Tumorbiologie, Infektion und Immunität

Forschungsschwerpunkt

Tumorbiologie, Infektion und Immunität

Forschung zu Tumorbiologie, Infektion und Immunität

Aufgabe des Schwerpunktes Tumorbiologie, Infektion und Immunität an der Medizinischen Fakultät der Universität zu Köln ist die Erforschung molekularer Mechanismen, die der Abwehr von Tumoren und Mikroorganismen zugrunde liegen. Ziel ist die Entwicklung innovativer Ansätze für Diagnose, Prävention und Therapie in der Krebs- und Infektionsmedizin.

Die enge Verbindung von onkologischer und infektiologischer Forschung eröffnet ein hochdynamisches, translationales Forschungsfeld, da beide Bereiche zentrale biologische Schnittstellen teilen. Chronische Entzündungsprozesse infolge persistierender Infektionen gelten als bedeutende Risikofaktoren für die Entstehung verschiedener Tumorerkrankungen. Die Untersuchung gemeinsamer Risikofaktoren ermöglicht daher eine ganzheitliche Herangehensweise an Prävention und Therapie. Darüber hinaus beruhen Krankheitsverläufe bei Tumorerkrankungen und Infektionen auf vergleichbaren biologischen Prozessen. In beiden Fällen beeinflussen komplexe Wechselwirkungen zwischen dem Immunsystem, Tumorzellen beziehungsweise veränderten körpereigenen Zellen und pathogenen Erregern maßgeblich die Entstehung, Progression und therapeutische Beeinflussbarkeit der Erkrankungen.

Ein besonderer Fokus liegt auf der Analyse von Wechselwirkungen zwischen Immunsystem, Tumormikroumgebung und Wirt-Pathogen-Interaktionen. Daraus ergeben sich neue Ansatzpunkte für personalisierte Therapien, insbesondere im Bereich immunvermittelter Behandlungsstrategien. Immuntherapeutische Verfahren haben sich dabei sowohl in der Krebsmedizin als auch in der Behandlung schwerer Infektionskrankheiten als wegweisende therapeutische Plattform etabliert.

Das TRIO Forschungsgebäude auf dem Lifescience Campus Köln.

Die Forschung innerhalb des Schwerpunktes integriert molekulare und zellbiologische Grundlagenforschung, präklinische Modellierung und klinische Translation. Untersucht werden sowohl onkologische Mechanismen als auch zentrale Prozesse der Wirt-Pathogen-Interaktion, um daraus neue Therapieansätze abzuleiten. Die enge Verzahnung experimenteller und klinischer Forschung ermöglicht eine klar strukturierte translationale Entwicklung: Von biologischen Entdeckungen über präklinische Validierung bis hin zur klinischen Anwendung. Besondere Schwerpunkte liegen auf der Entschlüsselung gemeinsamer biologischer Prinzipien (e.g. klonale Evolution und Resistenz), der personalisierten Krebstherapie, immunvermittelten Therapiestrategien sowie innovativen Ansätzen zur Behandlung invasiver Pilzinfektionen, multiresistenter Erreger und viraler Infektionen.

Die interdisziplinäre Zusammenführung von Onkologie, Immunologie und Infektionsmedizin schafft eine dynamische Forschungsplattform mit dem Ziel, neue wissenschaftliche Erkenntnisse in international relevante und praxisverändernde Therapie- und Behandlungsstandards zu überführen. Der Forschungsschwerpunkt wird dabei durch die Zentren CIO (Centrum für Integrierte Onkologie) und CIM (Centrum für Infektionsmedizin) unterstützt, wodurch sowohl die Patientenversorgung als auch die klinisch-translationale Forschung gezielt gestärkt werden. Mit dem TRIO-Gebäude (Translational Research for Infectious Diseases and Oncology) steht zudem eine moderne Infrastruktur zur Verfügung, die in enger Vernetzung mit den klinischen Bereichen eine effektive Umsetzung translationaler Forschung ermöglicht. Dadurch werden verwertungsorientierte Ansätze gefördert und der direkte Transfer wissenschaftlicher Erkenntnisse in die klinische Praxis ermöglicht.

