Caratterizzazione Citogenetico-Molecolare delle alterazioni cromosomiche 3q26 e 1p36 nelle Sindromi Mieloproliferative

L’overespressione dei geni EVI1(3q26) e PRDM16(1p36), è descritta sia in presenza che in assenza di riarrangiamenti 3q26 e 1p36 in specifici sottogruppi citogenetici di LAM, ed è associata ad una prognosi sfavorevole. Lo scopo principale del nostro studio è stato identificare e caratterizzare tramite FISH e RQ-PCR, alterazioni di EVI1 e PRDM16 in pazienti con alterazioni cromosomiche 3q e 1p.Riarrangiamenti di EVI1 si associavano ad alterazioni cromosomiche 3q26, ma, in 6 casi (6/35;17,1%) erano presenti in assenza di coinvolgimenti, in citogenetica convenzionale, della regione 3q26, a causa di meccanismi complessi e/o alterazioni ‘criptiche’. Inoltre, abbiamo identificato quattro nuovi riarrangiamenti di EVI1, tra cui due nuove traslocazioni simili presenti in due fratelli. Riarrangiamenti e/o amplificazioni di PRDM16 erano spesso associate ad alterazioni 1p36 (7/14;50%). L’analisi di EVI1 e PRDM16 è stata estesa ad altri casi con alterazioni -7/7q-, con cariotipo normale, con alterazioni 3q per PRDM16 e con alterazioni 1p per EVI1. L’overespressione di EVI1 era presente solo nel gruppo -7/7q- (10/58;17.2%) ed in un caso si associava ad amplificazione genica, mentre PRDM16 era overespresso in casi di tutti i gruppi analizzati,sia con cariotipi complessi, dove si associava in alcuni casi ad amplificazione genica, sia con cariotipi normali o con singole alterazioni. Il nostro studio dimostra come la FISH permetta di identificare alterazioni dei geni EVI1 e PRDM16, anche in assenza di coinvolgimenti delle regioni 3q26 e 1p36. Riarrangiamenti complessi e/o una scarsa qualità dei preparati citogenetici sono le cause principali per la mancata identificazione di queste alterazioni. La RQ-PCR permette di identificare l’overespressione anche nei casi in cui non sia dovuta ad alterazioni citogenetiche. È importante confermare con FISH e/o RQ-PCR il coinvolgimento di questi due geni, per individuare alla diagnosi pazienti con prognosi sfavorevole e che potranno beneficiare di terapie maggiormente aggressive e/o di trapianto allogenico di cellule staminali.

Caratterizzazione citogenetico-molecolare alla diagnosi di pazienti con leucemia mieloide cronica in fase cronica trattati con inibitori delle tirosinchinasi: ruolo prognostico.

L’applicazione della citogenetica convenzionale e molecolare può identificare: Ph-negatività, traslocazioni t(9;22) varianti e alterazioni citogenetiche addizionali (ACA) al cromsoma Ph in pazienti con LMC alla diagnosi. Prima dell’introduzione della terapia con Imatinib, esse mostravano un impatto prognostico negativo o non chiaro. Nel nostro studio, 6 casi di LMC Ph- erano trattati con Imatinib. La FISH identificava 4 casi con riarrangiamento BCR/ABL sul der(9q), 1 sul der(22q) e 1 su entrambi i derivativi. Quattro pazienti (66,7%) raggiungevano la RCgC, 2 fallivano il trattamento e 1 sottoposto a TMO. A causa dello scarso numero di casi, non era possibile nessuna correlazione con la prognosi. Nell’ambito di studi prospettici multicentrici del GIMEMA-WP, abbiamo valutato: traslocazioni varianti e ACA. Dei 559 pazienti arruolati, 30(5%) mostravano traslocazioni varianti, 24 valutabili in FISH: 18(75%) mostravano meccanismo 1-step, 4(16,7%) meccanismo 2-step e 2(8,3%) meccanismo complesso. Abbiamo confermato che le varianti non influenzano la risposta e la sopravvivenza dei pazienti trattati con Imatinib. Dei 378 pazienti valutabili alla diagnosi con citogenetica convenzionale, 21(5,6%) mostravano ACA: 9(43%) avevano la perdita del cromosoma Y, 3(14%) trisomia 8, 2(10%) trisomia 19, 6(28%) altre singole anomalie e 1 cariotipo complesso. La presenza di ACA influenzava la risposta: le RCgC e RMolM erano significativamente più basse rispetto al gruppo senza ACA e le curve di sopravvivenza EFS e FFS non erano significativamente diverse. Le curve di PFS e OS erano sovrapponibili nei due gruppi, per il basso numero di eventi avversi oppure perché alcuni raggiungevano la risposta con TKI di seconda generazione. Le anomalie “major route” mostravano decorso clinico peggiore, ma non è stato possibile determinare l’impatto prognostico in relazione al tipo di alterazione. Pertanto, le ACAs alla diagnosi rivestono un ruolo negativo nella prognosi dei pazienti trattati con Imatinib, che quindi rappresentano una categoria più a rischio per la risposta.

