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Zelltherapie mit Granulozyten, Lymphozyten und ... - Hämotherapie

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❯❯<strong>Zelltherapie</strong> <strong>mit</strong> <strong>Granulozyten</strong>,<strong>Lymphozyten</strong> <strong>und</strong> Natürlichen Killerzellen4Ausgabe 62006Prof. Dr. med. Hubert SchrezenmeierDr. med. Markus WiesnethDr. med. Peter ReinhardtInstitut für Klinische Transfusionsmedizin<strong>und</strong> Immungenetik Ulm <strong>und</strong>Abteilung Transfusionsmedizin,Universitätsklinikum UlmDRK-BlutspendedienstBaden-Württemberg-Hessen gGmbHHelmholtzstraße 10D-89081 Ulmh.schrezenmeier@blutspende.dem.wiesneth@blutspende.dep.reinhardt@blutspende.deDr. med. Torsten TonnProf. Dr. med. Erhard SeifriedInstitut für Transfusionsmedizin<strong>und</strong> ImmunhämatologieKlinikum der Johann Wolfgang Goethe-Universität Frankfurt am MainDRK-BlutspendedienstBaden-Württemberg – Hessen gGmbHSandhofstraße 1D-60528 Frankfurtttonn@bsdhessen.dee.seifried@blutspende.deGewinnung, Eigenschaften <strong>und</strong> KlinischeAnwendungEinleitungIn vorhergehenden Ausgaben der hämotherapie wurde ausführlich die somatische<strong>Zelltherapie</strong> beschrieben. Der Schwerpunkt lag auf den Stammzellen derHämatopoiese <strong>und</strong> anderen Stammzellarten zum therapeutischen Einsatz in derhämatopoietischen Stammzelltransplantation <strong>und</strong> zum regenerativen Gewebeersatz.Aber auch reife, ausdifferenzierte Zelltypen, die aus dem peripheren Blutdurch Zytapherese gewonnen werden können, spielen eine immer wichtigere RolleTransfusionen, welche in den letzten Jahren durch G-CSF eine Renaissance erleben,Spender-<strong>Lymphozyten</strong>-Infusionen, welche zunehmend Bedeutung in komplexenStammzelltransplantations-Verfahren erlangen, <strong>und</strong> natürlichen Killerzellen, welchenoch ein großes Entwicklungspotential für innovative Therapieansätze besitzen.in der Therapie maligner Erkrankungen <strong>und</strong> schwerer Infektionen bei immunkompro<strong>mit</strong>tiertenPatienten. Dieser Beitrag beschäftigt sich deshalb <strong>mit</strong> <strong>Granulozyten</strong>-<strong>Granulozyten</strong>transfusionenFunktion neutrophiler<strong>Granulozyten</strong>Neutrophile <strong>Granulozyten</strong> sindwesentliche Träger der Abwehrvon Bakterien- <strong>und</strong> Pilzinfektionen.Die Lebensdauer neutrophiler <strong>Granulozyten</strong>ist kurz: Nach einer Entwicklungszeitvon 5-7 Tagen imKnochenmark, befi nden sie sichetwa 7 St<strong>und</strong>en in Zirkulation imperipheren Blut <strong>und</strong> wandern dannins Gewebe <strong>und</strong> auf Schleimhautoberflächenaus. Dort überlebensie noch etwa 3 Tage in ihrer Funk-tion zur Infektabwehr. Die täglicheNeuproduktion bei Erwachsenenbeträgt etwa 10 11 neutrophile <strong>Granulozyten</strong><strong>und</strong> kann bei Infektionenauf 10 12 pro Tag steigen. Der Blutpoolentspricht <strong>mit</strong> ca. 5 x10 10 Zellenetwa 50 % der normalen Tagesproduktion.<strong>Granulozyten</strong> wandern durchChemotaxis an den Ort von Entzündungen<strong>und</strong> Infektionen. Hierfürist eine komplexe Interaktionzwischen Oberflächenrezeptorender <strong>Granulozyten</strong> <strong>und</strong> Gefäßendothelienerforderlich, um die Adhäsion,das „Rolling“ <strong>und</strong> schließlichdie Diapedese ins Gewebe


❯❯❯zu ver<strong>mit</strong>teln. Durch spezifi scheInteraktionen können die Granu-verschiedenen Ansätzen verfolgt.In den 60er Jahren wurden erstewicklungen in der Apheresetechnikkonnte das Blutprodukt Granu-5lozyten Partikel binden <strong>und</strong> pha-systematische Studien zur Leuko-lozytenkonzentrat entscheidendgozytieren. Die Phagozytose vonzytentransfusion bei neutropeni-verbessert werden, so dass nunBakterien wird durch Opsonisation(z. B. Bindung von Antikörpernschen Patienten durchgeführt. DieIndikation einer <strong>Granulozyten</strong>trans-Dosierungen erreichbar sind, diebeim Empfänger zu einem relevan-Ausgabe 62006oder Komplementfaktoren an diefusion ergibt sich besonders beiten Anstieg der <strong>Granulozyten</strong>zahlBakterien) verbessert. Die phago-Patienten <strong>mit</strong> schwerer Neutrope-auf >500/μl führen <strong>und</strong> einen klini-zytierten Organismen werdennie <strong>und</strong> lebensbedrohlichen Infek-schen Effekt erwarten lassen (2).durch nicht-oxidative Mechanis-tionen nach allogener Stammzell-men (Enzyme wie z. B. Elastase,transplantation oder nach intensi-Proteinase 3, Cathepsine, saurever Chemotherapie wie bei akutenGranulozytapherese:Phosphatase u. a.) oder oxidativeLeukämien. Trotz Therapie <strong>mit</strong> An-Vorbehandlung des Spen-Mechanismen (z. B. Bildung frei-tibiotika, Antimykotika <strong>und</strong> häma-ders <strong>und</strong> Durchführunger Sauerstoff-Radikale) abgetötet.topoietischen Wachstumsfaktorender AphereseDurch Sekretion von Zytokinensind Infektionen in der Neutrope-(Interleukin-8 [IL-8], IL-1, IL-6,niephase für etwa 40 % der Todes-Nur von Spendern <strong>mit</strong> einerTumor-Nekrose-Faktor) aktivier-fälle bei diesen