sich vereint. Fälle von diffusem Haarausfall sind relativ häufig, jedoch deren Ursachen oft nicht bekannt. Ziel der Untersuchung ist, an humanen Haarfollikeln von Individuen in verschiedenen Altersstufen Gen-Analysen durchzuführen und die Expression der Gene zu vergleichen. 2. Methodik: Gewinnung von Haarfollikel-tragenden Kopfhautgewebeproben von Menschen mit/ohne diffuser Alopezie verschiedener Altergruppen Mikrodissektion und Kultivierung der Einzelhaarfollikel im Haarorgankulturmodell über 24 Std. Gen-Mapping mit DNA-Chip/Micro-Array-Analyse Gen-Profiling mit Pathway-Analyse-Software Q-PCR In situ-Detektion der durch die identifizierten Gene kodierten Proteine/Enzyme Western Blot Detektion von selektierten Proteinen, deren Gene als relevant identifiziert wurden 3. Ergebnisse: Im Vergleich mit Haarfollikeln junger Individuen ohne Alopezie fanden sich bei Haarfollikeln von Individuen in höherem Alter mit Alopezie insgesamt mehr als 2.000 Gene verändert. Die regulierten Gene konnten verschiedenen biologischen Prozessen zugeordnet werden. Die Expression ausgewählter Gene werden nun mittels PCR überprüft. Die Protein-Expression in situ in Haarfollikeln derselben Patientinnen werden mittels Immunfluoreszenz untersucht. Zeitraum: Juli 2008 – Dezember 2010 (verlängert bis Dezember 2011) Drittmittel Projektträger: Industrie-Sponsor B (aus vertraglichen Gründen nicht genannt) Förderzeitraum: Juli 2008 bis Dezember 2011 Fördervolumen: 254.000.- EUR (inkl. Overhead + MwSt.)

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Sachmittel/Stellen 74.000.- EUR / 180.000.- EUR 1. Ausgegebene Drittmittel in 2010 Sachmittel/Stellen 28.000.- EUR / 60.000.- EUR 2. Neu eingeworbene Drittmittel in 2010 104.000.- EUR Publikationen aus dem laufenden KEF-Projekt mit IF 1. Originalarbeiten keine, da zunächst vor Anmeldung von Schutzrechten Patentrecherchen durchgeführt werden 2. Buchbeiträge: keine, da zunächst vor Anmeldung von Schutzrechten Patentrecherchen durchgeführt werden 3. Anderes: Patent-fähige Mechanismen und Gene Dissertationen und andere Abschlüsse Projekt 3 CRH- und Substanz P-regulierter Stress am Haarfollikel 1. Fragestellung: Corticotropin-releasing hormone (CRH) ist ein wichtiger Stress-Mediator der zentralen hypothalamischen-hypophysären-adrenotropen Stressantwort (HPA-Achse). Ein Äquivalent dieser Stress-Achse wurde sowohl in humaner Haut als auch im humanen Haarfollikel identifiziert. Ziel der Untersuchung ist, wesentliche Elemente der Stress-Achse, die noch nicht im Haarfollikel beschrieben sind, zu identifizieren, wobei neben der klassischen HPA-Achse auch eine neue Stress-Achse, die Substanz-P-vermittelte Stress-Achse untersucht werden soll. Schließlich soll geprüft werden, ob Coffein, eine durch die Arbeitsgruppe für das Haar als wichtiger Wachstumsfaktor identifizierte Substanz, diese Stress-Antwort in für den Haarfollikel funktionell relevanter Weise reduzieren kann. 2. Methodik: Gewinnung von Haarfollikel-tragenden Kopfhautgewebeproben Mikrodissektion und Kultivierung von Einzelhaarfollikeln Inkubation mit CRH alleine und CRH in Kombination mit Coffein Haarschaftlängenmessung Haarzyklus-Analyse (HE) Immunfluoreszenz: Apoptose (TUNEL-Assay) Keratinozytenproliferation (Ki-67) Transforming Growth Factor-β2 (TGF- β2) Insulin-like Growth Factor-I (IGF-I) CRH-Rezeptor 1 Inositol-1,4,5-triphosphat-Receptor Melanocortin-Rezeptor 2 Substanz P Tyrosinkinase-Rezeptor A

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p75NTR NGF 3. Ergebnisse: In Dosisfindungsstudien zu CRH wurde die Konzentration 10-7 M als die maximal suppressive Konzentration auf die Haarschaftelongation bei humanen Haarfollikeln im Haarorgankulturmodell identifiziert. Ebenso wurde unter dieser Konzentration der Proliferationsmarker Ki67 in Haarkeratinozyten und die Rate anagener Haare reduziert. Unter der Konzentration 10-7 M wurden auch die Mechanismen der Stress-Antwort im Haarfollikel wie Suppression des Wachstumsfaktors IGF-1 und Aktivierung des Katagen-Induktors TGF-beta2 charakterisiert. Unter Co-Inkubation mit Coffein in aus Vorstudien als wirksam identifizierten Konzentrationen (0,001%; 0,005%) wurde eine Reduktion bzw. Aufhebung der Stress-Antwort beobachtet. Die Untersuchung der Parameter der HPA-Stress-Achse zeigte, daß CRH seinen eigenen Rezeptor CRH-R1/2 als auch den Rezeptor für den intra-zellulären second messenger Inositol-1,4,5-triphosphat und den Melanocortin-Rezeptor 2 aktiviert. Es konnte gezeigt werden, daß Coffein alle drei Parameter signifikant auf das Ausgangsniveau herunterreguliert. Der nicht-HPA-abhängige Stressmediator „Substanz P“ wurde ebenfalls durch CRH aktiviert und durch Coffein herunterreguliert. Der hochaffine anti-apoptotische Rezeptor TrkA wurde durch CRH nicht reguliert, jedoch durch Coffein hochreguliert. Weitere Untersuchungen von CRH-Rezeptor-Isoformen mittels PCR am vorhandenen biologischen Material werden aktuell durchgeführt. Zeitraum: August 2008 – Dezember 2010 Drittmittel Projektträger: AG Fischer (Quer-Finanzierung durch Industrie-Mittel; aus vertraglichen Gründen nicht genannt) Förderzeitraum: August 2008 bis Dezember 2010 Fördervolumen: 20.000 .- EUR Sachmittel/Stellen 20.000.- EUR / - 1. Ausgegebene Drittmittel in 2001 Sachmittel/Stellen 5.000.- EUR 2. Neu eingeworbene Drittmittel in 2010 keine Publikationen aus dem laufenden KEF-Projekt mit IF 1. Originalarbeiten: in Arbeit 2. Buchbeiträge: keine 3. Anderes: Fischer TW, Bergmann A, Erdmann H, Piskozub N, Klenk A, Paus R. Human organ-cultured hair follicles from men with androgenetic alopecia express a CRH-mediated stress response that is modified by caffeine. Abstract, Poster und Vortrag auf der Tagung der Arbeitsgemeinschaft Dermatologische Forschung (ADF) der Deutschen Dermatologischen Gesellschaft, Heidelberg, 03/2009 Bergmann A, Erdmann H, Piskozub N, Klenk A, Paus R, Fischer TW. Caffeine – Modulator of a CRH-induced stress-response in human organ-cultured hair follicles from men with androgenetic alopecia.

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Abstract und Poster auf der Tagung der European Hair Research Society, Graz, Austria, 07/2009 Fischer TW, Bergmann A, Erdmann H, Piskozub N, Klenk A, Paus R. Responsiveness of Ex Vivo Human AGA Male Hair Follicles to CRH-induced Stress and its Modulation by Caffeine Vortrag auf der Tagung der European Hair Research Society, Graz, Austria, 07/2009 Dissertationen und andere Abschlüsse Anne Bergmann (experimentelle Phase der Dissertation abgeschlossen; schriftlicher Teil vor Abschluß) Projekt 4 Melatonin als protektiver Faktor gegen UV-induzierte Schäden im humanen Vollhaut-Modell 1. Fragestellung: Für Melatonin ist in den letzten Jahren eine wesentliche Bedeutung als protektive Substanz gegen UV-induzierte Schäden in humaner Haut charakterisiert worden. Bisherige Untersuchungen wurden überwiegend in humanen Zell- oder Tiermodellen durchgeführt, jedoch nicht an dem dem Menschen am nächsten stehenden Modell, dem humanen Vollhautmodell. In diesem zu etablierenden und validierenden Modell soll humane Vollhaut mit UV-Licht exponiert werden und die daraus resultierenden Schäden auf Lipid-, Protein-, Mitochondrien- und DNA-Ebene untersucht werden. Die relevanten UV-Expositions-Dosen sollen ebenso wie verschiedene Mechanismen der UV-Reaktion der Haut untersucht werden. Schließlich sollen protektive Melatonin-Effekte und die wirksamsten Konzentrationen identifiziert werden, die eine Reduktion von Zellschäden, Anhebung antioxidativer Enzyme, Reduktion von freien Sauerstoffradikalen und oxidativen DNA-Schäden bewirken. Weiterhin soll untersucht werden, wie sich das Melatonin-Rezeptorprofil der Haut unter UV-Exposition verändert und ob Präinkubation durch Melatonin selbst das Rezeptorprofil moduliert. 2. Methodik: Gewinnung von humanen Hautbiopsien aus plastischer Chirurgie, Dermato- Chirurgie Präparation und Kultivierung unter air-liquid-interface Kulturbedingungen Präinkubation mit Melatonin in verschiedenen Konzentrationen UV-Exposition in ansteigenden Dosen von 25 mJ/cm² bis 600 mJ/cm² (Untersuchung der UV-Dosis-Dynamik) Entnahme der Hautgewebestücke aus Kultur zu verschiedenen Zeitpunkten nach UV-Exposition (Untersuchung der Zeit-Dynamik). Immunfluoreszenz Western Blot PCR Untersuchungsparameter: Sunburn Cells und Morphologie (Hämatoxylin-Eosin-Färbung); Pigmentierung (Masson-Fontana); Apoptose (TUNEL-Assay); Keratinozytenproliferation (Ki-67); Apoptose (Casp-3, Casp-9; p53); Mitochondrien-Schaden (Cytochrom C, Membran-Potential, „mitochondrial common deletion“); DNA-Schaden (PARP, 8-OH- deGuanosin); antioxidative Enzyme (SOD, CAT, Gpx); 3. Ergebnisse: Es wurden bisher Untersuchungen zu UV-Dosen von 10 bis 600 mJ/cm² und zu den Zeitpunkten 0, 24 und 48 Std. nach UV-Exposition durchgeführt, wobei im Vollhautmodell beginnende Schäden der Haut bei 100 mJ/cm² auftreten, und signifikante Schädigungen der Haut bei 200 mJ/cm² zum Zeitpunkt 24 Std. post UV und bei 75 mJ/cm² zum Zeitpunkt 48 Std. post UV beobachtet werden. Diese UV-Dosen liegen deutlich höher als im Zell-Modell, in welchem initiale Schäden bei 25 mJ/cm² induziert werden und z.B. die IC50% Suppression bei 50 mJ/cm² liegt. Dies wird erklärt durch die physikalisch und biologisch gegen UV-

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Strahlung resistentere Haut mit allen intakten Hautschichten einschließlich des Stratum corneums. Durch diese Untersuchung konnte der relevante UV-Bereich im humanen Vollhautmodell identifiziert werden. In den Untersuchungen zur Charakterisierung der UV-Antwort im humanen Vollhautmodell zeigten die meisten bisher untersuchten Parameter in der Regel bereits eine UV-induzierte Aktivierung bei 24 Std. (sunburn cells, Casp-3, Casp-9, Catalase, p53, TUNEL, PARP) mit teilweise Zunahme aber auch Abnahme der Dynamik bis 48 Std. nach UV-Exposition. Es konnte gezeigt werden, daß Melatonin eine signifikante protektive Wirkung gegen UV-induzierte Schäden ausübt. Zeitraum: Januar 2008 – Juni 2011 Drittmittel Projektträger: AG Fischer (Quer-Finanzierung durch Industrie-Mittel; aus vertraglichen Gründen nicht genannt) Förderzeitraum: Januar 2008 bis Juni 2011 Fördervolumen: 35.000.- EUR Sachmittel/Stellen 20.000.- EUR / - 1. Ausgegebene Drittmittel in 2010 Sachmittel/Stellen 20.000.- EUR / - 2. Neu eingeworbene Drittmittel in 2010 keine (Neuanträge zum Thema in Arbeit) Einzelförderantrag bei Medizinischer Fakultät Universität zu Lübeck gestellt > abgelehnt (22.10.2010) Antrag für Forschungsstipendium bei Deutschter Dermatologischer Gesellschaft/Arbeitsgemeinschaft Dermatologische Forschung eingereicht (1.12.2010) Publikationen aus dem laufenden KEF-Projekt mit IF 1. Originalarbeiten Fischer TW, Zmijewski MA, Wortsman J, Slominski A (2008) Melatonin maintains mitochondrial membrane potential and attenuates activation of initiator (casp-9) and effector caspases (casp-3/casp-7) and PARP in UVR-exposed HaCaT keratinocytes. J Pineal Res, 44:397-407. (IF 4,829) Fischer TW, Slominski A, Zmijewski MA, Reiter RJ, Paus R (2008) Melatonin as a major skin protectant: From free radical scavenging to DNA damage repair. Exp Dermatol, 17:713-730. (IF 2,951) Review: Kleszczyński K, Hardkop LH, Fischer TW. Differential effects of melatonin as a broad range UV-damage preventive dermato-endocrine regulator. Derm Endocrinol, in print 2. Buchbeiträge: Fischer TW. Melatonin and prevention of UV solar skin damage. In: Ronald Ross Watson (Ed): Melatonin In The Promotion Of Health. Taylor & Francis Press, 2nd Edition (submitted 1.10.2010) Fischer TW, Elsner P. Melatonin. In: Elsner P, Maibach HI (eds): Cosmeceuticals – Drugs vs. Cosmetics, Taylor & Francis Press, 3rd Edition (in Arbeit) 3. Andere:

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Abstract Hardkop LF, Piskozub N, Fischer TW. The dermato-endocrine regulator melatonin modifies the time- and dose-dependent UV-response in a human full skin model in vitro. Exp Dermatol 2010;19:170 Abstract u. Poster Kleszczynski, K., Hardkop, L.F., Piskozub, N., Zillikens D., Fischer T.W. Antiapoptotic, pro-antioxidative protective effects of melatonin against UV-induced damage in a human full skin model in vitro. J Invest Dermatol 2010;130:S135 Poster auf dem 70th Annual Meeting of the Society for Investigative Dermatology, 5.5. – 8.5.2010, Atlanta, USA Vortrag Hardkop LF, Kleszczynski K, Piskozub N, Fischer TW. The dermato-endocrine regulator melatonin modifies the time- and dose-dependent UV-response in a human full skin model in vitro. Vortrag auf dem 9th Annual Meeting der Arbeitsgruppe Dermato-Endokrinologie der Arbeitsgemeinschaft Dermatologische Forschung (ADF) der Deutschen Dermatologischen Gesellschaft, 17.2.2010, Lübeck Poster Hardkop LF, Kleszczynski K, Piskozub N, Fischer TW. The dermato-endocrine regulator melatonin modifies the time- and dose-dependent UV-response in a human full skin model in vitro. 37th Tagung der Arbeitsgemeinschaft Dermatologische Forschung (ADF) >> Posterpreis der ADF, 2010 Dissertationen und andere Abschlüsse Lena Hardkop (experimentelle Phase der Dissertation abgeschlossen; schriftlicher Teil in Arbeit) Projekt 5 Melatonin und Melatonin-Metaboliten als protektiver Faktor gegen UV-induzierte Schäden im humanen Keratinozyten-Zellmodell 1. Fragestellung: UV-induzierter oxidativer Stress ist einer der wesentlichen Faktoren für Hautalterung und Photokarzinogenese, welche in der immer älter werdenden Bevölkerung zunehmende individual- und bevölkerungsmedizinische Probleme darstellen. Auch zunehmende Zahlen von organtransplantierten Patienten unter Immunsuppression sind einem deutlich erhöhten Risiko von Hautkrebs ausgesetzt. Im Rahmen des Forschungsprojektes sollen die in humaner Haut gezeigten UV-protektiven Effekte von Melatonin in humanen Keratinozyten untersucht werden. Dabei sollten die wesentlichen Mechanismen der komplexen Melatonin-vermittelten protektiven Wirkung in UV-bestrahlten Keratinozyten analysieren werden, um zelluläre und molekulare Targets zu identifizieren, die spezifisch blockiert werden können. Dies würde eine sinnvolle und effektive Präventiv-Strategie darstellen, um der Hautalterung und Photokarzinogenese vorzubeugen. Das Projekt verfolgt damit einen grundlagenwissenschaftlichen Forschungsansatz mit translationalem Bezug auf die klinische Dermatologie. 2. Methodik: Zellkultur von humanen normalen Keratinozyten und HaCaT Keratinozyten Präinkubation mit Melatonin in verschiedenen Konzentrationen UV-Exposition in ansteigenden Dosen von 10 mJ/cm² bis 100 mJ/cm² (Untersuchung der UV-Dosis-Dynamik) Entnahme der Zellpopulationen aus der Kultur zu verschiedenen Zeitpunkten nach UV-Exposition (Untersuchung der Zeit-Dynamik). Immunfluoreszenz

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Western Blot PCR FACS-Analyse Untersuchungsparameter: Zellvitalität, -proliferation; antioxidative Enzyme; Photoprodukte; mitochondrialer Schaden; oxidativer Stress; oxidativer DNA-Schaden; 3. Ergebnisse: Es wurden bisher Untersuchungen zu ausgewählten UV-Dosen zum Zeitpunkt 24 Std. nach UV-Exposition durchgeführt, wobei sich eine deutliche UV-Dosis Antwort hinsichtlich Proliferation dokumentieren ließ. In den nächsten Schritten werden in einem größeren Bereich verschiedene UV-Dosen getestet und die Wirkung von Melatonin und verschiedener Metabolite untersucht. Zeitraum: Oktober 2010 – Dezember 2011 Drittmittel Projektträger: AG Fischer (Quer-Finanzierung durch Industrie-Mittel; aus vertraglichen Gründen nicht genannt) Förderzeitraum: Oktober 2010 bis Dezember 2011 Fördervolumen: 5.000.- EUR Sachmittel/Stellen 5.000.- EUR / - 1. Ausgegebene Drittmittel in 2010 Sachmittel/Stellen 2.000.- EUR / - 2. Neu eingeworbene Drittmittel in 2010 keine (Neuanträge zum Thema in Arbeit) Einzelförderantrag bei Medizinischer Fakultät Universität zu Lübeck gestellt, > abgelehnt (22.10.2010) Antrag für Forschungsstipendium bei Deutschter Dermatologischer Gesellschaft/Arbeitsgemeinschaft Dermatologische Forschung eingereicht (1.12.2010) Publikationen aus dem laufenden KEF-Projekt mit IF 1. Originalarbeiten 2. Buchbeiträge: Fischer TW. Melatonin and prevention of UV solar skin damage. In: Ronald Ross Watson (Ed): Melatonin In The Promotion Of Health. Taylor & Francis Press, 2nd Edition (submitted 1.10.2010) 3. Andere: Review Kleszczyński K, Hardkop LH, Fischer TW. Differential effects of melatonin as a broad range UV-damage preventive dermato-endocrine regulator. Derm Endocrinol, in print Dissertationen und andere Abschlüsse Bachelor-Arbeit: Annika Wieghaus (experimentelle Phase der Bachelor-Arbeit)

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Projekt 6 Untersuchung von antioxidativ wirksamen Naturextrakten gegen UV-induzierte Schäden in humaner Haut Kooperation mit Exzellenz-Cluster Mitglied der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel Prof. Dr. Gerald Rimbach, Direktor der Abteilung Lebensmittelwissenschaft (Food Science) des Institutes für Humanernährung und Lebensmittelkunde 1. Fragestellung: Für Naturextrakte aus verschiedenen Pflanzen sind antioxidative Eigenschaften bekannt, die in vielen Lebensbereichen protektive Wirkungen entfalten können. Oxidativer Schaden spielt eine wesentliche ursächliche Rolle bei der Induktion von UV-induziertem Schaden in der Haut, wie z.B. Hautalterung und Photokarzinogenese. Durch Voruntersuchungen zur Wirkung von Naturextrakten in humanen Keratinozyten in der Forscherguppe von Prof. Rimbach konnte gezeigt werden, daß auf verschiedenen zellulären Ebenen Naturextrakte protektive Effekte auf die Zellen haben. Ziel der Kooperation ist, diese Ergebnisse in einem weiteren humanen Modell, welches noch näher an der in vivo-Situation orientiert ist, zu überprüfen. Dazu war das humane in vitro Vollhautmodell in unserer Arbeitsgruppe etabliert, sodaß diese Fragestellung komplementär zu Arbeitsgruppe von Prof. Rimbach bearbeitet werden konnte. Als Untersuchungsparameter zur Evaluation von UV-induzierten Schäden sollen Zellproliferation, Apoptose-Induktion und Aktivierung von antioxidativen Enzymen verwendet werden. 2. Methodik: Gewinnung von humanen Hautbiopsien aus plastischer Chirurgie, Dermato- Chirurgie Präparation und Kultivierung unter air-liquid-interface Kulturbedingungen Präinkubation mit Melatonin in verschiedenen Konzentrationen UV-Exposition in ansteigenden Dosen von 25 mJ/cm² bis 600 mJ/cm² (Untersuchung der UV-Dosis-Dynamik) Entnahme der Hautgewebestücke aus Kultur zu verschiedenen Zeitpunkten nach UV-Exposition (Untersuchung der Zeit-Dynamik). Immunfluoreszenz Untersuchungsparameter: Sunburn Cells und Morphologie (Hämatoxylin-Eosin-Färbung); Apoptose (TUNEL-Assay); Keratinozytenproliferation (Ki-67); Apoptose (Casp-3, Casp-9); antioxidative Enzyme; 3. Ergebnisse: Es wurden bisher Untersuchungen zu UV-Dosen von 10 bis 600 mJ/cm² und zu den Zeitpunkten 0, 6, 24 und 48 Std. nach UV-Exposition durchgeführt. Es konnten 2 Naturextrakte identifiziert werden, die in verschiedenen Konzentrationen protektive Wirkungen gegen UV-induzierte Schäden im Vollhautmodell vermitteln. Zeitraum: Februar 2010 – März 2011 Drittmittel Projektträger: AG Fischer (Quer-Finanzierung durch Industrie-Mittel; aus vertraglichen Gründen nicht genannt) Förderzeitraum: Februar 2010 – Dezember 2010 Fördervolumen: 7.500.- EUR Sachmittel/Stellen 3.500.- EUR / 4.000.- EUR 1. Ausgegebene Drittmittel in 2010