Beteiligte Institutionen

Publikationshighlights

Highlights aus dem Bereich Tumorbiologie:

Braun T, Rade M, Merz M, Klepzig H, Große F, Fandrei D, Nhu-Nguyen P, Kreuz M, Kuhn CK, Kuschel F, Löffler D, Meinel J, Heger E, Schweinsberg V, Pflug N, Platzbecker U, Hallek M, Holtick U, Köhl U, Scheid C, Reiche K, Herling M & Richardson T Multiomic profiling of T cell lymphoma after therapy with anti-BCMA CAR T cells and GPRC5D-directed bispecific antibody Nature Medicine 2025; 31, 1145–1153 (2025) doi.org/10.1038/s41591-025-03499-9.
Stahl D, Gödel P, Balke-Want H, Gholamipoorfard R, Segbers P, Tetenborg L, Koker M, Dörr J, Gregor L, Bachurski D, Rose F, Simon AG, Good Z, Jakob J, Häupl B, Nill M, Flümann R, Riet T, Lange D, Blakemore SJ, Baurmann H, Voltin CA, Potter N, Schlözer L, Freihammer M, Wagener-Ryczek S, Iuga AI, Heger JM, Ludwig H, Schleifenbaum JK, Propp J, Bröckelmann PJ, Jachimowicz RD, Knittel G, Borchmann S, Merkelbach-Bruse S, Pallasch C, Peifer M, Rybniker J, Quaas A, Nitz M, Brägelmann J, Müller W, Persigehl T, Bozek K, Theobald SJ, Büttner R, Oellerich T, Hallek M, Kobold S, Chmielewski M, Reinhardt HC, Mackall C, Abedpour N, Borchmann P, Ullrich RT. CSF1R+ myeloid-monocytic cells drive CAR-T cell resistance in aggressive B cell lymphoma. Cancer Cell. 2025 Aug 11;43(8):1476-1494.e10. doi: 10.1016/j.ccell.2025.05.013. Epub 2025 Jun 12. PMID: 40513575.
Heger JM, Mattlener J, Schneider J, Gödel P, Sieg N, Ullrich F, Lewis R, Bucaciuc-Mracica T, Schwarz RF, Rueß D, Ruge MI, Montesinos-Rongen M, Deckert M, Blau T, Kutsch N, Balke-Want H, Weiss J, Becker K, Reinhardt HC, Hallek M, Borchmann P, von Tresckow B, Borchmann S. Entirely noninvasive outcome prediction in central nervous system lymphomas using circulating tumor DNA. Blood. 2024; 143(6):522-534. doi: 10.1182/blood.2023022020.
Eichhorst B, Niemann CU, Kater AP, Fürstenau M, von Tresckow J, Zhang C, Robrecht S, Gregor M, Juliusson G, Thornton P, Staber PB, Tadmor T, Lindström V, da Cunha-Bang C, Schneider C, Poulsen CB, Illmer T, Schöttker B, Nösslinger T, Janssens A, Christiansen I, Baumann M, Frederiksen H, van der Klift M, Jäger U, Leys MBL, Hoogendoorn M, Lotfi K, Hebart H, Gaska T, Koene H, Enggaard L, Goede J, Regelink JC, Widmer A, Simon F, De Silva N, Fink AM, Bahlo J, Fischer K, Wendtner CM, Kreuzer KA, Ritgen M, Brüggemann M, Tausch E, Levin MD, van Oers M, Geisler C, Stilgenbauer S, Hallek M; GCLLSG, the HOVON and Nordic CLL Study Groups, the SAKK, the Israeli CLL Association, and Cancer Trials Ireland. First-Line Venetoclax Combinations in Chronic Lymphocytic Leukemia. N Engl J Med. 2023; 388(19):1739-1754. doi: 10.1056/NEJMoa2213093.
