Knochenmarktransplantation, Immunrekonstruktion GvL und GvHD

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Stammzelltransplantation
Stammzelltransplantation,
Immunrekonstitution,
GvL und GvHD
Ulrike Koehl
Pädiatrische Hämatologie, Onkologie und Hämostaseologie
Klinikum der Johann Wolfgang Goethe-Universität
Frankfurt am Main
Ein großer Teil der Leukämien und malignen
Tumoren im Kindesalter kann durch konventionelle
Therapie (Chemotherapie, Bestrahlung, Operation)
geheilt werden.
Verbesserung der Heilungsrate bei Hochrisikopatienten (z.B. Translokations-Leukämien,
Prednisolon-Nonrisponder) und Patienten mit
frühem Rezidiven durch Stammzelltransplantation und zelluläre Immuntherapien.
Maligne Erkrankungen im Kindesalter
Keimzelltumoren
3,1 %
¾
andere
Diagnosen
4,2 %
Knochentumoren
4,6 %
Stammzelltransplantation
akute Leukämien
34,5 %
Weichteilsarkome
6,5 %
autologe Stammzelltransplantationen
¾ allogene Stammzelltransplantationen
ALL
ƒ HLAHLA-identen Fremdspender
Nierentumoren
6,5 %
AML
ƒ HLA-identen Familienspender
Tumoren des
sympathischen
Nervensystems
8,6 %
ƒ HLA- nonidenten Familienspender
(haploidente SZT)
Lymphome
12,8 %
ZNS-Tumoren
19,4 %
Stammzellquellen
Knochenmark-Stammzellen
KM-Entnahme
¾ Knochenmark
¾ Periphere Blutstammzellen
•
ohne Manipulation
¾ Periphere Blutstammzellen
•
•
CD34/CD133 selektiert
CD3/CD19 depletiert
¾ Nabelschnurblut
¾ Aus dem Beckenkamm
¾ 15 ml/kg Empfängergewicht
¾ Entnahme im OP dauert ca. 1 – 2 h
1
Periphere Blutstammzellen (PBSC)
Aufreinigung peripherer Stammzellen
Leukapherese
Immunomagnetische Selektion von
Stammzellen
¾ Leukapherese 3 – 4 h
¾ CD34 / CD133 Selektion 6 – 9 h unter GMP
¾ Leukapherese
¾ Entnahme dauert ca. 3 – 4 h)
¾ CD3/CD19 Depletion 7-12 h unter GMP
CD34/CD133 Selektion
CD34-Selektion:
Leukapherisat:
CD133-Selektion:
n=156
n=11
CD34+ [%]: 97,2 (89,5–99,8)
96,3 (85,1-98,9)
CD3+ [%]: 0,1% (0,02-0,3%) 0,2 (0,02-0,5)
CD34+ [%]: 0,3 – 9,1
CD3+ [%]: 35-57%
Nabelschnur - Stammzellen
Koehl et al, BMT 2002 and Transpl Hematol Oncol 1999
Stammzellquelle
www.google.de
¾ Cryokonservierung ohne Manipulation
Stammzelltransplantation
PBSC nicht manipuliert
CD34-selektiertes PBSC
(n=26)
(n=25)
(n=156)
Nach SZT regeneriert sich ein
neues Immunsystem aus den
Stammzellen des Spenders
Transplantation
KM-Entnahme
Leukapherese
Immunomagnetische
Selektion von CD34+Zellen
Aufnahme von PD Dr. T. Tonn
1.51.5-15.1 × 106 CD34+/kg
3.33.3-9.5 × 106 CD34+/kg
3.63.6-38.2 × 106 CD34+/kg
0.30.3-4.5 × 107 CD3+/kg
0.50.5-17.1 × 108 CD3+/kg
4.04.0-31.0 × 103 CD3+/kg
Koehl et al BMT 2002
Koehl Transpl Hematol 1999
¾ Elimination residualer
maligner Zellen:
graft-versus-tumor
graft-versus-leukemia
(GvL) Effekt
Ze
ller
¾ Hämatopoetische
Regeneration
hol
u
ng
Knochenmark
Tag 0 (periphere Zellzahl nahezu 0)
2
“Key Players” in der Immunologie:
zelluläre Immunabwehr
Monitoring der Immunkompetenz
in der Transplantation
Immunologische Reaktionen
zwischen Spender- und
Empfängerzellen
kindly provided
by A. Aicher
Stammzelltransplantation
Prinzip
Stammzelltransplantation
Prinzip II
HLA Mismatch
Rejection = HvG
Empfänger
Rezidiv
Zwilling
Spender
Graft versus
Leukaemia
Reaktion?