Patienten verant-durch Vorbehandlung induziertenen die <strong>Granulozyten</strong> weitere anwortlich.neutrophilen Leukozytose kannder Entzündungsreaktion betei-<strong>mit</strong> einer Granulozytapherese eineligte Zellen (z. B. Makrophagen).Allerdings enthielten die bistherapeutisch ausreichende DosisFür einen therapeutischen EffektEnde der 80er Jahre verfügbarenvon <strong>Granulozyten</strong> gewonnen wer-transf<strong>und</strong>ierter <strong>Granulozyten</strong> ist<strong>Granulozyten</strong>präparate nur etwaden. Zur Mobilisierung von neutro-es zwingend, dass diese komple-2-3x10 10 Zellen. Die transf<strong>und</strong>ier-philen <strong>Granulozyten</strong> wird derzeitxen Funktionen der <strong>Granulozyten</strong>ten, markierten Zellen konnten aufG-CSF alleine oder in Kombinationvon der Chemotaxis über Phago-den Schleimhautoberflächen, z. B.<strong>mit</strong> Corticosteroiden (z. B. Dexamet-zytose bis hin zu den oxidativenim M<strong>und</strong>, nachgewiesen werden,hason) eingesetzt. Die bis in die<strong>und</strong> nicht-oxidativen mikro-biozi-führten jedoch kaum zu einem sig-90er Jahre noch übliche alleinigeden Mechanismen intakt bleiben.nifi kanten Anstieg im peripherenGabe von Corticosteroiden ist in-Blut (1). Um die Zahl zirkulierenderzwischen obsolet, da die hier<strong>mit</strong><strong>Granulozyten</strong> zumindest passagerinduzierbare Granulozytose desEntwicklung derin den Normbereich anzuheben,Spenders meist nicht ausreicht, um<strong>Granulozyten</strong>transfusionsind mindestens 4-6 x 10 10 Granu-ein Präparat <strong>mit</strong> der angestrebtenlozyten erforderlich. Erst durchZieldosis zu erhalten (Abbildung 1).Die Idee einer <strong>Granulozyten</strong>-verbesserte Vorbehandlung derIn randomisierten Studien wurdeTherapie bei neutropenischen Pa-Spender <strong>mit</strong> rekombinantem Gra-gezeigt, dass durch die Gabe vontienten wurde schon seit den 30ernulozyten-Kolonie stimulierendem5-10 μg G-CSF pro kg KG (alleineJahren des letzten Jahrh<strong>und</strong>erts inFaktor (G-CSF) <strong>und</strong> Weiterent-oder in Kombination <strong>mit</strong> Corticos-


❯❯❯Bei repetitiven täglichen Gabenvon G-CSF (5 μg/kg, 12 St<strong>und</strong>envor Apherese) über 5 Tage <strong>und</strong>täglichen Granulozytapheresenkonnte ein kontinuierlicher Anstiegder Gesamtleukozytenzahlsowie der <strong>Granulozyten</strong>ausbeuteverzeichnet werden (4,9 x 10 10<strong>Granulozyten</strong> im Apheresat amTag 1 <strong>und</strong> 6,7 x 10 10 am Tag 5) (9).<strong>Granulozyten</strong> sollten von Anti-CMV negativen Spendern gewonnenwerden, da auch bei ges<strong>und</strong>enpositiven Spendern in einem Teilder Leukozyten Cytomegalievirennachweisbar sind <strong>und</strong> so<strong>mit</strong> fürdie meist immunkompro<strong>mit</strong>tiertenEmpfänger ein hohes Risiko einerInfektionsübertragung besteht(10). Die Notwendigkeit einer ausschließlichenGewinnung der <strong>Granulozyten</strong>konzentratevon CMVnegativenSpendern wird in einerneueren Studie hinterfragt (11, 12).Die Empfängersituation <strong>und</strong> diehohe Kontamination <strong>mit</strong> <strong>Lymphozyten</strong>erfordern gr<strong>und</strong>sätzlich eineBestrahlung der <strong>Granulozyten</strong>präparate<strong>mit</strong> 30 Gy zur Prophylaxeeiner transfusionsassoziiertenSpender-gegen-Wirt-Reaktion (6).Die Kryokonservierung von<strong>Granulozyten</strong> <strong>mit</strong> ausreichenderViabilität nach Auftauen ist <strong>mit</strong> denderzeit zur Verfügung stehendenMethoden nicht möglich. Es wird<strong>Granulozyten</strong> 10 9 /l <strong>Granulozyten</strong> 10 9 /l21, 510,5076543210empfohlen, <strong>Granulozyten</strong>präparateun<strong>mit</strong>telbar nach Herstellung<strong>und</strong> Freigabe zu transf<strong>und</strong>ieren.Die <strong>Hämotherapie</strong>-Richtlinien gebeneine Lagerungsdauer von maximal24 St<strong>und</strong>en an (6). NeuereDaten zeigen jedoch, dass eineLagerung der Präparate von G-CSF +/- Dexamethason-vorbehandeltenSpendern bei Temperaturenvon +22±2 °C bis 48 h möglich ist,ohne dass die <strong>Granulozyten</strong>zahlim Präparat signifikant abnimmt(13). Auch das nach Transfusionerreichbare Inkrement der <strong>Granulozyten</strong>fällt bei bis zu 24 St<strong>und</strong>engelagerten Präparaten nicht geringeraus, so dass insbesondere fürB. A., 3 Mon., Osteopetrose2 x 7,62 x 5,02 x 4,810 10 /m 2 10 10 /m 2 10 10 /m 20 5 10Tage nach PBSCTD. L., 12 Mon., AML, Haplo-PBSCT (PBSC = G-Spender)2 x 5,52 x 5,910 10 /m 210 10 /m 20 5 10Tage nach PBSCTAbbildung 2Verlauf der <strong>Granulozyten</strong>zahl im peripheren Blut bei einem Patienten <strong>mit</strong> Osteopetrose (oben) <strong>und</strong> AML (unten),welche in Neutropenie nach allogener peripherer Blutstammzelltransplantation (PBSCT) Transfusion von„Split“-<strong>Granulozyten</strong>präparaten ( )aus jeweils einer Granulozytapherese erhielten.pädiatrische Patienten Doppelpräparatezur „Split-Transfusion”möglich sind (Abbildung 2). Fürdie verbesserte Lagerfähigkeitder <strong>Granulozyten</strong> ist möglicherweisedie G-CSF-Vorbehandlungentscheidend, da G-CSF die Apoptosein <strong>Granulozyten</strong> hemmt. Allerdingskommt es bei Präparaten <strong>mit</strong>hoher Zellzahl bei zunehmenderLagerungsdauer zu einem deutlichenAbfall des pH-Wertes (pH < 6nach 48 St<strong>und</strong>en) <strong>und</strong> zu einer Zytokinfreisetzung,die zu vermehrtenTransfusionsreaktionen führenkönnte (14). Die Konzentration vonIL-6 <strong>und</strong> TNF ändert sich bis zu einerLagerungsdauer von 48 Stun-7Ausgabe 62006