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Sachmittel/Stellen 3.500.- EUR / 4.000.- EUR 2. Neu eingeworbene Drittmittel in 2010 keine (gemeinsamer Forschungsantrag geplant) Publikationen aus dem laufenden KEF-Projekt mit IF 1. Originalarbeiten keine (in Planung mit Kooperationspartner) 2. Buchbeiträge: 3. Andere: Dissertationen und andere Abschlüsse

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PD Dr. Dr. med. J. K. Habermann PD Dr. Dr. med. J. K. Habermann Klinik für Allgemeine Chirurgie Projekt 1 Diagnostic serum protein chip validation for population wide colorectal cancer screening 1. Fragestellung: In der klinischen Routine kommen derzeit zwei Verfahren für die frühzeitige Erkennung von Darmkrebs zum Einsatz: Der Stuhltest auf okkultes Blut, der eine geringe Sensitivität aufweist, und die Darmspiegelung, die den Goldstandard aller Untersuchungen darstellt. Bei dem zuletzt genannten Verfahren können gleichzeitig auch verdächtige Polypen entfernt werden. Allerdings fällt die Akzeptanz für diese Untersuchungsmethode in der deutschen Bevölkerung gering aus: nur ca. 30% der hierzu Berechtigten nehmen das Angebot einer kassenärztlich getragenen Vorsorgekoloskopie wahr. Eine Folge davon ist, dass weit über 50% der Patienten mit Darmkrebs erst in einem fortgeschrittenen Tumorstadium diagnostiziert werden und somit schlechte Heilungschancen besitzen. In diesem Projekt soll daher ein Verfahren für die Früherkennung von Darmkrebs entwickelt und etabliert werden, das nicht-invasiv mit einem einfachen Bluttest zu einer hohen Verlässlichkeit bei hoher Akzeptanz führt. Hieran arbeitet das Chirurgische Forschungslabor der Klinik für Allgemeine Chirurgie, Universität zu Lübeck, gemeinsam mit dem Universitätsklinikum Jena, dem Deutschen Krebsforschungszentrum Heidelberg und Randox Laboratories GmbH. Das Chirurgische Forschungslabor koordiniert dieses BMBF Netzwerk. 2. Methodik: Das gemeinsame Ziel der Antragsteller ist es, einen Biochip zu generieren, der es durch eine optimierte Biomarker-Kombination erlaubt, mit hoher Genauigkeit kolorektale Tumoren zu einem frühestmöglichen Zeitpunkt zu entdecken. Damit soll ein kosteneffektives und patientenfreundliches Screeningverfahren etabliert werden, um die betroffenen Patienten rechtzeitig und dadurch mit einer nahezu 100%igen Heilungschance therapieren zu können. Zuerst erfolgt die Charakterisierung der entsprechenden Antikörper und Antigene. Anschließend werden diese Antikörper zur Chipherstellung genutzt, um Serumproben von Patienten mit kolorektalen Karzinomen, Adenomen und gesunden Kontrollpersonen zu testen. Das Hybridisieren und Auslesen der Chips erlaubt dann in Kombination mit speziellen statistischen Analyseverfahren die bestmöglichste Markerkombination für eine klinische Studie zu ermitteln. 3. Ergebnisse: Eigens identifizierte Serumproteinbiomarker wurden selektiert und durch eine Auswahl publizierter Biomarker ergänzt. Entsprechende Antikörper und Antigene wurden in mehr als 400 Kombinationen für die gemeinsame Chipherstellung auf Kreuzreaktivität getestet. Ein Antikörper und zwei Antigene wurden hierbei durch den Industriepartner selbst entwickelt. Die Assay-Optimierung und Herstellung der Testchips wurde erfolgreich beendet. Außerdem wurde das Instrumentarium zur Chip-Hybridisierung und –Analyse installiert und eine Schulung für die Bedienung der Geräte vorgenommen. Parallel dazu wurde die Rekrutierung von Patienten mit kolorektalem Karzinom, mit Adenomen und von gesunden Kontrollpersonen abgeschlossen. Hierbei wurden strikte Ausschlusskriterien angesetzt, so dass etwa Personen mit unvollständiger Darmspiegelung ausgeschlossen wurden, um eventuelle Missklassifikationen bzgl. Diagnosestellung zu minimieren. Derzeit werden 400 Patientenseren mittels optimierter Chips hybridisiert und ausgelesen.

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PD Dr. Dr. med. J. K. Habermann Zeitraum Januar 2008 bis März 2011, Anschlussförderung ist beantragt Drittmittel Projektträger: BMBF Förderzeitraum: 10-2007 bis 03-2011 Fördervolumen Gesamtes Konsortium: € 1.475.265,- (eigene AG: € 476.092,00) Ausgegebene Drittmittel in 2008: € 214.599,00 in 2009: € 101.140,00 in 2010: € 112.164,53 (Sachmittel: € 34.184,63 / Personalmittel: € 82.051,74 / Reisekosten: € 928,16) Neu eingeworbene Drittmittel in 2010 North German Tumor Bank of Colorectal Cancer (DKH e.V.), 2010 – 2012 € 656.196,- Verbund (€ 213.420,- eigene AG) Managing Infections of the Skeletal System in Germany (BMBF), 2010 – 2012 € 1.885.469,- Verbund (€ 402.859,23 eigene AG) Publikationen aus dem laufenden KEF-Projekt mit IF Originalarbeiten a) erschienen /bzw. im Druck im Jahr 2010 b) eingereicht a) Bünger S, Laubert T, Roblick UJ, Habermann JK (2010) Serum biomarkers for improved diagnostic of pancreatic cancer: a current overview. J Cancer Res Clin Oncol. 2010 Dec 31. [Epub ahead of print], IF 2.261 b) Bünger S, Haug U, Kelly M, Klempt-Giessing K, Cartwright A, Posorski N, Dibbelt L, Fitzgerald SP, Bruch H-P, Roblick UJ, von Eggeling F, Brenner H, Habermann JK: Towards standardized high-throughput serum diagnostics: Multiplex-protein array identifies IL-8 and VEGF as serum markers for colon cancer. Eingereicht. 2. Buchbeiträge keine 3. Anderes keine Dissertationen und andere Abschlüsse Zwei Doktorarbeiten werden voraussichtlich in 2011 abgeschlossen werden. Projekt 2 Analgotemp-Monitoring 1. Fragestellung: Entwicklung eines marktfähigen „Analgotemp-Monitoring“ für die präzise Steuerung von regionalen Anästhesieverfahren

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PD Dr. Dr. med. J. K. Habermann 2. Methodik: Medizinproduktentwicklung inklusive Hard- und Software nach MPG, DIN 62304, DIN 14971, und DIN 13485.Messung eines physiologischen Signals zur objektiven Messung der Schmerzausschaltung und Entwicklung eines Algorithmus zur Darstellung in einer EDV-Monitoreinheit nach Spinalanästhesie 3. Ergebnisse: Entwicklung eines Labormusters, Antragstellung einer Pilotstudie vor der Ethikkommission, Aufbau eines QM-Systems, Medizinische Softwareentwicklung nach DIN 62304 Zeitraum 01.07.2010 – 31.12.2011 Drittmittel BMWI, EXIST-Forschungstransfer Projektträger PTJ Berlin, Forschungszentrum Jülich Förderzeitraum 01.07.2010 – 31.12.2011 Fördervolumen 453.686 € Sachmittel/Stellen 3 Vollzeitstellen (Wiss. Mitarbeiter), ½ Stelle BWL 1. Ausgegebene Drittmittel in 2010 130.000 € Sachmittel/Stellen 40.000 € Sachmittel/90.000 € Personalkosten 2. Neu eingeworbene Drittmittel in 2010 keine Publikationen aus dem laufenden KEF-Projekt mit IF 1. Originalarbeiten Die Ergebnisse der Pilotstudie werden Ende 2011 publiziert. 2. Buchbeiträge keine 3. Anderes keine Dissertationen und andere Abschlüsse Im Rahmen des Projektes ist eine Dissertation geplant und in Arbeit.

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Prof. Dr. med. O. Hiort

Prof. Dr. med. O. Hiort Klinik für Kinder und Jugendmedizin a) Identifizierung Genitalentwicklungs-spezifischer Androgenrezeptor-Coregulator-

Interaktionen b) Korrelation der postpubertären Entwicklung von PAIS Patienten mit bekannter AR

Mutation und ihrer in-vitro Funktionseinschränkungen. c) Einfluss von Mutationen und epigenetischen Veränderungen im GNAS-Locus auf

die Signaltransduktion des Growth Hormone Releasing Hormone Rezeptors d) Albrightsche hereditäre Osteodystrophie: Klinische, biochemische und

molekulargenetische Veränderungen. e) Comparison of clinical and metabolic effects of testosterone and estrogens in adult

gonadectomized patients with 46,XY DSD due to complete androgene insensitivity syndrome (cAIS)

f) Aufklärung der Pathogenese des Pseudohypoparathyreoidismus Typ Ic

1. Fragestellung: a) Gibt es Genitalentwicklungs-spezifische Androgenrezeptor Coregulatoren, die in einem

kleinen Zeitfenster der Genitalentwicklung gewebespezifisch exprimiert werden. b) Lässt sich die in-vitro Funktionseinschränkung selektierter AR-Mutationen mit der

postpubertären Entwicklung von PAIS Patienten korrelieren. c) Einfluss von genetischen und epigenetischen Veränderungen im GNAS-Gen auf die Gsα-

Aktivität und GHRH Funktion d) Epigenetische Veränderungen im GNAS Locus und ihre Korrelation mit verschiedenen

Formen des Pseudohypoparathyreoidismus e) Gibt es einen Einfluss von Testosteron auf klinisch und metabolisch messbare Parameter

in Patienten mit kompletter Androgenresistenz. f) Ursachen des Pseudohypoparathyreoidismus Typ Ic

2. Methodik: Zellkultur primärer Zellen und Zellinien, Mutationsnachweis, Western Blot, Q-RT-PCR, Inkubationsversuche und Nachweis von Steroidmetaboliten (RIA, Tandem-Massenspektroskopie), Transfektionen, Reportergenassays, Mutagenese, Sanger-Sequenzierung, Pyro-Sequenzierung, GFP-tagging, Fluoreszenzmikroskopie, Kinase-Assays, Analyse posttranslationaler Modifikationen, Liganden-Bindungsassay, Hefe und Mammalia-2-Hybrid-Systeme, Co-IP, Zellfraktionierung, MLPA, GST-Pull down, In-vitro Transkription-Translation, cAMP-RIA, DNA-Methylierungsanalyse, RNAi, Immunhistologie.

3. Ergebnisse: a) Um nach gewebs- und entwicklungsspezifisch exprimierten Androgenrezeptor-

Coregulatoren während der Embryonalentwicklung der Maus zu suchen wurden zunächst verschiedene AR-Bait und Prey-Konstrukte kloniert und die Bedingungen für ein Liganden-abhängiges Yeast-2-Hybrid Screening etabliert. Anschließend wurde aus dem Genitalhöcker männlicher Mausembryonen der Stadien E15, E16 und E17 je eine cDNA Bibliothek erstellt, über homologe Rekombination in die Hefevektoren eingebracht und nach DHT-abhängigen AR-Interaktionspartnern durchmustert. Positive Klone wurden durch Retransformation bestätigt und sequenziert. Neben 14 bereits bekannten A

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Prof. Dr. med. O. Hiort b) Coregulatoren (wie z.B. SRC1, SRC3; Hic5 oder β-Catenin) wurden einige neue

Kandidatengene identifiziert. Aus der Gruppe der bekannten AR-Coregulatoren die in unserem Screening identifiziert wurden konnte bisher nur für β-Catenin eine entwicklungsspezifische Expression im Genitalhöcker gezeigt werden. Die anderen Coregulatoren werden zurzeit immunhistochemisch hinsichtlich ihrer speziellen Expression im Genitalhöcker während der Genitalentwicklung analysiert. Aus der Gruppe der potentiellen AR-Coregulatoren konnte ein Protein mit 9 unabhängigen Klonen aus allen 3 cDNA-Bibliotheken isoliert werden. Eine Funktion dieses Proteins ist zurzeit völlig unbekannt. Kotransfektionsanalysen mit verschiedenen Reportergenen und Zelllinien zeigten, dass es sich um einen AR Coaktivator handelt. Das Protein ist in der Lage die Transaktivierung auch anderer nukleärer Rezeptoren zu verstärken, besitzt aber keine intrinsische Aktivierungsfunktion. Pull-down Experimente zeigten eine Interaktion des AR mit diesem Cofaktor in-vitro. Momentan wird dieser Cofaktor in weiteren RNAi und CoIP Experimenten charakterisiert.

c) Bisher konnten 15 PAIS-Patienten mit postpubertären Verlaufsdaten aus der Lübecker Datenbank extrahiert werden. Aus Cambridge konnten weitere 21 Patienten rekrutiert werden, so dass zurzeit 25 verschiedene AR-Mutationen von Patienten mit PAIS identifiziert werden konnten. Diese 25 Mutationen wurden in dem AR-Expressionsvektor pSVAR rekonstruiert. Die Mutationen wurden in Cos1-Zellen auf Ihre Transaktivität an einem Glucocorticoid-responsivem Reportergen getestet und mit der Transaktivität an einem Androgen-responsivem Reportergen in Hela Zellen verglichen. Die meisten Mutanten zeigen eine unterschiedliche Transaktivierung in den beiden Reportersystemen, welche bei Mutation der DNA-Bindungsdomäne am stärksten ausgeprägt ist. Mutationen in der BF3 Region führen zu einer ungewöhnlich hohen Sensitivität im N/C-Interaktions-assay und sind mit hoch variablen Phänotypen bei gleicher Mutation assoziiert. Niedrige Hormonkonzentrationen führen zu einem Verlust der N/C-Interaktion, während hohe Hormonkonzentrationen zu einer verstärkten N/-Interaktion führen. Solche Mutationen könnten bereits durch kleine Variationen im individuellen Hormonhaushalt zu sehr variablen Phänotypen führen und lassen somit keinen Schluss auf die postpubertäre Entwicklung zu.

d) Vom GNAS Gen werden zahlreiche Transkriptvarianten abgelesen. Durch alternatives Spleißen von Exon 3 und einem CAG entstehen zwei lange und zwei kurze Gsα-Spleißvarianten, von denen nicht bekannt ist, ob sie spezifische Funktionen erfüllen. Diese vier alternativen Spleißvarianten von Gsα wurden in Expressionsvektoren kloniert und sollen im Zusammenhang mit verschiedenen Mutationen, die in Patienten mit Wachstumsstörungen gefunden wurden, hinsichtlich ihrer Rolle in der Signaltransduktion des GHRH-Rezeptors in einem Gsα-knockout-Zellmodell untersucht werden. Da sich die embyonale GNAS E2-/E2- Zelllinie nur sehr schlecht transfizieren ließ, musste zunächst die Transfektionseffizienz für diese Zelllinie optimiert werden. Die Transfektionseffizienz für diese Zelllinie konnte von unter 1% auf 40-50% transfizierte Zellen gesteigert werden. Die Sequenzanalyse eines kommerziell erworbenen GHRHR-Expressionsplasmids ergab, dass dieser GHRHR-Klon offensichtlich defekt war und rekombiniert hatte. Nachdem dieser Rezeptor jetzt erneut kloniert wurde, sind nun die Voraussetzungen für die funktionellen Analysen der GHRHR Signaltranduktion gegeben.

e) Der GNAS-Locus unterliegt einem komplexen Imprinting und erzeugt vielfältige Transkripte durch Verwendung verschiedener erster Exons und alternativem Spleißen. Die Transkripte werden z.T. in verschiedenen Leserahmen und gewebespezifisch exprimiert, aber auch nicht-kodierende RNAs oder Antisense-RNAs kommen vor. Das am besten charakterisierte Transkript, Gsα, kodiert für die kleine Untereinheit des stimulatorischen G-Proteins. Maternal vererbte Mutationen in Gsα führen zum Pseudohypoparathyreoidismus des Typ Ia, während der Verlust des Imprintings in der Promoterregion des Exon A/B zum Pseudohypoparathyreoidismus des Typ Ib führt und in Patienten mit Pseudohypoparathyreoidismus des Typ Ic eine normale Gsα-Aktivität und bisher keine genetischen Veränderungen nachgewiesen werden konnten. Diese bisher relativ klare Trennung scheint allerdings nicht mehr so generell gültig zu sein. Unsere

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Prof. Dr. med. O. Hiort e)Analysen und die anderer Gruppen weisen auf einen größeren Umfang von Imprintingstörungen auch in PHP Ia und PHP Ic Patienten hin. Durch die Anschaffung eines Pyrosequencers wird jetzt eine deutlich schnellere und genauere Analyse des Imprintings und der auftretenden Methylierungsstörungen möglich. Zurzeit werden insbesondere PHP Ic und PHP Ia Patient mit Wachstunsstörungen auf Veränderungen im Methylierungsmuster des GNAS Lokus analysiert. f)In dieser randomisierten klinischen Doppelblind-Crossover Studie soll geklärt werden, ob in erwachsenen gonadektomierten Patienten mit kompletter Androgenresistenz positive Effekte auf Lebensqualität und klinisch-metabolische Parameter nachweisbar sind. Die Ergebnisse dieser Studie sollen mit funktionellen Analysen der jeweiligen AR-Mutation korreliert werden um zu klären, ob evtl. Restaktivitäten oder Spleißvarianten zu solchen Effekten beitragen. Die Studie befindet sich zurzeit in der Patientenrekrutierungsphase. g)PHPIc Patienten weisen in der Regel Anzeichen einer AHO trotz normaler Gsα-Aktivität in einen in-vitro Assay aus Erytrhozytenmembranen auf. Mutationen im GNAS-Gen sind normalerweise nicht nachweisbar. In einem Screening von 30 Patienten mit Diagnose PHP Ic haben wir trotz normaler Gsα-Aktivität Mutationen im GNAS-Gen gefunden. Alle Mutationen lagen in extremen C-Terminus des Proteins. Diese Region spielt eine wichtige Rolle für die rezeptorgekoppelte Signaltransduktion. Durch in-vitro Analysen konnten wir zeigen, dass, diese Mutationen selektiv die rezeptorgekoppelte Signaltranduktion vermindern, jedoch in einem rezeptorunabhängigen Assay eine normale cAMP Synthese generieren. Diese Subpopulation der PHP Ic Patienten stellt somit eine Variante der PHP Ia Patienten dar. Die restlichen PHP Ic Patienten werden jetzt auf epigenetische Veränderungen im komplexen GNAS Locus durchmustert. .