Verwandter Spender
= geno-identisch
Unverwandter Spender
= pheno-identisch
Graft versus Host Reaction
Stammzelltransplantation
Prinzip III
T-Zellen
GvHD + Rejection
GvHD / Rejection
Eltern
= haplo-identisch
Einfluß auf die Immunrekonstitution
¾ Stammzellquelle, Anteil TT-Zellen im Transplantat, HLAHLAKompatibilitä
ä
t
zwischen
Spender/Empfä
ä
nger
Kompatibilit
Spender/Empf
T-Depletion
¾ Zusä
Zusätzliche zellulä
zelluläre Immuntherapie nach
Transplantation:
• Spender NKNK-ZellZell-Therapie
T Replete
• Donor Lymphozyten Infusion (DLI, TT-Zellen)
3
Lymphozytensubpopulationen bezogen
auf Altersperzentilen
Monitoring der Immunkompetenz
5. Perzentile der Lymphozytensubpopulationen
5.Perzentile der Lymphozytensubpopulationen
Blut
¾ Hämatopoetische Immunrekonstitution
(Immunstatus)
in verschiedenen Lebensaltern
CD19+
CD8+
CD4+
CD3+
Lymphozyten
peripheres
Zellzahl/µl
Na
Zellen/ µl, peripheres Blut
be
lsc Nab
hn elsch
2nu
u
3
M 2-3r r
on Mon
4a
8
M a4 te te
923 ona -8 Mona
M 12 te te
on -23 M
at ona
2e te
5
6- Jah 2-5
17
r Jah
Ja e re
h
Er
r7e-17 Ja
wa
hre
ch E
se rwach
ne sen
4500
4000
3500
¾ Antigenspezifische TT-Zellen
3000
2500
¾ ZellfunktionsZellfunktions-Assays
2000
1500
1000
¾ Immunglobuline und Zytokinspiegel
Normalwerte
Lymphozyten
CD3+
CD4+CD3+
CD8+CD3+
CD19+
Lymphozyten
500
ComansComans-Bitter et al.
J Pediatr 1997
n= 429 Kinder
CD3+
0
CD4+
CD8+
e
CD19+
T Helfer Subpopulationen
CD3+
CD4+
CD8+
CD56+
CD3+CD56+
CD19+
CD14+
6000
Zellen/µl
5000
4000
3000
2000
1000
0
0
100
200
300
400
500
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
Lymphozyten [%]
7000
0
100
Alter [Monate]
300
400
Alter [Monate]
Erwachsene
Kinder
200
Kinder
Erwachsene
500
Subpopulationen der
THelfer CD3+CD4+ Lymphozyten [%]
Kinder [n=80], Erwachsene [n=20]
CD4+69+
CD4+HLA-DR+
CD4+45RA+
CD4+45RO+
CD4+CD25+
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
0
• Differenz in der Zellzahl [absolut/µl], nicht jedoch prozentual
Monitoring des Immunstatus
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Individuen aufgetragen nach Alter
Zelluläre Immunrekonstitution der
Subtypen nach SZT
4-und 5-Farb-durchflußzytometrische Bestimmung
Coulter Epics XL/ FC 500
T-Zellen:
CD 45/4/8/3
zusätzl.: CD45RA,RO,4,25,28,69,HLA-DR;CCR7
B-, NK-Zellen: CD 45/56/19/3 zusätzl.: 158a,158b, CD20
800
700
CD 45/14
CD 45/14/16/33/123/85k(ILT-3)
Fluoreszenzfarbstoffe: FITC/PE/ECD/PC5/PC7
Zellen x 106 / L
Monozyten:
DCs
nach
Transplantation
600
500
400
CD3+
CD4+CD3+
CD8+CD3+
CD8+CD3+CD45RA+
CD8+CD3+CD45RO+
CD8+CD3+HLA-DR+
CD8+CD3+CD38+
CD8+CD3+CD69+
CD56+CD3CD19+
300
200
100
1.-3. Monat
1x/Woche
3.-6. Monat
2x/Monat
6.-12.Monat
1x/Monat
2.-4.Jahr
1x/3 Monate
0
0
20
40
60
80
100
120
140
Zeit [Tage]
4
Zelluläre Immunrekonstitution
Einfluß der Stammzellquelle auf die
Immunrekonstitution
PERZENTILE ERREICHT?
