Titelaufnahme

Titel
Monitoring of B cell subpopulations in patients with chronic graft-versus-host disease after hematopoietic stem cell transplantation under various immunosuppressive therapies / submitted by Zoya Kuzmina
Verfasser / VerfasserinKuzmina, Zoya
Begutachter / BegutachterinGreinix, Hildegard. T.
Erschienen2014
Umfang219 S. : Ill., graph. Darst.
HochschulschriftWien, Med. Univ., Diss., 2014
Anmerkung
Zsfassung in dt. Sprache
SpracheEnglisch
Bibl. ReferenzOeBB
DokumenttypDissertation
Schlagwörter (DE)chronische Graft-versus-Host-Krankheit (cGVHD) / allogener hämatopoietischer Stammzelltransplantation / CD19+CD21- B-Lymphozyten
Schlagwörter (EN)Graft-versus-host disease / B cells / immunosuppressive therapy
URNurn:nbn:at:at-ubmuw:1-9995 Persistent Identifier (URN)
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Monitoring of B cell subpopulations in patients with chronic graft-versus-host disease after hematopoietic stem cell transplantation under various immunosuppressive therapies [3.43 mb]
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Zusammenfassung (Deutsch)

Die chronische Graft-versus-Host-Krankheit (cGVHD) ist eine Hauptursache für Mortalität nach allogener hämatopoietischer Stammzelltransplantation (HCT) und wirkt sich nachteilig auf die Lebensqualität der überlebenden Patienten. Jährlich werden weltweit bis zu 50.000 HCTs durchgeführt. Von den betroffenen Patienten leiden etwa 70% unter cGVHD. Daher ist es wichtig neue Wege für die Behandlung dieser Patienten zu finden, um ihre Leiden zu vermindern. Steroide sind die Hauptstütze der Therapie für cGVHD, aber weniger als die Hälfte der Patienten reagieren auf diese Therapie. Deshalb benötigen eine beträchtliche Anzahl von Patienten zusätzliche immunsuppressive (IS) Therapielinien, wie z.B. extrakorporale Photopheresis (ECP). Die ECP basiert auf einer speziellen Technologie, welcher das Patienten Blut entnimmt, bestrahlt, und es wieder reinfundiert. Aufgrund der Heterogenität der cGVHD Manifestationen und ihrer Schwergrade, ist die frühzeitige Bewertung der klinischen Reaktion schwierig, und somit würden Biomarker zur objektiven Beurteilung von cGVHD-Aktivität und -Abgrenzung zu Infektionen viele Vorteile für HCT-Patienten bringen. Aktuelle Daten hinweisen, dass es eine zunehmende Rolle der B-Zellen bei der Pathogenese von cGVHD gibt. Vor kurzem zeigten wir, dass eine erhöhte Zahl von CD19+CD21- B-Lymphozyten bei diesen Patienten zu einer aktiven cGVHD führen kann und diese werden nicht von einer Steroid-Therapie beeinflusst (BBMT 2008, 14:208-219). Eine detaillierte Charakterisierung und Rolle der B-Zellen in der Pathogenese der cGVHD ist in den Kapiteln 1.8.3 beschrieben. Da noch nicht bekannt ist, ob diese B- Zell-Subpopulationen im peripheren Blut (PB) von verschiedenen IS-Therapien beeinflusst werden (Kapitel 1.8.5.1-5 ; 2.2), war das Hauptziel der vorliegenden Arbeit zu untersuchen, ob B-Zellen, bzw. Subpopulationen von diesen, als Biomarker für das therapeutische Ansprechen in cGVHD Patienten, welche mittels verschiedener Therapien behandelt werden, verwendet werden können. Aus diesem Grund untersuchten wir verschiedene B-Zell- Subpopulationen in 124 Patienten mit einem mittleren Alter von 40 Jahren (Bereich: 17-62) welche mit Cyclosporin A (CsA, n=30), Tacrolimus (n=19), Sirolimus (n=28) oder ECP (n=47) behandelt werden. NIH-definierte Schweregrad Definition der cGVHD war zu Beginn der Therapie bei 18 (15%) Patienten moderat und bei 106 (85%) schwer. Organbeteiligungen betroffen zu Beginn der Studie: Haut (n=103), Augen (n=93), Mundschleimhaut (n=64), Leber (n =62) und Lunge (n=37). B-Zell-Subpopulationen wurden mittels Durchflusszytometerie vor und 6 Monate nach Beginn der Therapie untersucht, und die Ergebnisse wurden mit dem Therapieansprechen (komplette, partielle, non-response) korreliert (Kapitel3.1). Im Verlauf dieser Arbeit haben insgesamt 61 Patienten (49%) auf IS Therapie angesprochen, davon 60% unter ECP-, 57% unter CsA-, 42% unter Tacrolimus- und 29% unter Sirolimus- Therapien. CR wurde bei 19 Patienten nachgewiesen, darunter waren 11 unter ECP- (58%), 6 unter CSA- (32%) und 2 unter Tacrolimus- (10%) Therapien. Biomarker wurden für die Prädiktion des Ansprechens vor Beginn der verschiedenen immunsuppressive Mittel untersucht (Kapitel 3.2) als auch für das Monitoring bei 6 Monate nach Therapiebeginn (Kapitel 3.3) ausgewertet. Nach 6 Monaten zeigten alle Patienten, die auf die Therapien (mit CR + PR) angesprochen haben, eine signifikante Verringerung (p=0.05) von CD19+CD21- B- Zellen von einem Mittelwert von 13.2% vor der Therapie auf einen Mittelwert von 7.8% nach der Therapie. Analysen von verschiedenen therapeutischen Kohorten zeigten einen signifikanten (p<0.01) Unterschied der Prozentsatzes CD19+CD21- B- Lymphozyten im Vergleich zwischen Responder und Non-Responder: 19.8% vs 6.8 % in der CSA Gruppe; 24.2% vs 8.8% in der ECPKohorte; 24 % gegenüber 6 % in der Sirolimus und 17.5 % vs 6.6% in der Tacrolimus-Gruppe. Außerdem wurden Biomarker für schwere cGVHD sowie Multiorganschäden, einschließlich Bronchiolitis obliterans Syndrom, identifiziert (Kapitel 3.4, 3.5,3.6). Zusammenfassend könnten CD19+CD21- B-Lymphozyten als zelluläre Biomarker nach Behandlung von cGVHD Patienten mit den am häufigsten verwendeten Therapeutika behilflich sein. Nach unserer Erkenntnis sind Zahlen von CD19+CD21- B-Lymphozyten die ersten beschriebenen zellulären Biomarker, welche das Ansprechen der Patienten auf diverse immunsuppressive Therapien voraussagen können. Die Studie zeigte eine fehlende Reaktion auf die Salvage-Zweitlinientherapie und die Notwendigkeit für zusätzliche Therapien. Ein weiteres Monitoring dieser besonderen Subpopulationen in cGVHD Patienten hat sich als hilfreich für die Optimierung der IS Therapie erwiesen.

