TY  - THES
A1  - Peter, Lisa Susanne
T1  - Chronische Graft-versus-Host-Erkrankung im pädiatrischen Setting - Identifikation von Charakteristika mit Fokus auf die Immunrekonstitution dendritischer Zellen
T1  - Chronic Graft-versus-Host-Disease in pediatric patients
Identification of characteristics with focus on the immune reconstitution of dendritic cells
N2  - Die cGvHD ist eine relevante Komplikation der aHSCT. Sie hat Einfluss auf die Morbidität und Mortalität nach der aHSCT. Die genaue Pathogenese ist unbekannt. Ein Einfluss dendritscher Zellen als Schlüsselzellen immunologischer Prozesse auf die Entstehung einer cGvHD ist wahrscheinlich. 
In dieser Studie erfassten wir patient:innen  und aHSCT-bezogene Daten 61 stammzelltransplantierter Kinder und Jugendlicher sowie deren möglichen Einfluss auf das Auftreten einer cGvHD. Zudem wurde die Rekonstitution der Immunzellen, insbesondere der DCs, nach der aHSCT evaluiert. 
Die Rekonstitution der Lymphozyten sowie die Zytokinexpression der T-Zellen während der Rekonstitution verhielt sich ähnlich zu vorherigen Studien. Signifikante Unterschiede zwischen Patient:innen mit oder ohne cGvHD zeigten sich nicht konsistent. Die Rekonstitution der DCs erfolgte innerhalb von 60-100 Tagen. Stabile Werte zeigten sich jedoch frühestens ein Jahr nach der aHSCT. Während des Engraftments war der Anteil CCR7+ DCs bei Patient:innen erhöht, die eine TBI erhalten hatten. Ein hoher Anteil CCR7+ DCs wirkte sich zu jedem Zeitpunkt positiv auf das Gesamtüberleben aus. Trat eine höhergradige aGvHD auf, konnte eine verminderte absolute und relative Zellzahl 60-365 Tage nach der aHSCT für DCs insgesamt und mDCs erfasst werden, für pDCs 60-100 Tage nach aHCST. Zwischen der Rekonstitution der DCs und dem Auftreten einer cGvHD konnten wir vier Korrelationen beobachten. Der absolute und relative Zahlenwert an mDCs war während des Engraftments bis Tag 60-100 vermindert. Der absolute und relative Zahlenwert an DCs insgesamt war ab Tag 101-365 vermindert. Ein erhöhter Anteil an pDCs konnte ab Tag 101-365 sowie zu Beginn einer cGvHD bestimmt werden. Der Anteil monozytärer DCs war ab Tag 60-100 erhöht. 
Die Pathogenese der cGvHD bleibt weiter teilweise unklar. Unsere Daten suggerieren einen Einfluss der DCs auf die Entstehung einer cGvHD.
N2  - The cGvHD is a severe complication of the aHSCT (allogenic hematopoietic stem cell transplantation) with high morbidity and mortality. The pathogenesis remains unclear. DCs seem to play an important roll in the pathogenesis of the cGvHD.
We examined  clinical characteristics as well as the immune reconstitution after aHSCT of 61 patients.
The T-, B- and NK-cell reconstitution after aHSCT was similar to former studies. Regarding the DC reconstitution we found a fast reconstitution within 60-100 days after aHSCT. Higher CCR7 positive cell counts were found in patients receiving TBI (total body irradiation) during engraftment and during the whole posttransplant period we found a correlation with an improved overall survival.
In patients with a grade 2-4 aGvHD we found decreased total and relative DC and mDC counts at day 60-365 after aHSCT and decreased total and relative pDC counts at day 60-100 after aHSCT.
In cGvHD patients we found four main differences in contrast to patients without cGvHD. Decreased total and relative mDC counts were found during engraftment to day 60-100. Decreased total and relative DC counts were found from day 100-365. Increased relative pDCs counts were found at day 101-365 and at the start of a cGvHD. Increased relative monocytic DC counts were found from day 60-100.