75
CD8+ CD3+
CD19+
+
CD3
50
CD4+ CD3+
25
0
0
10
20
30
40
Wochen nach Transplantation
50
T-Helfer-Zellen
PBSC
PBSC KM
100
+
-
CD56 CD3
75
CD8+ CD3+
CD3+
+
CD19
50
CD4+CD3+
25
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
CD4 Take 5te Perzentile
[% der Patienten]
CD56+ CD3-
CD8 Take 5te Perzentile
[% der Patienten]
100
Zytotoxische T-Tellen
50. Perzentile
Patienten mit 50tem Perzentilen Take [%]
Patienten mit 5tem Pezentilen-Take [%]
5. Perzentile
CD34sel
0
10 20 30
40
50
60
70
80 90 100
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
CD34sel
KM
0
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
W ochen nach Transplantation
Wochen nach Transplantation
0
0
25
50
75
100
Wochen nach Transplantation
signifikant
signifikant
auß
außer KM vs CD34sel
--- NK-, --- B-, --- zytotoxische T-,--- Helfer-T-, --- T-Zellen
B-, NKNK-Zellen: nicht signifikant
Diskriminanzanalyse für zytotoxische
T-Zellen in Bezug auf das Überleben
B
A
100
80
60
40
20
0
0
100
200
1000
750
500
250
0
0
Wochen nach SZT
5. Perzentile
signifikant (p<0,001) n=32
Todesursache bei Patienten mit
langsamer Immunrekonstitution
300
CD8+CD3+ Zellen/µl
CD8+CD3+ T-Zellen:
Im ersten Jahr nach SZT
altersgematchten Wert erreicht ?
Erreichen der altersgematchten Absolutzahl für CD8+CD3+
Patienten mit 5th Perzentilen
Take der CD8+CD3+
Überleben [%]
Zusammenhang zwischen der
Immunrekonstitution und dem Überleben
der Patienten?
10
20
30
40
50
Wochen nach SZT
Anstieg der CD3+CD8+ über
200/µ
200/µl nach 66-10 Wochen
Take home message:
¾ Allogene Stammzelltransplantation:
¾ Rezidiv der Erkrankung
¾ Infektion (Pilze, virale Erreger)
¾ Graft versus Host Disease aufgrund von
DonorDonor-LymphozytenLymphozyten-Infusionen bei
Auftreten eines Rezidivs
HLAHLA-idente FamilienFamilien- oder Fremdspender
HLAHLA-nonidenter Familienspender (mismatch)
¾ Stammzellquelle: KM, PBSC oder
selektionierte Stammzellen unterscheiden
sich im Anteil an TT-Zellen
¾ Patienten mit langsamer hä
hämatopoetischer
Regeneration, insbesondere der zytotoxischen TTZellen haben ein schlechteres Überleben
5
Infektionen nach SZT
Monitoring der Immunkompetenz
¾
PHASE I
< 30 DAYS
Neutropenia
Mucositis
Hämatopoetische Immunrekonstitution
(Immunstatus)
PHASE II
30-100 DAYS
Impaired cellular
immunity
PHASE III
100-360 DAYS
Impaired cellular and humoral immunity
Herpes s. virus
Cytomegalovirus
¾
Antigenspezifische T-Zellen
Varicella-zoster virus
Gram neg. bacilli
¾
Zellfunktions-Assays
¾
Immunglobuline und Zytokinspiegel
Staphylococcus epidermidis
Candida species
Aspergillus species
Pneumocystis carinii
American Society for Blood and Marrow Transplantation, 2000
CMV Erkrankungen nach SZT
Cytomegalovirusinfektion
Das Risiko einer CMV-Reaktivierung ist hoch für
immunsuppremierte, transplantierte Patienten
• CMV-Virus: gehört zu den Herpes-Viren
• CMV-Infektionen: 60-80% aller
