Arbeitsgruppe Leukemia Microenvironment (LME)

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Bisherige und aktuelle Forschung

Die akute myeloische Leukämie (AML) gilt als die tödlichste Form der Leukämie bei Erwachsenen, mit einem hohen Rückfallrisiko selbst nach Immunchemotherapien, gezielten Therapien und allogenen Stammzelltransplantationen. Unsere Forschungsgruppe untersucht, warum Rückfälle von AML nicht nur im Knochenmark und/oder peripheren Blut, sondern häufig auch als solide Tumormassen an extramedullären (EM) Stellen wie Haut, Lymphknoten und ZNS auftreten. EM-AML sind seltene Manifestationen der AML, bestehend aus Leukämiezellen, die das umliegende Gewebe verdrängen und zerstören und außerhalb des Knochenmarks expansiv wachsen.

Unsere Forschung konzentriert sich auf die Verlaufsstudie von AML-Fällen, die ihren Ursprung im Knochenmark haben und nach einer Stammzelltransplantation an EM-Stellen wieder auftreten. Diese Studie bietet eine einzigartige Möglichkeit, die Unterschiede im Immunsystem zwischen Knochenmark und EM-Stellen zu analysieren und Veränderungen in malignen Zellen und Immunzellen zu identifizieren, die für die veränderte Lokalisation verantwortlich sind.

Zuvor haben wir gezeigt, dass AML-Zellen, die aus einer EM-AML-Manifestation isoliert wurden, Mutationen oder genetische Veränderungen aufweisen, die für die Prognose der AML und oft auch für therapeutische Ziele relevant sind (Li Z et al. Leukemia 2015; Mirza MK, Leuk Res. 2014) und die bei der Erstdiagnose der AML im Knochenmark und im peripheren Blut nicht vorhanden waren, d. h., dass eine sogenannte klonale Evolution stattgefunden hat (Stolzel F, Transplantation 2012). Zu verstehen, wie die Mikroumgebung der AML die Wirksamkeit von Therapien beeinflusst, ist für die Entwicklung verbesserter Behandlungsmöglichkeiten von entscheidender Bedeutung.

Forschungsaktivitäten und Ziele

  • Analyse der involvierten Zelltypen und deren Aktivierungsstatus in extramedullären Leukämien unter Beibehaltung des räumlichen Kontexts

  • Identifizierung der molekularen Mechanismen, die zu EM-AML-Rückfällen führen

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Methoden

  • DNA Capture Seq

  • CRISPR/Cas9

  • Multicolor flow cytometry

  • Immunofluorescence staining

  • Drug response profiling

  • Spatial transcriptomics (Visium 10x)

  • Spatial proteomics (MACSima)

Labormitglieder und Kontakt

Leitung der Arbeitsgruppe

Prof. Dr. med. Friedrich Stölzel

Sektionsleitung
Tel. Kiel: 0431 500-22701Fax: 22704

Dr. rer. nat. Annette Garbe

Wissenschaftliche Laborleitung, Arbeitsgruppe Stölzel
Tel. Kiel: 0431 500-22530

Labormanagerin

Miriam Denker, M. Sc.

Labormanagerin, Biologin
Tel. Kiel: 0431 500-22539

Postdocs

Hossein Emami

Postdoc

Clinician Scientists

Dr. med. Julia Frimmel

Fachärztin für Innere Medizin und Hämatologie/Onkologie

Karin Huber

Assistenzärztin, Clinician Scientist

Assoziierte Wissenschaftler

Dr. rer. nat. Sophie Steinhäuser

Wissenschaftliche Mitarbeiterin
Tel. Kiel: 0431 500-24353

Studiengruppen und Förderpartner

Unsere Forschung ist eingebettet in verschiedene Kooperationen und größere nationale und internationale Forschungskonsortien, wie beispielsweise die Studienallianz Leukämie (SAL) und das Deutsche Konsortium für translationale Krebsforschung (DKTK)

Wir bedanken uns herzlich für die Unterstützung unserer Förderpartner, wie der Deutschen Krebshilfe und des ERA-NET on Translational Cancer Research (TRANSCAN)/Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF).