The pathogenesis of the cGvHD remains unclear. Our data suggest an influence of DCs on the pathogenesis of the cGvHD.
KW  - Dendritische Zelle
KW  - Kinderheilkunde
KW  - Graft-versus-host-disease
KW  - Pädiatrie
KW  - Transplantat-Wirt-Reaktion
Y1  - 2024
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-349546
ER  - 
TY  - THES
A1  - Scheller, Lukas
T1  - Migrationsfördernde Faktoren im intestinalen T-Zell-Homing während der akuten Graft-versus-Host Erkrankung
T1  - Migration-promoting factors in the intestinal T-cell homing during acute graft-versus-host disease
N2  - Die akute Graft-versus-Host Erkrankung (GvHD), insbesondere die Darm GvHD, stellt weiterhin eine der Hauptursachen für Mortalität und Morbidität nach allogener SZT dar. Aktivierte, alloreaktive Spender T-Zellen infiltrieren dabei über die Blutbahn die intestinale Lamina Propria. Erst kürzlich konnten wir zeigen, dass neben der vaskulären Migration ein Teil der Spender T-Zellen auch direkt aus den PP in die angrenzende Lamina Propria migrieren. Um Faktoren, die diese direkte Migration fördern, zu untersuchen und die direkt migrierenden T-Zellen genauer zu charakterisieren, verwendeten wir ein MHC-inkompatibles Mausmodell zur Induktion einer akuten GvHD.

Durch RNA Sequenzierung und Massenspektrometrie lasermikrodissezierter Darmschleimhautproben konnte eine starke Expression der Chemokine CXCL9, CXCL10, CXCL11, CCL3, CCL4 und CCL5 während der akuten intestinalen GvHD aufgezeigt werden. Neben CCL4 und XCL1 wiesen verschiedene Faktoren der T-Zellaktivierung, wie CD3ζ, LAT, Lck und ZAP70, sowie Faktoren der zytoskelettalen Reorganisation, wie Dock2, Coro1α und Parvin-γ, eine vermehrte Expression insbesondere nahe der PP auf. Die Expression der migrationsfördernden Faktoren Coro1α und Parvin-γ in Spender T-Zellen nahe der PP konnte anschließend mittels histologischen Immunfluoreszenzfärbungen bestätigt werden. Durchflusszytometrische Analysen konnten weiterhin eine vermehrte Expression von CCR5, CCR9 und Intgerin α4β7 auf den vornehmlich Tbet+ Spender T-Zellen nahe der PP nachweisen. Funktionelle in vitro Migrationsversuche zeigten abschließend, dass in vivo aktivierte Spender T-Zellen eine gerichtete Migration in Richtung auf CXCL11 und zu späterem Zeitpunkt auch auf CCL4 vollziehen können. 

Zusammenfassend zeigt diese Arbeit die Bedeutung zahlreicher Chemokine für das sequenzielle T-Zell-Homing während der akuten intestinalen GvHD. Neben der insbesondere durch Faktoren der zytosekeletalen Reorganisation vermittelten amoeboiden Migration kann auch eine mesenchymale Fortbewegung über Faktoren wie CCR5, CCR9 und Integrin α4β7 die direkte Migration der T-Zellen fördern. Den direkt migrierenden vornehmlich TH1 polarisierten Zellen folgen weitere, CD27 und Integrin αLβ2 exprimierende, zytotoxische T-Zellen aus der Blutbahn. Die direkt migrierenden Zellen könnten als Initiator und Potentiator der intestinalen T-Zell Infiltration wirken und müssen für zukünftige therapeutische Strategien nicht nur der Darm GvHD, sondern der intestinalen Inflammation im Allgemeinen mitberücksichtigt werden.
N2  - Acute graft-verus-host disease (GvHD), especially intestinal GvHD, remains one of the main causes of mortality and morbidity after allogeneic hematopoietic stem cell transplantation. In this process activated alloreactive donor T cells infiltrate the intestinal lamina propria via the bloodstream. Our group could recently show that besides the vascular migration route some donor T cells migrate directly from the Peyer’s patches into the adjacent lamina propria. To investigate factors that could promote such a direct migration, and to characterize these direct migrating T cells we applied a major mismatch mouse model to induce acute GvHD.