Erwachsenen weltweit
(latent, asymptomatisch)
• In gesunden Individuen wird die latente CMVInfektion durch zytotoxische CMV-spezifische
T-Zellen kontrolliert
•
•
•
•
•
•
Interstitielle Pneumonie
Gastrointestinaltrakt (z.B.Enterocolitis)
Hepatitis
Entzündung des ZNS
Chorioretinitis
Disseminierte Entzündung
Nach SZT erhöhte Mortalitätsrate
Virostatika bei CMV Infektionen
Abwehr von viralen Infektionen und GvL:
Zytotoxische T-Zellen
Antivirale Substanzen gegen CMV:
Ganciclovir, Foscarnet, Cidofovir
¾ Mit mäßiger Effizienz; Resistenzen möglich
Virale Infektion
Synthese viraler
Proteine
Bindung viraler
Peptide an MHC-I
Moleküle
¾ Mit hoher Rate an Nebenwirkungen
• Neutropenie (Gefahr für sekundäre Infektionen)
• Nierenfunktionsstörungen
CD8+ T-Zelle
MHC -I /
Peptid
• Prophylaxe hemmt Immunrekonstitution → Gefahr des sehr
späten Auftretens einer CMV Erkrankung nach SZT
• Gefahr der Resistenzentwicklung (insbes. bei Langzeitgabe)
TCR
Perforine:
Perforine: bilden
bilden Poren
Poren
Granzyme:
Granzyme: gehen
gehen durch
durch Poren
Poren und
und aktivieren
aktivieren
Caspasen
Caspasen
Präsentation virales Peptid
(Peptide maligner Zellen)
bereitgestellt von A. Aicher
6
Monitoring CMV-spezifischer T-Zellen
Fallbeispiel:
Mädchen, 8 Jahre, Morbus Hodgkin
14.09.03
Messung der CMV-
1. Rezidiv
Progreß der Erkrankung vor Bestrahlungsbeginn
streptavidin
spezifischen
MHCpeptide
CD8+CD3+ T-Zellen
Label
TCR
Verbesserung des
Patientenmanagement durch
individuelle Steuerung von
Prophylaxe und Therapie
(Virostatika, Immuntherapie
mit antigenspezifischen
T-Zellen)
02.04.04
Autologe Stammzelltransplantation
25.07.04
2. Rezidiv
15.12.04
Haploidentische Stammzelltransplantation
CD8+
Immuntherapie mit hochangericherten NK-Zellen
T cell
Kond.: Fludarabine, Thiotepa, Melphalan
Rezidivierende CMV-Infektionen
Fallbeispiel: CMV Assay Panel 2
Fallbeispiel: CMV Assay Panel 1
CD3+CD4+ = 65.6%
CD3+CD8+
CD8-FITC
Beads
FS
Time
CD3-PC5
CMV-spezifische T-Zellen und
CMV-DNA-Kopienzahl nach SZT
CD8-FITC
CD8-FITC
g
tin
Ga
T
3+
CD
8+
D
fC
au
e
ell
-Z
n
CD3-PC5
CMV-Spez. CD8+ = 1,2%
CMV-Spez. CD8+ = 11/µl
CD8-FITC
Take home message:
¾ In gesunden Individuen wird die latente CMV-
700
500
300
400
300
200
200
100
100
20
10
0
0
0
10
20
30
40
50
60
70
T age nach SZT
CMV-spez. CD8
CMV-DNA
CD8
CMV-DNA (Kopienzahl/ml)
400
600
Zellen/µl
SS
= 29,2%
CD3+CD8+ = 223/µl
CD3-PC5
FS
SS
CD3-PC5
Tetramer A0201-PE
auf
CDFS
3+
T-Z
elle
n
TET NEG-PE
Ga
ting
SS
CD3-PC5
CD4-PE
SS
CD3-PC5
CD3+CD4+ = 504/µl
Infektion durch zytotoxische CMV-spezifische
T-Zellen kontrolliert
¾ Nach SZT besteht eine erhö
erhöhte Mortalitä
Mortalitätsrate durch
frische CMVCMV-Infektionen und CMVCMV-Reaktivierungen
¾ Die Immunrekonstitution CMVCMV-spezifischer TT-Zellen
ist entscheidend fü
für die spezifische Abwehr gegen
CMV
CD4
7
Graft-versus-Leukämie-Effekt
