Medizinische Fakultät - Digitale Hochschulschriften der LMU - Teil 11/19 Archiv

Das Wiskott-Aldrich Syndrom (WAS) ist eine X-chromosomal rezessiv vererbte Erkrankung mit einem sehr breiten Krankheitsspektrum, die interdisziplinäre Zusammenarbeit im Management betroffener Patienten erfordert. Ein großer Teil der Patienten mit Mutationen im Wiskott-Aldrich Syndrom-Protein (WASP)-Gen weist den milden Phänotyp der X-chromosomalen Thrombozytopenie (X-linked thrombocytopenia, XLT) auf. Intravenös verabreichte Immunglobuline und prophylaktische Antibiotika-Therapie zur Überbrückung der Zeit bis zur allogenen Stammzelltransplantation im frühen Kindesalter stellen für Patienten mit klassischem WAS das therapeutische Vorgehen der Wahl dar. Im Gegensatz dazu stellen Patienten mit dem milden klinischen Phänotyp XLT eine enorme Herausforderung bei der Entscheidung über Art und Ausmaß des therapeutischen Vorgehens dar. Besonders schwierig ist das Abwägen von sehr eingreifenden Therapiemaßnahmen wie der hämatopoietischen Stammzelltransplantation für sehr junge XLT-Patienten, die sich initial oft lediglich mit selektiver Mikrothrombozytopenie präsentieren. Zu einem so frühen Zeitpunkt kann noch keine Prognose für den Langzeitverlauf der Erkrankung gestellt werden, jedoch wäre eine frühe Evidenz-basierte Entscheidung für oder gegen diese einzig kurative Therapie extrem wichtig. Ähnlich schwierig gestaltet sich das therapeutische Management erwachsener XLT-Patienten, die fälschlicherweise als immun-thrombozytopenische Purpura klassifiziert wurden, aber möglicherweise schon XLT-assoziierte Komplikationen entwickelt haben. Diese retrospektive Multicenter-Studie wurde initiiert, um den natürlichen Krankheitsverlauf bei XLT nachzuzeichnen, die Wirksamkeit gängiger für das WAS etablierte Therapieregimes zu überprüfen und somit Evidenz für optimale Behandlungsoptionen zu schaffen. Es wurde eine retrospektive Fragebogen-basierte Datenerhebung an pädiatrischen Zentren mit Spezialisierung für angeborene Immundefekte durchgeführt. Patienten mit einer dokumentierten Mutation im WASP-Gen und einem klinischen WAS-Score von 2 oder geringer wurden in die Studie aufgenommen. Daten von insgesamt 185 Patienten aus zwölf Ländern, 2864 Patientenjahre umfassend, wurden analysiert. Um den natürlichen Krankheitsverlauf nachzuzeichnen, wurde der gesamte Datensatz für hämatopoietische Stammzelltransplantation zensiert. Das mediane Alter zum Zeitpunkt des letzten Follow-Up lag bei 11.2 Jahren. Die Gesamt-Überlebenswahrscheinlichkeit in dieser Kohorte war hervorragend. Dennoch beobachteten wir eine überraschend hohe Rate an schweren Krankheits-assoziierten Komplikationen wie potentiell lebensbedrohenden Infektionen (7.6%) oder Blutungsereignissen (14.1%), Autoimmunerkrankungen (11.9%) und malignen Tumoren (4.9%). Die Gesamtüberlebenswahrscheinlichkeit sowie die Wahrscheinlichkeit des ereignisfreien Überlebens wurden nicht statistisch signifikant durch die Art der Mutation oder die Expression von WASP beeinflusst. Patienten, die während der Beobachtungsperiode mit antibiotischer Prophylaxe oder intravenös verabreichten Immunglobulinen behandelt worden waren, zeigten keinen Überlebensvorteil gegenüber anderen. Eine Splenektomie, der sich 40 Patienten (21.6%) unterzogen hatten, stellte einen signifikanten Risikofaktor für die Entwicklung einer schwerwiegenden Infektion dar, bot jedoch keine statistisch signifikante Reduktion des Blutungsrisikos. Da Patienten mit XLT bei Ärzten verschiedener Fachrichtungen vorstellig werden, ist es von vitaler Bedeutung, das Bewusstsein für diese Erkrankung, die oft nicht oder fehldiagnostiziert wird, zu schärfen. Diese Daten definieren die Basis für den natürlichen Verlauf bei der milden Form des WAS und werden dazu beitragen, die bestmöglichen Behandlungsoptionen für jeden individuellen XLT-Patient anzubieten.