Darüber hinaus ist unsere Arbeitsgruppe an die DFG-geförderte klinische Forschungsgruppe CATCH-ALL – Towards a Cure for Children and Adults with Acute Lymphoblastic Leukemia (KFO 50/10) assoziiert.

Ausgewählte Publikationen

2025

Rautenberg C, Middeke JM, Röllig C, Stelljes M, Gaidzik V et al. Real-world experience with first-line CPX-351 treatment in patients with acute myeloid leukemia - long-term follow-up with focus on younger patients. Blood Cancer J. 2025 Apr 8;15(1):60. doi: 10.1038/s41408-025-01274-0.

Ruhnke L, Bill M, Zukunft S, Eckardt JN, Schäfer S, et al. Validation of the revised 2022 European LeukemiaNet risk stratification in adult patients with acute myeloid leukemia. Blood Adv. 2025 Mar 25;9(6):1392-1404. doi: 10.1182/bloodadvances.2024013304.

Pagliuca S, Malard F, Mooyaart JE, Daskalakis M, Gabellier L, et al. The landscape of immune monitoring in CAR-T cell therapy: A comprehensive review and survey study by the Cellular Therapy and Immunobiology Working Party of the EBMT. Blood Rev. 2025 May;71:101272. doi: 10.1016/j.blre.2025.101272. Epub 2025 Feb 15.

Stelljes M, Sockel K, Floeth M, Schetelig J, Bornhäuser M, et al. Real world outcome analysis of treosulfan-based conditioning prior to allo-HCT in patients with MDS compared to clinical trial data.
Bone Marrow Transplant. 2025 Jan;60(1):103-106. doi: 10.1038/s41409-024-02456-3. Epub 2024 Nov 5.

Stelljes M, Middeke JM, Bug G, Wagner-Drouet EM, Mueller LP, et al. Disease risk but not remission status determines transplant outcomes in AML: long-term outcomes of the ASAP trial.
Blood. 2025 Jul 30:blood.2025028730. doi: 10.1182/blood.2025028730. Online ahead of print.

2024

Schroeder T, Martens T, Fransecky L, Valerius T, Schub N et al, Management of chimeric antigen receptor T (CAR-T) cell-associated toxicities. Intensive Care Med. 2024 Sep;50(9):1459-1469. doi: 10.1007/s00134-024-07576-4. Epub 2024 Aug 22.

Stelljes M, Sockel K, Floeth M, Schetelig J, Bornhäuser M, et al.Real world outcome analysis of treosulfan-based conditioning prior to allo-HCT in patients with MDS compared to clinical trial data. Bone Marrow Transplant. 2025 Jan;60(1):103-106. doi: 10.1038/s41409-024-02456-3. Epub 2024 Nov 5.

Spath N, Nakov P, Schuster SO, Kownatzki-Danger D, Steppat D, et al. Allogeneic Hematopoietic Stem Cell Transplantation From a CD36+ Donor in an Immunized Patient With Type I Hereditary CD36 Deficiency. Transplantation. 2024 Dec 1;108(12):e430-e432. doi: 10.1097/TP.0000000000005213. Epub 2024

2023

Liebers N, Bruch PM, Terzer T, Hernandez-Hernandez M, Paramasivam N, et al. Ex vivo drug response profiling for response and outcome prediction in hematologic malignancies: the prospective non-interventional SMARTrial. Nat Cancer. 2023 Dec;4(12):1648-1659. doi: 10.1038/s43018-023-00645-5. Epub 2023 Oct 

Stölzel F, Fordham SE, Nandana D, Lin WY, Blair H, et al. Biallelic TET2 mutations confer sensitivity to 5'-azacitidine in acute myeloid leukemia. JCI Insight. 2023 Jan 24;8(2):e150368. doi:10.1172/jci.insight.150368.

2022,2021, 2020

Eckardt JN, Stolzel F, Kunadt D, Rollig C, Stasik S, Wagenfuhr L, et al. Molecular profiling and clinical implications of patients with acute myeloid leukemia and extramedullary manifestations. J Hematol Oncol. 2022;15(1):60. doi: 10.1186/s13045-022-01267-7.