Using RNA sequencing and mass spectrometry of lasermicrodissected lamina propria samples, we detected a strong upregulation of the chemokines CXCL9, CXCL10, CXCL11, CCL3, CCL4 and CCL5 during acute intestinal GvHD. Alongside CCL4 and XCL1, several factors of T cell activation, such as CD3ζ, LAT, Lck und ZAP70, as well as factors of cytoskeletal reorganization, such as Dock2, Coro1α und Parvin-γ, showed higher expression near the Peyer’s patches. Subsequently, we validated the expression of Coro1α and Parvin-γ on donor T cells near the Peyer’s patches with histological immunofluorescence stainings. Flow cytometry analysis further revealed high expression of CCR5, CCR9 and Intgerin α4β7 on the predominantly Tbet+ donor T cells near the Peyer’s patches. Conclusively, in vitro migration assays showed that in vivo activated donor T cells can directly migrate towards CXCL11 and subsequently also towards CCL4. 
The present study shows the relevance of several chemokines for the sequential T-cell homing during acute intestinal GvHD. Besides the amoeboid migration mode, which is particularly driven by cytoskeletal reorganization, a mesenchymal movement using factors, such as CCR5, CCR9 and Integrin α4β7, can promote the direct migration of donor T cells. The directly migrating cells, which are predominantly of a TH1 phenotype, are followed by cytotoxic T cells, expressing CD27 and Integrin αLβ2 (LFA-1), from the systemic circulation. Thus, these directly migrating cells may act like an initiator and potentiator for the intestinal T cell infiltration and must be considered for new therapeutic strategies not only of GvHD but of intestinal inflammation in general
KW  - T-Lymphozyt
KW  - Graft-versus-host-disease
KW  - Zellmigration
KW  - Peyersche Plaques
KW  - T-Zellmigration
KW  - Transplantat-Wirt-Reaktion
Y1  - 2023
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-292909
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TY  - THES
A1  - Wallstabe, Julia
T1  - Induktion von GvHD-artigen Gewebeschäden an humanen artifiziellen Hautmodellen
T1  - Induction of GvHD-like tissue damage in human artificial skin models
N2  - Graft-versus-Host Disease (GvHD) stellt einen häufigen, den Gesamterfolg einer allogenen hämatopoetischen Stammzelltransplantation limitierenden Faktor dar. Bei dieser Komplikation attackieren vor allem alloreaktive T-Lymphozyten des Stammzellspenders gesunde Körperzellen des Patienten. Infolgedessen kommt es zu Gewebeschäden in den Zielorganen Haut, Leber und Darm. Die Behandlung der GvHD erfordert eine effektive Immunsuppression, was wiederum Graft-versusTumor-Effekte kompromittiert und den Rückfall der malignen Grunderkrankung bedingen kann. Viele Patienten sprechen aus bisher ungeklärten Gründen nicht auf die klassische immunsuppressive Therapie mit Steroiden oder second-line Therapien an. Neue zelluläre Therapien zur Behandlung der refraktären GvHD sind auf dem Vormarsch, bedürfen aber einer weiterführenden klinischen Testung, auch um die exakten Wirkungsmechanismen zu verstehen. Idealerweise könnten neue Testsysteme das GvHD-Potential von allogenen Stammzellpräparaten oder aber das immunsuppressive Potential von neuen GvHD-Therapien vorhersagen, bevor diese in klinischen Studien eingesetzt werden. Ziel der vorliegenden Arbeit war es, ein erstes, in multiplen Replikaten einsetzbares, humanes organotypisches Gewebemodell zur Simulation einer GvHD-Reaktion am Beispiel der Haut zu etablieren. 
