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In der vorliegenden Arbeit wurde untersucht, ob die zelluläre Identität somatischer Stamm-/Vorläuferzelltypen durch Behandlung mit Chromatin-modifizierenden Substanzen und/oder durch Transplantation verändert werden kann. Dazu wurden humane leukämische KG-1 Zellen in murine Blastozysten injiziert. Murine und humane neurale Stammzellen (NSZ)wurden in vitro mit Trichostatin A (TSA) und 5’-Aza-2’-deoxycytidin (AzaC)inkubiert und anschließend in murine Blastozysten bzw. adulte NOD/SCID Mäuse transplantiert. In dem Versuchen konnte gezeigt werden, dass humane leukämische Zellen nach Injektion in murine Blastozysten in sich entwickelnden Embryonen und adulten Tiere präferentiell hämatopoetische Gewebe besiedeln. Daneben konnte gezeigt werden, dass myeloische Leukämiezellen in chimären murinen Embryonen ein Erythrozyten-spezifisches Genexpressionsmuster aktivieren. Die Inkubation humaner und muriner NSZ mit Histondeacetylase-Inhibitoren und AzaC führte zu einer reversiblen Hyperacetylierung von Histon H4 und zur Demethylierung genomischer DNA. Die Injektion behandelter muriner NSZ in murine Blastozysten führte im Vergleich zu unbehandelten NSZ zu einer stärkeren Besiedelung adulter Tiere durch Donorzellen. Darüber hinaus besiedelten Abkömmlinge injizierter behandelter NSZ häufiger hämatopoetische Gewebe in chimären Tieren und exprimierten Hämatopoese-spezifische Oberflächenproteine. Weitere Analysen ergaben, dass humane NSZ im Gegensatz zu humanen hämatopoetischen Stammzellen nicht dazu in der Lage sind, in immunsupprimierten NOD/SCID Mäusen ein humanes hämatopoetisches System zu etablieren. Auch nach Inkubation humaner NSZ mit Chromatin-modifizierenden Substanzen konnte keine humane Hämatopoese in transplantierten Mäusen festgestellt werden. Diese Ergebnisse zeigen, dass der Differenzierungsstatus und das Entwicklungspotential verschiedener Zelltypen durch geeignete Stimuli verändert werden kann. Durch Injektion in embryonale Mikroumgebung differenzieren humane leukämische Zellen und aktivieren ein Erythrozyten-spezifisches Genexpressionsmuster. Durch die Veränderung des Epigenotyps muriner NSZ gefolgt von einer Transplantation in murine Blastozysten konnte eine Transdifferenzierung neuraler in hämatopoetische Zellen induziert werden.
In der vorliegenden Längsschnittuntersuchung wurde die depressive Symptomatik von 40 Patienten mit akuter Leukämie oder hochmalignem Non-Hodgkin-Lymphom innerhalb der ersten sechs Monaten nach Diagnosestellung untersucht. Alle Patienten erhielten eine Chemotherapie. Die vorliegende Untersuchung erstreckte sich über insgesamt fünf Befragungen: T 1 = ein bis drei Tage nach Diagnosestellung, T 2 = in der Aplasiephase des ersten Chemotherapiezyklus, T 3 = zu Beginn des dritten Chemotherapiezyklus, T 4 = in der Aplasiephase des dritten Chemotherapiezyklus, T 5 = sechs Monate nach Diagnosestellung. Die Einschätzung der depressiven Symptomatik erfolgte mit Hilfe der extrahierten Subskala „Depressivität“ aus der deutschen Version der revidierten Symptom-Checkliste 90 (SCL-90-R) von Derogatis. Des Weiteren wurden die körperlichen Beschwerden der Probanden mit einem eigens für die vorliegende Studie konzipierten Instrument zu jedem Messzeitpunkt erfasst. Zusätzlich erfolgte zu den einzelnen Erhebungen eine Evaluation der Prognose der Erkrankung im Rahmen eines vom Arzt auszufüllenden Fragebogens. Die Resultate unserer Studie zeigten eine hochsignifikante Zunahme der Depressivität vom Erstinterview (T 1) zum zweiten Erhebungszeitpunkt (T 2), im Durchschnitt 11 Tage später in der Phase der Aplasie des ersten Chemotherapiezyklus. Das Ausmaß der Depressivität war zu