Zeitraum a) gesamtes Jahr 2010 b) gesamtes Jahr 2010 c) 01.01.2010 – 30.06.2010 d) 01.04.2010 – 31.12.2010 e) 01.09.2010 – 31.12.2010 f) 01.12.2010 – 31.12.2010

Drittmittel Projektträger

a) EU, EuroDSD, WP3, task2 b) EU, EuroDSD, WP3,task1 c) Industrie, Novo Nordisk d) Industrie, Novo Nordisk e) BMBF f) Universität zu Lübeck - Forschungsförderung

Förderzeitraum

a) 1.5.2008-30.4.2011 b) 1.5.2008-30.4.2011 c) 08.02.2008 – 30.06.2010 d) 03.09.2009 – 31.05.2011 e) 01.09.2010 – 31.08.2013 f) 01.12.2010 – 30.11.2011

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Prof. Dr. med. O. Hiort 1. Ausgegebene Drittmittel in 2010

Sachmittel/Stellen

a) ca. 25.000 € Sachmittel / 1 ¼ MTA-Stellen, 2 Postdoc-Stellen (Biologe/in), ½ Stelle Studienassistenz

b) zusammen mit a) c) - / ¼ Postdoc-Stelle (Ärztin) d) ca. 5.000 € / ½ Stelle Doktorandin e) ca. 500 € / ½ Stelle Ärztin, ½ Stelle Psychlogin f) ca. 7.000 € / ¼ MTA-Stelle

2. Neu eingeworbene Drittmittel in 2010

a) Studie “Comparison of clinical and metabolic effects of testosterone and estrogens in adult gonadectomized patients with 46,XY DSD due to complete androgene insensitivity syndrome (cAIS)” – BMBF–Projekt 01KG1003 – Multizentrisches Projekt mit Gesamtvolumen von 590.207 € (Anteil für Lübeck: ca. 370.000 €)

b) Analyse von Protein-Interaktionen des Androgenrezeptors während der Embryonalentwicklung des äußeren männlichen Genitales – Forschungsförderung – Einzelförderung der Universität zu Lübeck für Dr. Helga Grötsch in Höhe von 37.350 €

c) Aufklärung der Pathogenese des Pseudohypoparathyreoidismus Typ Ic – Forschungsförderung – Einzelförderung der Universität zu Lübeck für Dr. Susanne Thiele in Höhe von ca. 34.718 €

Publikationen aus dem laufenden KEF-Projekt mit IF

1. Originalarbeiten a) erschienen /bzw. im Druck im Jahr 2010

Bens S, Ammerpohl O, Martin-Subero JI, Appari M, Richter J, Hiort O, Werner R, Riepe FG, Siebert R, Holterhus PM. Androgen receptor mutations are associated with altered epigenomic programming as evidenced by HOXA5 methylation. Sex Dev. 2010 (in press) IF:2.985 Ledig S, Hiort O, Scherer G, Hoffmann M, Wolff G, Morlot S, Kuechler A, Wieacker P. (2010). Array-CGH analysis in patients with syndromic and non-syndromic XY gonadal dysgenesis: evaluation of array CGH as diagnostic tool and search for new candidate loci. Hum Reprod 2010 Oct;25(10):2637-46. IF:3.859 Argyriou L, Hiort O, Meinecke P, Wünsch L, Volleth M, Hinrichs F, Caliebe A, Gillessen-Kaesbach G. (2010). A de novo unbalanced translocation leading to partial monosomy 9p23-pter and partial trisomy 15q25.3-qter associated with 46,XY complete gonadal dysgenesis, tall stature and mental retardation. Clin Dysmorphol. 2010 Oct;19(4):190-4. IF:0.521 Jürgensen M, Kleinemeier E, Lux A, Steensma TD, Cohen-Kettenis PT, Hiort O, Thyen U; DSD Network Working Group. Psychosexual development in children with disorder of sex development (DSD)--results from the German Clinical Evaluation Study. J Pediatr Endocrinol Metab. 2010 Jun;23(6):565-78. IF:0.74 Walter KN, Kienzle FB, Frankenschmidt A, Hiort O, Wudy SA, van der Werf-Grohmann N, Superti-Furga A, Schwab KO. Difficulties in diagnosis and treatment of 5alpha-reductase type 2 deficiency in a newborn with 46,XY DSD. Horm Res Paediatr. 2010 Jul;74(1):67-71. IF:1.730

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Prof. Dr. med. O. Hiort Kulle AE, Riepe FG, Melchior D, Hiort O, Holterhus PM. A novel ultrapressure liquid chromatography tandem mass spectrometry method for the simultaneous determination of androstenedione, testosterone, and dihydrotestosterone in pediatric blood samples: age- and sex-specific reference data. J Clin Endocrinol Metab. 2010 May;95(5):2399-409. IF:6.202 Klopocki E, Hennig BP, Dathe K, Koll R, de Ravel T, Baten E, Blom E, Gillerot Y, Weigel JF, Krüger G, Hiort O, Seemann P, Mundlos S. Deletion and point mutations of PTHLH cause brachydactyly type E. Am J Hum Genet. 2010 Mar 12;86(3):434-9. IF:12.303 Lecumberri B, Fernández-Rebollo E, Sentchordi L, Saavedra P, Bernal-Chico A, Pallardo LF, Bustos JM, Castaño L, de Santiago M, Hiort O, Pérez de Nanclares G, Bastepe M. Coexistance of two different pseudohypoparathyroidism subtypes (Ia and Ib) in the same kindred with independent Gs{alpha} coding mutations and GNAS imprinting defects. J Med Genet. 2010 Apr;47(4):276-80. IF:5.751 Thiele S, Werner R, Ahrens W, Hübner A, Hinkel KG, Höppner W, Igl B, Hiort O. Selective deficiency of Gsα and the possible role of alternative gene products of GNAS in Albright hereditary osteodystrophy and Pseudohypoparathyroidism type Ia. Exp Clin Endocrinol Diabetes. 2010 Feb;118(2):127-32. IF:1.69 Holterhus PM, Bebermeier JH, Werner R, Demeter J, Richter-Unruh A, Cario G, Appari M, Siebert R, Riepe F, Brooks JD, Hiort O. (2009). Disorders of sex development expose transcriptional autonomy of genetic sex and androgen-programmed hormonal sex in human blood leukocytes. BMC Genomics 10:292, IF:3.76

b) eingereicht

Celia Zazo, Susanne Thiele, Cesar Martín, Eduardo Fernandez-Rebollo, Lorea Martinez-Indart, Ralf Werner, Intza Garin, Spanish PHP Group, Olaf Hiort, Guiomar Perez de Nanclares. Gsα activity is diminished in erythrocyte membranes of patients with pseudohypoparathyroidism due to epigenetic alterations at the GNAS locus Thiele S, de Sanctis L, Werner R, Grötzinger J, Aydin C, Jüppner H, Bastepe M, Hiort Functional characterization of GNAS mutations found in patients with pseudohypoparathyroidism type Ic reveal a new subgroup of pseudohypoparathyroidism affecting selectively Gsα-receptor interaction. Werner R, Kulle A, Sommerfeld I, Riepe FG, Wudy S, Hartmann MF, Merz H, Döhnert U, Bertelloni S, Holterhus PM, Hiort O. Origin of testosterone synthesis in patients with 17β-hydroxysteroid dehydrogenase 3 deficiency.

2. Buchbeiträge Werner R, Grötsch H, Hiort O. (2010). 46,XY disorders of sex development – the undermasculinised male with disorders of androgen action. Best Pract Res Clin Endocrinol Metab. Apr;24(2):263-77. Review. IF:3.893 Bertelloni S, Hiort O. 2010 Disorders of sex development. Preface. Sex Dev. Sep;4(4-5):191. IF:2.985

3. Anderes Dissertationen und andere Abschlüsse Dissertationen: Jenny Schütt: Funktionelle Charakterisierung von Androgenrezeptormutationen Inken Sommerfeld: Androgenmetabolismus in peripheren Genitalhautfibroblasten von

Patienten mit 17β-Hydroxysteroiddehydrogenase 3-Mangel.

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Prof. Dr. med. O. Hiort Julia Gesing: Androgenresistenz - Funktion und Phänotyp. In-vitro Charakterisierung definierter Mutationen des Androgenrezeptors. Zhi Gang Gao: Androgen Receptor coregulators are expressed during mouse GT

development. Laufende Dissertationen: Merle Thieme: Screening neuer Mutationen im Phex-, FGF23- und DMP1- Gen bei Patienten

mit hypophosphatämischer Rachitis Janina Kalk: Vergleich der Androgenresponsivität humaner Genitalhautfibroblasten unter

Monolayer und Matrix-basierten 3D-Kulturbedingungen Marlene Kunert: Identifikation von Koregulatoren des Androgenrezeptors aus dem

Genitalhöcker männlicher Mausembryonen. Ein Hefe-2-Hybrid-Ansatz. Bettina Brix: Einfluss von genetischen und epigenetischen Veränderungen im GNAS-Gen auf

die Gsα-Aktivität und GHRH Funktion Mona Ellaithi: Disorders of Sexual Development (DSD) in Sudanese patients.

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Prof. Dr. med. S. Ibrahim Prof. Dr. med. S. Ibrahim Klinik für Dermatologie und Venerologie Projekt 1 Genetics of autoimmunity to structural components of the skin 1. Fragestellung:

A- Identification of susceptibility genes for pemphigus vulgaris B- Mapping genes controlling tissue damage in EBA C- Defining the role of the mitochondrial genome in autoimmunity

2. Methodik: Molecular genetics, animal models of autoimmunity 3. Ergebnisse: A- To identify susceptibility genes for pemphigus vulgaris we plan to perform the first genome wide association study in humans. To achieve this aim we have organized an international consortium including groups from Germany, UK, Greece, Turkey, Egypt, Kuwait and Israel. The first stage, a genome scan using illumina microrrays carrying 200000 SNPs, is underway. We expect the results later this year. Replication studies are planned for 2011. B- To study more complex aspects of blistering diseases genetics, e.g. gene-gene and gene-environment interactions, we are utilizing the mouse model EBA. In the first state conducted in 2009-2010 we established the mouse resources needed for gene mapping namely the autoimmunity advanced intercross line. Using this resource we mapped the basic quantitative trait loci controlling disease phenotypes. In 2010 we plan to identify the first loci mediating gene-environment (microbiota) interactions. C. In our earlier studies we showed that mitochondrial genome polymorphism contribute to disease susceptibility. To define the pathways involved, we developed a series of mouse strains carrying mutations in the mitochondrial genome (conplastic strains). Those showed differential susceptibility to diseases. In 2011 we plan to continue our studies to define the molecular and cellular pathway s involved.

Zeitraum 01.01.2010-31.12.2010

Drittmittel Projektträger DFG Förderzeitraum 01.01.2009-31.12.2012 Fördervolumen Sachmittel/Stellen 3 Stellen (Gesamt: € 390 000) 1. Ausgegebene Drittmittel in 2010 Sachmittel/Stellen 134.400,- € 2. Neu eingeworbene Drittmittel in 200x

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Prof. Dr. med. S. Ibrahim

Publikationen aus dem laufenden KEF-Projekt mit IF 1. Originalarbeiten a) erschienen /bzw. im Druck im Jahr 2009-2010 b) eingereicht a) 1- Ludwig, RJ; Recke, A; Bieber, K; Müller, S; de Castro Marques, A; Banczyk, D; Hirose, M; Kasperkiewicz, M; Ishii, N; Schmidt, E; Westermann, J; Zillikens, D; Ibrahim, S. Generation of antibodies of distinct subclasses and specifity is linked to H2s in an active mouse model of epidermolysis bullosa acquisita . J. Inv. Dermat. 2010, in press. IF:5.5 2- Kunz M, Ibrahim SM. Cytokines and cytokine profiles in human autoimmune diseases and animal models of autoimmunity. Mediators Inflamm. 2009:979258. Epub 2009 Oct 26. IF:2 3- Mikkat S, Lorenz P, Scharf C, Yu X, Glocker MO, Ibrahim SM. MS characterization of qualitative protein polymorphisms in the spinal cords of inbred mouse strains. Proteomics. 2010 Mar;10(5):1050-62. IF: 4.4 4- Yu X, Wester-Rosenlöf L, Gimsa U, Holzhueter SA, Marques A, Jonas L, Bauer K, Kunz M, Nizze H, Tiedge M, Holmdahl R, Ibrahim SM. The mtDNA nt7778 G/T polymorphism affects autoimmune diseases and reproductive performance in the mouse. Hum Mol Genet. 2009 Dec 15;18(24):4689-98. IF:7.4 5- Xinhua Yu, Ulrike Gimsa, Lena Wester-Rosenlöf, Ellen Kanitz, Winfried Otten, Manfred Kunz, and Saleh M. Ibrahim. Dissecting the effects of mtDNA variations on complex traits using mouse conplastic strains. Genome Research, 19(1):159-65. IF: 11.3 6- Yu X, Teng H, Marques A, Ashgari F, Ibrahim SM. High resolution mapping of Cia3: a common arthritis quantitative trait loci in different species.J Immunol. 2009;182(5):3016-23. IF:5.6 2. Buchbeiträge keine 3. Anderes keine 4. Dissertationen und andere Abschlüsse keine Projekt 2 Fine mapping and positional cloning of the Cia27 quantitative trait gene(s) 1. Fragestellung: Identification of genes controlling autoantibody production in mouse models of rheumatoid arthritis 2. Methodik: Molecular genetics, animal models of autoimmunity

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Prof. Dr. med. S. Ibrahim 3. Ergebnisse: We previously identified a Quantitative Trait Locus (QTL), on chromosome 5 namely Cia27, controlling the antibody response in CIA by means of intercross analysis between the susceptible DBA strain and the resistant FVB strain. Originally, the confidence interval of this QTL was 43 Mb but it was refined to 4.1 Mb by an Advanced Intercross Line (AIL). Using a new QTL fine-mapping approach, Haplotype Sharing Analysis, we identified 6 candidate genes. Further congenic mapping pointed to one of these genes as the main candidate. By sequencing of the coding region of the 6 candidates we discovered 3 non-synonymous substitutions between DBA and FVB in our main candidate as well as in a different candidate. Additionally, we performed a genome-wide expression profiling to identify strain-specific differentially expressed genes. At present, we are confirming our findings using additional Cia27 congenic mice. These are carrying fragments from 6 different strains with resistant genome on the susceptible B10.q and DBA backgrounds. Future studies will aim at identifying the cell type where our gene is expressed and analyzing the role of the susceptibility gene in CIA. For that we are generating a tissue-specific knock out mouse and establishing an in vitro knockdown assays.

Zeitraum 01.01.2010-31.12.2010

Drittmittel Projektträger DFG Förderzeitraum 01.06.2009-31.05.2011 Fördervolumen Sachmittel/Stellen „ Stellen (Gesamt: 190 000) 1. Ausgegebene Drittmittel in 2009 Sachmittel/Stellen 69.000,- € 2. Neu eingeworbene Drittmittel in 2009

Publikationen aus dem laufenden KEF-Projekt mit IF 2. Originalarbeiten

a) erschienen /bzw. im Druck im Jahr 2009-2010 b) eingereicht a) 1- Tu-Rapp H, Pu L, Marques A, Kulisch C, Yu X, Gierer P, Ibrahim SM, Vollmar B. Genetic control of leucocyte--endothelial cell interaction in collagen-induced arthritis. Ann Rheum Dis. 2010 Mar;69(3):606-10. IF:8.1 2- Martin-Trujillo A, van Rietschoten JG, Timmer TC, Milena Rodriguez F, Huizinga TW, Tak PP, Marsal S, Ibrahim SM, Dijkmans BA, van der Pouw Kraan TC, Verweij CL. Loss of imprinting of IGF2 characterizes high IGF2mRNA-expressing type of Fibroblast-like Synoviocytes in Rheumatoid Arthritis. Ann Rheum Dis. 2010 Jun;69(6):1239-42. IF: 8.1 2. Buchbeiträge keine

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Prof. Dr. med. S. Ibrahim 3. Anderes keine


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Prof. Dr. med. J. Klein

Prof. Dr. med. J. Klein Medizinische Klinik I

Projekt Regulatoren der Fettgewebsfunktion und Kontrollmechanismen der Energiehomöostase

1. Fragestellung: Das Kortikosteroidsystem spielt eine wichtige Rolle in der Pathogenese des Metabolischen Syndroms und seiner kardiovaskulären Komplikationen. So führt in Mäusen die Inhibierung bzw. die Aktivierung des corticosterone-reactivating enzyme 11β-hydroxysteroid dehydrogenase type 1 (11β−HSD-1) im Fettgewebe zur Prävention oder Induktion der charakteristischen Merkmale des Metabolischen Syndroms. Lange Zeit wurde vermutet, dass die Wirkung der Kortikosteroidhormone im Adipozyten ausschließlich durch zytosolische Glukokortikoidrezeptoren (GR) vermittelt wird. Wir und andere haben kürzlich den Mineralokortikoidrezeptor (MR) als neues Ziel für die Modulation von Adipozytenfunktionen identifiziert. Bekannt ist, dass der MR Einfluss auf die Adipogenese der Fettzellen nimmt, seine genaue Rolle in der Kontrolle der Fettzellbiologie und deren Dysfunktion ist allerdings bisher nur ansatzweise aufgeklärt. Unser aktuelles Projekt befasst sich mit der Identifizierung neuer physiologischer und therapeutisch nutzbarere Regulatoren der Fettgewebsfunktion mittels Modulation des Kortikosteroidsystems. . 2. Methodik: Als Modellsystem verwendet unsere Arbeitsgruppe murine Fettzelllinien aus braunen bzw. weißen Fettdepots. Ergänzt werden diese durch die Generierung neuer Adipozytenlinien aus verschiedenen knockout Mausmodellen. Die in vitro verwendeten Techniken umfassen zellbiologische, molekularbiologische und proteinbiochemische Methoden. Analysen verschiedener zellfunktioneller Assays zur Messung von Enzymaktivitäten, zellulärer Glukoseaufnahme, Protein-, Glykogen- und Lipid-Synthese sind etabliert. Durch RNA-Interferenz ist es uns außerdem möglich stabile oder transiente knock-downs verschiedener Schlüsselgene der Adipozytenfunktionen herbeizuführen. Zusätzlich sind Methoden zur Charakterisierung mitochondrialer Funktionen einschließlich der Messung des Sauerstoffverbrauchs in Fettzellen etabliert.

3. Ergebnisse: Im Zeitraum 2010 standen Untersuchungen zur Rolle des MR und GR in der Adipozytenbiologie im Vordergrund. Hier konnten wir erstmalig einen gegensätzlichen Einfluss von MR und GR auf metabolische und inflammatorische Adipozytenfunktionen aufzeigen. So bewirkte die selektive Stimulation des GR eine antiinflammatorisches Adipokinprofil, wohin gegen die Aktivierung des MR proinflammatorisch wirkte. Darüber hinaus konnte die Rolle der Kortikosteroidrezeptoren währende der Adipogenese bestimmt werden. Unter Verwendung der, im Rahmen dieses Projektes entwickelten MR bzw. GR knock-out Zelllinien, zeigte sich eine leicht verminderte Fettzelldifferenzierung in GR (-/-) Adipozyten während der frühen Adipogenese. MR (-/-) Zellen dagegen waren nicht mehr in der Lage Lipide zu akkumulieren. Des Weiteren wurde der Einfluss von GR und MR auf die Thermogeneseaktivität der Fettzellen analysiert. Die selektive Aktivierung des MRs führte zur Initiierung einer Transdifferenzierung von ernergiespeichernden weißen in energieabgebende braune Adipozyten. Selektive Modulationen des MRs/GRs könnten demnach neue pharmakotherapeutische Möglichkeiten zur Behandlung der Kernkomponenten des Metabolischen Syndroms darstellen.

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Prof. Dr. med. J. Klein

Zeitraum 2008-2011


1) Deutsche Forschungsgemeinschaft 2) BMBF: Kompetenznetz Adipositas

Förderzeitraum

1) 2007-2010 2) 2008-2011

Fördervolumen 1) 152.000 € 2) 187.000 €

Sachmittel/Stellen für 2010 A. Sachmittel: € 75.000 B. Stellen: 2X TV-L E13; TV-L E9 1. Ausgegebene Drittmittel in 2010 Sachmittel/Stellen A. Sachmittel: € 35.000 B. Stellen: 12Mon TV-L E13, 12Mon TV-L E9

Publikationen aus dem laufenden KEF-Projekt mit IF 1. Originalarbeiten a) erschienen /bzw. im Druck im Jahr 2010 Arginine-vasopressin directly promotes a thermogenic and pro-inflammatory adipokine expression profile in brown adipocytes. Küchler S, Perwitz N, Schick RR, Klein J, Westphal S. Regul Pept. 2010 Sep 24;164(2-3):126-32. Epub 2010 Jun 8 IF: 2,16

Cold-induced alteration of adipokine profile in humans. Iwen KA, Wenzel ET, Ott V, Perwitz N, Wellhöner P, Lehnert H, Dodt C, Klein J. Metabolism. 2010 Apr 26. [Epub ahead of print] IF: 2,588 The balance between gluco- and mineralo-corticoid action critically determines inflammatory adipocyte responses. Hoppmann J, Perwitz N, Meier B, Fasshauer M, Hadaschik D, Lehnert H, Klein J. J Endocrinol. 2010 Feb;204(2):153-64. IF: 2,86 Cannabinoid type 1 receptor blockade induces transdifferentiation towards a brown fat phenotype in white adipocytes. Perwitz N, Wenzel J, Wagner I, Büning J, Drenckhan M, Zarse K, Ristow M, Lilienthal W, Lehnert H, Klein J. Diabetes Obes Metab. 2010 Feb;12(2):158-66. IF: 4,126

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Prof. Dr. med. J. Klein 3. Anderes

Dissertationen und andere Abschlüsse Eike Wenzel: Medizinische Dissertation (Dr. med.): „magna cum laude“ Nina Poll: Medizinische Dissertation (Dr. med.):

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Prof. Dr. med. M. Kunz

Prof. Dr. med. M. Kunz

Klinik für Dermatologie, Zentrum für Entzündungs-medizin, CCIM)

Projekt

Identifikation von Osteopontin-abhängigen Gen- und Proteintargets und funktionelle Analysen zu deren Rolle für die Melanommetastasierung 1. Fragestellung: Osteopontin ist ein wichtiger Wachstumsfaktor für das maligne Melanom und andere maligne Tumoren. Die genauen Mechanismen, wie Osteopontin seine Wirkung in Tumorzellen vermittelt sind bislang unbekannt. Offenbar induziert Osteopontin unter anderem Matrixmetalloproteinasen. Dies kann aber seine starke pro-proliferative Wirkung nicht erklären. 2. Methodik: Zur Identifikation von Genen und Proteinen, die von Ostopontin induziert oder Osteopontin-abhängig exprimiert werden, wurde eine Proteomanalyse nach Osteopontin Knockdown durchgeführt. Die Proteomanalyse erfolgte mittels 2D-Gelelektrophorese und Massenspektrometrie. 3. Ergebnisse: Insgesamt wurden 850 Proteine identifiziert. Als differentiell wurden in mehreren Parallelansätzen 4 Kandidatengene gefunden. In nachfolgenden Untersuchungen wurden für die jeweiligen Gene wiederum stabile Transfektanten hergestellt und ihre Wirkung auf die zelluläre Proliferation und Migration untersucht. Letztlich wurden dann in Vorbereitung auf Tierversuche stabile Transfektanten für das Luziferasegen hergestellt, in denen zusätzlich ein Kandidatengen ausgeschaltet werden soll.