Optimierung einer partikulären Cytomegalovirus-Vakzine

Pränatale Infektionen mit dem humanen Cytomegalovirus (HCMV) sind die häufigste Ursache frühkindlicher Schädigung, noch vor dem Down-Syndrom oder dem fetalen Alkoholsyndrom. Reaktivierung dieses Herpesvirus ist darüber hinaus als lebensbedrohliche Komplikation in der Transplantationsmedizin gefürchtet. Von Experten wurde daher die Entwicklung einer Vakzine vielfach angemahnt. Trotz unterschiedlicher Ansätze zu ihrer Entwicklung ist bisher jedoch kein Impfstoff verfügbar. Die Verwendung von subviralen Dense Bodies (DB) des Virus als Vakzinegrundlage stellt eine vielversprechende Strategie zur HCMV-Impfstoffentwicklung dar. DB enthalten bereits in ihrer natürlichen Form wichtige Zielantigene der humoralen und zellulären Immunantwort gegen HCMV. Durch gezielte Mutation des 230.000 Basenpaare umfassenden Genoms des HCMV konnte in Vorarbeiten der Beweis erbracht werden, dass DB hinsichtlich ihres antigenen Repertoires optimierbar sind. Allerdings waren Immunogenität und erzielte Ausbeuten noch unbefriedigend. Ziel der vorliegenden Arbeit war es, den Ansatz der Verwendung modifizierter DB als Impfstoff-Grundlage weiter zu entwickeln und Erkenntnisse über die für die Partikelbildung entscheidenden molekularen Mechanismen zu erarbeiten. In einem ersten Abschnitt wurde der Ansatz der Modifikation von DB durch Insertion heterologer Peptidantigene in das virale Tegumentprotein pp65 verfeinert. Das pp65 ist die mengenmäßig dominante Komponente von DB. Durch Herstellung und Austestung definierter HCMV Mutanten konnte die Position 175 des pp65 als geeignete Insertionsstelle für virale wie für nicht-virale Antigene identifiziert werden. In einem zweiten Schritt der Arbeit wurde die Rolle des pp65 im Verlauf der viralen Vermehrung und Morphogenese näher untersucht. Grundlage für diese Analysen war eine Virusmutante, die eine dominant-negative Variante des pp65 exprimierte. Vergleichende massenspektrometrische Untersuchungen unter Einbeziehung von pp65-kompetenten und pp65-negativen Virusmutanten zeigten, dass pp65 in der spät-infizierten Zelle mit dem viralen RNA-Exportfaktor pUL69 und der virale Kinase pUL97 komplexiert vorkommt. Das pp65 wurde als Substrat von pUL97 identifiziert. Daneben wurden essentielle Proteine des viralen Replikationsapparates, sowie zelluläre Proteine des RNA-Metabolismus und Transports und virale DNA in diesen Komplexen gefunden. Die Ergebnisse deuteten darauf hin, dass pp65 zu späten Zeitpunkten der viralen Infektion zu Stellen viraler DNA rekrutiert wird und dort regulatorisch in posttranskriptionelle Vorgänge von RNA Prozessierung oder RNA Transport eingreift. Die Hypothese, dass pp65 einen regulatorischen Einfluss auf die RNA-Exportfunktion von pUL69 nimmt, liegt nahe und ist nun in weiteren Analysen prüfbar.