Vom Stein AF, Rebollido-Rios R, Lukas A, Koch M, von Lom A, Reinartz S, Bachurski D, Rose F, Bozek K, Abdallah AT, Kohlhas V, Saggau J, Zölzer R, Zhao Y, Bruns C, Bröckelmann PJ, Lohneis P, Büttner R, Häupl B, Oellerich T, Nguyen PH, Hallek M. LYN kinase programs stromal fibroblasts to facilitate leukemic survival via regulation of c-JUN and THBS1. Nat Commun. 2023; 14(1):1330. doi: 10.1038/s41467-023-36824-2.
Thomalla D, Beckmann L, Grimm C, Oliverio M, Meder L, Herling CD, Nieper P, Feldmann T, Merkel O, Lorsy E, da Palma Guerreiro A, von Jan J, Kisis I, Wasserburger E, Claasen J, Faitschuk-Meyer E, Altmüller J, Nürnberg P, Yang TP, Lienhard M, Herwig R, Kreuzer KA, Pallasch CP, Büttner R, Schäfer SC, Hartley J, Abken H, Peifer M, Kashkar H, Knittel G, Eichhorst B, Ullrich RT, Herling M, Reinhardt HC, Hallek M, Schweiger MR, Frenzel LP. Deregulation and epigenetic modification of BCL2-family genes cause resistance to venetoclax in hematologic malignancies. Blood. 2022; 140(20):2113-2126. doi: 10.1182/blood.2021014304.
Izquierdo E, Vorholt D, Blakemore S, Sackey B, Nolte JL, Barbarino V, Schmitz J, Nickel N, Bachurski D, Lobastova L, Nikolic M, Michalik M, Brinker R, Merkel O, Franitza M, Georgomanolis T, Neuhaus R, Koch M, Nasada N, Knittel G, Chapuy B, Ludwig N, Meese E, Frenzel L, Reinhardt HC, Peifer M, Rebollido-Rios R, Bruns H, Krüger M, Hallek M, Pallasch CP. Extracellular vesicles and PD-L1 suppress macrophages, inducing therapy resistance in TP53-deficient B-cell malignancies. Blood. 2022; 139(25):3617-3629. doi: 10.1182/blood.2021014007.
Cramer P, Tausch E, von Tresckow J, Giza A, Robrecht S, Schneider C, Fürstenau M, Langerbeins P, Al-Sawaf O, Pelzer BW, Fink AM, Fischer K, Wendtner CM, Eichhorst B, Kneba M, Stilgenbauer S, Hallek M. Durable remissions following combined targeted therapy in patients with CLL harboring TP53 deletions and/or mutations. Blood. 2021; 138(19):1805-1816. doi: 10.1182/blood.2020010484.
Schiffmann LM, Werthenbach JP, Heintges-Kleinhofer F, Seeger JM, Fritsch M, Günther SD, Willenborg S, Brodesser S, Lucas C, Jüngst C, Albert MC, Schorn F, Witt A, Moraes CT, Bruns CJ, Pasparakis M, Krönke M, Eming SA, Coutelle O, Kashkar H. Mitochondrial respiration controls neoangiogenesis during wound healing and tumour growth. Nat Commun. 2020; 11(1):3653. doi: 10.1038/s41467-020-17472-2.
Jachimowicz RD, Beleggia F, Isensee J, Velpula BB, Goergens J, Bustos MA, Doll MA, Shenoy A, Checa-Rodriguez C, Wiederstein JL, Baranes-Bachar K, Bartenhagen C, Hertwig F, Teper N, Nishi T, Schmitt A, Distelmaier F, Lüdecke HJ, Albrecht B, Krüger M, Schumacher B, Geiger T, Hoon DSB, Huertas P, Fischer M, Hucho T, Peifer M, Ziv Y, Reinhardt HC, Wieczorek D, Shiloh Y. UBQLN4 Represses Homologous Recombination and Is Overexpressed in Aggressive Tumors. Cell. 2019; 176(3):505-519.e22. doi: 10.1016/j.cell.2018.11.024.