 
Zu diesem Zweck wurden artifizielle humane Hautmodelle unter statischen (KollagenHautmodelle) und dynamischen Kulturbedingungen (vaskularisierte Hautmodelle) generiert. Die Injektion unstimulierter PBMCs (engl. peripheral blood mononuclear cells) führte zu keinen histomorphologischen Veränderungen in den KollagenHautmodellen. Im Gegensatz dazu hatte die Injektion vorstimulierter allogener PBMCs eine Zerstörung der epidermalen Strukturen der Kollagen-Hautmodelle zur Folge, welche vergleichbar waren mit Gewebeschäden bei einer akuten GvHD der Haut. Dieselben Schädigungen der Epidermis wurden durch die Injektion von Mediumüberständen vorstimulierter PBMCs in die Kollagen-Hautmodelle erreicht. Im Kulturmedium der Kollagen-Hautmodelle wurden hohe Konzentrationen von Interleukin 2 und 17, Interferon gamma sowie Tumornekrosefaktor alpha gemessen, wodurch auf die Beteiligung von Zytokinen an der inflammatorischen Reaktion geschlossen werden konnte. Auch im komplexeren vaskularisierten Hautmodell verursachte die Injektion vorstimulierter PBMCs histomorphologische Veränderungen entsprechend einer akuten Haut-GvHD sowie einen zeitabhängigen Anstieg proinflammatorischer Zytokine. 
 
Zusammenfassend zeigen die Resultate dieser Arbeit, dass die Induktion einer starken Inflammations- und Immunreaktion in artifiziellen humanen Hautmodellen, welche histomorphologisch eine GvHD imitiert, möglich ist. Dieses Modell könnte als Grundlage für die Entwicklung eines klinisch relevanten Testsystems zur Bestimmung des GvHD-Restpotentials oder zur Festlegung der immunsuppressiven Kapazität innovativer Zellpräparate dienen. Somit könnten humane artifizielle GvHDModelle in klinischen Studien eingesetzt werden und die Erfahrungen aus Tiermodellen ergänzen sowie erste in vitro Ergebnisse im humanen System liefern, welche dann mit dem tatsächlichen klinischen Resultat verglichen werden könnten.
N2  - Graft-versus-Host Disease (GvHD) remains the most important limiting factor for the success of allogeneic hematopoietic stem cell transplantation. This major complication is caused by alloreactive donor T-lymphocytes that attack healthy tissues of the recipient leading to severe tissue damage within the target organs skin, liver and gut. Treatment of GvHD requires effective immunosuppression, which in turn impairs Graft-versus-Tumor activity and enhances the risk for relapse of the malignant disease. However, for still unknown reasons many patients do not respond to standard immunosuppressive therapy with steroids or to second-line therapies. Development of novel cellular therapies that gain more and more clinical relevance due to their high anti-tumor potency lead to a strong demand for advanced test platforms to further investigate their underlying functional mechanisms and exclude off-tumor effects against healthy tissues. Ideally, new test systems could be used for the prediction of the GvHD potential of allogeneic stem cell products or for prediction of an immunosuppressive potential of novel GvHD therapies before entering clinical studies. The aim of this study was to establish a GvHD test system based on human organotypic skin models allowing the simulation of GvHD reactions in the skin in multiple replicates. 
 
To this end, artificial human skin models were generated under static (collagen skin model) and dynamic culture conditions (vascularized skin model). Injection of unstimulated peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) did not cause histomorphological changes in collagen skin models. In contrast, injection of prestimulated PBMCs resulted in disruption of the epidermis of collagen skin models mimicking acute skin GvHD. The same disruption of the epidermal layer was observed using cell culture supernatants of prestimulated PBMCs, suggesting the involvement of proinflammatory cytokines. Indeed, measurement of cytokine levels in culture supernatants revealed an increase of interleukin 2 and 17, interferon gamma and tumor necrosis factor alpha. In addition, injection of prestimulated PBMCs into more complex vascularized skin models also caused disruption of the epidermal layer and an increase of proinflammatory cytokine levels in a time dependent manner. 