❯❯8Ausgabe 62006den nicht (13, 15). Dagegen kommtes während der Lagerung zu einemAnstieg der IL-1- <strong>und</strong> vor allemder IL-8-Konzentration (15). Da IL-8 zahlreiche <strong>Granulozyten</strong>funktionen(Chemotaxis, Exozytose, „Respiratoryburst“) stimuliert, könntediese Veränderung auch von Vorteilsein. Die Lagerung muss bei+22±2 °C ohne Agitation erfolgen,da Kälte Adhäsionsmoleküle aktiviert<strong>und</strong> eine Spontanaggregationder <strong>Granulozyten</strong> fördert. Kältegelagerte<strong>Granulozyten</strong>konzentratezeigen eine geringere Chemotaxis,höhere Adhäsion an Endothel,geringere Wiederfi ndungsraten inder Zirkulation nach Transfusion<strong>und</strong> geringere Migration in-vivo(16, 17). Abbildung 3 zeigt beispielhaftViabilität <strong>und</strong> Wiederfi ndungvon kernhaltigen Zellen in einemGranulozyapherese-Präparat nach24-stündiger Lagerung.UnerwünschteWirkungen bei Vorbehandlungder <strong>Granulozyten</strong>spenderDie Vorbehandlung <strong>mit</strong> G-CSFwird von den Spendern in der Dosisvon 5 μg/kg meistens gut toleriert.Es kann zu unerwünschtenArznei<strong>mit</strong>telwirkungen des G-CSF<strong>mit</strong> Knochen- <strong>und</strong> Kopfschmerzenkommen, insbesondere wenn G- CSF wegen konsekutiven Apheresenüber mehrere Tage fortgesetztwird (18). Bei höherer Dosis vonG-CSF (10 μg/kg) bestand in einerklinischen Studie ein Trend zu häufigerer<strong>und</strong> stärkerer Myalgie sowieArthralgie (3) (ausführlichereDarstellung der G-CSF-Nebenwirkungenim Beitrag „HämatopoietischeStammzelltransplantation“,hämotherapie 3/2004) (19). Der Zusatz von HES bei der Apheresekann Juckreiz verursachen.Diese dosisabhängige Nebenwirkungist einer der Gründe für dieBeschränkung der maximal zulässigenZahl von 4 Granulozytapheresenpro Jahr bei Einsatz von Sedimentationsbeschleunigern(6). Abbildung 3Viabilität (gemessen <strong>mit</strong> Propidium-Iodid-Färbung in Verbindung <strong>mit</strong> Doppelmarkierung <strong>mit</strong> CD45) <strong>und</strong> Wiederfi ndungkernhaltiger Zellen in <strong>Granulozyten</strong>konzentraten nach 2 <strong>und</strong> 24 St<strong>und</strong>en Lagerung bei +22 °C ohne Agitation.In einer multizentrischen Studieder DGTI erklärten 85 % der 183befragten Spendern, dass sie erneut<strong>Granulozyten</strong> spenden würden(18). Nachuntersuchungen (2-4Wochen <strong>und</strong> 2 Jahre nach Granulozytapherese)erbrachten keinenHinweis auf späte, G-CSF-bedingte,unerwünschte Wirkungen (18).UnerwünschteWirkungen bei Anwendungder <strong>Granulozyten</strong>konzentrateDie Verträglichkeit von <strong>Granulozyten</strong>transfusionenwar in neuerenStudien sehr gut. Etwa 75-80 %der Empfänger zeigten auch bei


❯❯❯mehreren Transfusionen keine unerwünschtenWirkungen. Eine rou-gegeben wurden (z. B. Stammzelltransplantation,intensive Che-kein Erfolg. Diese früheren Berichtebezogen sich jedoch vielfach auf9tinemäßige Prämedikation wirdmotherapie). Etwa ein Viertel die-kleine Fallzahlen <strong>mit</strong> Heterogeni-daher nicht empfohlen. Bei den un-ser Patienten entwickelte Anti-HLA-tät in Bezug auf Gr<strong>und</strong>erkrankungerwünschten Wirkungen handeltees sich vor allem um Fieber, Schüt-Antikörper <strong>und</strong>/oder Antikörpergegen humane neutrophile Anti-<strong>und</strong> begleitender antimikrobiellerTherapie. Vor allem aber lag dieAusgabe 62006telfrost <strong>und</strong> Exanthem, deren Inzi-gene (HNA) (18). Höhere Alloim-<strong>Granulozyten</strong>zahl weit unter dendenz <strong>und</strong> Schweregrad durch lang-munisierungsraten <strong>mit</strong> bis zu 78 %heute geforderten Zellzahlen.same Transfusionsgeschwindigkeitwurden bei Patienten <strong>mit</strong> aplasti-(1x10 10 <strong>Granulozyten</strong> pro St<strong>und</strong>e)scher Anämie oder kongenitalenDurch mehrere Studien ist belegt,reduziert werden kann. Pulmonale<strong>Granulozyten</strong>funktionsdefektendass durch die Transfusion ausrei-Komplikationen waren dagegen(chronische Granulomatose) be-chend hoher <strong>Granulozyten</strong>zahlenselten, wurden in früheren Jahrenrichtet (23). Neben der AB0- <strong>und</strong>(Empfehlung > 2 x 10 8 /kg KG) einjedoch insbesondere in Kombinati-Rhesus-Kompatibilität wegen desvorübergehender Anstieg der Gra-on <strong>mit</strong> Amphotericin B beschriebenrelevanten Erythrozytenanteils dernuloyztenzahl in den Normbereich(20).Präparate sollte deshalb bei Gra-erreicht werden kann (24). Diesnulozytentransfusionen zusätzlichführte in den neueren Studien zuUrsache für die niedrigere Neben-eine HLA-Kompatibilität angestrebtvielversprechenden