Beginn des dritten Chemotherapiezyklus (T 3), durchschnittlich drei Monate nach Erstdiagnose, gegenüber dem zweiten Messzeitpunkt (T 2) unverändert. Der Ausprägungsgrad der Depressivität zu T 3 unterschied sich zudem weder von dem Level der depressiven Symptomatik in der entsprechenden Isolationsphase (T 4) noch von dem Ausmaß der Depressivität sechs Monate nach Diagnosestellung (T 5). Auch frühere Arbeiten beschrieben eine signifikante Zunahme der Depressivität nach Diagnosestellung. Die Erhebungsintervalle lagen dabei ein bis drei Monate auseinander. Im Gegensatz zu anderen Studien wurden in unserer Untersuchung mitunter sehr kurze Zeitabschnitte (ca. ein bis zwei Wochen) zwischen zwei Erhebungszeitpunkten gewählt. Hierdurch konnten wir erstmalig eine hochsignifikante Zunahme der Depressivität bereits innerhalb weniger Tage nach Diagnosestellung feststellen. Medizinische, soziodemographische und somatische Faktoren zeigten nur wenige Zusammenhänge mit der depressiven Symptomatik unserer Patienten. Die Ergebnisse zur Veränderung der Depressivität im Verlauf können nicht auf der Basis der hier erfassten medizinischen und somatischen Faktoren oder durch rein aplasiespezifische Umstände erklärt werden. Die Veränderung des Ausmaßes der Depressivität wird eher als Folge einer Modulation des Coping- und Abwehrverhaltens während des Krankheits- und Behandlungsverlaufes mit konsekutiver Änderung des emotionalen Befindens interpretiert.
Background:
The use of venoarterial extracorporeal membrane oxygenation (va-ECMO) via peripheral cannulation for septic shock is limited by blood flow and increased afterload for the left ventricle.
Case Report:
A 15-year-old girl with acute myelogenous leukemia, suffering from severe septic and cardiogenic shock, was treated by venoarterial extracorporeal membrane oxygenation (va-ECMO). Sufficient extracorporeal blood flow matching the required oxygen demand could only be achieved by peripheral cannulation of both femoral arteries. Venous drainage was performed with a bicaval cannula inserted via the left V. femoralis. To accomplish left ventricular unloading, an additional drainage cannula was placed in the left atrium via percutaneous atrioseptostomy (va-va-ECMO). Cardiac function recovered and the girl was weaned from the ECMO on day 6. Successful allogenic stem cell transplantation took place 2 months later.
Conclusions:
In patients with vasoplegic septic shock and impaired cardiac contractility, double peripheral venoarterial extracorporeal membrane oxygenation (va-va-ECMO) with transseptal left atrial venting can by a lifesaving option.
Community-acquired respiratory virus (CARV) infections have been recognized as a significant cause of morbidity and mortality in patients with leukemia and those undergoing hematopoietic stem cell transplantation (HSCT). Progression to lower respiratory tract infection with clinical and radiological signs of pneumonia and respiratory failure appears to depend on the intrinsic virulence of the specific CARV as well as factors specific to the patient, the underlying disease, and its treatment. To better define the current state of knowledge of CARVs in leukemia and HSCT patients, and to improve CARV diagnosis and management, a working group of the Fourth European Conference on Infections in Leukaemia (ECIL-4) 2011 reviewed the literature on CARVs, graded the available quality of evidence, and made recommendations according to the Infectious Diseases Society of America grading system. Owing to differences in screening, clinical presentation, and therapy for influenza and adenovirus, ECIL-4 recommendations are summarized for CARVs other than influenza and adenovirus.