Mechanismen zur Suppression der experimentellen akuten Graft-versus-Host-Disease

Die Transplantation von allogenen hämatopoetischen Stammzellen stellt für viele Patienten mit hämatologischen Erkrankungen, wie beispielsweise akuter Leukämie, oftmals die einzige kurative Therapieoption dar. Die Erkennung von Empfängerantigenen durch immunkompetente Zellen des Spenders bietet dabei die Basis für erwünschte Graft-versus-Tumor-Effekte, verursacht jedoch häufig außerdem die unerwünschte Graft-versus-Host Disease (GvHD), eine mitunter schwerwiegende Komplikation. In der vorliegenden Arbeit wurden potentielle Mechanismen zur Hemmung alloreaktiver CD4+ und CD8+ T-Zellen (TZ) und folglich zur Hemmung der akuten GvHD in einem experimentellen GvHD-Modell untersucht, welches auf dem Transfer von allogenen Zellen zwischen MHC-inkompatiblen Mausstämmen basiert. Die vorliegende Arbeit weist zum Einen darauf hin, dass das Fehlen MyD88- und TRIF-vermittelter Toll-like-Rezeptor-Signale zumindest im Rahmen des hier verwendeten Transplantationsmodells nicht zwingend zu einer Hemmung der akuten GvHD führt. Zum Anderen konnte belegt werden, dass CD4+ CD25+ regulatorische T-Zellen (Tregs) kompetente Suppressoren der durch alloreaktive CD4+ und CD8+ TZ ausgelösten akuten GvHD darstellen. In weiterführenden Experimenten ist gezeigt worden, dass die Tregs sich verschiedener Mechanismen bedienen, um ihre Zielzellen zu inhibieren. Das suppressive Zytokin Interleukin-10 kann als löslicher Mediator zumindest in vitro offenbar eine Rolle bei der Treg-vermittelten Suppression alloreaktiver TZ spielen. Da jedoch auch Tregs aus Interleukin-10-defizienten Spendern die GvHD-Entstehung in den Empfängern abschwächen konnten, müssen noch weitere Mechanismen involviert sein. Es konnte in einer gemischten Leukozyten Reaktion in vitro eine zellkontaktabhängige Kommunikation mittels gap junctions hauptsächlich zwischen den Tregs und den allogenen Dendritischen Zellen (DCs) nachgewiesen werden, welche prinzipiell den Transfer von cAMP möglich macht. Die Kommunikation zwischen Tregs und DCs resultierte in einem supprimierten Phänotyp der DCs, gekennzeichnet durch eine verminderte Expression kostimulatorischer Moleküle auf ihrer Oberfläche. Solche supprimierten DCs können als Folge die alloreaktiven Spender-TZ vermutlich nicht aktivieren. Das cAMP-erhöhende Rolipram konnte in einer gemischten Leukozyten Reaktion in vitro die Proliferation alloreaktiver CD4+ und CD8+ TZ hemmen. Daneben konnte die Treg-vermittelte Suppression alloreaktiver TZ und der GvHD in vivo durch die zusätzliche Verabreichung von Rolipram noch gesteigert werden. Im letzten Kapitel dieser Arbeit wurde beschrieben, dass die alleinige Aktivierung alloreaktiver CD8+ TZ ausreichend ist, um eine akute GvHD auszulösen. In diesem Zusammenhang konnte nachgewiesen werden, dass CD4+ CD25+ Tregs die akute GvHD auch in einer scheinbar MHC-II-unabhängigen Weise hemmen können. Zusammenfassend belegt die vorliegende Arbeit, dass Tregs in einem MHC-inkompatiblen Transplantationsmodell alloreaktive CD4+ und CD8+ TZ und folglich die Entstehung einer GvHD effizient hemmen können. Bei der Hemmung der GvHD kommen wahrscheinlich verschiedene Mechanismen zum Tragen. Zumindest in vivo scheint von Tregs produziertes Interleukin-10 eine untergeordnete Rolle bei der Suppression alloreaktiver TZ und der GvHD zu spielen, hierbei steht vermutlich vielmehr der cAMP-abhängige Suppressionsmechanismus im Vordergrund.

Evaluation von Nukleotidpolymorphismen für die Analyse des hämatopoetischen Spenderchimärismus auf Ebene der cDNA