Ergebnissen,wirkungsrate könnte die veränderte<strong>und</strong> zumindest bei Transfusionsre-auch bei Patienten <strong>mit</strong> langdauern-Expression von Membranglykopro-aktionen eine <strong>Granulozyten</strong>kreuz-der Neutropenie <strong>und</strong> schwerenteinen auf <strong>Granulozyten</strong> von G-CSFprobe <strong>mit</strong> Agglutinations- (GAT)bakteriellen Infektionen oder Pilz-vorbehandelten Spendern sein. Dieoder Immunfluoreszenztest (GIFT)infektionen, die unter anti-infektiö-G-CSF-Mobilisation scheint die kli-erfolgen.ser Therapie progredient waren.nische Wirksamkeit durch Steige-Trotz dieser ungünstigen Ausgangs-rung der Chemotaxis, Phagozytosebedingungen wurden durch Gra-<strong>und</strong> Bakterizidie zu verbessern, dieKlinische Wirkung dernulozytentransfusionen bei diesenHalbwertszeit der <strong>Granulozyten</strong> zu<strong>Granulozyten</strong>transfusionPatienten Ansprechraten von 40verdoppeln <strong>und</strong> die Alloimmunisie-bis 70 % erreicht (siehe Tabelle 2)rungsrate nach <strong>Granulozyten</strong>trans-Strauss hat 1995 insgesamt 32(24-32).fusion zu senken (21). InsbesondereStudien <strong>mit</strong> <strong>Granulozyten</strong>transfu-die L-Selektin Expression ist durchsionen bei neutropenischen Pati-die G-CSF-Vorbehandlung deutlichenten analysiert. 62 % der Patien-Indikationen für Granulo-vermindert (22).ten <strong>mit</strong> bakterieller Sepsis <strong>und</strong>zytentransfusionen83 % der Patienten <strong>mit</strong> lokalisiertenEine Alloimmunisierung trittbakteriellen Infektionen haben aufAufgr<strong>und</strong> der kleinen Fallzahlenbei etwa 25 % der Patienten auf,die Therapie angesprochen. Aller-<strong>und</strong> fehlender Vergleichsgruppenwenn <strong>Granulozyten</strong>transfusionendings fand sich bei 71 % der Patien-in den Studien kann die Wertigkeitnach starker Immunsuppressionten <strong>mit</strong> invasiven Pilzinfektionender <strong>Granulozyten</strong>transfusion der-


❯❯10zeit nicht defi nitiv beurteilt werden.Es besteht in der Literatur Konsens,gillose in der Anamnese <strong>und</strong>❯ erneuter intensiver Therapieherrscht werden konnten (34)(siehe auch Abbildung 4).dass eine Indikation in folgenden(Hochdosis-Chemotherapie;Ausgabe 62005Situationen gegeben sein kann:1. Therapeutische <strong>Granulozyten</strong>-Stammzelltransplantation) <strong>mit</strong>schwerer Neutropenie vonmindestens 10 Tagen.Ausblicktransfusion bei Patienten <strong>mit</strong>(33)Die G-CSF-Mobilisation der❯ lebensbedrohlichen Infektionen<strong>Granulozyten</strong>spender hat zu einer(pulmonale Infi ltrate, Weichteil-Eine besondere Situation ist diequantitativen <strong>und</strong> qualitativen Ver-infektionen wie nekrotisierenteneonatale Sepsis. Auch hier sindbesserung der <strong>Granulozyten</strong>trans-Fasziitis, neutropenische Typhli-die Daten insgesamt aufgr<strong>und</strong> klei-fusion geführt. Die neueren klini-tis, gramnegative Sepsis) <strong>und</strong>ner Fallzahlen inkonklusiv, aberschen Daten sind deshalb vielver-❯ Resistenz auf anti-mikrobielleeinzelne Berichte sprechen für ei-sprechend <strong>und</strong> weisen darauf hin,Therapie <strong>und</strong>nen Vorteil von <strong>Granulozyten</strong>trans-dass die <strong>Granulozyten</strong>dosis ein❯ schwerer Neutropeniefusion im Vergleich zur Immunglo-wichtiger Faktor für die Wirksam-(< 0.2 - 0.5 x 10 9 /μl) <strong>und</strong>bulin-Therapie (31).keit von <strong>Granulozyten</strong>transfusio-❯ voraussichtlich weiterer Neutro-nen ist. Es fehlen allerdings pros-penie-Dauer von zumindest 5Auch bei der seltenen septisch-pektive randomisierte Studien <strong>mit</strong>Tagen.en Granulomatose, einer angebo-großer Fallzahl, um die Indikation(24-32)renen Störung der Sauerstoffradi-<strong>und</strong> die optimale <strong>Granulozyten</strong>-kalbildung in den <strong>Granulozyten</strong>,gabe zu defi nieren. In klinischen2. Prophylaktische <strong>Granulozyten</strong>-wurde beschrieben, dass durchStudien muss die Wirksamkeittransfusion bei Patienten <strong>mit</strong><strong>Granulozyten</strong>transfusionen schwe-bei verschiedenen Indikationen❯ invasiver pulmonaler Asper-re infektiöse Komplikationen be-(prophylaktische/therapeutischePatienten <strong>Granulozyten</strong>- <strong>Granulozyten</strong> Ansprechen LiteraturTransfusionen pro Transfusion (n/n Patienten)(Anzahl) (Anzahl)30 301 0,5 x 10 9 /kg KG 21/30 Überleben Peters et al., 199919/30 Kontrolle der Infektion19 165 82 ± 2,3 x 10 9 * 8/11 Besserung der invasiven bakteriellenInfektion oder Pilzinfektion Price et al., 2000❯Tabelle 2Klinische Studien<strong>mit</strong> G-CSF Dexamethason-mobilisierten<strong>Granulozyten</strong> beiPatienten <strong>mit</strong>Neutropenie13 70 31 x 10 9 ** 9/15 Infektionsepisoden Besserung oderÜberwindung der Infektion Cesaro et al., 200125 55 66 x 10 9 *** 10/25 Insgesamt Besserung der4/16 bakteriellen Infektion6/9 Pilzinfektionen Lee et al., 200132 120 82 x 10 9 *** 19/32 Ansprechen der Infektion Lee et al., 2004* Mittelwert +/- Standardabweichung ** Leukozytenzahl (<strong>mit</strong> ca. 90-95 % <strong>Granulozyten</strong>); Median *** Mittelwert