Zeitraum: 2 Jahre (bis 30.10.2010) Drittmittel Projektträger Erwin und Gertrud Roggenbuckstiftung für Tumorforschung Förderzeitraum 2008-2010 Fördervolumen 50.000.- €/Jahr Sachmittel/Stellen: Sachmittel 20.000.- € (2 Jahre), 1 MTA für 2 Jahre 1. Ausgegebene Drittmittel in 2010: Sachmittel/Stellen: Sachmittel 3.500.- €; MTA: 35.000.- € 2. Neu eingeworbene Drittmittel in 2010 Keine Publikationen aus dem laufenden KEF-Projekt mit IF 1. Originalarbeiten a) erschienen /bzw. im Druck im Jahr 2010 b) eingereicht a) keine b) (in Vorbereitung) 2. Buchbeiträge keine 3. Anderes keine Dissertationen und andere Abschlüsse keine

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Prof. Dr. med. T. Kurz/ Prof. med. Dr. J. Weil Prof. Dr. med. T. Kurz/ Prof. Dr. med. J. Weil Medizinische Klinik II

Projekt Bedeutung des Phospholipase D Signaltransduktionsweges am Herzen 1. Fragestellung: In experimentellen Untersuchungen wurden Mechanismen der neurohumoralen Aktivierung auf Rezeptorebene und im Hinblick auf die Signaltransduktionswege unter pathologischen Bedingungen der Myokardischämie und –hypertrophie charakterisiert. Besonderes Interesse gilt dabei der kardialen sympathischen Neurotransmission bei Patienten mit Typ II Diabetes mellitus, bei denen in einem Drittel der Fälle eine kardiovaskuläre Neuropathie vorliegt. Experimentelle Untersuchungen konnten zeigen, dass Veränderungen im Phospholipase D (PLD)/Phosphatidatphosphohydrolase (PAP)-Signaltransduktionsweg mit konsekutiver Bildung des PKC-Aktivators Diacylglycerol möglicherweise entscheidend für die gestörte Ca2+-Homöostase des diabetischen Kardiomyozyten sind. 2. Methodik: Zur Bearbeitung der Fragestellung wurden biochemische und molekularbiologische Methoden, sowie experimentelle Modelle (z.B. working heart) zur funktionellen Charakterisierung eingesetzt. 3. Ergebnisse: 1) Die funktionelle Bedeutung des Phospholipase D Signaltransduktionsweges am Herzen ist bislang unzureichend untersucht. Wir generierten daher transgene Mäuse mit herzspezifischer Überexpression der humanen PLD2 (hPLD2-TG). Herzen von 12-Wochen alten hPLD2-Mäusen zeigen sowohl makroskopisch als auch auf kardiomyozytärer Ebene Zeichen einer Myokardhypertrophie. Zudem zeigt sich eine signifikante Zunahme der Expression der Hypertrophie-assoziierten Gene ANP, ß-MHC und alpha-Actin im Myokard der hPLD2-TG Tiere. Strukturell findet sich eine deutliche Zunahme des interstitiellen fibrillären Kollagens als Zeichen einer interstitiellen Fibrose. Darüberhinaus konnten wir zeigen, dass der PLD Signaltransduktionsweg bei den neurohumoral (Noradrenalin und Angiotensin) vermittelten hypertrophen Effekten am Herzen eine entscheidende Rolle zu spielen. 2) Untersuchungen der eigenen Arbeitsgruppe konnten molekulargenetisch erstmals Zusammenhänge zwischen der Adipositas und Varianten im Lipin 1 Gen dokumentieren. Weiterhin konnten wir zeigen, dass Lipin 1 biochemisch-funktionell eine Phosphatidat Phosphohydrolase 1 (PAP1) Isoenzymaktivität besitzt und im Herzen exprimiert wird. Die Phosphatidat Phosphohydrolase 1 (PAP1) spielt eine entscheidende Rolle in der Lipidhomöostase. Da die Lipidhomöostase bei Patienten mit diabetischer Kardiomyopathie häufig verändert ist, hypothetisierten wir, dass das Myokard im Rahmen eines Typ 2 Diabetes mellitus durch Veränderungen der PAP1 Expression und Aktivität gekennzeichnet ist, und dass die kardiale PAP1 Aktivität mit einer abnormalen Lipin Expression assoziiert ist. Im tierexperimentellen Modell des Typ II Diabetes (diabetische ZDF-fa/fa Ratten) zeigt sich eine signifikant niedrigere linksventrikuläre PAP1 Aktivität im Vergleich zu nicht-diabetischen Kontrolltieren. Darüberhinaus findet sich eine hoch signifikante Korrelation der PAP1 Aktivität mit der Lipin-1 and Lipin-3 mRNA Expression in den ZDF Ratten. Übereinstimmend mit diesen Befunden, ist im humanen atrialen Myokard die PAP1 Aktivität signifikant niedriger bei Patienten mit Diabetes mellitus im Vergleich zur nichtdiabetischen Kontrollgruppe. Die Befunde weisen daraufhin, dass die veränderte kardiale PAP1 Aktivität bei Diabetikern zur metabolischen Dysfunktion des diabetischen Herzens beiträgt.

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Prof. Dr. med. T. Kurz/ Prof. med. Dr. J. Weil

Zeitraum 1.1.2010 bis Juli.2010

Drittmittel Projektträger 1. MUL-Förderung Dr. F. Schütte (Bedeutung von Lipin 1 für die Pathogenese

der diabetischen Kardiomyopathie. Vom Gen zur Funktion) 2. Drittmittel

Förderzeitraum 1. 2008-2010 Fördervolumen Sachmittel/Stellen 1. Sachmittel: 15000 Euro; Stellen: BAT Vb ½ für 2 Jahre 2. Sachmittel: 30000 Euro 1. Ausgegebene Drittmittel in 2010 Sachmittel/Stellen Sachmittel: 5000 Euro Stellen: BAT Vb und BAT Vb ½ 2. Neu eingeworbene Drittmittel in 2010 5000 Euro (TRACER-Studie)

Publikationen aus dem laufenden KEF-Projekt mit IF 1. Originalarbeiten a) erschienen /bzw. im Druck im Jahr 2010 Burgdorf C, Schäfer U, Richardt G, Kurz T. U73122, an aminosteroid phospholipase C inhibitor, is a potent inhibitor of cardiac phospholipase D by a PIP2-dependent mechanism. J Cardiovasc Pharmacol. 2010 Jun;55(6):555-9. Burgdorf C, Hänsel L, Heidbreder M, Jöhren O, Schütte F, Schunkert H, Kurz T. Suppression of cardiac phosphatidate phosphohydrolase 1 activity and lipin mRNA expression in Zucker diabetic fatty rats and humans with type 2 diabetes mellitus. Biochem Biophys Res Commun. 2009 Dec 4;390(1):165-70. IF: 2,648 2. Buchbeiträge

3. Anderes

Dissertationen und andere Abschlüsse

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Dr. med. J. Köchling

Dr. med. J. Köchling Klinik für Kinder- und Jugendmedizin

Projekt Präklinische Untersuchung von Leukämie-spezifischer DNA-Vakzinierung zur Behandlung von minimal residual disease bei Ph+ akuter lymphoblastischer Leukämie im syngenen Mausmodell 1. Fragestellung: Die akute lymphoblastische Leukämie (ALL) ist die häufigste maligne Erkrankung im Kindes- und Jugendalter. Trotz sehr guter Gesamtprognose erleiden ca. 20% der Patienten mit ALL ein Rezidiv, wobei nur 35-40% der Rezidivpatienten dauerhaft geheilt werden können. Die langfristige Überlebenschance bei erwachsenen Patienten mit ALL beträgt derzeit weniger als 40%. Besonders ungünstig ist die Prognose von Patienten mit Philadelphia Chromosom positiver akuter lymphoblastischer Leukämie (Ph+ ALL). Deshalb ist hier die Entwicklung neuer Therapiestrategien zur Rezidivprophylaxe dringend erforderlich. Nach Reduktion der Leukämiezellzahl durch Polychemotherapie kommt dem Immunsystem generell eine entscheidende Rolle für die Eliminierung residueller Lymphoblasten und damit für eine dauerhafte Remission zu. Die Fragestellung des Projekts ist die Evaluierung einer leukämiespezifischen DNA-Vakzine im syngenen Mausmodell. Hiebei sollte die präventive und therapeutische Effizienz gegenüber Ph+ ALL untersucht werden. Ferner wurde der Synergismus der DNA-vakzine mit 6-Mercaptopurin oder Anthocyanen untersucht. Das Projekt soll als Basis für eine geplante Rezidivprophylaxe und Behandlung von MRD (minimal residual disease) bei Patienten mit Ph+ ALL dienen. 2. Methodik: Die Experimente wurden mit immunkompetenten Balb/c Mäusen und der syngenen murinen pre-B ALL Zellinie BM185 durchgeführt, die durch retrovirale Transduktion von Balb/c Knochenmarkstammzellen mit dem humanem Fusionsgen BCR-ABL generiert wurde. Die Mäuse erhalten eine letale subkutane Dosis BM185 Zellen, die nach 3 Wochen bei zu einem Tumor > 2cm Ø führt. Die Vakzinierungen erfolgen durch intrakutane Injektion mit einem neu entwickelten nicht-viralen Genexpressions-System, dem MIDGE-Vektor (minimalistic immunogenically defined gene expression vector). Die DNA-Vakzine wurde im protektiven Modus 4 und 1 Woche vor dem Leulämiechallenge und im therapeutischen Modus am Tag 2 und 9 nach dem Leukämiechallenge durchgeführt. Die Vakzine wurde durch Integration verschiedener DNA--Komponenten und verschiedener Applikationsstechniken optimiert. Die optimierte Vakzine enhält neben leukämiespezifischen BCR-ABL Gensequenzen die cDNA von GM-CSF und IL-12. Als toll-like Rezeptor-Agonist wurde das DNA-Molekül dSLIM (double stem-loop immunomodulator) mit 6 CpG Sequenzen eingesetzt. Nach subkutaner Injektion der Leukämiechallengedosis erfolgte die Leukämiequantifizierung mittels täglicher Messung des Tumorvolumens. Als biometrische Parameter dienten die tumorfreie Lebenszeit, die Gesamtlebenszeit, die Überlebensrate und die Tumorgrösse. Als funktionelle Assays wurden der 51Cr-Release Assay, sowie CD8+, CD4+- T-Zell- und NK-Zell-Depletions Assays durchgeführt. Ferner führten wir bei verschiedenen Leukämiezellinien den Alamar Blue Assay zum Nachweis der Proliferationshemmung und den Caspase-Assay zum Nachweis der Induktion der Caspasen 3, 8 und 9 bei in vitro Experimenten mit 6-Mercaptopurin, Imatinib, Cyanidin, Delphinidin und Beerenextrakten durch. 3. Ergebnisse: Die Immunisierung mit kompletter Vakzine (BCR-ABL/GM-CSF/dSLIM) führt zu einer Protektion gegenüber letalem Leukämiechallenge. Die mittlere tumorfreie Lebenszeit war signifikant länger (p=0.019)als bei nicht vakzinierten Kontrollen. Ebenso war die mittlere gesamte Lebenszeit signifikant länger (p=0.008) als bei nicht vakzinierten Kontrollen. Es

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Dr. med. J. Köchling überlebten 4/15 der mit BCR-ABL/GM-CSF/dSLIM vakzinierten Mäuse (27%) gegenüber 0/10 (0%) der Kontrollgruppe. Im 51Cr-Release-Assay zeigte sich im Vergleich zur Kontrolle eine spezifische Lyse bei vakzinierten Mäusen. Leukämiespezifische Sequenzen (BCR-ABL) konnten 36h nach GeneGun Vakzinierung als mRNA in muriner Haut nachgewiesen werden. Bei den Immunisierungsexperimenten waren leukämiespezifische Sequenzen (BCR-ABL) erforderlich. Die Basis-Vakzine (BCR-ABL/GM-CSF/dSLIM) konnte durch DNA-Komplexierung mit Poly(β-Aminoester) in Nanopartikel optimiert werden. So war die mittlere tumorfreie Lebenszeit und die Gesamtlebenszeit signifikant länger als bei der Kontrollgruppe und 7/18 (39%) Mäuse überlebten tumorfrei. Während die Kovakzinierung mit dem kostimulatorischen Molekül CD40-L keine Verbesserung gegenüber der Basis-Vakzine (BCR-ABL/GM-CSF/dSLIM) zeigte, führte die Kovakzinierung mit Interleukin 12 und Interleukin 27 zu einer signifikanten Verbesserung der Vakzineffizienz. Die Vakzine BCR-ABL/GM-CSF/IL-12/dSLIM führte im protektiven Modus zu einem tumorfreien Überleben von 91% der Mäuse. In CTL-Assays konnten wir zeigen, dass leukämiespezifische Sequenzen (BCR-ABL) für die Effizienz der Vakzine entscheidend sind, was die Induktion einer erworbenen Immunantwort impliziert. Nach Zelldepletionen mit anti CD8 T Zell AK, anti CD4 T Zell AK oder anti NK Zell AK (asialo GM1) an den Tagen -35, -32, -29, -24 -21, -17, -14, -11, -7, und -3 zeigte sich, dass sowohl CD4+ T-Zellen, CD8+ T-Zellen als auch NK-Zellen eine Rolle für die anti-leukämische Wirkung der Vakzine spielen. Insbesondere führte die selektive Depletion der CD4+ T-Zellen oder der NK-Zellen zur signifikanten Reduzierung der tumorfreien und gesamten Lebensdauer im Vergleich zur nicht depletierten Kontrolle und einem Absinken der Überlebensrate von 78% auf 0%. Die Untersuchungen zeigen, dass für die Vakzinwirkung sowohl eine angeborene als auch eine erworbene Immunreaktion eine Rolle spielen. Mit dem Ziel, die klinische Situation von minimal residual disease (MRD) im Mausmodell abzubilden, verglichen wir die Effizienz der DNA-Vakzine (BCR-ABL/GM-CSF/IL-12/dSLIM) auch im therapeutischen Modus mit Imatimib, 6-Mercaptopurin, den Anthocyanen Cyanidin und Delphinidin sowie unfraktioniertem Beerenextrakt. Die Vakzinierungen erfolgten an den Tagen 2 und 9 nach dem Leukämiechallenge am Tag 0. Die Applikation von Imatimib, Cyanidin, Delphinidin oder Beerenextrakt zeigte keine längere tumorfreie und gesamte Lebenszeit im Vergleich zur Kontrollgruppe, und die Überlebensrate betrug 0%. Die Applikation von 6-Mercaptopurin führte zur signifikant längeren tumorfreien und gesamten Lebenszeit im Vergleich zur Kontrollgruppe und einer Überlebensrate von 10%. Die alleinige Vakzinierung an den Tagen 2 und 16 führte zu einer Überlebensrate von 58% und einer signifikant längeren tumorfreien und gesamten Lebensdauer. Während die Kombinationsbehandlung mit der DNA-Vakzine und Imatinib, Cyanidin oder Delphinidin keine signifikante Verbesserung der biometrischen Parameter zeigte, führte die Kombinationsbehandlung mit der DNA-Vakzine und Beerenextrakten oder 6-Mercaptopurin zur signifikant längeren tumorfreien und gesamten Lebenszeit im Vergleich zur DNA-Vakzine allein und einer Überlebensrate von 90% bzw. 100%. Hiermit konnten wir eine synergistische Wirkung von leukämiespezifischer DNA-Vakzine und 6-Mercaptopurin bzw. anthocyanin-reichem Beerenextrakt nachweisen.

Zeitraum 01.09.2006 – 31.10.2010

Drittmittel Projekttitel: Präklinische Untersuchung von Leukämie-spezifischer DNA-

Vakzinierung zur Behandlung von minimal residual disease bei Ph+ akuter lymphoblastischer Leukämie im syngenen Mausmodell

Projektträger: José Carreras Leukämie-Stiftung e.V. Fördervolumen: 230.400,- € Förderzeitraum: 01.09.06 – 31.01.10

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Dr. med. J. Köchling Projektträger: Lübeck Hilfe für krebskranke Kinder e.V. Fördervolumen: 33.000,- € Förderzeitraum: 01.10.08 – 31.10.10 Projekttitel: DNA-Vakzinierung und Behandlung mit Anthozyanen zur Rezidiv-

prophylaxe der akuten lymphoblastischen Leukämie Projektträger: Lübeck Hilfe für krebskranke Kinder e.V. Fördervolumen: 17.538,- € Förderzeitraum: 18.02.10 – 31.10.10 Sachmittel/Stellen 2010 Die Dipl. Biologin Frau Y. Rott (volle Stelle) wurde bis zum 15.12.09 von der José Carreras Leukämie-Stiftung e.V. und vom 16.12.09 - 15.07.10 aus diversen Drittmitteln der Klinik für Kinder- und Jugendmedizin Lübeck finanziert. 1. Ausgegebene Drittmittel 2006 - 2010: Jahr 2006 Jahr 2007 Jahr 2008 Jahr 2009 Personalkosten: 18.885,94 € 17.180,76 € 26.957,21 € 28.530,80 € 7.514,16 € 30.024,18 € 22.705,96 € ______________________________________________________________ Verbrauchskosten: 4.729,10 € 19.339,84 € 21.479,87 € 24.750,91 € Reisekosten: 0,00 € 2.844,82 € 304,60 € 3.186,49 € Insgesamt: 31.129,2 € 69.389,6 € 71.447,64 € 56.468,20 € 2. Neu eingeworbene Drittmittel in 2010: 17.538,- € Lübeck Hilfe e.V.

3. Beantragte Drittmittel Projekttitel: Rezidivprophylaxe bei akuter lymphoblastischer Leukämie

durch Survivin-Minigen DNA-Vakzine Projektträger: José Carreras Leukämie-Stiftung e.V. Fördervolumen: 281.800,- € Förderzeitraum: 01.06. 11 - 31.05.13

Publikationen aus dem laufenden KEF-Projekt mit IF 1. Originalarbeiten und Abstracts Köchling J, Rott Y, Arndt S, Green J, Anderson D, Langer R, Stripecke R, Schmidt M, Henze G, Bucsky P: Prevention of Ph+ acute lymphoblastic leukaemia by DNA vaccination using a non-viral vector system and nanoparticle delivery. Eur J Paed 167: 371, 2008.

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Dr. med. J. Köchling Köchling J, Prada JJ, Bahrami M, Stripecke R, Seeger K, Henze G, Wittig B, Schmidt M: Anti-tumor effect of DNA-based vaccination and dSLIM immunomodulatory molecules in mice with Ph+ acute lymphoblastic leukaemia. Vaccine. 26: 4669-4675, 2008. Rott Y, Arndt S, Green J, Anderson D, Stripecke R, Schmidt M, Westermann J and Köchling J: DNA vaccination against Ph+ ALL using a nonviral vector system and nanoparticle delivery. 2. Rostocker Symposium für Tumorimmunologie im Kindesalter. 14.-15.03.2008. Rott Y, Arndt S, Green J, Anderson D, Stripecke R, Schmidt M, Westermann J and Köchling J: DNA-Vakzine zur Behandlung minimaler Resterkrankung (MRD) bei ALL. 2. Lübecker Doktorandentag. 04.06.2008 Rott Y, Arndt S, Green J, Anderson D, Stripecke R, Schmidt M, Wittig B and and Köchling J: Opimization of a BCR-ABL specific DNA vaccine against Ph+ ALL using a nonviral vector system and nanoparticle delivery. Blood 112: 4625, 2008. Rott Y, Arndt S, Green J, Stripecke R, Schmidt M, und Köchling J: CD8+ T-Zellen und NK- Zellen vermitteln die protektive Wirkung einer Ph+ ALL spezifischen DNA-Vakzine. 3. Rostocker Symposium für Tumorimmunologie im Kindesalter. 27.-28.03.09. Rott Y, Arndt S, Green J, Stripecke R, Wittig B, Schmidt M, and Köchling J: CD8+ T cells and natural killer cells are essential for the immunization by a BCR-ABL-specific DNA vaccine against Ph+ ALL. Mol Ther 17: S155, 2009. Rott Y, Arndt S, Marschke C, Stripecke R, Wittig B, Schmidt M and Köchling J: Synergism between Imatinib mesylate and a BCR-ABL-specific DNA vaccine against pre-established Ph+ acute lymphoblastic leukemia in syngeneic mice. Blood 114: 1201, 2009. Rott Y and Köchling J: Synergismus von BCR-ABL spezifischer DNA-Vakzine und Imatinib als Rezidivprophylaxe bei Ph+ akuter lymphoblastischer Leukämie im syngenen Mausmodell. Pädiatrie hautnah 22: 266-267, P43, 2010. Rott Y, Schmidt M, Wittig B, Egbert Herting and Köchling J: Synergism between chemotherapy with 6-mercaptopurine and DNA vaccination against Ph+ acute lymphoblastic leukemia in syngeneic mice. Blood 2010 (Poster) angenommen. Rott Y, Sagner M, Ungefroren H, Schmidt M, Wittig B, Herting E and Köchling J: Antileukemic efficacy of anthocyanins in-vitro and in-vivo and in combination with a DNA vaccine against Ph+ acute lymphoblastic leukemia. Blood 2010 (Poster) angenommen. Rott Y, Schmidt M, Arndt S, Marschke C, Lauten M, Wittig B, Westermann J, Köchling J,: Synergism of a BCR-ABL-specific DNA vaccine and 6-mercaptopurine against pre-established Ph+ ALL in mice. J Clin Invest 2010, eingereicht. Köchling J, Rott Y, Sagner M, Ungefroren H, Lauten M, Wittig B, Schmidt M: Efficient treatment of Ph+ acute lymphoblastic leukemia with a DNA vaccine and anthocyanins. Vaccine 2010, eingereicht. 2. Buchbeiträge:

keine

Dissertationen und andere Abschlüsse:

Frau Dipl. Biol. Yvonne Rott wird ihre Dissertation zum Dr. rer. Nat. voraussichtlich im Mai 2011 abschließen.

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Prof. Dr. med. P. Lamprecht und Prof. Dr. med. W. L. Gross Prof. Dr. med. P. Lamprecht und Prof. Dr. med. W. L. Gross Poliklinik für Rheumatologie Projekt Klinische Forschergruppe 170: Frühpathogenese der Wegenerschen Granulomatose: von der natürlichen Abwehr mit Granulombildung zur Autoimmunität (TP03; TP04) 1. Fragestellung: Die Wegenersche Granulomatose (WG) ist eine entzündliche Systemerkrankung unklarer Ätiologie, die als lokale, granulomatöse Entzündung im Respirationstrakt beginnt und nach einer variablen Zeitspanne in eine lebens- und/oder organbedrohende Autoimmunvaskulitis mündet. Kernfragen der WG-Frühpathogenese betreffen u.a. die Induktion der ANCA, also der Vaskulitis-assoziierten und gegen das „Wegenersche Autoantigen“ (Proteinase 3, PR3) gerichteten, antineutrophilen zytoplasmatischen Autoantikörper (PR3-ANCA). Hierbei geht es darum, warum (und wo) die PR3 zum exklusiven Zielautoantigen wird und welche Faktoren (genetische, exogene Einflüsse) in der granulomatösen Entzündung zu keimzentrumsähnlichen Follikeln führen, die mit der Autoimmunität bei der WG im Zusammenhang gebracht werden. Wir postulieren, dass dieser Prozess mit der Granulombildung in der lokalisierten WG beginnt und mit der schrittweisen Ausbildung lymphatischer Strukturen im Granulom und Induktion von PR3-ANCA in der frühen Generalisation vollendet wird und untersuchen diese Hypothese in detaillierten Abschnitten. 2. Methodik: - Phänotypisierung von Lymphozyten, insbesondere T-Zellen, mittels Durchflußzytometrie - Erstellung von Zytokinprofilen mittels Durchflußzytometrie - Zellkulturversuche (Stimulation mit Zytokinen, Peptiden etc.) - molekulare Analysen; z.B. Messung der mRNA verschiedener Mediatoren mittels PCR - Gewebsanalysen (Immunhistochemie, Immunfluoreszenz, Einzelzell-PCR für Immunglobulingene) - coated capillaries 3. Ergebnisse: Im Rahmen von T-Zellanalysen konnten wir zeigen, dass die Anzahl der regulatorischen T-Zellen im Blut als auch in der nasalen Mukosa der WG im Vergleich zu Kontrollen signifikant erhöht sind. Des weiteren fanden sich bei den zirkulierenden regulatorischen T-Zellen der WG im Vergleich zu gesunden Kontrollen bisher nicht beschriebene phänotypische und funktionelle Veränderungen. Im Rahmen von B-Zellanalysen konnten in Kooperation mit anderen Arbeitsgruppen rekombinante Immunglobuline aus einzelnen Gewebs-B-Zellen gewonnen werden, die Affinitäten für ein proinflammatorisches Transmembranprotein und für ein Tetraspanin aufwiesen. Eine in Kooperation mit einem anderen Teilprojekt unserer klinischen Forschergruppe durchgeführte Analyse des nukleären Proteins high mobility group box protein 1 (HMGB1) hat ergeben, dass Serum-HMGB1 einen Marker der Krankheitsaktivität der WG darstellt und bei der Differenzierung verschiedener ANCA-assoziierter Vaskulitiden hilfreich ist. Weitere Untersuchungen dazu konzentrieren sich auf die Freisetzung von HMGB1 im entzündeten Gewebe. Eine in Kooperation mit einem anderen Teilprojekt unserer klinischen Forschergruppe durchgeführte Untersuchung zur S. aureus-Besiedlung der Nase bestätigte und ergänzte bisherige Ergebnisse, die die postulierte Rolle von S. aureus als ein Auslöser/Unterhalter der chronischen Entzündung mit Granulombildung im Respirationstrakt bei der WG stützen.