und Graft-versus-Host Disease
Transplantation
Ze
ller
hol
u
ng
¾ Immunkompetente Zellen,
die für den GvL-Effekt und
die GvHD von Bedeutung
sind
¾ Einfluß von adaptiver
Immuntherapie auf das
Überleben der Patienten
Graft-versus-Leukämie Effekt
¾ Reaktion immunkompetenter Zellen aus dem
Graft,
Graft, die zur Zerstö
Zerstörung von malignem
Empfä
Empfängergewebe fü
führt (Leukä
(Leukämie und
Tumorzellen)
¾ Bei nachgewiesenem GvLGvL-Effekt treten
weniger Rezidive auf (insbesondere: CML;
geringer: AML, kaum nachgewiesen: ALL)
Tag 0 (periphere Zellzahl nahezu 0)
Verlauf residualer Leukämieoder Tumorzellen
1012
continuous remission after cht
relapse after cht
continuous remission after Tx
relapse after Tx
109
GvL
106
allogeneic
transplantation
detection limit for residual
leukaemia
103
100
Akute GvHD der Haut (grad I-II)
Graft-versus-Host Disease
¾ Lymphozyten des Spenders, die den Empfä
Empfänger
bzw. dessen Gewebe als fremd erkennen und
angreifen
¾ Akute Form (aGvHD
(aGvHD)) tritt innerhalb der ersten 3
Monate nach SZT auf mit Klinik / OrganmanifeOrganmanifestation:
station: Haut, GI, Leber
¾ Chronische Form (cGvHD
(cGvHD)) > 100 Tage nach SZT
mit Klinik / Organmanifestation: Haut, GI, Leber,
Lunge
Schwere akute GvHD der Haut (grad IV)
(zur Verfügung gestellt durch Dr. J. Gratama)
8
aGvHD
Akute GvHD
¾ Prophylaxe:
1. CsA
2. MTX
3. Prednisolon
¾ Therapie:
1. Prednisolon
2. AK gegen T-Zellen (z.B. OKT3)
3. Antilymphozytenserum
Stammzelltransplantation
Prinzip V
Stammzelltransplantation
Prinzip VI
GvHD
? GvHD
?
Infektionen
?
Graft
versus
Host
Effekt
Graft
versus
Leukämie
Effekt
Diarrhöe
¾ Immunsuppression
=> Infektion
¾ Klinisch anfä
anfänglich oft ein
ähnliches Bild
¾ GCV bei CMV
=> Stammzelltoxizitä
Stammzelltoxizität
=> Immunrekonstitution
¾ DLI
¾ Immunologisch oft Anstieg
an CD8+ HLAHLA-DR+
=> GvHD
Differenzierung in TH1 und TH2 Zellen
Stammzelltransplantation
Prinzip VI
0
?Infektion
Infektion ?
30
90
Tage
TH2
TNFa
, IFNy
2
, IL-1
TH1
GvHD : Endotoxine
von Bakterien
TH1-Shift
IL-2
TNF-alpha
Interferon-gamma
GvHD : G-CSF
TH2-Shift
IL-10
IL-4
IL-5
GvHD
erhöht
GvHD
vermindert
(zur Verfügung gestellt
durch Dr. A. Aicher)
9
Zytokinscreening und Zellsubpopulationen
Multivariate Analysen
¾ Versuch eine beginnende GvHD von einer
Infektion zu trennen
¾ Trennung des Effektes von TT- ZellZell- und NKNKZelltherapien hinsichtlich des Auftretens von
GvHD
Zytokin-Screening mittels
Bead-basierter Flowzytometrie
¾ Sandwich
Immunoassay
¾ Beads konjugierte
Antikö
Antikörper
=
¾ binden an lö
lösliche
Antigene
ELISA
Methode
CBA-Array
Clustering Parameter
Reporter Parameter
T-Zellen
Natürliche Killer -Zellen
CD3+
CD56+ CD3-
GvL
GvHD
FremdspenderTransplantation
¾
Immunintervention
nach allogener
Stammzelltransplantation
mit zellulären Therapien:
Spender T- und NK-Zellen
Fallbeispiele: GvHD: T- oder NK Zellen ?