❯❯❯vor Abbildung 4Leberabszesse vor <strong>und</strong> nach <strong>Granulozyten</strong>transfusionen beieinem Patienten <strong>mit</strong> septischer Granulomatose<strong>Lymphozyten</strong> des Stammzellspendersfür den Transplantatempfänger,leichtert <strong>und</strong> die Eradikation derrestlichen malignen Zellen den11spielen in der modernen Stammzell-transplantierten oder in Form vontransplantationsmedizin hämato-/Spenderlymphozyteninfusionennachonkologischer Patienten eine zunehmendwichtigere Rolle. Spen-applizierten <strong>Lymphozyten</strong> überlassen.Die da<strong>mit</strong> verb<strong>und</strong>ene Ri-Ausgabe 62006derlymphozyteninfusionen könnensikoreduktion macht die allogeneeine effektive Transplantat-gegen-Stammzelltransplantation inzwi-Leukämie bzw. Tumor („graft-ver-schen auch für ältere Patienten zu-sus-leukemia“; GvL) Reaktion ver-gänglich.<strong>mit</strong>teln, die zu einer lang anhaltendenVollremission führt, aber aucheine Transplantat-gegen-Wirt-Re-Spenderlymphozyten:aktion („graft-versus-host disease“;Gewinnung durch Voll-Gabe; Bakterien-/Pilzinfektionen)GvHD) hervorrufen.blutspende oder Aphereseweiter evaluiert werden. Wichtig istdabei auch, prädiktive Faktoren für1990 berichteten Kolb et al. (36)Gr<strong>und</strong>sätzlich bestehen zweidas Ansprechen auf die Therapieerstmalig über die klinische An-Möglichkeiten Spenderlymphozy-zu entwickeln. Die kürzlich berich-wendung von DLI zur Behandlungten zu gewinnen:tete Beobachtung, dass die szinti-von Rezidiven der chronischen my-graphisch nachgewiesene Anrei-eloischen Leukämie (CML) nach1. durch Isolation der incherung von 99mTc-HMPAO-mar-hämatopoetischer Stammzelltrans-einer Vollblutspende (500 ml)kierten <strong>Granulozyten</strong> in Pilzinfek-plantation. Seitdem sind Spender-enthaltenen Leukozyten (Buffytionsherden <strong>mit</strong> dem Ansprechenlymphozyten fester Bestandteilcoat) oderkorreliert, bietet hierzu einen inter-vieler allogener hämatopoetischer2. durch eine selektiveessanten Ansatz (35).Progenitorzell-Transplantations-Anreicherung mononuklearerprotokolle (37, 38). In den letztenLeukozyten aus dem zirkulie-Jahren sind Therapiekonzepte <strong>mit</strong>renden Blut durch eine Leuko-Spenderlymphozyteninfusionreduzierter, nicht myeloablativerKonditionierung des Patienten entwickeltworden, welche vor allemzytapherese.Der Vorteil der Vollblutspendeauf einer Immunsuppression desliegt in der Einfachheit der Entnah-Entwicklung derEmpfängers basieren, ohne re-me <strong>und</strong> dem geringen AufwandSpenderlymphozyten-siduelle Tumorzellen zwingend<strong>und</strong> Spenderrisiko. Allerdings istTherapiebeseitigen zu wollen (39). Durchdie Menge der therapeutisch ver-dieses Konzept wird eine lang dau-fügbaren <strong>Lymphozyten</strong> bei diesemSpenderlymphozyten („Donorernde Aplasie vermieden, die Re-Entnahmemodus sehr begrenzt,Lymphocyte Infusions“; DLI), i. e.konstitution der Hämatopoiese er-da technisch bedingt nur ca. 60 %


❯❯12Ausgabe 62006der in den 500 ml Vollblut vorhandenenLeukozyten separiertwerden können. Wegen der großenMenge an <strong>Granulozyten</strong> <strong>und</strong>Erythrozyten im Buffy coat ist zurHerstellung eines <strong>Lymphozyten</strong>konzentratesein weiterer Aufreinigungsschritt(z. B. <strong>mit</strong> einem Dichtegradienten)erforderlich, der ineinem GMP-gerechten Reinraumdurchgeführt werden muss. Aus500 ml Vollblut eines Spenders <strong>mit</strong>Leukozyten von z. B. 5 G/l <strong>und</strong> 30 %<strong>Lymphozyten</strong> können etwa 1-2 x 10 8CD3 + T-Zellen gewonnen werden.Für DLI-Therapieansätze <strong>mit</strong> Dosiseskalationist diese Menge bei Erwachsenenunzureichend.Bei der Leukozytapherese kanndirekt eine angereicherte <strong>Lymphozyten</strong>populationaus dem zirkulierendenBlut des Spenders entnommenwerden (Abbildung 5 <strong>und</strong> 6).Hierbei wird etwa das 1,5-2fachedes Gesamtblutvolumens desSpenders über einen geeignetenZellseparator prozessiert, so dassnach ca. 180 Minuten ein GMPgerechthergestelltes Präparat <strong>mit</strong>0,5 bis 1,5 x 10 10 Leukozyten vorliegt.Bei adäquater Einstellungdes Verfahrens enthält ein solchesPräparat (Abbildung 7) zwischen50-65% CD3 + T-<strong>Lymphozyten</strong>,etwa 10-13 % CD19 + B-<strong>Lymphozyten</strong>,ca. 8-12 % CD56 + NK-Zellen,10-25 % Monozyten <strong>und</strong> nur 1-4 %<strong>Granulozyten</strong> sowie einen Erythrozytenanteilvon 0,2-2 % HK (Abbildung8).Bei diesen Präparaten ist ohneweitere Manipulation direkt einetherapiegerechte PortionierungAbbildung 5Blutbild eines ges<strong>und</strong>en <strong>Lymphozyten</strong>spenders vor AphereseAbbildung 6Blutbild des selben <strong>Lymphozyten</strong>spenders nach AphereseAbbildung 7Histogramm <strong>und</strong> zelluläre Zusammensetzung des DL-Apheresepräparates des selben Zellspenders.Auffällig ist die fast reine mononukleare Population im rechten Histogramm bei nahezu vollständigerAbreicherung granulozytärer Zellen im Vergleich zu den Blutbildern in Abbildung 4 <strong>und</strong> 5.