Nach einer hämatopoetischen Stammzelltransplantation spielt die Zuordnung hämatopoetischer Zellen zum Spender oder Empfänger für viele transplantationsbezogene Fragestellungen eine wichtige Rolle. Unter anderem ist das Persistieren von dendritischen Zellen des Empfängers, welche allogene T-Zellen des Spenders stimulieren, ein wichtiger Schritt bei der Entstehung der akuten GVHD. Aus diesem Grund wurde in dieser Arbeit die Weiterentwicklung einer Methode angestrebt, die es uns erlaubt, die Zugehörigkeit isolierter hämatopoetischer Zellen dem Spender oder dem Empfänger zuzuordnen (Chimärismusbestimmung) und gleichzeitig Aussagen über das Ursprungsgewebe und den Aktivierungszustand der Zellen machen zu können. Hierfür nutzten wir Einzelbasenpolymorphismen (SNPs). Ziel dieser Arbeit war es, einen Pool von cDNA-kodierten SNPs zu definieren, mit dem auch HLA-identische Geschwister eindeutig unteschieden werden können. rnHierfür wurden zunächst aus publizierten Datenbanken solche SNPs ausgewählt, die in kodierenden Genabschnitten konstitutiv und gewebeunabhängig auf expremierten Genen lagen und zugleich eine hohe Heterozygotenfrequenz in der europäischen Population aufwiesen. Anhand dieser Kriterien wurden mittels der NCBI-Datenbank insgesamt eine Anzahl von 208 Polymorphismen auf 150 Genen identifiziert. Anschließend erfolgte die Gestaltung von Primerpaaren zur Amplifikation der SNP-kodierenden cDNA-Abschnitte. Diese mussten mindestens eine Intron/Exon-Grenze überspannen, um genomische DNA in der PCR ausschließen zu können. Mit Hilfe der etablierten PCR-Reaktion wurden die Gene in unterschiedlichen Geweben auf ihre Expression hin überprüft. Für 45 Gene ließ sich sowohl eine entsprechende PCR etablieren als auch deren konstitutive Expression in verschiedenen hämatopoetischen Zellen nachweisen. Zur Detektion der einzelnen SNPs in der Minisequenzierung wurden Minisequenzierungs-Sonden generiert und geprüft. Im Folgenden wurden für PCR und Minisequezierung Multiplex-Reaktionen aus vier bis sechs Reaktionen zusammengestellt. Zu diesem Zweck wurden die jeweiligen Primerinteraktionen und die unterschiedlichen Basenlängen des PCR-Produktes berücksichtigt.rnVon den 45 etablierten Einzelreaktionen waren 30 für den Multiplexansatz geeignet. Unter Anwendung dieser Multiplex-Reaktionen wurden 24 HLA-identische Geschwisterpaare (Spender und Empfänger) getestet. Zur Kontrolle erfolgte zusätzlich eine konventionelle Sequenzierung der SNP-kodierenden Bereiche auf der cDNA der jeweiligen Proben. Mit Hilfe der SNP-Kombinationen und der etablierten Methodik waren wir in der Lage alle 24 untersuchten Geschwisterpaare in zwischen sechs und 18 SNP-Systemen zu unterscheiden. rnDie Möglichkeiten, die die Analysen des Chimärismus mittels SNPs auf kodierenden Bereichen der DNA mit sich bringen, liegen nicht nur in der gleichzeitigen Bestimmung der Gewebszugehörigkeit und der Detektion des bestehenden Chimärismus sowie dessen Quantifizierung unter Anwendung einer Real-time-PCR. Vielmehr ermöglicht sie auch eine Aussage über die Genexpression der untersuchten Zelle zu machen. Dies ist insbesondere dann von Interesse, wenn geringe Zellzahlen von aus Gewebe isolierten Zellen zur Verfügung stehen. Die in dieser Arbeit etablierten Ansätze werden derzeit für eine Quantifizierung mittels real-time RCR weiterentwickelt und sollen mittelfristig insbesondere für Untersuchungen des Chimärismus von dermalen und epidermalen dendritischen Zellen der Haut und anderer Zielgewebe der GvHD verwendet werden.rn

Präklinische Evaluierung von therapeutischer Vakzinierung zur Effizienzsteigerung der adoptiven Immuntherapie von Cytomegalovirus-Erkrankungen