Dendritic cells (DC) play a central role in connecting innate with specific adoptive immunity resulting in target specific activation T-cells. As professional antigen presenting cells (APC) DC specifically stimulate T-effector cells, especially tumor-cytotoxic T-cells. Therefore they are regarded as interesting candidates for anti-tumor or anti-leukemic vaccination strategies. The insufficient expression of costimulatory antigens, MHC molecules and tumor-associated antigens (TAA) on the surface of cancer cells and disturbed mechanisms of apoptosis are the main reason for an ineffective immune response in oncologic diseases. It was shown that acute myeloid leukemic cells can be differentiated to leukemia-derived DC (DCleu ), regaining the stimulatory capacity of professional DC while potentially presenting the whole leukemic antigen repertoire. Thus, vaccination strategies, using ex vivo or in vivo generated DC, might induce a highly specific anti-leukemic T-cell response circumventing the cumbersome identification of leukemia-associated antigens. In this thesis DC antigen (DCA) expression profiles of mononuclear cells (MNC) and dendritic cells (DC) generated from these MNC should be analyzed. The generated MNC and DC should be compared with respect to their DC antigen (DCA) expression profiles and the DCAs value to detect and quantify (leukemia-derived) DC in different AML/MDS subtypes and under different culture conditions. Therefore MNC and DC were generated from 137 patients with acute myeloid leukemia (AML) and 49 patients with myelodysplastic syndromes (MDS) under 6 different serum free culture conditions. DCA studied were: CD1a/1b/1c, CD206, CD25, CD137L, CD83, CD86, CD80 and CD40. DC-generating media were chosen according to their different mechanisms of inducing DC-differentiation: 1. ‚Basic method‘: TNF/GM-CSF/IL-4, 2. MCM-Mimic, 3. Ca Ionophore, 4. Picibanil, 5. Poly I:C and 6. Cytokines. Quality and quantity of generated DC was estimated by Flow cytometry applying a specified, ‘DC-based’ gating-strategy. Expression and coexpression profiles of 10 different DCA as well as various costimulatory molecules, maturation markers and blast antigens were evaluated. Only those DCA qualified for the quantification of leukemia-derived DC that were not expressed on uncultured MNC fractions. AML patients presented with an average of 58 % blasts, MDS patients with 13 % blasts in MNC fractions. DCA were expressed on average on less than 7% of uncultured MNC, however some of the markers could be expressed on up to 77% of uncultured cells in single AML cases. Consequently these DCA did not qualify for detection of DC in those cases. Highest expression rates were found for CD86 and CD40 in naïve AML and for CD137L and CD40 in naïve MDS samples. Other DCA (e.g. CD1a, 1b, 1c) were only rarely found on naïve blasts. DCA expression on uncultured AML and MDS MNC varied with FAB types and cytogenetic risk. After culture in different DC-differentiating media, on average 28% DC could be generated from AML MNC and 30% from MDS MNC, depending on methods used, with an average DC viability of more than 60% and an average DC maturity of 49% (AML) and 56% (MDS). On average 36% of leukemic blasts could be converted to DC. Proportions of DCleu in the total DC fraction varied from 40-58% and were on average 49% (AML) and 43% (MDS) after culture. Average results of all culture methods tested were comparable, however every method failed to create DC in some individual cases. The most important results of this thesis are: 1. It could be shown that DCA are expressed on naïve blasts in AML and MDS in individual patients. That means that the individual patients’ DCA-profiles have to be evaluated before DC-culture to find suitable DCA to detect and quantify (leukemia-derived) DC after culture. 2. Different methods of DC-generation qualify with varying individual efficiency to generate leukemic, mature, migratory and viable DC in individual cases. 3. To select the best DC-generating method the best DC-marker (no expression on naïve blasts, high expression on DC) has to be chosen to quantify DC in individual samples. 4. The use of only one method is not sufficient to create DC in every single AML and MDS sample. However, a successful, quantitative DC/DCleu -generation is possible in every case of AML and MDS by the combination of 3 different DC-generating media, but not every blast is convertible to DC leu . 5. There is a need for new, specific DC-markers that are not expressed on naïve blasts.