❯❯❯Abbildung 8 Zelluläre Zusammensetzung von DL-Apheresepräparaten <strong>und</strong> Kryokonservierung möglich,es sei denn, dass <strong>Lymphozyten</strong>-Subpopulationen <strong>mit</strong> z. B. Immunmagnetverfahrenan- oder abgereichertwerden sollen. Dank desgeringen <strong>Granulozyten</strong>gehaltes 13Ausgabe 62006liegt die Viabilität solcher Präparatenach Kryokonservierung zwi-vorwiegend auf zitratbedingte,Milz ersetzt werden. Es gibt bis-schen 89 <strong>und</strong> 97 % bei einer Wie-passagere Elektrolytverschiebun-her klinisch keine Hinweise aufderfi ndungsrate von 92 bis 97 %.gen <strong>und</strong> den <strong>Lymphozyten</strong>verlusteine kurzfristige oder chronischeEin DLI-Apheresepräparat decktbegrenzen. Bis auf eine leichteBeeinträchtigung der Immunitätmeist vollständig den Bedarf einerReduktion der Thrombozyten umdes <strong>Lymphozyten</strong>spenders. Aller-kompletten Spenderlymphozyten-ca. 20 % entspricht das Blutbild nachdings liegen bislang auch keinetherapie ab, die oftmals in halblo-Apherese weitestgehend dem Aus-systematischen Untersuchungengarithmischen Schritten eskalie-gangsbef<strong>und</strong> (Abbildung 5 <strong>und</strong> 6),zu potentiellen Verschiebungenrend von 1 x 10 6 bis 1 x 10 8 CD3 +obwohl ca. 8 x 10 9 <strong>Lymphozyten</strong>innerhalb der <strong>Lymphozyten</strong>sub-T-Zellen/kg KG des Empfängersbei einer DLI-Apherese entnommenpopulationen nach Lymphozyta-geplant ist.werden. Bei einem hypothetischenpherese <strong>und</strong> deren Reaktionsspek-Gesamtblutvolumen eines Spen-trum auf unterschiedliche StimuliUnerwünschteWirkungen beim<strong>Lymphozyten</strong>spenderders von 5 l, Leukozyten von 5 G/l<strong>und</strong> 30 % <strong>Lymphozyten</strong> entsprechen8x10 9 <strong>Lymphozyten</strong> etwa107 % der zirkulierenden Lympho-vor. Deshalb sollten Lymphozytapheresespendenvorerst nur einmalbzw. nur nach langen, klinischunauffälligen Intervallen erfolgen.zytenmenge <strong>und</strong> bedeuten so<strong>mit</strong>Entsprechende umfassende klini-Inzwischen werden über 70 %ein vollständiges Abschöpfen allersche <strong>und</strong> labortechnische Untersu-der Spenden allogener hämato-zirkulierenden <strong>Lymphozyten</strong>. Nachchungen des Spenders zum Schutzpoietischer Stammzellen durchder Apherese sind die Absolutwer-des Spenders als auch des Empfän-Apheresen <strong>und</strong> nicht durch Kno-te für Leukozyten jedoch praktischgers sind Voraussetzung.chenmarkentnahmen gewonnen.unverändert <strong>und</strong> auch die relativenDie meisten DLI-Spender kennenso<strong>mit</strong> das Verfahren der Zytapheresebereits aus eigener Erfahrung.Eine G-CSF Mobilisation wiebei der Stammzellspende ist nichtWerte im Differentialblutbild zeigenbis auf eine geringe Reduktionder <strong>Lymphozyten</strong> von 2 bis 5 % keineVeränderungen. Es ist also anzunehmen,dass im Rahmen einesUnerwünschteWirkungen bei derAnwendung der Spenderlymphozytenerforderlich, so dass die Spenderi-physiologischen Fließgleichge-siken denen anderer unstimulierterwichts, die entnommenen zirku-Bei dem GvL-Effekt handelt esApheresen wie z. B. der Thrombo-lierenden <strong>Lymphozyten</strong> durch Re-sich um eine zytotoxische, durchzytapherese entsprechen <strong>und</strong> sichzirkulation aus Lymphknoten <strong>und</strong>Spenderlymphozyten ver<strong>mit</strong>telte


❯❯14Reaktion gegen residuelle Empfänger-Tumorzellen.Der Unter-Klinische Wirkungder Spenderlymphozyten-ko verb<strong>und</strong>en (Wiesneth/Hale). DieMöglichkeit periphere Blutstamm-schied zur GvHD liegt lediglichtherapiezelltransplantate primär von T-Zel-Ausgabe 62005in der Zielzelle. Ein GvL-Effektist zwar nicht zwingend <strong>mit</strong> einerGvHD verb<strong>und</strong>en, dennoch istDie größten Erfolge <strong>mit</strong> DLI wurdenbisher in der Behandlung vonlen zu reinigen (43, 70) <strong>und</strong> zu einemspäteren Zeitpunkt T-Zellen desStammzellspenders bzw. T-Zellsub-bei der Gabe von Spenderlym-allogen transplantierten CML-Pati-populationen gezielt zu transf<strong>und</strong>ie-phozyten <strong>mit</strong> einer begleitendenenten erzielt. Hierbei ließen sich beiren, erlaubt eine gestaffelte allogeneGvHD zu rechnen. Der Schwere-beginnenden Rezidiven in 60 bisTransplantation <strong>mit</strong> Reduktion dergrad dieser unter Umständen le-80 % der Fälle Vollremissionen er-transplantationsassoziierten Risikenbensbedrohlichen unerwünschtenreichen (41). Auch bei akuter myeloi-<strong>und</strong> Beibehaltung des Graft-versus-Wirkung hängt sowohl von der Men-scher Leukämie, multiplem Myelom,Tumor-Effektes. Abbildung 9 zeigtge inf<strong>und</strong>ierter T-Zellen, vor allemmalignem Lymphom, Nierenzellkar-ein Beispiel für eine sequentielleder CD8-positiven T-Zellen, alszinomen <strong>und</strong> Brustkrebs zeigen DLITransplantation <strong>mit</strong> primär