Klinische Manifestationen einer Cytomegalovirus (CMV)-Infektion gefährden den therapeutischen Erfolg der hämatopoetischen Stammzelltransplantation (HSCT). Dabei stellt insbesondere die Reaktivierung von latentem CMV im HSCT-Rezipienten das häufigste Infektionsrisiko dar. Die Inzidenz der CMV-Erkrankung kann durch Rekonstitution adoptiv transferierter CMV-spezifischer CD8 T-Zellen im HSCT-Rezipienten reduziert werden. Das Modell der sogenannten adoptiven Immuntherapie wurde zunächst im murinen Modell entwickelt und bereits in klinischen Studien bestätigt. Jedoch ist der adoptive Transfer (AT) aufgrund der nur limitiert zur Verfügung stehenden therapeutisch effektiven Zellzahlen zurzeit in der klinischen Routine nicht einsetzbar.rnZiel dieser Arbeit war daher die präklinische Evaluierung einer Kombinationstherapie aus AT einer limitierten Anzahl CMV-spezifischer T-Zellen und deren in vivo Expansion durch therapeutische Vakzinierung nach HSCT. Zur Testung dieser Therapie wurde ein murines Modell auf der Grundlage von rekombinanten murinen CMV (mCMV) und rekombinanten HCMV Dense Bodies (DB) etabliert. Beide exprimieren das gut charakterisierte MHC-Klasse-I Kb-restringierte SIINFEKL-Peptid (OVA257-264) des Ovalbumins (OVA) bzw. die Funktions-verlustmutante SIINFEKA als Modellantigen. In den rekombinanten mCMV, mCMV-Δm157Luc/m164-SIINFEKL/-A (mCMV-SIINFEKL/-A), wurde mittels orthotopen Peptid-austauschs das m164257-265 Peptid des gp36,5/m164 Proteins deletiert und durch das SIINFEKL- bzw. SIINFEKA-Peptid ersetzt. Anhand von Priming-Analysen konnte gezeigt werden, dass nach Infektion von C57BL/6 Mäusen mit mCMV-SIINFEKL SIINFEKL-spezifische T-Zellen nachweisbar sind und das im CMV-Genom integrierte SIINFEKL funktional prozessiert und präsentiert wird. Parallel hierzu konnte nach Immunisierung mit DB-SIINFEKL in vivo ein SIINFEKL-spezifisches CD8 T-Zell-Priming induziert werden. In weiteren Experimenten konnte nach DB-SIINFEKL-Immunisierung im poplitealen Lymphknoten sowie in der Milz eine Proliferation von adoptiv transferierten CD8 T-Zellen beobachtet werden. Die anschließenden Challenge-Versuche zeigten, dass eine DB-SIINFEKL-Immunisierung epitopspezifisch vor einer hoch dosierten Challenge-Infektion mit mCMV-SIINFEKL schützt. Im AT-Modell konnte gezeigt werden, dass adoptiv transferierte OT-I Zellen hämatoablativ behandelte Rezipienten epitopspezifisch vor einer mCMV-SIINFEKL-Infektion schützen können, wobei der erzielte Schutz durch zusätzliche Vakzinierung mit DB-SIINFEKL deutlich verbessert werden konnte. Im Anschluss konnte im HSCT-Rezipienten erstmals eine durch zusätzliche Vakzinierung signifikante Verbesserung des protektiven Potenzials adoptiv transferierter OT-I Zellen bestätigt werden. Diese Verstärkung der Protektion ermöglicht die Reduktion der Anzahl der für den Schutz benötigten Zellzahl und erhöht damit die Effizienz der adoptiven Immuntherapie.

Generation and characterisation of acute myeloid leukaemia-reactive CD4 + T cells and their potential to eliminate human leukaemia blasts in NSG mice

Acute myeloid leukaemia (AML) is a cancer of the haematopoietic system, which can in many cases only be cured by haematopoietic stem cell transplantation (HSCT) and donor lymphocyte infusion (DLI) (Burnett et al., 2011). This therapy is associated with the beneficial graft-versus-leukaemia (GvL) effect mediated by transplanted donor T and NK cells that either recognise mismatch HLA molecules or polymorphic peptides, so-called minor histocompatibility antigens, leukaemia-associated or leukaemia-specific antigens in the patient and thus eliminate remaining leukaemic blasts. Nevertheless, the mature donor-derived cells often trigger graft-versus-host disease (GvHD), leading to severe damages in patients’ epithelial tissue, mainly skin, liver and intestine (Bleakley & Riddell, 2004). Therefore, approaches for the selective mediation of strong GvL effects are needed, also in order to prevent relapse after transplantation. One promising opportunity is the in vitro generation of AML-reactive CD4+ T cells for adoptive transfer. CD4+ T cells are advantageous compared to CD8+ T cells, as HLA class II molecules are under non-inflammatory conditions only expressed on haematopoietic cells; a fact that would minimise GvHD (Klein & Sato, 2000). In this study, naive CD4+ T cells were isolated from healthy donors and were successfully stimulated against primary AML blasts in mini-mixed lymphocyte/leukaemia cell cultures (mini-MLLC) in eight patient/donor pairs. After three to seven weekly restimulations, T cells were shown to produce TH1 type cytokines and to be partially of monoclonal origin according to their TCR Vβ chain usage. Furthermore, they exhibited lytic activity towards AML blasts, which was mediated by the release of granzymes A and B and perforin. The patient/donor pairs used in this study were fully HLA-class I matched, except for one pair, and also matched for HLA-DR and -DQ, whereas -DP was mismatched in one or both alleles, reflecting the actual donor selection procedure in the clinic (Begovich et al., 1992). Antibody blocking experiments suggested that the generated CD4+ T cells were directed against the HLA-DP mismatches, which could be confirmed by the recognition of donor-derived lymphoblastoid cell lines (LCLs) electroporated with the mismatched DP alleles. Under non-inflammatory conditions primary fibroblasts did not express HLA-DP and were thus not recognised, supporting the idea of a safer application of CD4+ T cells regarding induction of GvHD. For the assessment of the biological significance of these T cells, they were adoptively transferred into NSG mice engrafted with human AML blasts, where they migrated to the bone marrow and lymphoid tissue and succeeded in eliminating the leukaemic burden after only one week. Therefore, AML-reactive CD4+ T cells expanded from the naive compartment by in vitro stimulation with primary leukaemia blasts appear to be a potent tool for DLI in HSCT patients and promise to mediate specific GvL effects without causing GvHD.

