CRS-Map zeigt, welche Prozesse im Körper beim Zytokinfreisetzungssyndrom ablaufen

Das Zytokinfreisetzungssyndrom (engl. cytokine release syndrome; CRS) ist eine potentiell schwerwiegende systemische Entzündungsreaktion, die als Nebenwirkung von bestimmten Krebstherapien auftreten kann.

Miriam Alb vom Lehrstuhl für Zelluläre Immuntherapie gehörte zum internationalen Forschungsteam, das ein neuartiges Modell entwickelte, um besser zu verstehen, wie CRS entsteht und verläuft. Dafür wurden verschiedene Daten zu den genauen Abläufen auf Molekül- und Zellebene zusammengeführt und in einer interaktiven „CRS Map“ dargestellt.

Konkret wird in dem Modell CRS durch fünf verschiedene immunmodulatorische Biotherapien induziert: chimäre Antigenrezeptor (CAR)-T-Zellen, Checkpoint-Inhibitoren, T-Zell-bindende bispezifische Modalitäten, monoklonale Antikörper, die T-Zell-Rezeptoren ansteuern und aktivieren, und FcγR-aktivierende monoklonale Antikörper.

Für die umfassende mechanistische Darstellung der CRS-Pathophysiologie wurde ein Adverse Outcome Pathway (AOP)-CRS-Netzwerk für diese Therapien aufgebaut und anschließend eine systembiologische Karte der für das AOP-Netzwerk relevanten molekularen Mechanismen entwickelt. Die Karte der Mechanismen wird über eine eigens entwickelte Online-Plattform bereitgestellt, die der Erforschung und Datenvisualisierung dient. Die Datenbank umfasst 24 Zelltypen, 425 Entitäten und 430 Interaktionen.

Über eine statische Darstellung hinaus dient die CRS-Karte als dynamisches Werkzeug für klinische und Forschungsanwendungen, mit dem Forscher und Kliniker den Verlauf von CRS im Detail untersuchen, Biomarker identifizieren und potenzielle therapeutische Ziele entdecken können. Die Karte zeigt die Stadien des CRS-Verlaufs und Moleküle, die in relevanten immunotoxikologischen Assays gemessen werden können, sowie potenzielle Wirkstoffziele für therapeutische Interventionen bei CRS.

Alexander Mazein, Oxana Lopata, Kristin Reiche, Katherina Sewald, Miriam Alb, Christina Sakellariou, Patricia Gogesch, Hannah Morgan, Vanessa Neuhaus, Nhu-Nguyen Pham, Charline Sommer, Ethan Perkins, Birgit Fogal, Muhammad Shoaib, Reinhard Schneider, Venkata Satagopam, Marek Ostaszewski. An explorable model of an adverse outcome pathway of cytokine release syndrome related to the administration of immunomodulatory biotherapeutics and cellular therapies. Front Immunol.,. 2025 Aug 8:16:1601670. https://www.frontiersin.org/journals/immunology/articles/10.3389/fimmu.2025.1601670/full

Grafische Darstellung der fünf immunmodulatorischen Biotherapien, welche CRS induzieren. — Ausschnitte der Cytokine Release Syndrome Map (CRS Map): molekulare auslösende Ereignisse (MIEs) und Schlüsselereignisse (KEs) für fünf Therapien, die zum Cytokine Release Syndrome (CRS) als unerwünschtes Ergebnis führen. (a) CAR-T-Zell-Therapie: Bindung von CAR an Antigen. (b) Checkpoint-Inhibitoren (CPIs): Bindung von CPI an Ziel-T-Zellen und Bildung einer Immunsynapse. (c) T-Zell-Engager (TCEs): Bindung von TCE an Ziel-T-Zellen und Antigen-exprimierende Zellen. (d) Vernetzung und Aktivierung von T-Zellen: Bindung von T-Zell-Agonisten-mAb an T-Zellen. (e) Aktivierung von FcγR-exprimierenden Effektorzellen: Bindung von mAb an eine Antigen-exprimierende Zelle.

Ausschnitte der Cytokine Release Syndrome Map (CRS Map): molekulare auslösende Ereignisse (MIEs) und Schlüsselereignisse (KEs) für fünf Therapien, die zum Cytokine Release Syndrome (CRS) als unerwünschtes Ergebnis führen. (a) CAR-T-Zell-Therapie: Bindung von CAR an Antigen. (b) Checkpoint-Inhibitoren (CPIs): Bindung von CPI an Ziel-T-Zellen und Bildung einer Immunsynapse. (c) T-Zell-Engager (TCEs): Bindung von TCE an Ziel-T-Zellen und Antigen-exprimierende Zellen. (d) Vernetzung und Aktivierung von T-Zellen: Bindung von T-Zell-Agonisten-mAb an T-Zellen. (e) Aktivierung von FcγR-exprimierenden Effektorzellen: Bindung von mAb an eine Antigen-exprimierende Zelle.

Zur Übersicht