gemisch-auch von der Anzahl <strong>und</strong> Ausprä-eine Erfolgsrate von ca. 30 bis 40 %tem Chimärismus nach Transplanta-gung der HLA-Inkompatibilitäten(42). Ein deutlich schlechteres An-tion <strong>und</strong> anschließend komplettemzwischen Spender <strong>und</strong> Empfängersprechen weisen Patienten <strong>mit</strong> aku-Chimärismus im peripheren Blutab.ter lymphatischer Leukämie auf.nach zusätzlicher DLI-Gabe.Die Wahrscheinlichkeit eineVoraussetzung für die AnwendungGvHD zu entwickeln ist bei einemvon DLI ist eine begleitende oderIndikationen fürHLA-identen Familienspender ge-vorherige allogene TransplantationSpenderlymphozyten-ringer als bei HLA-identen Fremd-<strong>mit</strong> den Stammzellen des Lympho-therapiespendern oder Spendern <strong>mit</strong> HLA-zytenspenders, wobei nach Ange-Inkompatibilitäten. Um eine schwe-hen des Transplantats das GvHD-Indikationen für Spenderlympho-re GvHD, die <strong>mit</strong> einer hohen Mor-Risiko abnimmt. Neben der ag-zytentherapie bestehen in folgen-talität assoziiert ist, zu vermeiden,gressiven <strong>und</strong> myeloablativenden Situationen:werden bei Spenderlymphozyten-Konditionierung des Patienten, istgaben je nach Risiko langsam es-die Transplantat-gegen-Wirt-Reak-1. Therapeutische DLIkalierende Dosierungen von 1 x 10 5tion (GvHD) das größte Risiko fürbei Patienten <strong>mit</strong>bis 1x10 8 <strong>Lymphozyten</strong> pro kgden Empfänger einer allogenen❯ Rezidiven malignerEmpfängergewicht appliziert. BeiStammzell-Transplantation (40).hämatologischer Erkran-ausgeprägten HLA-Inkompatibili-kungen nach allogener Blut-täten kann als GvHD-ProphylaxeDie T-Zelldepletion des Trans-stammzelltransplantationggf. auch eine CD8-Depletion derplantats stellt die effektivste GvHD-(insbesondere CML, AML,Präparate durchgeführt werden,Prophylaxe dar, ist allerdings aufMultiples Myelom) (44, 45).ohne dass der GvL-Effekt verlorenGr<strong>und</strong> des reduzierten GvL-Effek-❯ Residuellen solidengeht (40).tes <strong>mit</strong> einem höheren Rezidivrisi-Tumoren nach allogener


❯❯❯ sprechenden Zellklonen über Kulturbankenhergestellt werden, wiedas Beispiel der NK-Zelllinie NK-9215zeigt (siehe Abbildung 11). Ausgabe 62006 Natürliche Killerzellen(NK-Zellen)Abbildung 9Sequentielle Chimärismus-Analyse nach allogener Blutstammzelltransplantation <strong>mit</strong> reduzierter Konditionierungsintensität <strong>und</strong> anschließender<strong>Lymphozyten</strong>infusion (DLI). Die Analyse der „Single-Tandem-Repeats“ (STR) zeigt, dass bei initialer hämatopoietischerRekonstitution nach Transplantation sowohl Spender- als auch Empfängerzellen nachweisbar sind (gemischter Chimärismus) <strong>und</strong>erst nach DLI-Therapie ein kompletter Chimärismus <strong>mit</strong> ausschliesslich spender-spezifi schen STRs erreicht wurde.Funktion vonNatürlichen KillerzellenTransplantation <strong>und</strong> ausgeschöpfterkonventionellerTherapie (z. B. Nierenzellkarzinom;Brustkrebs) (46, 47).2. Prophylaktische DLIbei Patienten <strong>mit</strong>❯ Hohem Rezidivrisiko beiallogener Transplantation(AML, CML, Multiples Myelom(42, 48) <strong>und</strong> /oder❯ Reduzierter, nicht myeloablativerKonditionierung vorallogener TransplantationAusblickSpenderlymphozyten stellen bereitsheute einen festen Bestandteilmoderner Therapiekonzepte <strong>mit</strong>allogener Blutstammzelltransplantationdar <strong>und</strong> leisten <strong>mit</strong> ihrem„Graft-versus-Tumor-Effekt“ <strong>und</strong>der Absicherung des Transplantatseinen wesentlichen Beitragzum verbesserten Langzeitüberlebendieser Patienten. ImmunmagnetischeSelektionsverfahren zurGewinnung von Subpopulationenwie CD4 + T-Helferzellen, CD4 + /CD25 + regulatorischen T-Zellenoder CD56 + / CD3 - natürlichen Killerzelleneröffnen ein weites Anwendungsspektrumbis hin zur haploidentenStammzelltransplantation.Eine vielversprechende Perspektivestellt die Generierung von Tumor-oder virusspezifi schen Zellen,wie Anti-CMV spezifischen zytotoxischenT-Zellen oder tumorspezifi -schen Killerzellen dar, die in-vitrokultiviert <strong>und</strong> expandiert werden.Zellen für solche Vakzinierungsstrategienkönnten von Spenderngewonnen, aber auch <strong>mit</strong> ent-Das Auftreten <strong>und</strong> die Progressionvon malignen Erkrankungenstehen in einem direkten Zusammenhangzur Fähigkeit des körpereigenenImmunsystems Tumorzellenzu erkennen <strong>und</strong> auszuschalten.Mechanismen, die es Tumorzellenerlauben, der körpereigenen Immunabwehrdurch natürliche Killerzellen(NK-Zellen) <strong>und</strong> andere Immunzellenzu entkommen, spieleneine entscheidende Rolle bei derMetastasierung <strong>und</strong> Progressionmaligner Erkrankungen (49, 50).NK-Zellen stellen eine Untergruppeder <strong>Lymphozyten</strong> dar <strong>und</strong> bildenals Teil des angeborenen Immunsystemsdie „erste Welle“ derkörpereigenen Immunabwehr gegenvirusinfi zierte Zellen <strong>und</strong> Tumore.Ihre Zytotoxizität ist nichtMHC-restringiert <strong>und</strong> NK-Zellenvermögen ihre Zielzellen spontan<strong>und</strong> ohne vorherige Sensibilisie-