Different disparities of gender and race among the thrombotic thrombocytopenic purpura and hemolytic-uremic syndromes

Thrombotic thrombocytopenic purpura (TTP) and hemolytic-uremic syndrome (HUS) represent multiple disorders with diverse etiologies. We compared the gender and race of 335 patients enrolled in the Oklahoma TTP-HUS Registry across 21 years for their first episode of TTP or HUS to appropriate control groups. The relative frequency of women and white race among patients with TTP-HUS-associated with a bloody diarrhea prodrome and the relative frequency of women with quinine-associated TTP-HUS were significantly greater than their control populations. The relative frequency of women and black race among patients with idiopathic TTP and TTP-associated with severe ADAMTS13 deficiency was significantly greater than their control populations. The relative frequency of black race among patients who had systemic lupus erythematosus (SLE) preceding TTP was significantly greater than among a population of patients with SLE, and the relative frequency of black race among patients with other autoimmune disorders preceding TTP was significantly greater than their control population. No significant gender or race disparities were present among patients with hematopoietic stem cell transplantation-associated thrombotic microangiopathy, TTP associated with pregnancy, or TTP associated with drugs other than quinine. The validity of these observations is supported by the enrollment of all consecutive patients across 21 years from a defined geographic region, without selection or referral bias. These observations of different gender and race disparities among the TTP-HUS syndromes suggest the presence of different risk factors and may serve as starting points for novel investigations of pathogenesis.

Platelet released growth factors boost expansion of bone marrow derived CD34(+) and CD133(+) endothelial progenitor cells for autologous grafting

Stem cell based autologous grafting has recently gained mayor interest in various surgical fields for the treatment of extensive tissue defects. CD34(+) and CD133(+) cells that can be isolated from the pool of bone marrow mononuclear cells (BMC) are capable of differentiating into mature endothelial cells in vivo. These endothelial progenitor cells (EPC) are believed to represent a major portion of the angiogenic regenerative cells that are released from bone marrow when tissue injury has occurred. In recent years tissue engineers increasingly looked at the process of vessel neoformation because of its major importance for successful cell grafting to replace damaged tissue. Up to now one of the greatest problems preventing a clinical application is the large scale of expansion that is required for such purpose. We established a method to effectively enhance the expansion of CD34(+) and CD133(+) cells by the use of platelet-released growth factors (PRGF) as a media supplement. PRGF were prepared from thrombocyte concentrates and used as a media supplement to iscove's modified dulbecco's media (IMDM). EPC were immunomagnetically separated from human bone morrow monocyte cells and cultured in IMDM + 10% fetal calf serum (FCS), IMDM + 5%, FCS + 5% PRGF and IMDM + 10% PRGF. We clearly demonstrate a statistically significant higher and faster cell proliferation rate at 7, 14, 21, and 28 days of culture when both PRGF and FCS were added to the medium as opposed to 10% FCS or 10% PRGF alone. The addition of 10% PRGF to IMDM in the absence of FCS leads to a growth arrest from day 14 on. In histochemical, immunocytochemical, and gene-expression analysis we showed that angiogenic and precursor markers of CD34(+) and CD133(+) cells are maintained during long-term culture. In summary, we established a protocol to boost the expansion of CD34(+) and CD133(+) cells. Thereby we provide a technical step towards the clinical application of autologous stem cell transplantation.

Is Acute Fibrinous and Organizing Pneumonia the Expression of Immune Dysregulation?

INTRODUCTION: Acute fibrinous and organizing pneumonia (AFOP) is a recently described histologic pattern of diffuse pulmonary disease. In children, all cases reported to date have been fatal. In this study, we describe the first nonfatal AFOP in a child and review the literature. DESCRIPTION: A 10-year-old boy developed very severe aplastic anemia (VSAA) after being admitted to our hospital with a fulminant hepatic failure of unknown origin. A chest computed tomography scan revealed multiple lung nodules and a biopsy of a pulmonary lesion showed all the signs of AFOP. Infectious workup remained negative. We started immunosuppressive therapy with antithymocyte globulin and cyclosporine to treat VSAA. Subsequent chest computed tomography scans showed a considerable diminution of the lung lesions but the VSAA did not improve until we performed hematopoietic stem cell transplantation 5 months later. CONCLUSIONS: Aplastic anemia is associated with a variety of autoimmune syndromes. The sequence of events in our patient suggests that the hepatic failure, AFOP, and the VSAA may all have been part of an autoimmune syndrome. AFOP could be the result of immune dysregulation in this pediatric case with favorable outcome after immunosuppressive therapy and hematopoietic stem cell transplantation.