Liberatore C, Stanghellini MTL, Lorentino F, Vago L, Carrabba MG, Greco R, et al. Azacitidine and donor lymphocytes infusions in acute myeloid leukemia and myelodysplastic syndrome relapsed after allogeneic hematopoietic stem cell transplantation from alternative donors. Ther Adv Hematol. 2022;13:20406207221090882. doi: 10.1177/20406207221090882.

Kunadt D, Herold S, Poitz D, Wagenfuhr L, Kretschmann T, Sockel K, et al. Spatial heterogeneity and differential treatment response of acute myeloid leukemia and relapsed/refractory extramedullary disease after allogeneic hematopoietic cell transplantation. Ther Adv Hematol. 2022;13:20406207221115005. doi: 10.1177/20406207221115005.

von Bonin M, Jambor HK, Teipel R, Stolzel F, Thiede C, Damm F, et al. Clonal hematopoiesis and its emerging effects on cellular therapies. Leukemia. 2021;35(10):2752-8. doi: 10.1038/s41375-021-01337-8. Epub 2021 Jul 2.

Kunadt D, Stolzel F. Effective Immunosurveillance After Allogeneic Hematopoietic Stem Cell Transplantation in Acute Myeloid Leukemia. Cancer Manag Res. 2021;13:7411-doi: 10.2147/CMAR.S261721. eCollection 2021.

Kunadt D, Kramer M, Dill C, Altmann H, Wagenführ L, Mohr B, Thiede C, Röllig C, Schetelig J, Bornhäuser M, Schaich M, Stölzel F. Lysyl oxidase expression is associated with inferior outcome and Extramedullary disease of acute myeloid leukemia. Biomark Res. 2020 Jun 12;8:20. doi: 10.1186/s40364-020-00200-9. eCollection 2020.

Stolzel F, Luer T, Lock S, Parmentier S, Kuithan F, Kramer M, et al. The prevalence of extramedullary acute myeloid leukemia detected by 18FDG-PET/CT: final results from the Prospective PETAML Trial. Haematologica. doi: 10.3324/haematol.2019.223032.

2018-2011

Mathew NR, Baumgartner F, Braun L, O'Sullivan D, Thomas S, Waterhouse M, et
Sorafenib promotes graft-versus-leukemia activity in mice and humans through IL-15
production in FLT3-ITD-mutant leukemia cells. Nat Med. 2018;24(3):282-91. doi: 10.1038/nm.4484.

Stölzel F, Brosch M, Horvath S, Kramer M, Thiede C, von Bonin M, Ammerpohl O, Middeke M, Schetelig J, Ehninger G, Hampe J, Bornhäuser M. Dynamics of epigenetic age following hematopoietic stem cell transplantation. Haematologica. 2017 Aug;102(8):e321-e323. doi: 10.3324/haematol.2016.160481

Li Z, Stolzel F, Onel K, Sukhanova M, Mirza MK, Yap KL, et al. Next-generation sequencing reveals clinically actionable molecular markers in myeloid sarcoma. Leukemia. 2015;29(10):2113-6. doi: 10.1038/leu.2015.81.

Mirza MK, Sukhanova M, Stolzel F, Onel K, Larson RA, Stock W, et al. Genomic aberrations in myeloid sarcoma without blood or bone marrow involvement: characterization of formalin-fixed paraffin-embedded samples by chromosomal microarrays. Leuk Res.2014;38(9):1091-6. doi: 10.1016/j.leukres.2014.05.004.

Stolzel F, Hackmann K, Kuithan F, Mohr B, Fussel M, Oelschlagel U, et al. Clonal evolution including partial loss of human leukocyte antigen genes favoring extramedullary acute myeloid leukemia relapse after matched related allogeneic hematopoietic stem cell transplantation. Transplantation. 2012;93(7):744-9. doi: 10.1097/TP.0b013e3182481113.

Stolzel F, Rollig C, Radke J, Mohr B, Platzbecker U, Bornhauser M, et al. (1)(8)F- FDG-PET/CT for detection of extramedullary acute myeloid leukemia. Haematologica. 2011;96(10):1552-6. doi: 10.3324/haematol.2011.045047.