Fall 1:
¾ Mädchen, 10 J., ALL
¾ Frü
Frührezidiv 8 Monate nach
initialer ALL
?
Haploidente StammzellTransplantation
T- und NK-Zellen unterscheiden sich entscheidend
¾ Haploidente SZT und NKNKZellZell-Immuntherapie
> 50 x 103 CD3+ / kgKG
¾ Remission
¾ Schwere GvHD 4 Monate
nach SZT
Fall 2:
¾ Mädchen, 8 J., Morbus
Hodgkin
¾ TherapieTherapie-resistente
Erkrankung
¾ Haploidente SZT und NKNKZellZell-Immuntherapie
< 25 x 103 CD3+ / kgKG
¾ Remission
¾ Keine GvHD
in der Art der Zielzellerkennung
10
„Key Players“ in der Immunologie
Fallbeispiele: Zytokinspiegel
Adaptive Immunabwehr
= erworbene Immunabwehr
Angeborene Immunabwehr
Fall 1:
Fall 2:
Mädchen, 12 J, ALL
T-Zellen
Mädchen, 10 J, ALL
NK-Zellen
2048
2048
IFN-g
IL-2
1024
TNF-a
Phagozytäre Zellen
(z.B. Makrophagen)
512
pg/ml
512
pg/ml
1024
256
256
IFN-g
IL-2
TNF-a
128
128
8
4
2
1
0.5
0.25
0.125
64
8
0.125
1
2
4
88
1024
2048
0.5
4096
Antikörper
Antigenpräsentierende Zellen,
z.B. Dendritische
Zellen
B-Zellen
Komplement
System
1
2
4
8
16
32
64
128 256 512 1024 2048 4096
Stunden
Stunden
schwere GvHD
bereitgestellt
von A. Aicher
Die T-Zellantwort
Aufnahme
HL
II
A- CD4
TCR T-Helfer
Zelle
exogen
endogen
TH1 (IL-2, IFNγ)
TH2 (IL-4, IL-10)
I
AHL TCR
zytotoxische
T-Zelle
CD8
Antigen-präsentierende Zelle
Zytotoxische TT-Cells
¾ Wichtig für die Elimination von
virus-infizierten Zellen und
leukämischen Zellen
¾ exprimieren MHC Klasse I
¾ Erkennung von Peptid/
MHC Klasse I via TCR
stabilisiert durch CD8
Lyse
Helfer T-Zellen
Immuntherapie nach Chimärismusanalysen
ALL Patienten mit steigendem autologen Zellanteil nach SZT
0,9
0,8
¾ Direkter inflammatorischer
und Antikörper Response
0,7
¾ Erkennen fremde Peptide via MHC Klasse II;
TCR Erkennung stabilisiert via CD4
0,4
¾ Nur “Antigen präsentierende Zellen”
exprimieren MHC
Klasse II (z.B. Makrophagen, DC, B Zellen)
0,6
Immuntherapie n=31
pEFS 0.39 SE 0.09
0,5
Keine Immuntherapie n=15
pEFS 0.0
0,3
0,2
Prozent Spenderzellen [%]
1,0
¾ Orchester der Immunantwort
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
T-Zell-Application
0
25
50
75
100
125
150
175
Tage nach SZT
log-rank 0.0009
0,1
0,0
0
1
2
Zeit [Jahre]
3
Bader P et al. J Clin Oncol 2004
4
Chimerismus Analysen, wöchentlich
PB (Leukozyten Subsets)
Koehl U et al. Leukemia 2003 + Eur J Hematol 2006
11
T-Zelldosis zur DLI
High dose che mo
therapy
alloge ne ic
stem ce lll
transplantatio n
>2 x 10 6 CD34+
cells/kg
T-ZellZellT-ce ll
Applikation
application
chimerism analysis6
2x10
minimal
residual> disease
C D34sele cti
on
Suizid-Strategie
matched related donor
1x106 CD3+/kg
matched unrelated donor
without manipulation
1x105 CD3+/kg
allogeneic T-cells
transduction ex vivo
matched unrelated donor
CD34 selected graft