Maintenance of hematopoietic stem cells and their potential to give rise to progenitors of differentiated lymphoid and myeloid cells are accomplished by a network of regulatory processes. As a part of this network, the heteromeric transcription factor GA-binding protein (GABP) plays a crucial role in self-renewal of murine hematopoietic and leukemic stem cells. Here, we report the consequences of functional impairment of GABP in human hematopoietic and in leukemic stem/progenitor cells. Ectopic overexpression of a dominant-negative acting GABP mutant led to impaired myeloid differentiation of CD34\(^{+}\) hematopoietic stem/progenitor cells obtained from healthy donors. Moreover, drastically reduced clonogenic capacity of leukemic stem/progenitor cells isolated from bone marrow aspirates of chronic myeloid leukemia (CML) patients underlines the importance of GABP on stem/progenitor cell maintenance and confirms the relevance of GABP for human myelopoiesis in healthy and diseased states.
Hsp90 inhibition ameliorates CD4\(^{+}\) T cell-mediated acute Graft versus Host disease in mice
(2016)
Introduction:
For many patients with leukemia only allogeneic bone marrow transplantion provides a chance of cure. Co‐transplanted mature donor T cells mediate the desired Graft versus Tumor (GvT) effect required to destroy residual leukemic cells. The donor T cells very often, however, also attack healthy tissue of the patient inducing acute Graft versus Host Disease (aGvHD)—a potentially life‐threatening complication.
Methods:
Therefore, we used the well established C57BL/6 into BALB/c mouse aGvHD model to evaluate whether pharmacological inhibition of heat shock protein 90 (Hsp90) would protect the mice from aGvHD.
Results:
Treatment of the BALB/c recipient mice from day 0 to +2 after allogeneic CD4\(^{+}\) T cell transplantation with the Hsp90 inhibitor 17‐(dimethylaminoethylamino)‐17‐demethoxygeldanamycin (DMAG) partially protected the mice from aGvHD. DMAG treatment was, however, insufficient to prolong overall survival of leukemia‐bearing mice after transplantation of allogeneic CD4\(^{+}\) and CD8\(^{+}\) T cells. Ex vivo analyses and in vitro experiments revealed that DMAG primarily inhibits conventional CD4\(^{+}\) T cells with a relative resistance of CD4\(^{+}\) regulatory and CD8\(^{+}\) T cells toward Hsp90 inhibition.
Conclusions:
Our data, thus, suggest that Hsp90 inhibition might constitute a novel approach to reduce aGvHD in patients without abrogating the desired GvT effect.
Einleitung: Eine nicht adäquate Funktion des Immunsystems ist ein großes klinisches Problem, welches Chemotherapien durch schwere bakterielle oder mykotische Infektionen komplikationsreich macht. Während einer Immunantwort spielen Zytokine, die von T-Zellen produziert werden, eine wichtige Rolle für die Effektivität der Antwort. Um zu verstehen, welche Veränderungen während der Therapie im Immunsystem auftreten, untersuchten wir die Subpopulationen und Funktionen (Zytokine , Immunglobuline) der Lymphozyten. Patienten: 23 Kinder (medianes Alter 5y; 2m-14y; 15 weiblich, 8 männlich) mit B-ALL behandelt nach dem ALL-BFM 2000-Protokoll. Blutproben wurden gesammelt bei Diagnosestellung und an den Tagen 8, 15, 33, 64 sowie vor Protokoll M, vor Protokoll 2 und während der Erhaltungstherapie. Methoden: Wir analysierten die Lymphozyten-Subpopulation mittels Durchflußzytometrie. Die Bestimmung intrazelluläre Zytokine (IFNγ, IL2, TNFα, IL4, IL5, and IL10) erfolgte durch FACS-Analysen nach in vitro Stimulation mit PMA, Ionomycin und Brefeldin für 24h. Zusätzlich untersuchten wir verschiedene Zytokine im unstimulierten Serum mittels ELISA