 
Taken together, these findings demonstrate that it is possible to induce a strong immune reaction and inflammatory tissue damage in artificial human skin models mimicking histomorphological patterns of acute skin GvHD. Therefore, this model could contribute to the development of a clinically relevant GvHD test platform for prediction of the GvHD potential or immunosuppressive capacity of innovative cell products. Thus, artificial human GvHD models may be employed in clinical studies in order to gain first in vitro results in a human system and to extend information from animal models, which can then be compared to the actual clinical outcome.
KW  - Graft-versus-host-disease
KW  - Tissue Engineering
KW  - inflammatorische Gewebeschäden
KW  - artifizielle Hautmodelle
Y1  - 2020
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-153966
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TY  - THES
A1  - Rasche, Engelke Kristina
T1  - Einfluss der Zytokingenpolymorphismen bei allogen transplantierten Kindern auf das Vorliegen einer Graft-versus-Host-Disease
T1  - Influence of cytokine polymorphisms in allogeneic transplanted children on the presence of graft-versus-host disease
N2  - Im Rahmen dieser Arbeit wurden 72 pädiatrische Patienten, die eine allogene Stammzelltransplantation erhielten, auf die Spender- und Empfänger-Zytokinpolymorphismen TNF-α, TGF-β1, IL-10, IL-6 und IFN-γ untersucht. Die Proben wurden mittels DNA-Extraktion, sequenzspezifischer PCR und Gelelektrophorese analysiert und auf deren Einfluss auf die Entstehung und den Verlauf maligner Erkrankungen sowie auf die Entstehung einer GvHD untersucht.
N2  - Within the scope of this work, 72 pediatric patients who received allogeneic stem cell transplantations were examined for the donor and recipient cytokine polymorphisms TNF-α, TGF-β1, IL-10, IL-6 and IFN-γ. We analyzed the samples by means of DNA extraction, sequence-specific PCR and gel electrophoresis and investigated their influence on the development and course of malignant diseases as well as on the development of a GvHD.
KW  - allogeneic
KW  - Graft-versus-host-disease
KW  - Stammzelltransplantation
KW  - stem cell transplantation
Y1  - 2019
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-179401
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TY  - THES
A1  - Umrath, Veronika
T1  - Charakterisierung der Homing-Rezeptor-Expression nach allogener Stammzelltransplantation - neue Biomarker für eine akute Graft-versus-Host-Disease?
T1  - Characterization of the homing receptor expression after allogeneic stem cell transplantation - new biomarkers for acute graft-versus-host-disease?
N2  - Homing- und Chemokin-Rezeptoren können wichtige Informationen liefern über Aktivierungsstand und Organspezifität der einzelnen Zelle, aber auch über Homöostase und Gleichgewicht von T-Zellen untereinander. Mittels FACS-Analyse konnte in murinen Transplantationsmodellen durch die Hochregulation einzelner Homing-Rezeptoren auf T-Zellen die Entwicklung einer aGvHD vorhergesagt werden. Ob sich ein solches diagnostisches Fenster auch beim Menschen darstellen könnte, sollte in einer klinischen Pilotstudie untersucht werden. Zu diesem Zweck wurde der Expressionsverlauf von 19 verschiedenen Aktivierungsmarkern, Chemokin- und Homingrezeptoren auf T-Zell-Subpopulationen bei allogen transplantierten Patienten charakterisiert. Anschließend wurde versucht, eine Assoziation zwischen der Höhe der jeweiligen Rezeptorexpression und der späteren Entwicklung einer akuten Graft-versus-Host-Disease herzustellen.
Die Expression der meisten untersuchten Rezeptoren nahm im Zeitverlauf ab und war insgesamt nur schwach ausgeprägt. Dabei zeigte sich insbesondere im frühen Verlauf nach SZT eine hohe relative Expression dieser Marker bei Patienten ohne aGvHD verglichen mit Patienten mit aGvHD im Verlauf. Insofern scheint eine hohe relative Expression dieser Rezeptoren kein Hinweis auf eine gesteigerte Alloreaktivität der jeweiligen T-Zellen zu sein. Gleichzeitig schien die absolute Anzahl an rezeptorpositiven Zellen eher positiv mit einer aGvHD korreliert zu sein. Die erhöhte Anzahl rezeptorpositiver Zellen errechnete sich allerdings aus der höheren absoluten Anzahl aller T-Zellen bei Patienten mit aGvHD. Damit war diese nicht rezeptorspezifisch, so dass sich Rezeptoren vom Expressionstyp 1 nicht eignen, um in der klinischen Routine eine aGvHD vorherzusagen.