Zusammenfassung (Englisch)

Chronic graft-versus-host disease (cGVHD) is a major cause of mortality after allogeneic hematopoietic cell transplantation (HCT) and deleteriously affects quality of life in surviving patients. Worldwide, up to 50,000 HCTs have been performed yearly, and of these patients approximately 70% suffer from cGVHD. Hence, it is important to find new ways of treating these patients so as to ameliorate their suffering. Steroids are the mainstay of therapy for cGVHD but less than half of the patients respond to them. Thus, a substantial number of patients need additional salvage immunosuppressive (IS) treatment with various medications as well as extracorporeal photopheresis (ECP). This latter technique relies on a specialized centrifuge that extracts patients blood, irradiates it, and reinfuses it back. Due to the heterogeneity of manifestations of cGVHD and its severity, evaluation of clinical response can be challenging and thus, biomarkers for objective assessment of cGVHD activity would be highly desirable. Current evidence indicates that there is an increasing role of B cells in the pathogenesis of cGVHD. We recently reported that elevated numbers of CD19+CD21- B lymphocytes identify patients with active cGVHD and these lymphocytes are not influenced by steroid therapy (BBMT 2008;14:208-219). A detailed characterization and role of B cells in the pathogenesis of cGVHD is described in chapter 1.8.3. As it remains yet unknown whether these B cell subsets in peripheral blood (PB) are affected by different IS treatments (Chapter 1.8.5.1-5; 2.2), the main aim of the current thesis was to investigate whether these B cells can be used as biomarker for therapeutic response in cGVHD patients given different IS therapies. For that reason, we analysed various other B cell subpopulations in 124 patients with a median age of 40 (range, 17-62) years treated with cyclosporine A (CsA, n=30), tacrolimus (n=19), sirolimus (n=28) or ECP (n=47). NIH-defined severity of cGVHD at the start of therapy was moderate in 18 patients (15%) and severe in 106 (85%). Organ involvement at study entry consisted of skin (n=103), eyes (n=93), oral mucosa (n=64), liver (n=62), and lung (n=37). PB B cell subpopulations were analysed by multiparameter flow cytometer prior and 6 months after the initiation of therapy and the results were correlated with patients outcome, including complete- (CR), partial- (PR) and no response (NR) to therapy (Chapter 3.1). In the course of this work, 61 patients (49%) responded including 60% given ECP, 57% on CsA, 42% on tacrolimus, and 29% on sirolimus. CR was achieved in 19 patients including 11 on ECP (58%), 6 on CSA (32%) and 2 on tacrolimus (10%). Biomarkers were evaluated for prediction of response prior start of different immunosuppressive agents (Chapter 3.2), for monitoring response, at 6 months after therapy (Chapter 3.3). After 6 months all responding patients (CR+PR) had a significant decrease (p=0.05) of CD19+CD21- B-cells from a mean of 13.2% prior to therapy to a mean of 7.8%. Analyses of different therapeutic cohorts revealed a significant (p<0.01) difference in CD19+CD21- B-lymphocytes in NR compared to responders (CR+PR): 19.8% vs 6.8 % in the CSA group, 24.2% vs 8.8% in the ECP cohort, 24% vs 6% in the sirolimus cohort and 17.5% vs 6.6% in the tacrolimus group, respectively. In addition, biomarkers for severity of cGVHD as well as multiorgan damage, including bronchiolitis obliterans syndrome, were identified (Chapter 3.4, 3.5, 3.6) In summary, relative amounts of CD19+CD21- B-lymphocytes can serve as cellular biomarker for response to the mainly used treatments in patients with cGVHD. To our knowledge, relative amounts of CD19+CD21- B-lymphocytes represent the first reported cellular biomarker able to predict response to immunosuppressive therapy in cGVHD patients. The study showed a lack of response to the salvage second line therapy and the necessity of additional ancillary lines. Thus, B cell subsets serially assessed could serve as possible biomarkers of response to the therapy in cGVHD patients. Further monitoring of these particular subsets has been found to be helpful for optimizing IS therapy in cGVHD patients.