Zeitraum 01.01.-31.12.2010

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Prof. Dr. med. P. Lamprecht und Prof. Dr. med. W. L. Gross


a) DFG; Universität zu Lübeck, Medizinische Fakultät / Senatsausschuss Medizin b) Verein zur Förderung der Erforschung und Bekämpfung rheumatischer Erkrankungen

e.V. Förderzeitraum

a) 01.01.2008-31.12.2010 b) 01.01.2010-31.12.2010

Fördervolumen a) € 944.100,-/Jahr b) € 1500,-

Sachmittel/Stellen a) € 27.500,- / 2 x BATIIa (E13), 2 x BATVb (E9) b) € 1500,- / keine

1. Ausgegebene Drittmittel in 2010 Sachmittel/Stellen

a) € 27.500,- / 2 x BATIIa (E13), 2 x BATVb (E9) b) € 1500,-

2. Neu eingeworbene Drittmittel in 2010 Verlängerungsantrag für die KFO 170 ist gestellt und positiv begutachtet worden, der schriftliche Bescheid der DFG dazu wird im Dezember 2010 erwartet und entsprechend nachgereicht Graduiertenkolleg GRK1721 – Modulation von Autoimmunität – Teilprojekt 10 (Lamprecht): „High Mobility Group Box 1 (HMGB1) Protein: Danger-Signal bei Wegenerscher Granulomatose?“: Doktorandenstelle ½ E13, geplant ab 04/2011

Publikationen aus dem laufenden KEF-Projekt mit IF 1. Originalarbeiten a) erschienen /bzw. im Druck im Jahr 2010 b) eingereicht a) Klapa S, Mueller A, Csernok E, Fagin U, Klenerman P, Holl-Ulrich K, Gross WL, Lamprecht P. Lower numbers of FoxP3 and CCR4 co-expressing cells in an elevated subpopulation of CD4+CD25high regulatory T cells from Wegener’s granulomatosis. Clin Exp Rheumatol 2010 28:72-80; IF: 2.4 Thurner L, Müller A, Cerutti M, Martin T, Pasquali JL, Gross WL, Preuss KD, Pfreundschuh M, Voswinkel J. Wegener’s granuloma harbors B lymphocytes with specificities against a proinflammatory transmembrane protein and a tetraspanin. J Autoimmun 2010 epub; IF: 7.231 Wibisono D, Csernok E, Lamprecht P, Holle JU, Gross WL, Moosig F. Serum HMGB1 levels are increased in active Wegener’s granulomatosis and differentiate between active forms of ANCA-associated vasculitis. Ann Rheum Dis 2010 69:1888-9; IF: 8.111 Laudien M, Gadola SD, Podschun R, Hedderich J, Paulsen J, Reinhold-Keller E, Csernok E, Ambrosch P, Hellmich B, Moosig F, Gross WL. Sahly H. Lamprecht P. Nasal carriage of S. aureus and endonasal activity in Wegener’s granulomatosis as compared to rheumatoid arthritis and chronic rhinosinusitis with nasal polyps. Clin Exp Rheumatol 2010 28:51-5; IF: 2.4

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Prof. Dr. med. P. Lamprecht und Prof. Dr. med. W. L. Gross Bremer JP, Ullrich S, Laudien M, Gross WL, Lamprecht P. Methotrexate plus leflunomide for the treatment of relapsing Wegener’s granulomatosis. A retrospective uncontrolled study. Clin Exp Rheumatol 2010 28:67-71; IF: 2.4 b) 2. Buchbeiträge keine 3. Anderes - Posterpreis der DGRh 2010 für cand. med. Mirca Windmöller - Posterpreis der DGRh 2010 für cand. med. Sebastian Jendrek


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Prof. Dr. med. H. Lehnert Prof. Dr. med. H. Lehnert Medizinische Klinik I

Projekt Grundlagen der zentralnervösen Appetitregulation

• ‘Investigating the functional role of 5-HT and MC4 receptors in the central regulation of appetite: a combined neurophysiological and molecular approach’

• ‘Bedeutung von Nesfatin-1 in der Homöostase des Körpergewichtes und in-vitro Studien zur Wirkungsweise’

1. Fragestellung: Eine Störung der streng kontrollierten Regulation der Nahrungsaufnahme und Aufrechterhaltung der Energiehomöostase führt zur Adipositas und zu hierdurch bedingten Folgeerkrankungen. Da die Prävalenz der Adipositas weltweit stark ansteigt, sind Untersuchungen zu den Mechanismen der zentralnervösen Regulation der Nahrungsaufnahme sowie der Energiehomöostase von großer Bedeutung. In unserer Arbeitsgruppe wird der Themenkomplex Regulation der Energiehomöostase in einer Reihe einander ergänzender Projekte bearbeitet. So untersuchen wir die Interaktion peripherer Hormone wie Nesfatin-1, Visfatin, Leptin u.a. mit dem zentralen Nervensystem im Bezug auf die Homöostase des Körpergewichtes. In tierexperimentellen Studien werden die Veränderungen zentralnervöser Mechanismen der Regulation der Nahrungsaufnahme sowie deren Veränderung bei Adipositas bearbeitet. In elektrophysiologischen Experimenten untersuchen wir nicht nur neuronale Mechanismen, die an der Energiehomöostase im engeren Sinne involviert sind, sondern auch den Lust- und Belohnungspathway, der eine zentrale Rolle beim Antrieb der Nahrungsaufnahme (hedonische Nahrungsaufnahme) spielt. Darüber hinaus sind wir mit der Weiterentwicklung und Optimierung calorimetrischer Messsysteme beschäftigt. Folgende Fragestellungen werden zurzeit bearbeitet:

• Ist Nesfatin-1 in die Regulation der Thermogenese involviert und wird seine

Expression durch periphere Hormone beeinflusst? • Interagieren Leptin und Nesfatin-1 bei der Regulation der Thermogenese? • Welche Signaltransduktionsmechanismen sind an den Effekten von Nesfatin-1

beteiligt? • Wie werden die beobachteten Signaltransduktionswege und Mechanismen in Tieren

mit einer diätinduzierten Adipositas modifiziert? • Optimierung calorimetrischer Messsysteme: Verbesserung der Messempfindlichkeit,

optische Überwachung der Tiere im Versuch • Wie reguliert der anorexigene Neurotransmitter 5-HT die neuronale Aktivität von

Neuronen im Nucleus Arcuatus (ARC), eine Kernregion die an der Regulation der Energiehomöostase beteiligt ist, und welche 5-HT-Rezeptorsubtypen sind an der Regulation beteiligt?

• Wie reguliert 5-HT die neuronale Aktivität von Neuronen im prefrontalem Cortex (PFC), eine Kernregion der eine zentrale Rolle beim Antrieb der Nahrungsaufnahme zukommt, und welche 5-HT-Rezeptorsubtypen sind an der Regulation beteiligt?

2. Methodik: In-vivo Div. tierexperimentelle OP Techniken: stereotaktische Implantation, zentralnervöse Mikroinjektion, Adrenalektomie, intranasale Applikation, direkte Calorimetrie

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Prof. Dr. med. H. Lehnert in-vitro patch-clamp (whole cell), Zellkultur Labormethoden PCR, quantitative-Real-Time-PCR (qRT-PCR), in-situ Hybridisierung, Western Blot, Radioimmunoassay (RIA), HPLC-ECD 3. Ergebnisse: Aus den o.g. Projekten liegen bisher noch nicht publizierte Ergebnisse vor, die aus diesem Grund hier nicht im Detail ausgeführt werden können. Unser Projekt zur Bedeutung von Leptin bei der Regulation der Nahrungsaufnahme und des Körpergewichtes, dessen Förderung durch die DFG kürzlich auslief, wurde von uns im Berichtszeitraum abgeschlossen. Die Ergebnisse des Projektes belegen unsere Hypothese, dass i.n. Leptin auch bei adipösen Tieren wirksam ist, da es auf diesem Applikationsweg das Gehirn unter Umgehung der Blut-Hirn-Schranke erreicht und daher die bei Adipositas dort vorliegende Leptin-Resistenz vermieden wird. Die diskutierte Leptin-Resistenz auf Signaltransduktionsebene bei DIO lag bei unseren Tieren entweder nicht vor oder die hohen Wirkspiegel von Leptin im Hypothalamus, wie sie durch i.n. Gabe erreicht wurden, waren in der Lage, bei DIO wie bei schlanken Tieren vergleichbare Effekte auf die Homöostase des Körpergewichtes zu erzielen. Unsere Befunde eröffnen den Weg für weitere, auch humanexperimentelle, Untersuchungen. Letztlich könnte die i.n. Applikation von Leptin z.B. als begleitende Therapie zu einer Diät mit niedrigem Energiegehalt das Therapieziel Gewichtsabnahme bei adipösen Patienten unterstützen. In einem weiteren Projekt beschäftigen wir uns mit der Bedeutung von Nesfatin-1 und einer potentiellen Interaktion mit Leptin in der Regulation der Thermogenese. In calorimetrischen Untersuchungen konnten wir zeigen, dass die i.c.v. Gabe von Nesfatin-1 zu einer signifikanten Erhöhung der Thermogenese im Vergleich zu Kontrolltieren führt, die in etwa vergleichbar ist mit der thermogenetischen Wirkung von Leptin. Die Nahrungsaufnahme wurde negativ beeinflusst (Manuskript in Vorbereitung). Ob diese in einer pharmakologischen Studie gemachten Beobachtungen zur Funktion von Nesfatin-1 in der Regulation der Thermogenese eine physiologische Relevanz besitzen, ist zur Zeit noch unbekannt und wird von uns in einer nachfolgenden Studie untersucht werden. In den bisher durchgeführten elektrophysiologischen Untersuchungen an Neuronen im N. arcuatus (ARC) und präfrontalen Cortex (PFC) konnte gezeigt werden, dass 5-HT die Aktivität von Neuronen unterschiedlich reguliert. In beiden Gehirnregionen führte die Gabe von 5-HT in einer Subpopulation von Neuronen zu einer Hyperpolarisation und damit Inhibition der Neurone. In einer weiteren Subpopulation führte die 5-HT Applikation zur Depolarisation. Weiterhin zeigte eine weitere Population von Neuronen keine Reaktion nach 5-HT Gabe. Ein charakteristisches Merkmal für Neuronen des PFC, die durch Gabe von 5-HT inhibiert werden, ist eine biphasische Reaktion: nach einer anfänglichen Inhibition kommt es zu einer deutlichen Depolarisation über das Ruhe-Membran Potential vor 5-HT Gabe. Die Inhibition geht in den beiden untersuchten Gehirn-Regionen mit einer Öffnung von Ionenkanälen einher. Es konnte nachgewiesen werden, dass vornehmlich ein Rezeptor-Subtyp der 5-HT1 Rezeptor Familie die Inhibition vermittelt. Weiterführende Experimente beschäftigen sich mit der Manifestierung der bisher erhaltenen Daten. Der beobachteten Depolarisation hingegen, direkt oder im Rahmen der biphasischen Antwort, scheinen mehrere Mechanismen zugrunde zu liegen. In einigen Fällen scheint für die Depolarisation eine Co-Lokalisation mehrerer Rezeptor-Subtypen verantwortlich zu sein. Aktuelle Experimente beschäftigen sich mit der Identifizierung von spezifischen 5-HT-Rezeptor- Subtypen, die diese Reaktion vermitteln. Des Weiteren werden z.Z. Experimente mit Tieren mit einer diätinduzierten Adipositas durchgeführt.

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Prof. Dr. med. H. Lehnert

Zeitraum A) 07/2008 – 06/2011 B) 01/2010 – 12/2012

Drittmittel A) Projektträger BMBF Förderzeitraum 36 Monate Fördervolumen 194.080 Euro Sachmittel/Stellen 60.900 Euro / 1 Stelle E13 für 30 Monate (ca. 128.580 Euro) / 4.600

Euro Reisekosten B) Projektträger Universität zu Lübeck (Einzelförderung für Nachwuchswissenschaftler-

Innen der Universität zu Lübeck an Fr. Dr. K. Paulus) Förderzeitraum 24 Monate Fördervolumen 74.975 Euro Sachmittel/Stellen 15.675 Euro / 0,50 Stelle E13 für 24 Monate 1. Ausgegebene Drittmittel in 2010 A) Sachmittel/Stellen ca. 26.590 / ca. 55.430 Euro B) Sachmittel/Stellen ca. 3.000 / ca. 27.000 Euro Publikationen aus dem laufenden KEF-Projekt mit IF 1. Originalarbeiten a) erschienen /bzw. im Druck im Jahr 2010 Benedict C, Brede S, Schiöth HB, Lehnert H, Schultes B, Born J, Hallschmid M. Intranasal insulin enhances postprandial thermogenesis and lowers postprandial serum insulin levels in healthy men. Diabetes. 2010 Sep 28. [Epub ahead of print] Schulz C, Paulus K, Lehnert H. Adipocyte-brain: crosstalk. Results Probl Cell Differ. 2010;52:189-201. Tan BK, Adya R, Farhatullah S, Chen J, Lehnert H, Randeva HS. Metformin Treatment May Increase Omentin-1 Levels in Women with Polycystic Ovary Syndrome. Diabetes. 2010 Sep 17. [Epub ahead of print] Ramanjaneya M, Chen J, Brown JE, Tripathi G, Hallschmid M, Patel S, Kern W, Hillhouse EW, Lehnert H, Tan BK, Randeva HS. Identification of nesfatin-1 in human and murine adipose tissue: a novel depot-specific adipokine with increased levels in obesity. Endocrinology. 2010 Jul;151(7):3169-80. Schulz C, Paulus K, Lobmann R, Dallman M, Lehnert H. Endogenous ACTH, not only alpha-melanocyte-stimulating hormone, reduces food intake mediated by

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Prof. Dr. med. H. Lehnert hypothalamic mechanisms. Am J Physiol Endocrinol Metab. 2010 Feb;298(2):E237-44. Poeggeler B, Schulz C, Pappolla MA, Bodó E, Tiede S, Lehnert H, Paus R. Leptin and the skin: a new frontier. Exp Dermatol. 2010 Jan;19(1):12-8. Epub 2009 Jul 8. Review. b) eingereicht - 2. Buchbeiträge C. Schulz, D. Grammatopoulus, H. Lehnert: 1. Einführung in die Prinzipien der Endokrinologie. In: Deutsche Gesellschaft für Endokrinologie - Lehnert (editor) Rationelle Diagnostik und Therapie in der Endokrinologie, Diabetologie und Stoffwechsel, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, 3. edition, 2010 M. Bidlingmaier, C. Schulz: 16. Labordiagnostik in der Endokrinologie. In: Deutsche Gesellschaft für Endokrinologie - Lehnert (editor) Rationelle Diagnostik und Therapie in der Endokrinologie, Diabetologie und Stoffwechsel, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, 3. edition, 2010 3. Anderes keine- Dissertationen und andere Abschlüsse keine -

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Prof. Dr. med. R. Paus


Klinik für Dermatologie, Allergologie und Venerologie, Experimentelle Dermatologie

Projekt 1

ZIM-Kooperationsprojekt: Manipulation der intrakutanen Erythropoietin-Produktion in menschliccher Haut durch topisch applizierbare Substanzen 1. Fragestellung: Entwicklung eines innovativen, topisch anwendbaren Präparates, das die endogene Erythropoietin-Synthese in der Haut anregt und zur Förderung von Wundheilungsprozessen und zur Eindämmung inflammatorischer Reaktionen eingesetzt werden kann. 2. Methodik: Haarfollikel-Organkultur, Wundheilungsmodell, Zellkultur, ELISA, DNA-Microarry, qPCR, 3. Ergebnisse: Diese Studie liefert erste Hinweise darauf, dass EPO normale menschliche Melanozyten-Funktionen, unter physiologisch relevanten Bedingungen in situ moduliert. Allerdings bestehen hierbei gravierende interindividuelle Unterschiede (Stimulation versus Hemmung der Haarfollikelmelanogenese und Tyrosinaseaktivität in situ unter EPO Applikation). Erfolgreiche Weiterentwicklung unseres Langzeit-Hautorgankulturmodells (Lu et al. Exp Dermatol 2007) zu einem Modell für gezielte topische Applikation von Testsubstanzen auf normale Epidermis in einem serum-freien, humanen Vollhaut-Organkulturmodell.

Zeitraum 2010

Drittmittel Projektträger: AiF-BMWi Förderzeitraum: 04/10-10/11 Fördervolumen: 173.369 Euro Sachmittel: 74.023 Euro / Stellen: E13 100%, E9 100%

1. Ausgegebene Drittmittel in 2010 Sachmittel: 0 Euro /Stellen: 86.614 Euro 2. Neu eingeworbene Drittmittel in 2010 173.369 Euro

Publikationen aus dem laufenden KEF-Projekt mit IF 1.Originalarbeiten a)erschienen /bzw. im Druck im Jahr 2010 Bodó E, Wiersma F, Funk W, Kromminga A, Jelkmann W, Paus R. Does erythropoietin modulate human hair follicle melanocyte activities in situ? Exp Dermatol. 2010 Jan;19(1):65-7. (IF 3.239)

Projekt 2

ProINNO-Kooperationsprojekt: Entwicklung eines Haarwuchsmittels auf der Basis von Thymuspeptiden (F284 083)

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Prof. Dr. med. R. Paus 1. Fragestellung: Entwicklung neuartiger Applikationen zur Vermeidung oder Genesung von Haarausfall auf der Basis von Thymuspeptiden. 2. Methodik: Haarfollikel-Oragnkultur, immunhistochemische Analysen. 3. Ergebnisse: Weiterentwicklung Langzeit-Hautorgankulturmodells für gezielte topische Applikation von Testsubstanzen auf normale Epidermis in einem serum-freien, humanen Vollhaut-Organkulturmodell (s. oben): Austestung von verschiednen Thymuspeptidepräparationen. Publikation in Vorbereitung. Die Förderung aus diesem Projekt wurde auch intensiv für Studien zur Neuroendokrinologie der Haut genutzt. Hierzu konnten wir die u..g. Arbeiten publizieren. Normale menschliche Epidermis ist sowohl Quelle als auch Ziel von TSH, welches epidermale Parameter definiert regelt. Intra-epidermale TSH-Expression scheint durch die klassischen endokrinen Kontrollen, welche die systemische HPT-Achse bestimmen, geregelt zu werden. Intraepidermale TSH-Immunoreaktivität ist herauf reguliert durch TRH und herunter reguliert durch Thyroid-Hormone. TSH-Behandlung von Organ-kultivierter humaner Haut erhöht die epidermale Expression von Involucrin, Loricrin und der Keratine 5 und 14. Somit scheint normale humane Epidermis in situ sowohl eine extra-hypophysäre Quelle und gleichzeitig auch Ziel von TSH-Signalen zu sein. Darüber hinaus belegen unsere Arbeiten erstmals, dass ddie menschlicche Haut zumindest Teilaspekte einer funktionell aktiven, peripheren Hypothalamus-Hypophysen-Schilddrüsen-Achse etabliert hat.

Zeitraum 2010

Drittmittel Projektträger: AiF-BMWi Förderzeitraum: 08/08-07/10 Fördervolumen: 96.508 Euro Sachmittel: 18.500 Euro /Stellen: E13 100% 1. Ausgegebene Drittmittel in 2010 Sachmittel: 10.685 Euro / Stellen: 40.425 Euro 2. Neu eingeworbene Drittmittel in 2010 173.396 Euro

Publikationen aus dem laufenden KEF-Projekt mit IF 1.Originalarbeiten a)erschienen /bzw. im Druck im Jahr 2010 Bodó E, Kany B, Gáspár E, Knüver J, Kromminga A, Ramot Y, Bíró T, Tiede S, van Beek N, Poeggeler B, Meyer KC, Wenzel BE, Paus R. Thyroid- stimulating hormone, a novel, locally produced modulator of human epidermal functions, is regulated by thyrotropin-releasing hormone and thyroid hormones. Endocrinology. 2010 151(4):1633-42. (IF 4.752) Pattwell DM, Lynaugh KJ, Watson RE, Paus R. HaCaT keratinocytes express functional receptors for thyroid-stimulating hormone. J Dermatol Sci. 2010 59(1):52-5 (IF 3.713)

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Prof. Dr. med. R. Paus Projekt 3

Molekulare Kontrollen der Haarfollikelinduktion 1. Fragestellung: Untersuchung des Transkriptionsfaktors NFkappaB und seiner upstream Regulatoren während der Haarfollikel-Induktion 2. Methodik: Haarfollikel-Organ-Kultur, immunhistologische Untersuchungen, molekular-biologische Methoden (qPCR, DNA-Microarray) 3. Ergebnisse: Es wurde gezeigt, daß ein komplexes Zusammenspiel und die gegenseitige Abhängigkeit von Wnt / beta-Catenin und EDA / EDAR / NF-kappaB Signalwege während der Initiierung und Aufrechterhaltung der Haarfollikelinduktion eine entscheidende Rolle spielen.