5x104 CD3+/kg
selection
infusion
lysis of
leukemic cells
GvL-effect
mismatched donor
2.5x104 CD3+/kg
GVHD
CAVE: Gefahr für lebensbedrohende GvHD durch DLI
Application of a
suicide inductor
Immunotherapie mit NK-Zellen nach
haploidenter SZT
Alloreaktive NK-Zellen
Lysis of
allogeneic
malignant cells
GvL
NK
Engraftment
lysis of patients´s normal tissue
Study design: NK cells
>1x107 CD56+CD3- and < 5x104 CD3+ cells/kg
donor
-10 -9
NK cell
selection
Lysis of (lympho-)
hematopoietic
recipient cells
0 3
stimulation and expansion 1000 U/ml IL-2
Ø GvHD
Passweg J, Koehl U et al. Best Pract Res Clin Hematol 2006
Take home message:
¾ T-ZellZell-Therapien (DLI) nach SZT auf der Basis von
Chimä
Chimärismusrismus-Analysen helfen einer
Transplantatabstoß
Transplantatabstoßung entgegen zu wirken
¾ DLI ist weniger effektiv beim Rezidiv „Problem der
Dosis“
Dosis“ – Relation zur GvHDGvHD-Entwicklung
¾ Verringerung der GvHDGvHD-Risikos durch manipulierte
T-Zellen (allodepletiert
allodepletiert,
, suizid(
suizid-gentransduziert,
gentransduziert,
TH2TH2-spezifische …)
¾ NKNK-Zellen sind effektive Trä
Träger des GvLGvL-Effektes
und scheinen keine/ geringe GvHD zu verursachen
conditioning
regimen
recipient
[days]
100
CD34 selection /
CD3/19 depletion
cryopreservation
Lysis of
dendritic cells
(DCs) of the host
40
NK
NK
NK
IL-2 1x106 U/m2 every second day
0 3
40
100
Bi-Nationale Studie: Frankfurt-Basel - Approval of the local ethic board: No. 262/03
Koehl Blood Cell Mol Dis 2004 + Klin Päd 2005;
Passweg Leukemia 2004 + BMT 2005
Zusammenfassung I
¾ Nach SZT regeneriert sich ein neues Immunsystem aus
den Stammzellen des Spenders
¾ Die Immunrekonstitution wird beeinflusst von der
Stammzellquelle (KM, PBSC, selektierte SZ mit
unterschiedlichem TT-ZellZell-Anteil) und der HLAHLAKompartibilitä
Kompartibilität zwischen Spender und Empfä
Empfänger
¾ GvL ist ein wichtiger Mechanismus der allogenen SZT
– Durch GvL können residuale Leukä
Leukämie /
Tumorzellen mit Hilfe immunkompetenter Zellen
eliminiert werden
12
Zusammenfassung II
¾ SpenderSpender-Lymphozyten als Trä
Träger der GvL können
auch zur lebensbedrohlichen GvHD führen
(Haploidente SZT – unverwandte idente SZT –
verwandte idente SZT – Zwillings SZT)
¾ Monitoring der Erholung eines immunkompetenten
Immunsystems: Immunstati,
Immunstati, Antigenspezifische TTZellen, ZellfunktionsZellfunktions-Assay,
Assay, Zytokinspiegel
¾ Multivariate Analysen der verschiedenen Parameter
zur frü
frühzeitigen Immunintervention
Killer cell immunglobuline likeRezeptoren auf NK-Zellen
HLA-A
A3,A11
KIR3DL2
HLA-B
Bw4
KIR3DL1
HLA-C
Cw3
Cw4
KIR2DL2/3
KIR2DL1
Farag et al Blood 2002
13
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