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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.
Rapid immune reconstitution (IR) following stem cell transplantation (SCT) is essential for a favorable outcome. The optimization of graft composition should not only enable a sufficient IR but also improve graft vs. leukemia/tumor effects, overcome infectious complications and, finally, improve patient survival. Especially in haploidentical SCT, the optimization of graft composition is controversial. Therefore, we analyzed the influence of graft manipulation on IR in 40 patients with acute leukemia in remission. We examined the cell recovery post haploidentical SCT in patients receiving a CD34(+)-selected or CD3/CD19-depleted graft, considering the applied conditioning regimen. We used joint model analysis for overall survival (OS) and analyzed the dynamics of age-adjusted leukocytes; lymphocytes; monocytes; CD3(+), CD3(+) CD4(+), and CD3(+) CD8(+) T cells; natural killer (NK) cells; and B cells over the course of time after SCT. Lymphocytes, NK cells, and B cells expanded more rapidly after SCT with CD34(+)-selected grafts (P = 0.036, P = 0.002, and P < 0.001, respectively). Contrarily, CD3(+) CD4(+) helper T cells recovered delayer in the CD34 selected group (P = 0.026). Furthermore, reduced intensity conditioning facilitated faster immune recovery of lymphocytes and T cells and their subsets (P < 0.001). However, the immune recovery for NK cells and B cells was comparable for patients who received reduced-intensity or full preparative regimens. Dynamics of all cell types had a significant influence on OS, which did not differ between patients receiving CD34(+)-selected and those receiving CD3/CD19-depleted grafts. In conclusion, cell reconstitution dynamics showed complex diversity with regard to the graft manufacturing procedure and conditioning regimen.
The clinical outcome after allogeneic hematopoietic stem cell transplantation (HSCT) has been significantly improved during the last decades with regard to the reduction in organ failure, infection, and severe acute graft-versus-host disease. However, severe complications due to infectious diseases are still one of the major causes of morbidity and mortality after allogeneic HSCT, in particular in patients receiving haploidentical HSCT or cord blood transplant due to a slow and often incomplete immune reconstitution. In order to improve the immune control of pathogens without an increased risk of alloreactivity, adoptive immunotherapy using highly enriched pathogen-specificT cells offers a promising approach. In order to identify patients who are at high risk for infectious diseases, several monitoring assays have been developed with potential for the guidance of immunosuppressive drugs and adoptive immunotherapy in clinical practice. In this article, we aim to give a comprehensive overview regarding current developments of T-cell monitoring techniques focusing on T cells against viruses and fungi. In particular, we will focus on rather simple, fast, non-labor-intensive, cellular assays which could be integrated in routine clinical screening approaches.