Zeitraum 2010

Drittmittel Projektträger: DFG (PA 345/12-2) Förderzeitraum: 01.06.09-31.05.11 Fördervolumen Sachmittel: 50.400 Euro / Stellen: E9 100% 1. Ausgegebene Drittmittel in 2010 Sachmittel: 6.809 Euro / Stellen: 35.316 Euro 2. Neu eingeworbene Drittmittel in 2010 Keine

Publikationen aus dem laufenden KEF-Projekt mit IF 1.Originalarbeiten a)erschienen /bzw. im Druck im Jahr 2010

Sayama K, Kajiya K, Sugawara K, Sato S, Hirakawa S, Shirakata Y, Hanakawa Y, Dai X, Ishimatsu-Tsuji Y, Metzger D, Chambon P, Akira S, Paus R, Kishimoto J, Hashimoto K.Inflammatory mediator TAK1 regulates hair follicle morphogenesis and anagen induction shown by using keratinocyte- specific TAK1-deficient mice. PLoS One. 2010 5(6):e11275. (IF 4.351) Hoi CS, Lee SE, Lu SY, McDermitt DJ, Osorio KM, Piskun CM, Peters RM, Paus R, Tumbar T. Runx1 directly promotes proliferation of hair follicle stem cells and epithelial tumor formation in mouse skin. Mol Cell Biol. 2010 30(10):2518-36 (IF 6.057) Lefever T, Pedersen E, Basse A, Paus R, Quondamatteo F, Stanley AC, Langbein L, Wu X, Wehland J, Lommel S, Brakebusch C. N-WASP is a novel regulator of hair-follicle cycling that controls antiproliferative TGF{beta} pathways. J Cell Sci. 2010 1;123(Pt 1):128-40. (IF 6.144) Sugawara K, Schneider MR, Dahlhoff M, Kloepper JE, Paus R. Cutaneous consequences of inhibiting EGF receptor signaling in vivo: Normal hair follicle development, but retarded hair cycle induction and inhibition of adipocyte growth in Egfr(Wa5) mice. J Dermatol Sci. 2010 57(3):155-61. (IF 3.713)

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Prof. Dr. med. R. Paus Al-Nuaimi Y, Baier G, Watson RE, Chuong CM, Paus R. The cycling hair follicle as an ideal systems biology research model. Exp Dermatol. 2010 19(8):707-13. (IF 3.239)

Projekt 4 BMBF Konsortialprojekt: „Neue adulte Stammzellen aus humanen Schweissdrüsen“; Teilprojekt 3: 3D-Kultur humaner glandulärer Stammzellen 1. Fragestellung: Etablierung einer eine spezifische Nische simulierenden 3D-Kultur, die es ermöglicht Nestin+ Zellen der Schweissdrüsen in Richtung Keratinozyten, Fibroblasten, Adipozyten und/oder endotheliale Derivate zu differenzieren, um diese als neuartige Strategie zur Regeneration einer funktionalen Epidermis und/oder des subkutanen Fettgewebe bei Brandwunden zu verwenden. 2. Methodik: Immunhisto- und zytologische Analysen, 3D-Kulturmodell, Zellkultur, qPCR 3. Ergebnisse: Bisher wurden in einem Rattenhirn-Co-Kultur-Modell isolierte Stammzellen aus menschlichen Pankreas, Parotis und der Haut kultiviert. Durch diese neue Methode wird die Effizienz dieser Stammzell-Populationen spontan durch ektodermale Differenzierung in neuronalen Zellen zu differenzieren stark erhöht. Um das regenerative Potential dieser Zellen zu untersuchen, werden diese zurzeit in ein Brandwunden-Nacktmaus-Modell injiziert und in einem humanen Wundheilungsmodell verwendet. Erste Indizien weisen darauf hin, dass die Transplantation von Nestein+-Zellen in der Tat die Wundheilung des murinen Brandwundenmodell beschleunigt und vielleicht sogar die postnatale Ausbildung neuer Haarfollikel fördert.

Zeitraum 2010

Drittmittel Projektträger: BMBF / DLR Förderzeitraum: 06/2010-06/2013 Fördervolumen: 166.617,50 Euro Sachmittel: 37.500 Euro / Stellen: 125.367,50 Euro (E13, 100%; E9, 100%) 1. Ausgegebene Drittmittel in 2010 Sachmittel: 0 Euro / Stellen: nicht besetzt 2. Neu eingeworbene Drittmittel in 2010 166.617,50 Euro


Hindocha S, Iqbal SA, Farhatullah S, Paus R, Bayat A. Characterization of stem cells in Dupuytren's disease. Br J Surg. 2010 [Epub] (IF 4.077) Ansell DM, Kloepper JE, Thomason HA, Paus R, Hardman MJ. Exploring the "Hair Growth-Wound Healing Connection": Anagen Phase Promotes Wound Re-Epithelialization. J Invest Dermatol. 2010 [Epub] (IF 5.543)

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Prof. Dr. med. R. Paus Sebastian A, Syed F, McGrouther DA, Colthurst J, Paus R, Bayat A. A novel in vitro assay for electrophysiological research on human skin fibroblasts: Degenerate electrical waves downregulate collagen I expression in keloid fibroblasts. Exp Dermatol. 2010 [Epub] (IF 3.239) Ernst N, Tiede S, Tronnier V, Kruse C, Zechel C, Paus R. An improved, standardised protocol for the isolation, enrichment and targeted neural differentiation of Nestin+ progenitors from adult human dermis. Exp Dermatol. 2010 19:549-55.

Projekt 5

Schwerpunkt Autoimmunität, TP B10: Protection of epithelial stem cells from autoimmune destruction by targeted immune privilege (IP) manipulation: Exploiting the bulge IP as a model 1. Fragestellung: Wodurch lässt sich das Immunprivileg (IP) der humanen adulten Haarfollikel-Stammzellnische destruieren und wieder restituieren? 2. Methodik: Haarfollikel-Organkultur, immunhistochemische Analysen, Maus-Depilationsexperimente 3. Ergebnisse: In Kooperation mit Dr. MJ. Harries von der Universität Manchester wurden Biopsien von Patienten mit vernarbender Alopezie von Stellen gesunder Kopfhaut und betroffener Kopfhaut entnommen und hinsichtlich IP bedeutsamer Parameter verglichen. Erste Ergebnisse zeigen eine signifikant verstärkte Expression von MHC Klasse I und II Molekülen, sowie von beta-2 Mikroglobulin in der Wulst-Region und eine verminderte Immunreaktivität von K15 in betroffenen Kopfhautregionen, die auf einen Zusammenbruch des IP schließen lassen. Durch IFNg lässt sich das Wulst-IP zum Zusammenbruch bringen, während es mit a_MSH und FK506 teilweise zu restituieren ist. IFNg induziert außerdem eine Stammzelldepletion. Hauptpublikation in Vorbereitung. Weitere in diesem Zusammenhang generierte Arbeiten, die sich u.a. mit dem IP des Anagenhaarbulbus bei der Alopecia areata beschäftigen, sind unten aufgeführt.

Zeitraum 2010

Drittmittel Projektträger: Schwerpunkt Autoimmunität TP B10 Förderzeitraum: 2010-2011 Fördervolumen: 64.195 Euro Sachmittel/Stellen: E13 50% 1. Ausgegebene Drittmittel in 2010 Sachmittel: 2.440 Euro / Stellen: 26.576 Euro 2. Neu eingeworbene Drittmittel in 2010 keine

Publikationen aus dem laufenden KEF-Projekt mit IF 1. Originalarbeiten a) erschienen /bzw. im Druck im Jahr 2010

Petukhova L, Duvic M, Hordinsky M, Norris D, Price V, Shimomura Y, Kim H, Singh P, Lee A, Chen WV, Meyer KC, Paus R, Jahoda CA, Amos CI, Gregersen PK, Christiano AM.

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Genome-wide association study in alopecia areata implicates both innate and adaptive immunity. Nature. 2010 466(7302):113-7. (IF 34.480)

Harries MJ, Meyer KC, Chaudhry IH, Griffiths CE, Paus R. Does collapse of immune privilege in the hair-follicle bulge play a role in the pathogenesis of primary cicatricial alopecia? Clin Exp Dermatol. 2010 35(6):637-44. (IF 1.550)

Kloepper JE, Bíró T, Paus R, Cseresnyés Z. Point scanning confocal microscopy facilitates 3D human hair follicle imaging in tissue sections. Exp Dermatol. 2010 19(7):691-4 (IF 3.239)

Arck P, Handjiski B, Hagen E, Pincus M, Bruenahl C, Bienenstock J, Paus R. Is there a 'gut-brain-skin axis'? Exp Dermatol. 2010 19(5):401-5. (IF 3.239) Tauchi M, Fuchs TA, Kellenberger AJ, Woodward DF, Paus R, Lütjen-Drecoll E.Characterization of an in vivo model for the study of eyelash biology and trichomegaly: mouse eyelash morphology, development, growth cycle, and anagen prolongation by bimatoprost., Br J Dermatol. 2010 162(6):1186-97. (IF 4.260)

Kaufman G, d'Ovidio R, Kaldawy A, Assy B, Ullmann Y, Etzioni A, Paus R, Gilhar A. An unexpected twist in alopecia areata pathogenesis: are NK cells protective and CD49b+ T cells pathogenic? Exp Dermatol. 2010 19(8):e347-9. (IF 3.239)

Projekt 6

Exzellenz Cluster IRN „Type VII Collagen“ TP: Tissue Damage Mechanisms in Epidermolysis Bullosa 1. Fragestellung: Untersuchung der autoimmunen Mechanismen der Haarfollikelschädigung (Fokus: Zerstörung epithelialer Stammzellen durch anti-Kollagen Typ VII Antikörper in einem passiven EBA-Mausmodell), sowie Charakterisierung und Manipulation des Haarfollikel-Immunprivileg durch anti-Kollagen VII-Autoantikörper. 2. Methodik: Injektion von Anti-Collagen-VII-Antikörpern induziert vernarbende Alopezie und Haarfollikel-Immunprivileg-Kollaps im EBA-Mausmodell. Dies wird vergleichend mit humaner Haarfollikel-Organ-Kultur und immunhistochemische Analysen untersucht. 1. Ergebnisse: Die Injektion von Anti-Kollagen-VII-Antikörpern führt u.a. zu einem Zusammenbruch des Haarfollikelimmunprivilegs und zu einer exzessiven Mastzellaktivierung, parallel mit einer Herunterregulation von immuninhibitorischen Expressionsmustern, die ansonsten für das gesunde Haarfollikelepithel charakteristisch sind. Dadurch kommt es zunächst zu einer Aktivierung und Differenzierungsinduktion von epithelialen Haarfollikel-Stammzellen, deren Pool schließlich so weit depletiert wird, dass eine Haarfollikelregeneration unmöglich wird. Ist dieser „point-of-no-retrun“ überschritten, resultierte eine vernarbende Alopezie. Hauptpublikation in Vorbereitung. Weitere in diesem Zusammenhang generierte Arbeiten, die sich u.a. mit dem IP Haarfollikel-Stammzellnische beschäftigen, sind unten aufgeführt.

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Zeitraum 2010

Drittmittel Projektträger: Exzellenz Cluster IRN „Type VII Collagen“ (DFG) Förderzeitraum: 2008-11 Fördervolumen: 50.000 Euro Sachmittel: 10.000 Euro / Stellen: E13 50% 1. Ausgegebene Drittmittel in 2010 Sachmittel: 0 Euro / Stellen: 28.992 Euro 2. Neu eingeworbene Drittmittel in 2010 keine

Publikationen aus dem laufenden KEF-Projekt mit IF 1.Originalarbeiten a) erschienen /bzw. im Druck im Jahr 2010 Harries MJ, Paus R. The pathogenesis of primary cicatricial alopecias. Am J Pathol. 2010 177(5):2152-62. (IF 5.673) Harries MJ, Sun J, Paus R, King LE Jr. Management of alopecia areata. BMJ. 2010 341:c3671. doi: 10.1136/bmj.c3671. (IF 13.660) Imanishi H, Tsuruta D, Tateishi C, Sugawara K, Paus R, Tsuji T, Ishii M, Ikeda K, Kunimoto H, Nakajima K, Jones JC, Kobayashi H. Laminin-511, inducer of hair growth, is down-regulated and its suppressor in hair growth, laminin-332 up-regulated in chemotherapy-induced alopecia. J Dermatol Sci. 2010 58(1):43-54. (IF 3.713)

Projekt 7

Der Einfluss von beta1-Integrin Antikörper vermittelten Signalen auf primäre, epitheliale humane K15+Haarfollikelprogenitoren 1. Fragestellung: Dieses Projekt soll zeigen, wie Tochterzellen der epithelialen humanen Haarfollikelstammzellen auf stimulierende und inhibitorische beta1-Integrin antikörper reagieren und welche funktionellen Charakteristika, Oberflächenmoleküle und Genexpressionsprofile den Zellen dadurch erhalten beleiben oder verloren gehen. 2. Methodik: Haarfollikel-Organkultur, Zellkultur, immunhisto-/-cytologische Analysen, DNA-Microarray, qPCR 3. Ergebnisse: Erste Daten zeigen, dass aktivierende beta-1 Integrin-Antikörper die Haarfollikelstammzellen aktivieren und somit den Haarfollikel zur Proliferation anregen wobei inhibierende Antikörper diesen Effekt aufheben. Verstärkt werden konnte dieser Effekt des aktivierende Antikörper durch Verwendung verschiedener Progenitoren-Nischen-simulierender Extrazellulär Komponenten.

Zeitraum 2010

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Drittmittel Projektträger: UzL, Fakultäts Projekt E42-2010 Förderzeitraum: 01/10-12/11 Fördervolumen: 71.200 Sachmittel: 11.000 Euro /Stellen: E13 50% 1. Ausgegebene Drittmittel in 2010 Sachmittel: 1.557 Euro / Stellen: 3.575 Euro 2. Neu eingeworbene Drittmittel in 2010 71.000 Euro


Tiede S, Bohm K, Meier N, Funk W, Paus R. Endocrine controls of primary adult human stem cell biology: thyroid hormones stimulate keratin 15 expression, apoptosis, and differentiation in human hair follicle epithelial stem cells in situ and in vitro. Eur J Cell Biol. 2010 89(10):769-77. (IF 3.314) Ito N, Sugawara K, Bodó E, Takigawa M, van Beek N, Ito T, Paus R. Corticotropin-Releasing Hormone Stimulates the In Situ Generation of Mast Cells from Precursors in the Human Hair Follicle Mesenchyme. J Invest Dermatol. 2010 130(4):995-1004. (IF 5.543)

Projekt 8

GRK 1727, TP6: Perifollikuläre Mastzellen und Mastzell-T Zell Interaktionen in der Pathogenese von Alopecia areata (TP6, GRK 1727/1) 1. Fragestellung: Da Mastzellen (MZ) an der Regulation des Haarwachstums beteiligt sind und läsionale Haarfollikel bei der Alopecia Areta (AA) auffällig viele perifollikuläre MZ zeigen, aber MZ-defiziente Mausstämme spontan keine AA entwickeln, stellt sich die Frage nach der – bisher noch völlig unklaren - Rolle von MZ in der Pathogenese der AA. Die Klärung dieser Frage erscheint bei der AA besonders wichtig, da MZ antigen-spezifische, CD8+ T Zell-abhängige Autoimmun-Antworten bei der Maus dirigieren können. 2. Methodik: Haut/Haar-Organkultur, Immunhistomorphometrie, qPCR, laser-capture-Mikrodissektion 3. Ergebnisse: Da dieses Projekt erst angelaufen ist, gibt es noch keine Ergebnisse.

Zeitraum 2010

Drittmittel Projektträger: Graduiertenkolleg 1727/1 / DFG Förderzeitraum: 2011-2015 Fördervolumen: noch nicht festgelegt Sachmittel: nicht festgelegt / Stellen: E13 50%

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Prof. Dr. med. R. Paus 1. Ausgegebene Drittmittel in 2010 Sachmittel: 0 Euro / Stellen: 0

Projekt 9

Einfluß von Nestin und Schweissdrüsen-Stammzellen auf die Geweberegeneration von Hautwunden 1. Fragestellung: Hier soll untersucht werden, ob Schweissdrüsen isolierte Nestin-pos. Zellen die gleiche regenerative Kapazität zeigen, wie z.B. Nestin-pos. Zellen die aus der Dermis oder dem Haarfollikel-Mesenchym isoliert wurden. 2. Methodik: Kokultivierung Nestin+ Stammzellen (isoliert aus Schweissdrüse, Dermis oder Haarfollikel-Mesenchym) in Wundstanzen aus humaner Haut und anschließende Analyse etablierter Wundheilungsparameter (Proliferation, Apoptose und inflammatorische Marker). 1. Ergebnisse: Zunächst konnte bisher gezeigt werden, dass Nestin+ Stammzellen isoliert aus Schweissdrüsen die Wundheilung signifikant fördern. Ebenso konnte bisher auch gezeigt werden, dass im Vergleich zur Nestin-pos. Zellpräparation, die Schweissdrüse die größte Ausbeute dieser Zellen ermöglicht und schon nach der 1. Passage eine bis zu 90% Nestin-pos. Zellpopulation hervorbringt.

Zeitraum 2010

Drittmittel Projektträger Fraunhofer EMB, Lübeck Förderzeitraum 07/2010-12/2010 Fördervolumen: 70.000 Euro Sachmittel (nicht festgelegt) /Stellen: E13 75% 1. Ausgegebene Drittmittel in 2010 Sachmittel: 7.628 Euro / Stellen: 48.743 Euro 2. Neu eingeworbene Drittmittel in 2010 30.000 Euro


Iqbal SA, Syed F, McGrouther DA, Paus R, Bayat A. Differential distribution of haematopoietic and non-haematopoietic progenitor cells in intralesional and extralesional Keloid: Do keloid scars provide a niche for non-haematopoietic mesenchymal stem cells? Br J Dermatol. 2010 162(6):1377-1383.. (IF 4.260) Petschnik AE, Klatte JE, Evers LH, Kruse C, Paus R, Danner S. Phenotypic indications that human sweat glands are a rich source of nestin-positive stem cell populations. Br J Dermatol. 2010 162(2):380-3. (IF 4.260)

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Prof. Dr. med. R. Paus Projekt 10

Selektive Steigerung der humanen Haarfollikelpigmentierung durch Stimulation endogener Melanin-Produktion 1. Fragestellung: Suche nach topisch applizierbvbaren Substanzen, die einer Haarergrauung entgegenwirken können 2. Methodik: Haarfollikel- und Vollhaut-Organkultur, immunhistochemische Analysen, Morphometrie 3. Ergebnisse: Vertraulich (UK S-H-Vorstand vertraglich vereinbarte Regelung). 15% Overhead stehen dem UK S-H zur Verfügung. Durch dieses Projekt indirekt wesentlich mitfinanzierte, aber damit nicht im thematischen Zusammenhang stehende grundlagenwissenschaftliche Publikationen sind unten gelistet.

Zeitraum 2010

Drittmittel Projektträger Henkel AG& Co. KGaA Förderzeitraum 07/08 - 03/10 Fördervolumen 264.000 Euro Sachmittel (nicht festgelegt) /Stellen: E13 100%, E9 50%, E6 50%

1. Ausgegebene Drittmittel in 2010 Sachmittel: 63.296 Euro / Stellen: 96.600 Euro 2. Neu eingeworbene Drittmittel in 2010 keine

Publikationen aus dem laufenden KEF-Projekt mit IF 1.Originalarbeiten a) erschienen /bzw. im Druck im Jahr 2010 Gáspár E, Hardenbicker C, Bodó E, Wenzel B, Ramot Y, Funk W, Kromminga A, Paus R. Thyrotropin releasing hormone (TRH): a new player in human hair- growth control. FASEB J. 2010 Feb;24(2):393-403. (IF 6.401) Langan EA, Ramot Y, Hanning A, Poeggeler B, Bíró T, Gaspar E, Funk W, Griffiths CE, Paus R.Thyrotropin-releasing hormone and oestrogen differentially regulate prolactin and prolactin receptor expression in female human skin and hair follicles in vitro. Br J Dermatol. 2010 May;162(5):1127-31 (IF 4.260) Paus R. A neuroendocrinological perspective on human hair follicle pigmentation. Pigment Cell Melanoma Res. 2010 [Epub] (IF 4.344) Projekt 11

Hair Physiopathology Studies 1. Fragestellung: Präklinische Austestung verschiedener Substanzen mit Wirkung auf Haarfollikel-Stammzellen, Pigmentierung und Haarfollikeldystrophie.