Behavioral and anatomical abnormalities in a sodium iodate-induced model of retinal pigment epithelium degeneration

We characterized changes in the visual behavior of mice in which a loss of the retinal pigment epithelium (RPE) was experimentally induced with intravenous (i.v.) administration of sodium iodate (NaIO3). We compared and correlated these changes with alterations in neural retinal structure and function. RPE loss was induced in 4-6 week old male C57BL/6 mice with an i.v. injection of 1% NaIO3 at three concentrations: 35, 50, or 70 mg/kg. At 1, 3, 7, 14, 21, and 28 days (d) as well as 6 months post injection (PI) a behavioral test was performed in previously trained mice to evaluate visual function. Eye morphology was then assessed for changes in both the RPE and neural retina. NaIO3-induced RPE degeneration was both dose and PI time dependent. Our low dose showed no effects, while our high dose caused the most damage, as did longer PI times at our intermediate dose. Using the intermediate dose, no changes were detectable in either visual behavior or retinal morphology at 1 d PI. However, at 3 d PI visual behavior became abnormal and patchy RPE cell loss was observed. From 7 d PI onward, changes in retinal morphology and visual behavior became more severe. At 6 months PI, no recovery was seen in any of these measures in mice administered the intermediate dose. These results show that NaIO3 dosage and/or time PI can be varied to produce different, yet permanent deficits in retinal morphology and visual function. Thus, this approach should provide a unique system in which the onset and severity of RPE damage, and its consequences can be manipulated. As such, it should be useful in the assessment of rescue or mitigating effects of retinal or stem cell transplantation on visual function.

Prophylactic antibiotics or G-CSF for the prevention of infections and improvement of survival in cancer patients undergoing chemotherapy

BACKGROUND: Febrile neutropenia (FN) and other infectious complications are some of the most serious treatment-related toxicities of chemotherapy for cancer, with a mortality rate of 2% to 21%. The two main types of prophylactic regimens are granulocyte (G-CSF) or granulocyte-macrophage colony stimulating factors (GM-CSF); and antibiotics, frequently quinolones or cotrimoxazole. Important current guidelines recommend the use of colony stimulating factors when the risk of febrile neutropenia is above 20% but they do not mention the use of antibiotics. However, both regimens have been shown to reduce the incidence of infections. Since no systematic review has compared the two regimens, a systematic review was undertaken. OBJECTIVES: To compare the effectiveness of G-CSF or GM-CSF with antibiotics in cancer patients receiving myeloablative chemotherapy with respect to preventing fever, febrile neutropenia, infection, infection-related mortality, early mortality and improving quality of life. SEARCH STRATEGY: We searched The Cochrane Library, MEDLINE, EMBASE, databases of ongoing trials, and conference proceedings of the American Society of Clinical Oncology and the American Society of Hematology (1980 to 2007). We planned to include both full-text and abstract publications. SELECTION CRITERIA: Randomised controlled trials comparing prophylaxis with G-CSF or GM-CSF versus antibiotics in cancer patients of all ages receiving chemotherapy or bone marrow or stem cell transplantation were included for review. Both study arms had to receive identical chemotherapy regimes and other supportive care. DATA COLLECTION AND ANALYSIS: Trial eligibility and quality assessment, data extraction and analysis were done in duplicate. Authors were contacted to obtain missing data. MAIN RESULTS: We included two eligible randomised controlled trials with 195 patients. Due to differences in the outcomes reported, the trials could not be pooled for meta-analysis. Both trials showed non-significant results favouring antibiotics for the prevention of fever or hospitalisation for febrile neutropenia. AUTHORS' CONCLUSIONS: There is no evidence for or against antibiotics compared to G(M)-CSFs for the prevention of infections in cancer patients.

Isotype-specific detection of ABO blood group antibodies using a novel flow cytometric method

Several methods to detect anti-A/B antibodies based on haemagglutination and haemolysis have been described. These methods measure predominantly anti-A/B immunoglobulin (Ig)M, whereas anti-A/B IgG and IgG subclasses are less well examined. We established a flow cytometry method (ABO-fluorescence-activated cell sorting; ABO-FACS) to quantify binding of anti-A/B IgM, IgG and IgG subclasses to human A or B red blood cells. Anti-A/B IgM were present in the majority of 120 blood donors, as expected from blood group typing. The sensitivity and specificity of anti-A/B IgM to predict the blood group was 93% and 96% respectively. Anti-A/B IgG was found in 34/38 blood group O samples (89%). Anti-B IgG in blood group A or anti-A IgG in blood group B was present in 4/28 (14%) and 1/28 (4%) samples, respectively, and absent in 26 AB sera. IgG2 was the predominant IgG subclass. The correlation of anti-A/B IgM and IgG in the ABO-FACS with haemagglutination titres was 0.870 and 0.783, respectively (n = 240; P < 0.001) whereas the comparison of ABO-FACS with ABO-enzyme-linked immunosorbent assay was less significant. In conclusion, ABO-FACS is a valid method to quantify anti-A/B IgM, IgG and IgG subclasses. It opens the possibility of isotype-specific monitoring of anti-A/B antibodies levels after ABO-incompatible solid organ and stem cell transplantation.