Highlights aus dem Bereich Infektion und Immunität:

Theobald, S. J., Dahm, K., Lange, D., Spintge, J. B., Winter, S., Klingmüller, A., Holsten, L., Simonis, A., De Domenico, E., Walczak, H., van Uelft, M., Schultze, J. L., Beyer, M. D., Ulas, T., Suárez, I., & Rybniker, J. (2025). Deep immune profiling delineates hallmarks of disease heterogeneity in extrapulmonary tuberculosis. Nature Communications, 16(1), 9662. doi.org/10.1038/s41467-025-65561-x
Gieselmann L, DeLaitsch AT, Rohde M, Gruell H, Kreer C, Ercanoglu MS, Gristick HB, Schommers P, Ahmadov E, Radford C, Mazzolini A, Zhang L, West AP Jr, Worczinski J, Momot A, Reichwein ML, Knüfer J, Stumpf R, Mkhize NN, Kaldine H, Bhebhe S, Deshpande S, Giovannoni F, Stefanutti E, Benigni F, Havenar-Daughton C, Corti D, Kroidl A, Adhikari A, Nanfack AJ, Ambada GE, Duerr R, Maganga L, William W, Ntinginya NE, Wolf T, Geldmacher C, Hoelscher M, Lehmann C, Moore PL, Mora T, Walczak AM, Gilbert PB, Doria-Rose NA, Huang Y, Bloom JD, Seaman MS, Bjorkman PJ, Klein F. Profiling of HIV-1 elite neutralizer cohort reveals a CD4bs bnAb for HIV-1 prevention and therapy. Nat Immunol. 2025 Nov;26(11):2016-2029. doi: 10.1038/s41590-025-02286-5. Epub 2025 Oct 6.
Reinhold I, Picardi S, Liss B, Seidel D, Stemler J, Koehler P, Ruegamer T, Sprute R, Cornely OA. Towards shorter therapy for candidaemia: defining uncomplicated candidaemia in adults. Lancet Infect Dis; 25; (advance online publication); S1473-3099(25)00409-8. 2025
Salmanton-García J, Wipfler P, Leckler J, Nauclér P, Mallon PW, Bruijning-Verhagen PCJL, Schmitt HJ, Bethe U, Olesen OF, Stewart FA, Albus K, Cornely OA; VACCELERATE Consortium. Predicting the next pandemic: VACCELERATE ranking of the World Health Organization's Blueprint for Action to Prevent Epidemics. Travel Med Infect Dis. 2024; 57:102676. doi: 10.1016/j.tmaid.2023.102676.
Schommers P, Kim DS, Schlotz M, Kreer C, Eggeling R, Hake A, Stecher M, Park J, Radford CE, Dingens AS, Ercanoglu MS, Gruell H, Odidika S, Dahlhaus M, Gieselmann L, Ahmadov E, Lawong RY, Heger E, Knops E, Wyen C, Kümmerle T, Römer K, Scholten S, Wolf T, Stephan C, Suárez I, Raju N, Adhikari A, Esser S, Streeck H, Duerr R, Nanfack AJ, Zolla-Pazner S, Geldmacher C, Geisenberger O, Kroidl A, William W, Maganga L, Ntinginya NE, Georgiev IS, Vehreschild JJ, Hoelscher M, Fätkenheuer G, Lavinder JJ, Bloom JD, Seaman MS, Lehmann C, Pfeifer N, Georgiou G, Klein F. Dynamics and durability of HIV-1 neutralization are determined by viral replication. Nat Med. 2023; 29(11):2763-2774. doi: 10.1038/s41591-023-02582-3.
Simonis A, Kreer C, Albus A, Rox K, Yuan B, Holzmann D, Wilms JA, Zuber S, Kottege L, Winter S, Meyer M, Schmitt K, Gruell H, Theobald SJ, Hellmann AM, Meyer C, Ercanoglu MS, Cramer N, Munder A, Hallek M, Fätkenheuer G, Koch M, Seifert H, Rietschel E, Marlovits TC, van Koningsbruggen-Rietschel S, Klein F, Rybniker J. Discovery of highly neutralizing human antibodies targeting Pseudomonas aeruginosa. Cell. 2023; 186(23):5098-5113.e19. doi: 10.1016/j.cell.2023.10.002.
Zehner M, Alt M, Ashurov A, Goldsmith JA, Spies R, Weiler N, Lerma J, Gieselmann L, Stöhr D, Gruell H, Schultz EP, Kreer C, Schlachter L, Janicki H, Laib Sampaio K, Stegmann C, Nemetchek MD, Dähling S, Ullrich L, Dittmer U, Witzke O, Koch M, Ryckman BJ, Lotfi R, McLellan JS, Krawczyk A, Sinzger C, Klein F. Single-cell analysis of memory B cells from top neutralizers reveals multiple sites of vulnerability within HCMV Trimer and Pentamer. Immunity. 2023; 56(11):2602-2620.e10. doi: 10.1016/j.immuni.2023.10.009.
Kreer C, Zehner M, Weber T, Ercanoglu MS, Gieselmann L, Rohde C, Halwe S, Korenkov M, Schommers P, Vanshylla K, Di Cristanziano V, Janicki H, Brinker R, Ashurov A, Krähling V, Kupke A, Cohen-Dvashi H, Koch M, Eckert JM, Lederer S, Pfeifer N, Wolf T, Vehreschild MJGT, Wendtner C, Diskin R, Gruell H, Becker S, Klein F. Longitudinal Isolation of Potent Near-Germline SARS-CoV-2-Neutralizing Antibodies from COVID-19 Patients. Cell. 2020; 182(4):843-854.e12. doi: 10.1016/j.cell.2020.06.044.
Schommers P, Gruell H, Abernathy ME, Tran MK, Dingens AS, Gristick HB, Barnes CO, Schoofs T, Schlotz M, Vanshylla K, Kreer C, Weiland D, Holtick U, Scheid C, Valter MM, van Gils MJ, Sanders RW, Vehreschild JJ, Cornely OA, Lehmann C, Fätkenheuer G, Seaman MS, Bloom JD, Bjorkman PJ, Klein F. Restriction of HIV-1 Escape by a Highly Broad and Potent Neutralizing Antibody. Cell. 2020; 180(3):471-489.e22. doi: 10.1016/j.cell.2020.01.010.
Fritsch M, Günther SD, Schwarzer R, Albert MC, Schorn F, Werthenbach JP, Schiffmann LM, Stair N, Stocks H, Seeger JM, Lamkanfi M, Krönke M, Pasparakis M, Kashkar H. Caspase-8 is the molecular switch for apoptosis, necroptosis and pyroptosis. Nature. 2019; 575(7784):683-687. doi: 10.1038/s41586-019-1770-6.