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Prof. Dr. med. R. Paus 2. Methodik: Verschiedene Testsubstanzen (u.a. Polyamine, PPAR-Liganden) wurden im Hinblick auf Haarfollikel-Pigmentierung und Wachstum erfolgreich getestet. Haarfollikel-Organkultur, Haut-Organkultur, immunhistochemische Analysen. 1. Ergebnisse: Vertraulich (UK S-H-Vorstand vertraglich vereinbarte Regelung). 15% Overhead stehen dem UK S-H zur Verfügung. Durch dieses Projekt indirekt mitfinanzierte, aber damit nicht im thematischen Zusammenhang stehende wissenschaftliche Publikationen sind unten gelistet. Zeitraum 2010

Drittmittel Projektträger: Giuliani SpA, Italy Förderzeitraum: 12/2009-12/2010 Fördervolumen: 331.817 Euro Sachmittel (nicht festgelegt) /Stellen: E13 100%, E13 50%, E9 50% 1. Ausgegebene Drittmittel in 2010 Sachmittel: 97.761 Euro / Stellen: 109.200 Euro 2. Neu eingeworbene Drittmittel in 2010 73.000 Euro


Ramot Y, Pietilä M, Giuliani G, Rinaldi F, Alhonen L, Paus R. Polyamines and hair: a couple in search of perfection. Exp Dermatol. 2010 19(9):784-90. (IF 3.239) Ramot Y, Bíró T, Tiede S, Tóth BI, Langan EA, Sugawara K, Foitzik K, Ingber A, Goffin V, Langbein L, Paus R.Prolactin--a novel neuroendocrine regulator of human keratin expression in situ. FASEB J. 2010 24(6):1768-79 (IF 6.401) Brosh R, Sarig R, Natan EB, Molchadsky A, Madar S, Bornstein C, Buganim Y, Shapira T, Goldfinger N, Paus R, Rotter V. p53-dependent transcriptional regulation of EDA2R and its involvement in chemotherapy-induced hair loss. FEBS Lett. 2010 584(11):2473-7. (IF 3.541) Projekt 12

Austestung von Steroidhormonen auf menschliche Kopfhaarfollikel und Kopfhaut 1. Fragestellung: Es wird der Einfluss eines bestimmten Steroidhormons auf den Haarfollikel sowie die menschliche Kopfhaut untersucht 2. Methodik: Haarfollikel-Organkultur, Kopfhaut-Organkultur, immunhistochemische Analysen 3.Ergebnisse: Vertraulich (UK S-H-Vorstand vertraglich vereinbarte Regelung). 15% Overhead stehen dem UK S-H zur Verfügung. Durch dieses Projekt indirekt mitfinanzierte, aber damit nicht im

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Prof. Dr. med. R. Paus thematischen Zusammenhang stehende wissenschaftliche Publikationen sind unten gelistet. Zeitraum 2010

Drittmittel Projektträger: Curadis GmbH Förderzeitraum: 01.04.09-31.12.10 Fördervolumen 72.000 Euro Sachmittel (nicht festgelegt) / Stellen: E9 50% 1. Ausgegebene Drittmittel in 2010 Sachmittel: 19.355 Euro / Stellen: 21.000 Euro 2. Neu eingeworbene Drittmittel in 2010 72.000 Euro

Publikationen aus dem laufenden KEF-Projekt mit IF 1.Originalarbeiten a) erschienen /bzw. im Druck im Jahr 2010 Seeliger S, Buddenkotte J, Schmidt-Choudhury A, Rosignoli C, Shpacovitch V, von Arnim U, Metze D, Rukwied R, Schmelz M, Paus R, Voegel JJ, Schmidt WE, Steinhoff M. Pituitary adenylate cyclase activating polypeptide: an important vascular regulator in human skin in vivo. Am J Pathol. 2010 177(5):2563-75. (IF 5.673) Langan EA, Foitzik-Lau K, Goffin V, Ramot Y, Paus R. Prolactin: an emerging force along the cutaneous-endocrine axis. Trends Endocrinol Metab. 2010 21(9):569-77. (IF 6.562)

Projekt 13

Pharmakologische Wirkung von Biotin auf unterschiedliche Parameter der Haarbiologie 1. Fragestellung: Pharmakologische Wirkung von Biotin auf unterschiedliche Parameter der Haarbiologie 2. Methodik: Haarfollikel-Organkultur, Haut-Organkultur, immunhistochemische Analysen 3.Ergebnisse: Vertraulich (UK S-H-Vorstand vertraglich vereinbarte Regelung). 15% Overhead stehen dem UK S-H zur Verfügung. Durch dieses Projekt indirekt mitfinanzierte, aber damit nicht im thematischen Zusammenhang stehende wissenschaftliche Publikationen sind unten gelistet.

Zeitraum 2010

Drittmittel Projektträger: Dr. Pfleger Chemische Fabrik GmbH Förderzeitraum: 10/09-10/10 Fördervolumen: 88.000 Euro Sachmittel (nicht festgelegt) / Stellen E13 50%, E9 100% 1. Ausgegebene Drittmittel in 2010 Sachmittel: 14.270 Euro / Stellen: 71.400 Euro

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Prof. Dr. med. R. Paus 2. Neu eingeworbene Drittmittel in 2010 Keine

Publikationen aus dem laufenden KEF-Projekt mit IF 1.Originalarbeiten a) erschienen /bzw. im Druck im Jahr 2010 Langan EA, Paus R.,Female pattern hair loss: beyond an androgenic aetiology? Br J Dermatol. 2010 Nov;163(5):1140-1. (IF 4.260) Schneider MR, Paus R. Sebocytes, multifaceted epithelial cells: lipid production and holocrine secretion. Int J Biochem Cell Biol. 2010 42(2):181-5. (IF 4.887)

Projekt 14

Untersuchung zum Wirkmechanismus von Nutraceuticals auf Haarfollikel 1. Fragestellung: Die Untersuchungen sollen zum erstmalig Aufschluss über Wirkmechanismus der Inhaltstoffe Miliacin, Vitamin B5 und Cystein auf menschliche Haarfollikel geben und somit eine Grundlage für weitere mechanistische Forschungsvorhaben liefern. 2. Methodik: Haarfollikel-Organkultur, DNA-Microarry, Einfluss der Testsubstanzen auf K15+ epitheliale Stammzellen in situ 3. Ergebnisse: Vertraulich (UK S-H-Vorstand vertraglich vereinbarte Regelung). 15% Overhead stehen dem UK S-H zur Verfügung. Durch dieses Projekt indirekt mitfinanzierte, aber damit nicht damit im thematischen Zusammenhang stehende wissenschaftliche Publikationen sind unten gelistet.

Zeitraum 2010

Drittmittel Projektträger: Bayer Vital GmbH Förderzeitraum: 05/10-05/11 Fördervolumen: 68.000 Euro Sachmittel: nicht festgelegt / Stellen E9 60%, E6 25% 1. Ausgegebene Drittmittel in 2010 Sachmittel: 10.267 Euro / Stellen: 33.600 Euro 2. Neu eingeworbene Drittmittel in 2010 68.000 Euro

Publikationen aus dem laufenden KEF-Projekt mit IF 1.Originalarbeiten a) erschienen /bzw. im Druck im Jahr 2010 Poeggeler B, Schulz C, Pappolla MA, Bodó E, Tiede S, Lehnert H, Paus R. Leptin and the skin: a new frontier. Exp Dermatol. 2010 19(1):12-8. (IF 3.239)

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Prof. Dr. med. R. Paus Langan EA, Ramot Y, Goffin V, Griffiths CE, Foitzik K, Paus R. Mind the (gender) gap: does prolactin exert gender and/or site-specific effects on the human hair follicle? J Invest Dermatol. 2010 130(3):886-91. (IF 5.543) Rakers S, Gebert M, Uppalapati S, Meyer W, Maderson P, Sell AF, Kruse C, Paus R. 'Fish matters': the relevance of fish skin biology to investigative dermatology. Exp Dermatol. 2010 19(4):313-24. (IF 3.239)

Projekt 15

Human hair growth modulation by non-immunosuppressive cylosporin-derivates 1. Fragestellung: Innerhalb dieses Projektes soll heraus gefunden werden, ob das nicht-immunsuppressive CsA-Dervat OND-1 Einfluss auf Haarschaftelongation, Haarzyklusverschiebung oder Keratinozyten-Proliferation sowie -Apoptose hat. 2. Methodik: Humane Haarfollikel-Organkultur, DNA-Microarray, immunhistochemische Analysen, qPCR 3.Ergebnisse: Vertraulich (UK S-H-Vorstand vertraglich vereinbarte Regelung). 15% Overhead stehen dem UK S-H zur Verfügung. Durch dieses Projekt indirekt mitfinanzierte, aber damit nicht damit im thematischen Zusammenhang stehende wissenschaftliche Publikationen sind unten gelistet. Zeitraum 2010

Drittmittel Projektträger: ORIENT BIO Inc. Korea Förderzeitraum: 07/10-06/11 Fördervolumen: 98.160 Euro Sachmittel: nicht festgelegt / Stellen E13 100% 1. Ausgegebene Drittmittel in 2010 Sachmittel: 4.465 Euro / Stellen: 51.347 Euro 2. Neu eingeworbene Drittmittel in 2010 98.160 Euro

Publikationen aus dem laufenden KEF-Projekt mit IF 1.Originalarbeiten a) erschienen /bzw. im Druck im Jahr 2010 Pincus M, Keil T, Rücke M, Bruenahl C, Magdorf K, Klapp BF, Douglas AJ, Paus R, Wahn U, Arck P. Fetal origin of atopic dermatitis. J Allergy Clin Immunol. 2010 125(1):273-5.e1-4. (IF 9.165) Farman N, Maubec E, Poeggeler B, Klatte JE, Jaisser F, Paus R. The mineralocorticoid receptor as a novel player in skin biology: beyond the renal horizon? Exp Dermatol. 2010 Feb;19(2):100-7. (IF 3.239)

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Projekt 16

Einfluss von Schilddrüsenhormon-Rezeptor-Liganden auf den Haarfollikel 1. Fragestellung: Es soll getestet werden ob verschiedene TR-Liganden einen Einfluss auf Haarschaftelongation, Haarzyklusverschiebung, Haarpigmentierung, Haarmorphologie und Haarbulbus-Proliferation und – Apoptose hat. 2. Methodik: Haarfollikel-Organkultur, Immunhistomorphometrie, DNA-Microarry, qPCR 3. Ergebnisse: Vertraulich (UK S-H-Vorstand vertraglich vereinbarte Regelung). 15% Overhead stehen dem UK S-H zur Verfügung. Durch dieses Projekt indirekt mitfinanzierte, aber damit nicht im thematischen Zusammenhang stehende wissenschaftliche Publikationen sind unten gelistet.

Zeitraum 2010

Drittmittel Projektträger: Dr. August Wolff GmbH & Co. KG Förderzeitraum: 07/10-06/11 Fördervolumen: 65.000 Euro Sachmittel: nicht festgelegt / Stellen: Studentische Hilfskräfte: 1. Ausgegebene Drittmittel in 2010 Sachmittel: 7.060 Euro / Stellen: 1.812 Euro 2. Neu eingeworbene Drittmittel in 2010 65.000 Euro

Publikationen aus dem laufenden KEF-Projekt mit IF 1.Originalarbeiten a) erschienen /bzw. im Druck im Jahr 2010 Paus R. Exploring the "thyroid-skin connection": concepts, questions, and clinical relevance. J Invest Dermatol. 2010 130(1):7-10 (IF 5.543) Anderson JR, Zorbas JS, Phillips JK, Harrison JL, Dawson LF, Bolt SE, Rea SM, Klatte JE, Paus R, Zhu B, Giles NL, Drummond PD, Wood FM, Fear MW. Systemic decreases in cutaneous innervation after burn injury. J Invest Dermatol. 2010 130(7):1948-51. (IF 5.543)

Projekt 17

Beeinflussung des mitochondrialen Metabolismus zur Verhinderung der Haarfollikelalterung 1. Fragestellung: Untersuchung des Einflusses von UV, eines ROS-Donors und von CRH oder Substance P auf die Haarfollikel-Mitochondrien im Haut/Haarfollikel-Organkultur-Modell.

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Prof. Dr. med. R. Paus 2. Methodik: Haut/Haar-Organkultur, Immunhistomorphometrie, qPCR 3.Ergebnisse: Auf der strukturellen Ebene bestätigt TEM, dass TSH mitochondriale Biogenese stimuliert. Auf Ebene der Transkription, erhöht TSH MTCO1 mRNA und verbessert signifikant die Komplex I- und IV- (Cytochrom-c-Oxidase) Aktivität.

Zeitraum 2010

Drittmittel Projektträger: Henkel AG& Co. KGaA Förderzeitraum: 09/10-08/12 Fördervolumen. 240.000 Euro Sachmittel: nicht festgelegt / Stellen Studentische Hilfskräfte 1. Ausgegebene Drittmittel in 2010 Sachmittel: 5.340 Euro / Stellen: 3.139 Euro 2. Neu eingeworbene Drittmittel in 2010 240.000 Euro

Publikationen aus dem laufenden KEF-Projekt mit IF 1.Originalarbeiten a) erschienen /bzw. im Druck im Jahr 2010 Poeggeler B, Knuever J, Gáspár E, Bíró T, Klinger M, Bodó E, Wiesner RJ, Wenzel BE, Paus R. Thyrotropin powers human mitochondria. FASEB J. 2010 May;24(5):1525-31. (IF 6.401) Ohyama M, Zheng Y, Paus R, Stenn KS. The mesenchymal component of hair follicle neogenesis: background, methods and molecular characterization. Exp Dermatol. 2010 19(2):89-99. (IF 3.239) Kloepper JE, Sugawara K, Al-Nuaimi Y, Gáspár E, van Beek N, Paus R. Methods in hair research: how to objectively distinguish between anagen and catagen in human hair follicle organ culture. Exp Dermatol. 2010 19(3):305-12. (IF 3.239)

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Prof. Dr. med. A. Peters

Prof. Dr. med. A. Peters

Medizinische Klinik I Projekt 1 Reaktion des Stresssystems bei adipösen jungen Männern Wissenschaftler: Prof. Dr. A. Peters, Dr. Christian Hubold, Dr. Britta Kubera, Ann-Sophie Lindenberg, Saskia Otte, Irena Zeiß, Kristin Schlichting, Sophia Zug, Hannah Wischnath 1. Fragestellung: Wir konnten kürzlich bei normalgewichtigen jungen Männern zeigen, wie das Gehirn während psychosozialem Stress Energie anfordert: es benutzt hierfür die zerebrale Insulinsuppression. Des Weiteren erhöht psychosozialer Stress den Energiebedarf des Gehirns. Nach psychosozialem Stress haben wir eine deutlich erhöhte Kohlenhydrataufnahme beobachtet, die dazu diente, den Energiebedarf des Gehirns auszugleichen und die Körperspeicher wiederaufzufüllen. Die Reaktion des Stresssystems bei adipösen Männern ist bisher weniger erforscht. Vorherige Studien haben jedoch gezeigt, dass adipöse gegenüber normalgewichtigen Probanden eine abgeschwächte Stressantwort auf verschiedene Stimuli wie physiologischer Stress, Kälte und Glukoselast zeigen. In diesem Projekt haben wir daher die Reaktion des Stresssystems auf einen 10-minütigen psychosozialen Stresstest bei adipösen jungen Männern untersucht. 2. Methodik: 20 männliche adipöse Männer wurden zu zwei Terminen in die Forschungsräume der KEF einbestellt. In der Stress-intervention wurde der Trier Social Stress Test (TSST) durchgeführt, die Nicht-Stressintervention diente als Kontrolle. Die Probanden wurden randomisiert in zwei Gruppen eingeteilt, die sich in der Art der Energiezufuhr unterschieden: einer Gruppe wurde nach dem Stresstest ein reichhaltiges Buffet angeboten, während die andere Gruppe nur einen mageren Salat bekam. Über den gesamten Versuchszeitraum (12.30 Uhr – 19.30 Uhr) wurden in regelmäßigen Abständen Blutproben entnommen, um nachfolgend Stresshormone, Glukose-, Insulin- und Laktatkonzentrationen zu analysieren. Des Weiteren wurden neuroglukopenische und autonome Symptome sowie die Stimmung der Probanden erfasst und kognitive Tests durchgeführt. 3. Ergebnisse: Die Datenerhebung konnte am 13.12.2010 beendet werden. Zurzeit werden die Blutanalysen durchgeführt. Die ersten Ergebnisse werden voraussichtlich im Frühjahr 2011 vorliegen. Projekt 2 Wird die Adaptation der neuroendokrinen Gegenregulation bei wiederholten Hypoglykämien durch die Blockade von GABAergen Signalwegen aufgehoben? Wissenschaftler: Dr. Johanna Klement, Kathrin Scholz, Birte Mergelkuhl 1. Fragestellung: GABA-Antagonisten verhindern in Tierstudien die hormonelle Adaptation an wiederholte Hypoglykämien. In einer Humanstudie konnte der GABA-Blocker Modafinil die Wahrnehmung autonomer Symptome auf eine einzelne Hypoglykämie verstärken – weitere Humanexperimente stehen noch aus. Diese viel versprechenden Vorarbeiten möchten wir als Grundlage nutzen, um die Wirkung des GABA-Blockers Modafinil auf die

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Prof. Dr. med. A. Peters Gegenregulation bei wiederholt induzierten Hypoglykämien an gesunden Probanden zu untersuchen. 2. Methodik: 15 gesunde, männliche, normalgewichtige Probanden kommen im Abstand von vier Wochen zu zwei Versuchsbedingungen. In der einen Bedingung erhalten die Probanden den GABA-Rezeptorblocker Modafinil, in der anderen Bedingung ein Placebo. An zwei aufeinander folgenden Tagen werden insgesamt drei Hypoglykämien induziert. In regelmäßigen Abständen werden Blutproben zur Blutzucker- und Hormonbestimmung abgenommen sowie Symptomlisten abgefragt und kognitive Tests durchgeführt. 3. Ergebnisse: Die Ergebnisse werden zurzeit ausgewertet. Projekt 3 Der Einfluss antizipatorischer Prozesse auf die Nahrungsaufnahme Wissenschaftler: Dr. Manfred Hallschmid, Dr. Sebastian Schmid, Dr. Kamila Jauch-Chara 1. Fragestellung: Kognitive Prozesse sind entscheidend bei der Regulation des menschlichen Essverhaltens und der Vorbereitung des Organismus auf die Nahrungsaufnahme. So spielen antizipatorische Prozesse eine bedeutende Rolle für die cephale Phase, welche die Digestion und die Absorption von Nährstoffen verbessert. Die antizipatorische Antwort des Organismus ist notwendig, um Blutglukose-Spitzen zu verhindern und den postprandialen Metabolismus effektiv zu aktivieren. In der vorliegenden Studie untersuchen wir den Einfluss antizipatorischer Prozesse auf Ausmaß und Zusammensetzung der Nahrungsaufnahme sowie beteiligte psychologische Komponenten. 2. Methodik: Insgesamt 60 Probanden werden einer von 4 Bedingungen zugeordnet. Zwei Gruppen erhalten die Information, 2 Stunden später ad libitum von einem umfangreichen Frühstücksbüffet (3500 kcal) essen zu dürfen, die beiden anderen Gruppen die Information, bis zum Versuchsende nüchtern bleiben zu müssen. Anschließend dürfen die Probanden wie erwartet oder überraschend von einem Frühstücksbüffet (3500 kcal) essen oder erhalten überraschend bzw. wie erwartet keine Möglichkeit dazu. In regelmäßigen Abständen wurden Blutproben zur Blutzucker- und Hormonbestimmung abgenommen sowie Symptomlisten abgefragt und kognitive Tests durchgeführt. 3. Ergebnisse: Bei Frühstückserwartung kommt es in der Zeit von 7.35-9.45 Uhr zu einem signifikanten Anstieg des subjektiven Hungergefühls im Vergleich zu fehlender Erwartung. In den Gruppen, die kein Frühstück erhielten, gingen die Antizipation der Nahrungsaufnahme und der Entzug der erwarteten Nahrung mit einer deutlichen Steigerung der Cortisolspiegel im Sinne einer Verzögerung des morgendlichen Cortisolabfalls einher. Erstmalig können wir so die weitverbreitete Annahme belegen, dass Nahrungserwartung beim Menschen mit einem Cortisolanstieg einhergeht. Der markanteste Effekt in den beiden Gruppen, die Frühstück erhielten, bestand in einer deutlichen Verstärkung des postprandialen Ghrelinabfalls, d.h. die Antizipation der Nahrungsaufnahme verstärkte die postprandiale Supprimierung dieses hunger-induzierenden Hormons deutlich. Beide Effekte belegen, wie relevant antizipative Prozesse beim Menschen für die neuroendokrine Regulation des Essverhaltens sind.

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Prof. Dr. med. A. Peters Projekt 4 Postprandiale Insulingabe und weitere Nahrungsaufnahme bei Frauen Wissenschaftler: Dr. Manfred Hallschmid, Dr. Sebastian Schmid, Dr. Kamila Jauch-Chara 1. Fragestellung: In bisherigen Untersuchungen haben wir zeigen können, dass die intranasale Gabe von Insulin, mit deren Hilfe das Hormon direkt in das Gehirn transportiert werden kann, zu einer Verminderung der Nahrungsaufnahme bei Männern führt. Frauen scheinen für diesen anorexigenen Effekt nicht sensitiv zu sein, allerdings wurde in den bisherigen Untersuchungen das Hormon vor der Nahrungsaufnahme gegeben. Wir nahmen an, dass die postprandiale Gabe von Insulin auch bei Frauen durchaus die Sättigung verstärken könnte. Dies wurde in dem vorliegenden Versuch untersucht. 2. Methodik: 30 Probandinnen wurden auf zwei experimentelle Gruppen aufgeteilt. Gegen Mittag erhielten alle Probanden ein Mittagessen. Im Anschluss erfolgte die Gabe von intranasalem Insulin (160 IU) bzw. Placebo per Nasenspray. Daraufhin nahmen die Probanden an verschiedenen kognitiven Tests und Geschmackstests teil, bevor sie gegen 15 Uhr verschiedene Kekse erhielten, von denen sie unter dem Vorwand eines Geschmackstests ad libitum essen durften. 3. Ergebnisse: Die postprandiale Insulingabe verstärkte während des Intervalls zwischen Mittagessen und Kekstest das Sättigungsgefühl und reduzierte den Hunger auf süße Lebensmittel. Im Kekstest verzehrten die mit Insulin behandelten Probandinnen signifikant weniger Schokoladenkekse. Beide Ergebnisse deuten darauf hin, dass zentralnervös verabreichtes Insulin, wenn es postprandial gegeben wird, bei weiblichen Probanden die Sättigung verstärkt, was sich insbesondere auf den Verzehr hedonisch akzentuierter Lebensmittel auswirkt. Zeitraum 2010 Drittmittel Projektträger DFG, Klinische Forschergruppe KFO 126

SELFISH BRAIN Förderzeitraum 2004-14.12.2011 Fördervolumen insgesamt 5 Mio. Euro Sachmittel/Stellen 20 zu 80% 1. Ausgegebene Drittmittel in 2010 Sachmittel/Stellen 700.000€ 2. Neu eingeworbene Drittmittel 2010 keine Publikationen aus dem laufenden KEF-Projekt mit IF 1. Originalarbeiten a) erschienen /bzw. im Druck im Jahr 2010 b) eingereicht a) Peters A, Langemann D: Stress and eating behavior. f1000 Biology Reports 2010, 2:13 (doi:10.3410/B2-13). Peters A, Hitze B, Langemann D, Bosy-Westphal A, Müller MJ: Brain size, body size, and longevity. Int J Obes 2010, 34(8): 1349-52.