Einige Rezeptoren waren auf T-Helfer-Zellen auf mittlerem Niveau konstant exprimiert. Für manche von diesen zeigten sich unterschiedlich hohe relative Expressionsniveaus vor GvHD-Beginn bei Grad 2-4 verglichen mit Grad 1. Die absolute Anzahl rezeptorpositiver Zellen war bei allen Rezeptoren bei aGvHD Grad 2-4 höher als bei Grad 1. 
Die Expression einiger Marker war auf T-Zellen ausgeprägt, aber im Zeitverlauf fluktuierend. Für die Expression von beta 7 integrin allein und auch für dessen Koexpression zusammen mit CD 49d alpha 4 deuteten sich bei Patienten mit aGvHD Grad 2-4 höhere relative und absolute Werte an als für Patienten mit aGvHD Grad 1. Die Expression der übrigen hoch exprimierten Rezeptoren schien nicht vom Ausmaß der später einsetzenden aGvHD beeinflusst zu werden.
Ob durch FACS-Analyse der Rezeptoren CLA, CCR 4, CD 45RA und/oder alpha 4 beta 7 allein oder in Kombination tatsächlich die alloreaktiven T-Zellen der aGvHD charakterisiert und quantifiziert werden können, muss an einem größeren Patientenkollektiv untersucht werden. Da zum jetzigen Zeitpunkt der prädiktive Wert dieser Marker weder postuliert noch ausgeschlossen werden kann, erscheint eine weitergehende Untersuchung sinnvoll.
N2  - Homing and chemokine receptors can provide important information about the activation and organ specifity of the cell itself as well as about homeostasis and equilibrium among t cells in general. In murine transplantion models,  FACS analysis of t cells could detect the upregulation of homing receptors on t cells prior to the clinical onset of aGvHD. We tried to invesigate if such a diagnostic window could also be found in a clinical setting. Therefore we characterized the expression of 19 homing and chemokine receptors on t cells subsets in allogeneicly transplantated patients. We then looked for any association between the amount of the very receptor expression and the later development of aGvHD. 
The expression of most studied receptors was decreasing over the course of time and overall low. Especially in the first weeks after alloHCT, a high percentage of receptor expressing cells could be seen in patients without aGvHD compared to patients who developed aGvHD though. Therefore a relatively high expression of these receptors during lymphopenia did not seem to be associated with alloreactivity of the t cells. At the same time, an increased amount of receptor positive cells seemed to correlate positively with aGvHD. Yet, this was because patients with aGvHD showed overall higher rates of leukocytes and lymphocytes than the controls. The effect did not seem to be receptor specific so that receptors of the expression type 1 do not qualify for predicting aGvHD in clinical routine. 
Some receptors were constantely expressed on a medium level on helper t cells. A part of those showed higher expression levels when patients developed aGvHD grade 2-4 compared to patients with milder grade 1. The absolute amount of receptor positive cells was higher in severe aGvHD in all markers classified as expression type 2.
Type 3 is characterized by an overall high but fluctuating homing receptor expression on t-cells. The receptors beta 7 integrin and CD 49 d alpha 4 were upregulated before patients developed severe aGvHD grade 2-4. The expression of the other type 3 receptors didn't seen to be influenced by later aGvHD.
Further investigation in a larger cohort is needed to test the value of CLA, CCR4, CD 45 RA, beta 7 integrin and CD 49 d alpha 4 as predictive aGvHD biomarkers.
KW  - Graft-versus-host-disease
KW  - Stammzelltransplantation
KW  - Homingrezeptor
KW  - Prädiktiver Biomarker
KW  - stem cell transplantation
KW  - homing receptor
KW  - predictive biomarker
Y1  - 2013
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-102191
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