Atraumatic splenic rupture in amyloidosis

BACKGROUND: Splenic involvement in amyloidosis is rather frequent (5-10%). An atraumatic rupture of the affected spleen is however an extremely rare event. We report on a patient with undiagnosed amyloidosis who underwent emergency splenectomy for atraumatic splenic rupture. METHODS: Review of the literature and identification of 31 patients, including our own case report, with atraumatic splenic rupture in amyloidosis. Analysis of the clinical presentation, the surgical management, the nomenclature and definition of predisposing factors of splenic rupture. RESULTS: We identified 15 women and 16 men (mean age 53.3 +/- 12.4 years; median 52, range: 27-82 years) with an atraumatic splenic rupture. Easy skin bruisability and factor X deficiency were detected in four (13%) and five patients (16%), respectively. The diagnosis of splenic rupture was made either by computed tomography (n = 12), ultrasound (n = 5), exploratory laparotomy (n = 9) or autopsy (n = 4). All patients underwent surgery (n = 27) or autopsy (n = 4). Amyloidosis was previously diagnosed in nine patients (29%). In the remaining 22 patients (71%), the atraumatic splenic rupture represented the initial manifestation of amyloidosis. Twenty-five patients (81%) suffered from primary (AL) and four patients (13%) from secondary amyloidosis (AA). In two patients, the type of amyloidosis was not specified. A moderate splenomegaly was a common feature (68%) and the characteristic intraoperative finding was an extended subcapsular hematoma with a limited parenchymal laceration (65%). In five patients with known amyloidosis, the atraumatic splenic rupture was closely associated with autologous stem-cell transplantation (ASCT) (16%). Three patients were suffering from multiple myeloma (10%). A biopsy-proven amyloidotic liver involvement was present in 14 patients (45%), which lead to atraumatic liver rupture in two patients. The splenic rupture related 30-day mortality was 26% (8/31). CONCLUSIONS: Atraumatic splenic rupture in amyloidosis is associated with a high 30-day mortality. It occurs predominantly in patients with previously undiagnosed amyloidosis. A moderate splenomegaly, coagulation abnormalities (easy skin bruisability, factor X deficiency) and treatment of amyloidosis with ASCT are considered predisposing factors for an atraumatic splenic rupture.

Direct intrathecal implantation of mesenchymal stromal cells leads to enhanced neuroprotection via an NFkappaB-mediated increase in interleukin-6 production.

Mesenchymal stromal cell (MSC) therapy has shown promise for the treatment of traumatic brain injury (TBI). Although the mechanism(s) by which MSCs offer protection is unclear, initial in vivo work has suggested that modulation of the locoregional inflammatory response could explain the observed benefit. We hypothesize that the direct implantation of MSCs into the injured brain activates resident neuronal stem cell (NSC) niches altering the intracerebral milieu. To test our hypothesis, we conducted initial in vivo studies, followed by a sequence of in vitro studies. In vivo: Sprague-Dawley rats received a controlled cortical impact (CCI) injury with implantation of 1 million MSCs 6 h after injury. Brain tissue supernatant was harvested for analysis of the proinflammatory cytokine profile. In vitro: NSCs were transfected with a firefly luciferase reporter for NFkappaB and placed in contact culture and transwell culture. Additionally, multiplex, quantitative PCR, caspase 3, and EDU assays were completed to evaluate NSC cytokine production, apoptosis, and proliferation, respectively. In vivo: Brain supernatant analysis showed an increase in the proinflammatory cytokines IL-1alpha, IL-1beta, and IL-6. In vitro: NSC NFkappaB activity increased only when in contact culture with MSCs. When in contact with MSCs, NSCs show an increase in IL-6 production as well as a decrease in apoptosis. Direct implantation of MSCs enhances neuroprotection via activation of resident NSC NFkappaB activity (independent of PI3 kinase/AKT pathway) leading to an increase in IL-6 production and decrease in apoptosis. In addition, the observed NFkappaB activity depends on direct cell contact.