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Prof. Dr. med. A. Peters van Dyken R, Hubold C, Meier S, Hitze B, Marxsen A, Oltmanns KM, Schweiger U, Lehnert H, Pellerin L, Peters A: Low plasma lactate concentrations as a biomarker of an incompetent brain-pull: a risk factor for weight gain in type 2 diabetes patients. Psychoneuroendocrinology 2010, 35(9):1287-93. Hitze B, Hubold C, van Dyken R, Schlichting K, Lehnert H, Entringer S, Peters A: How the selfish brain organizes its supply and demand. Front Neuroenergetics 2010, 2:7. doi:10.3389/fnene.2010.00007. Peters A: The selfish brain: competition for energy resources. Am J Hum Biol 2011, 23(1):29-34. Benedict C, Brede S, Schiöth HB, Lehnert H, Schultes B, Born J, Hallschmid M: Intranasal insulin enhances postprandial thermogenesis and lowers postprandial serum insulin levels in healthy men. Diabetes 2010, Epub ahead of print. Hallschmid M, Jauch-Chara K, Korn O, Mölle M, Rasch B, Born J, Schultes B, Kern W: Euglycemic infusion of insulin detemir compared to human insulin appears to increase direct current brain potential response and reduces food intake while inducing similar systemic effects. Diabetes 2010, 59(4): 1101-7. Jauch-Chara K, Hallschmid M, Schmid SM, Bandorf N, Born J, Schultes B: Sleep loss does not aggravate the deteriorating effect of hypoglycemia on neurocognitive function in healthy men. Psychoneuroendocrinology 2010, 35(4): 624-8. Krug R, Benedict C, Born J, Hallschmid M: Comparable sensitivity of postmenopausal and young women to the effects of intranasal insulin on food intake and working memory. J Clin Endocrinol Metab 2010, 95(12):E468-72. Schultes B, Ernst B, Wilms B, Thurnheer M, Hallschmid M: Hedonic hunger is increased in severely obese patients and is reduced after gastric bypass surgery. Am J Clin Nutr 2010, 92(2): 277-283. Loebig M, Klement J, Schmoller A, Betz S, Heuck N, Schweiger U, Peters A, Schultes B, Oltmanns KM: Evidence for a relationship between VEGF and BMI independent of insulin sensitivity by glucose clamp procedure in a homogenous group of healthy young men. Plos One 2010, 5 (9): e12610. Klement J, Hubold C, Cords H, Oltmanns KM, Hallschmid M, Born J, Lehnert H, Peters A: High-calorie glucose-rich food attenuates neuroglycopemic symptoms in patients with Addison’s disease. J Clin Endocrinol Metab 2010, 95 (2): 522-8. b) Kubera B, Hubold C, Otte S, Lindenberg A, Zeiß I, van Dyken R, Steinkamp M, Klement J, Entringer S, Pellerin L, Peters A: Rise in plasma lactate concentrations with psychosocial stress: a possible sign of cerebral energy demand. eingereicht bei Physiology & Behavior. Ott V, Friedrich M, Prilop S, Lehnert H, Jauch-Chara K, Born J, Hallschmid M: Food anticipation and subsequent food withdrawal increase serum cortisol in healthy men. 2. Buchbeiträge Keine

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Prof. Dr. med. A. Peters 3. Anderes keine Dissertationen und andere Abschlüsse Heli Laube: Plasma VEGF-Konzentration als Biomarker eines kompetenten brain-pulls: seine Veränderungen nach Mahlzeit- und CRH-Stimulation bei normalgewichtigen und adipösen Probanden. Ann-Sophie Lindenberg: Neuroglykopenische und autonome Symptome unter Stress und stressbezogener Energiesupplementation bei normalgewichtigen jungen Männern. Cecilia Loeck: Effekte einer Glukoseinfusion auf die neuroendokrinen Folgen eines Hypocortisolismus bei Pateinten mit Morbus Addison.

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Prof. Dr. med. B. Wollenberg


Klinik für Hals-, Nasen- und Ohrenheilkunde

Projekt 1 Die Rolle von Th17 Zellen bei Kopf-Hals-Karzinomen 1. Fragestellung: Die Entdeckung einer neuen Population von CD4+ T-Helferzellen, zusätzlich zu den traditionellen Th1 and Th2 Subpopulationen, die selektiv Interleukin 17 produzieren, lieferte neue Erkenntnisse über die Immunregulation und Immunabwehr. Diese CD4+ T-Helferzelllinie, die Th17 Zellen genannt werden, spielt tatsächlich eine kritische Rolle bei der Pathogenese verschiedener Autoimmunerkrankungen sowie von Allergen- und Antigen-spezifischen Immunantworten. Jedoch ist wenig über die Rolle von Th17 Zellen bei der Pathogenese und der Entwicklung von HNSCC bekannt und steht daher im Fokus dieser Studie. 2. Methodik: Th17 Zellen aus dem peripheren Blut wurden mittels Cellsorter sowie mit Hilfe magnetisch gekoppelter Antikörper isoliert und im Durchflusszytometer FACSCanto sowie hinsichtlich ihrer Zytokinsekretionsprofile im BioPlex-Assay umfassend charakterisiert. 3. Ergebnisse: Eine Kombination von TGF-β and IL-6 induziert Th17 Zellen durch die Expression des Transkriptionsfaktors RORgammat. Th17 Zellen und induzierte regulatorische T Zellen werden reziprok zueinander durch TGF-β und IL-6 reguliert. IL-17 ist ein hoch inflammatorisches Cytokin mit erheblichen Effekten auf Stromazellen in vielen Geweben sowie Endothel- und Epithelialzellen, Synoviozyten und myeloiden Zellen und es induziert die Produktion von vielen anderen Cyto- and Chemokinen wie IL-6, -8 und -1β, G-CSF, GM-CSF, TGF-β, TNF-α, GRO-α und MCP-1. In dieser Studie wurden Level und Funktion von Th17 Zellen in HNSCC Patienten zu bestimmen und ihr Zusammenspiel mit regulatorischen T Zellen analysiert. Th17-Zellen wurden mittels Durchflusszytometrie phänotypisiert, die Expression von Cytokinen und Transkriptionsfaktoren wurde untersucht und ihre Funktion wurde mittels Proliferations- und Migrationsassays. Unsere Ergebnisse zeigen eine massiv gestörte Funktion von Th17-Zellen bei HNSCC Patienten. Projekt 2 Apoptose-Regulation in HNSCC unter dem Einfluss von Paclitaxel 1. Fragestellung: In der Krebs-Therapie kommt es häufig zu Ausbildungen von Resistenzen gegenüber einer durch Chemotherapeutika induzierten Apoptose, so auch bei Kopf-Hals-Karzinomen (head and neck squamous cell carcinoma, HNSCC). Eine konventionelle Therapie bei HNSCC-Patienten ist die zyklische Verabreichung von Zytostatika. Jedoch kommt es häufig zur Ausbildung eines Rezidivtumors indem die Krebszellen den Zelltod umgehen. Die molekularen Mechanismen hierbei sind bislang unklar. 2. Methodik: Die Auswirkungen der induzierten Apoptose durch das Zytostatikum Paclitaxel (Taxol®) wurden auf RNA-Ebene mittels Genome-Wide GeneChips analysiert. Zur Identifizierung von Apoptose relevanten Proteinen unter Paclitaxel-Behandlung wurden die Expressionslevel in unbehandelten und behandelten permanenten HNSCC-Zelllinienpärchen (Primärtumor und Metastase) miteinander verglichen.

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Prof. Dr. med. B. Wollenberg 3. Ergebnisse: Die Apoptose wird in den einzelnen HNSCC-Zelllinien untereinander wie auch innerhalb eines Zelllinienpärchens (Primärtumor und Metastase) unterschiedlich effizient induziert. Dies spiegelt sich auch in den Ergebnissen der Datenanalyse der humanen GeneChips wieder. Die Analyse der Datensätze kann einen Aufschluss über die Auswirkung des Zytostatika induzierten programmierten Zelltods liefern, um potentielle Kandidaten zu identifizieren, die in Verbindung mit der Ausbildung von Resistenzen in Krebszellen stehen. Diese könnten mögliche Angriffspunkte in der Krebstherapie sein, um Krebszellen gegenüber der Behandlung mit Chemotherapeutika zu sensibilisieren und somit die Apoptose zielgerichtet und effizienter zu induzieren. Projekt 3 Visualisierung von Tumorsubpopulationen aus HNSCC mit Hilfe von spezifischen magnetischen Nanopartikeln durch einen Magnetic Particle Imaging Scanner 1. Fragestellung: Fortschritte in der medizinischen Bildgebung sind entscheidend für die onkologische Diagnostik sowie für die wissenschaftliche Grundlagenforschung. Durch die Entwicklung eines Magnetic Particle Imaging (MPI) - Kleintierscanners ist es möglich Tumorzellen durch Bindung an magnetische Nanopartikel zu detektieren. Diese Nanopartikel bestehen aus einem Eisenoxidkern mit einer Dextranhülle und sollen so verändert werden, dass sie an spezifische Zellen aus Kopf - Hals - Plattenepithelkarzinomen (HNSCC) binden. Die Methode verspricht eine hohe Sensitivität sowie eine hohe räumliche und zeitliche Auflösung. Neben der Visualisierung der Nanopartikel auf Einzelzellebene im Versuchstier (Maus) ist eine bessere Untersuchung von Migration, Metastasierung oder z.B. Rekrutierung von Stammzellen möglich. 2. Methodik: Verschiedene HNSCC Zelllinien wurden für die Experimente verwendet. Dabei wurden jeweils der Primärtumor sowie die dazugehörige Metastase kultiviert. Die Zytotoxizität der Nanopartikel auf das Überleben der Zellen wurde mikroskopisch sowie durchflusszytometrisch durch Färbung mit Propidiumiodid sowie Annexin studiert. Die Aufnahme der Nanopartikel durch die Zellen wurde mikroskopisch durch FITC- Dextran Nanopartikel untersucht. Die Messung der Nanopartikel erfolgte im Magnetic Particle – Spektrometer. 3. Ergebnisse: Erste Versuche zeigen, dass durch die unspezifische Aufnahme der noch unmaskierten Nanopartikel kein toxischer Einfluss auf die HNSCC – Zelllinien oder Unterschiede im Wachstum besteht. Eine Detektion der von den Zellen aufgenommenen Nanopartikel war im Spektrometer möglich. Projekt 4 Genexpressionsprofile maligner Kopf-Hals Tumore 1. Fragestellung: In den westlichen Industrieländern ist Krebs nach Herz-Kreislauferkrankungen die häufigste Todesursache. Gerade bei Kopf-Hals-Plattenepithelkarzinomen sind die Sterberaten weiterhin hoch und die Überlebensraten, bedingt durch die lokale Tumorinvasion und hohe Rezidivrate, gering. Der verantwortliche zelluläre sowie molekulare Mechanismus für die Tumor-Aggressivität und das unbefriedigende Ansprechen auf Chemotherapie und Bestrahlung ist weitgehend unbekannt. Unser Ziel ist die Identifizierung und Charakterisierung von Unterschieden zwischen dem definierten Tumorbereich und der

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Prof. Dr. med. B. Wollenberg intakten epithelialen Schicht bei Patienten mit Larynx- oder Hypopharnyxkarzinom. Im Fokus dieser genomweiten vergleichenden Expressionsanalyse stehen neue innovative Therapien und klinisch-diagnostische Denkansätze. 2. Methodik: Die Tumorbereiche sowie die Epithelschicht wurden exakt aus soliden Larynx- oder Hypopharnyxkarzinomen mittels Laser-Mikrodissektion aus histologischen Präparaten geschnitten. Nach Isolation und Qualitätskontrolle der RNA dienten GeneChips der Firma Affymetrix für die genomweiten Expressionsanalysen. 3. Ergebnisse: Wir werden den Fortschritt unserer vergleichenden Untersuchungen zeigen und dabei insbesondere auf Signalwege, die für die Zellteilung, Proliferation, Transformation oder auch Migration verantwortlich sind, eingehen. Die Entstehung von Tumoren basiert auf einer veränderten Zellaktivität/Zelleigenschaft oder z.B. der intrazellulären Konzentration von Onkogenen und Tumorsuppressorproteinen. Unterschiede auf RNA-Ebene zwischen dem Tumorbereich und der Epithelschicht bei Patienten mit Larynx- oder Hypopharnyxkarzinom lassen Rückschlüsse auf die erhöhte unkontrollierbare Zellteilungsrate im Tumor sowie den verminderten Zelltod ziehen. Projekt 5 Funktion und Regulation der TLR- Stimulation auf die mTOR Aktivität in HNSCC 1. Fragestellung: Das Plattenepithelkarzinom des Kopf-Hals-Bereiches (head and neck squamous cell carcinoma, HNSCC) ist der sechsthäufigste Tumortyp weltweit und zählt zu den Tumoren mit einer äußerst schlechten Prognose. Ein kausaler Zusammenhang zwischen chronische Entzündungen und maglinen Tumorwachstum ist allgemein anerkannt. In der angeborenen Immunität spielen hierbei die „Mustererkennenden Rezeptoren“ („pattern recognition receptors“; PRRs), besonders die Familie der Toll- like Rezeptoren (TLR), eine große Rolle bei der Vermittlung von Signalen und können häufig als Ausgangspunkt der Signalkaskaden gesehen werden. mTOR (mammalian target of Rapamycin) ist für die Proliferation, Wachstum und Mortalität der Zellen verantwortlich und ein „Downstream- Mediator“ des Akt-PI(3)K Signalweg. Eine Inhibierung von mTOR ist durch Rapamycin möglich. mTOR ist bei vielen malignen Tumoren dysreguliert. Da mTOR in deregulierter Form die Bildung von Proteinen, die für Wachstum und Entwicklung der Tumorzelle zuständig sind, induziert, stellt es ein neuartiges und interessantes Target in der Tumorforschung dar. Unsere Studien befassen sich mit der Funktion und Regulation von Nukleotid- bindenden Rezeptoren im mTOR vermittelten Signalweg sowie die Auswirkungen auf die Zytokinsekretion bei HNSCC. . 2. Methodik: Um den Einfluss auf die immunmodulatorische Zytokinsekretion zu testen wurden Überstände aus spezifischer TLR Stimulation und mTOR Inhibierung in Flex Set Messungen eingesetzt. Des Weiteren wurden Expressionsanalysen mittels Western Blot, Durchflusszytometrie, ELISA sowie Zytotoxizität Assays in verschiedenen permanenten Zelllinien, gesunden Gewebe und Tumorgewebe durchgeführt. 3. Ergebnisse: Bisherige Ergebnisse deuten darauf hin, dass Rapamycin erst nach TLR- Stimulation eine IL-6 Sekretion induziert sowie die IL-1β Sekretion reduziert. Zudem konnten durch Zytotoxizität Assays die wachstumsinhibierende Wirkung von Rapamycin bei permanenten HNSCC Zelllinien bestätigt werden.

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Prof. Dr. med. B. Wollenberg Projekt 6 Einfluss von 1,8-Cineol auf proliferative Prozesse in Polyposis nasi 1. Fragestellung: Chronische Rhinosinusitis mit nasalen Polypen (Polyposis nasi) ist eine mit chronischer Entzündung und Polypenwachstum einhergehende Erkrankung der nasalen und paranasalen Schleimhäute. Histologisch betrachtet sind nasale Polypen durch das ödematöse fibrozytäre Stroma und die Einwanderung von Entzündungszellen charakterisiert. Gering ausgeprägte Erkrankungen können durch die Einnahme von Glukokortikoiden behandelt werden. 1,8-Cineol findet Anwendung bei Atemwegserkrankungen und wirkt beim Menschen in der Lunge und Nebenhöhlen schleimlösend und bakterizid. Wir evaluieren die Behandlung chronischer Rhinosinusitis mit nasalen Polypen durch 1,8-Cineol, als pflanzliche Alternative zu Glukokortikoiden. 2. Methodik: Nasale Polypen wurden im Verlauf einer Nasennebenhöhlensanierungen chirurgisch entfernt und als Einzelzellsuspension in Kultur gebracht. Diese Einzelzellsuspensionen wurden mit verschiedenen Konzentrationen von 1,8-Cineol und Glukokortikoiden (Dexamethason, Mometason) behandelt. Der Einfluss auf Proliferation wurde sowohl durch einen Vitalitäts-Tests (MTT), als auch im xCELLigence System (Roche) umfassend bestimmt. 3. Ergebnisse: Durch die Behandlung mit 1,8-Cineol konnte durch Vitalitäts-Tests und im xCELLigence System eine deutliche Verminderung der Zell-Proliferation, als auch ein Rückgang der Zellzahl beobachtet werden. Durch die Anwendung von 1,8-Cineol kommt es zu einer Reduktion der Proliferation von nasalen Polypen einer chronischen Rhinosinusitis. Dies würde bedeuten, dass 1,8-Cineol eine pflanzliche Alternative zu standardgemäßen Glukokortikoiden wäre. Die zugrundeliegenden zellulären und molekularen Mechanismen stehen im Fokus unserer Forschung, zur Evaluation innovativer Therapieansätze. Drittmittel Projektträger Werner und Klara Kreitz-Stiftung (bis Ende 2010)

Thema: „Verstärkung der EGF-R Therapie durch die Inhibierung TLR3 abhängiger Signalkaskaden bei malignen Kopf-Hals-Tumoren“

Mittel: 8 000.- Euro Thema: „Tumor-Stammzellen in Kopf-Hals-Tumoren“

Mittel: 6 500.- Euro Fresenius-Stiftung (bis Ende 2010)

Thema: „Ernährung, Zytokine, Stoffwechselaktivität und zirkadiane Rhythmen bei Kopf-Hals-Karzinomen zur Individualisierung der Tumortherapie“

Mittel: 180 000.- Euro Forschungsförderung durch die Universität Lübeck (bis Ende 2011)

‚Juniorantrag’ für Herrn Dr. Robert Böscke

Mittel: 36 000.- Euro

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Prof. Dr. med. B. Wollenberg Forschungsschwerpunkt ‘Bildgebung bei Krankheitsprozessen’ Mittel: 112 200.- Euro

Stiftung Kopf-Hals (bis Ende 2010)

Thema: „Immunstimulation Natürlicher Killer Zellen bei malignen Kopf-Hals Tumoren“

Mittel: 12 000.- Euro Forschungsförderung durch die Merck KGaA (bis Ende 2011)

Cetuximab als Komplement-verstärkendes Therapeutikum gegen CD59+ ‚Tumorstammzellen’ in Kopf-Hals-Karzinomen’ Mittel: 200 000.- Euro

Monika Kutzner Stiftung (bis Ende 2010)

‚Pluripotente Progenitorzellen in malignen Kopf-Hals-Karzinomen’ Mittel: 60 000.- Euro

Wyeth-Pharma GmbH (bis Ende 2010)

‘Preclinical evaluation of Temsirolimus in human bladder cancer and squamous cell cancer of the head and neck’ Mittel: 20 000.- Euro

Rudolf Bartling Stiftung

einmalige Geräteanschaffung, 60.000,- EUR, in 2010

• Cassella med GmbH 138 000,- EUR

Klinische und Molekularbiologische Studie zum therapeutischen Einsatz von CINEOL bei Polyposis nasi

• Junior-Antrag des UK-SH (Dr. Robert Böscke) 36 000,- EUR

Stammzellcharakteristika und die Rolle des Wnt/FZD-Signalweges für die Entzündung und Progression der Polyposis nasi

1. Ausgegebene Drittmittel in 2010 Sachmittel/Stellen Sachmittel: 100.000,- Euro Verbrauchsmaterial Stellen: 3x 12 Monate BAT Vb 4x 12 Monate BAT 2a/2

Publikationen aus dem laufenden KEF-Projekt mit IF 1. Originalarbeiten

a) erschienen /bzw. im Druck

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Wulff, S., Pries, R., and B. Wollenberg (2010) Cytokine release of human NK cells solely triggered with Poly I.C. Cellular Immunology, April 4, Accepted for publication. IF: 2,70

Schott, A.K., Pries, R., and B. Wollenberg (2010) Permanent up-regulation of regulatory T-lymphocytes in patients with head and neck cancer. Int. J. Mol. Med., 26(1): 67-75.

IF: 1,85 Kesselring, R., Pries, R., and B. Wollenberg (2010) Human Th17 cells can be induced through head and neck cancer and have a functional impact on HNSCC development. British J. Cancer, 26(1): 67-75. IF: 4,35 Fiona Schedela1, Ralph Priesb1, Beate Thodea, Brigitte Wollmannb, Dieter Jochama, Barbara Wollenbergb, Ingo Kausch (2010) mTOR inhibitors show promising in vitro activity in bladder cancer and head and neck squamous cell carcinoma. Oncol. Reports, in print IF: 1,85 Expression of the T cell Receptor αβ on a CD123+ BDCA2+ HLA-DR+ Subpopulation in Head and Neck Squamous cell Carcinoma (2010) ANNETTE THIEL§, REBECCA KESSELRING§, RALPH PRIES§, ALEXANDER PUZIK#, NADINE WITTKOPF§, BARBARA WOLLENBERG§

PlosOne, in print IF: 4,35 b) eingereicht Plasmacytoid Dendritic Cell Subpopulations in Head and Neck Squamous Cell Carcinoma ANNETTE THIEL§, REBECCA KESSELRING§, RALPH PRIES§, ALEXANDER PUZIK#, NADINE WITTKOPF§, BARBARA WOLLENBERG§

The Th17 surface receptor CD161 is downregulated on Th17 cells in head and neck cancer Rebecca Kesselring1, Annette Thiel1, Ralph Pries1, Barbara Wollenberg1

Induced Neuronal Differentiation of Human Skin- and Gland-derived Stem Cells by Means of Co-Culture Petschnik AE1, Fell B1, Tiede S2, Habermann J3, Pries R4, Kruse C1, Danner S1

2. Anderes / Dissertationen

• Abschluss der naturwissenschaftlichen Dissertation von Frau Rebecca Kesselring.

• Abschluss der Bachelorarbeiten des Studienganges ‚Molecular Life Sciences von Frau Yvonne Paulukat und Anna Schildt.

• Abschlüsse der med. Dr.-Arbeiten von Frau Bettina Hoffmann, Frau Anne Schott,

Frau Annette Thiel und Herrn Christian Meyer.

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statusbericht der klinisch-experimentellen ... · a research proposal for mode of action of ond-1...

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