und studierten TRECs und Spectratypes sowie die Immunglobulinlevels. Ergebnisse: Die B-Zellen verringerten sich schnell von einem Medianen Wert von 301+120/mm³ vor Chemotherapie auf 85+138/mm³ am Tag 33 und stiegen nicht mehr bis zum Ende der Therapie an. Die T-Zellzahl fiel zu Beginn der Therapie ab, allerdings konnten wir partielle Erholungen, die proportional zur Therapieintensität waren detektieren. Zudem fiel eine Verschiebung zugunsten der CD8+-Zellen auf. NK-Zellen zeigten keine signifikanten Veränderungen. Bei den von CD3+ -Zellen produzierten Zytokinen fiel eine Expressionssteigerung von IFNγ auf. Wir konnten eine Korrelation zwischen γδ-TCR und IFNγ -Produktion(FACS) sowie IFNγ -Werte(ELISA) und hohe Anzahl von Gedächtniszellen finden. Außerdem korrelieren CD45RA+Zellen mit CD4IL2+Zellen. TGFβ im unstimulierten Sera korrelierte signifikant (p<0,01) mit CD19+Zellen. TGFβ wurde auch von Blasten exprimiert. Wir stellten Unterschiede im Zytokinprofil zwischen dem mit Dexamethason bzw Prednison behandelten Patienten fest; insbesondere die IFNγ-Sekretion war sehr viel größer unter Prednisonbehandlung (p<0,01). TREC-Werte waren höher unter Dexamethason, aber das mag mit beeinflusst sein durch das Alter, da jüngere Kinder signifikant höhere TREC-Werte haben. Bei der Analyse des TZR-Repertoire zeigte sich eine höhere Komplexität im Prednisonzweig. Wir konnten Vβ-Genfamilien mit höherer Komplexität (BV22, BV23) und mit niedrigerer Komplexität (BV13b, BV6a) detektieren. Die Komplexität des TZR korrelierte positiv mit der Anzahl der naiven T-Zellen und dem Alter(p<0,01). Bis d15 nahm die Komplexität des Repertoires ab und erholte sich langsam im Therapieverlauf. Zusammenfassung: Wir detektierten eine Verschiebung zu Gunsten der TH1-Zytokine. B-Zellen wurden durch die Therapie ausgelöscht. Dieses Ergebnis mag eine klinische Relevanz haben in der prophylaktischen Gabe von Immunglobulinen, um schwere Infektionen durch das Fehlen der B-Zellen zu vermeiden.
Cancer pathogenesis involves tumor-intrinsic genomic aberrations and tumor-cell extrinsic mechanisms such as failure of immunosurveillance and structural and functional changes in the microenvironment. Using Myc as a model oncogene we established a conditional mouse bone marrow transduction/transplantation model where the conditional activation of the oncoprotein Myc expressed in the hematopoietic system could be assessed for influencing the host microenvironment. Constitutive ectopic expression of Myc resulted in rapid onset of a lethal myeloproliferative disorder with a median survival of 21 days. In contrast, brief 4-day Myc activation by means of the estrogen receptor (ER) agonist tamoxifen did not result in gross changes in the percentage/frequency of hematopoietic lineages or hematopoietic stem/progenitor cell (HSPC) subsets, nor did Myc activation significantly change the composition of the non-hematopoietic microenvironment defined by phenotyping for CD31, ALCAM, and Sca-1 expression. Transcriptome analysis of endothelial CD45-Ter119-cells from tamoxifen-treated MycER bone marrow graft recipients revealed a gene expression signature characterized by specific changes in the Rho subfamily pathway members, in the transcription-translation-machinery and in angiogenesis. In conclusion, intra-hematopoietic Myc activation results in significant transcriptome alterations that can be attributed to oncogene-induced signals from hematopoietic cells towards the microenvironment, e. g. endothelial cells, supporting the idea that even pre-leukemic HSPC highjack components of the niche which then could protect and support the cancer-initiating population.