❯❯16Ausgabe 62006Rezeptorrung durch Antigen-präsentierendeZellen (APC´s) zu zerstören.NK-Zellen töten die Tumorzellenvorrangig durch Freisetzung desEnzyms Perforin, welches die Zellmembrander Zielzellen zerstört<strong>und</strong> den Zelltod durch die ebenfallsvon NK-Zellen freigesetzteEsterase Granzym B einleitet.Zusätzlich zu diesem direktenlytischen Effekt des Granzym/AktivierendeNK-Zellrezeptoren2B4NKp44NKp30NKp46CD16NKG2DNKp80DNAMInhibierendeNK-ZellrezeptorenILT2KIR3DL2KIR3DL1KIR2DL4KIR2DL1,2,3CD94LigandCD48Infl uenza/nicht bekanntnicht bekanntInfl uenza/nicht bekanntIgGMIC-A, MIC-Bnicht bekanntCD112/CD155MIC-A,-B,-GMHC-AMHC-BMHC-A,-B,-GMHC-CMHC-CTabelle 3Einige inhibitorische <strong>und</strong> aktivierende NK-Zellrezeptoren<strong>und</strong> ihre LigandenPerforin-Systems wird eine Abtötungder Zielzellen durch Moleküleder Tumor Nekrose Faktor (TNF)Familie ver<strong>mit</strong>telt, wie z. B. FAS/FASL, TRAIL <strong>und</strong> TNF-alpha (Abbildung10). Die Aktivität der NK-Zelle gegenüber maligne entartetenZielzellen hängt von verschiedenenFaktoren ab, wie z. B. derBindung der NK-Zelle an die zulysierende Zielzelle durch Zelladhäsionsmoleküle(LFA-1/ICAM-1),der Regulation der NK-Zellaktivitätdurch eine Vielzahl aktivierender<strong>und</strong> inhibierender Rezeptoren (Tabelle3), sowie der Sensitivität derTumorzellen gegenüber einer Perforin<strong>und</strong> Granzym ver<strong>mit</strong>teltenLyse (51, 52). Nach der Bindung andie Zielzelle wird die Aktivität derNK-Zellen durch ein fein abgestimmtesGleichgewicht aktivierender<strong>und</strong> inhibierender Rezeptoren reguliert.MHC Klasse I Moleküle aufZielzellen dienen als wichtigste Ligandenfür eine große Zahl inhibitorischerRezeptoren, die auf NK-Zellen klonal exprimiert werden.Während dieser Mechanismus dazudient, ges<strong>und</strong>es Gewebe vor einerZerstörung durch die körpereigenenNK-Zellen zu schützen,führt eine Hochregulation bestimmterMHC Klasse I Moleküle unterUmständen dazu, dass Tumorzellender Immunabwehr durch NK-Zellen entkommen können. Sokonnte z. B. für das monomorpheHLA-G Molekül gezeigt werden,dass dessen Expression auf sonstfür eine Lyse empfänglichen Zielzellenzu einer Resistenz gegenüberNK-Zellen führt (53, 54). ImGegensatz dazu führt ein Mismatchim HLA-C Locus bei haploidenterStammzelltransplantation zu einerlang anhaltenden Remission derLeukämie, was auf einen durch NK-Zellen ver<strong>mit</strong>telten GvL-Effekt zurückgeführtwird (55).Gewinnung <strong>und</strong>Isolation von natürlichenKillerzellenIm Gegensatz zu Therapieansätzen<strong>mit</strong> T-Killerzellen bedürfenNK-Zellen keiner Sensibilisierunggegen spezifi sche Antigene durchAPC´s wie z. B. dendritische Zellen.Wie sich von ihrem Namen ableitenlässt, ist ihnen ihre Aktivitätgegen virusinfi zierte <strong>und</strong> maligneentartete Zellen „natürlich“ gegeben.Die Aktivität von NK-Zellenhängt allerdings von verschiedenenZytokinen ab, wobei insbesonderedas Interleukin-2 eine wichtigeRolle spielt (56, 57). In frühenklinischen Studien wurden NK-Zellenauch als Lymphokin-aktivierteKillerzellen (LAK) bezeichnet. Diesleitet sich davon ab, dass NK-Zellentypischerweise aus dem peripherenBlut isoliert wurden, indem


❯❯❯ 17 Ausgabe 62006 Abbildung 10Die Abbildung zeigt ein hypothetisches Schema über die potentielle Rolle von NK-Zellen in der Immunabwehr vonTumoren <strong>und</strong> die Interaktion <strong>mit</strong> Komponenten des Immunsystems.man mononukleäre Zellen unterZugabe von hohen KonzentrationenInterleukin-2 (IL-2) expandiert hat.Heute weiß man, dass die Mehrzahl(> 90 %) der unter diesen Bedingungenexpandierten <strong>Lymphozyten</strong>polyklonale T-Zellpopulationen darstellten<strong>und</strong> nur zu einem sehr geringenTeil aktivierte NK-Zellenenthielten. Die klinische Anwendungvon LAK Zellen <strong>mit</strong> einemhohen Gehalt an autologen T-<strong>Lymphozyten</strong>macht nach dem heutigenKenntnisstand keinen Sinn, weilT-<strong>Lymphozyten</strong> ihre Wirkung nurnach vorheriger Sensibilisierungdurch APC´s entfalten können. Füreine allogene Anwendung sindLAK-Zellen gr<strong>und</strong>sätzlich nicht geeignet,weil T-<strong>Lymphozyten</strong> im Gegensatzzu NK-Zellen alloreaktivsind <strong>und</strong> zur Ausbildung einer fürden Patienten lebensgefährlichenGvH-Reaktion führen würden. Inden letzten Jahren ist man daherdazu übergegangen, NK-Zellendurch immunmagnetische Verfahrenzu isolieren. Ausgangspunkt füreine solche Isolation von NK-Zellensind mononukleäre Zellpräparate,die durch Apherese gewonnen werden.Da NK-Zellen <strong>und</strong> T-<strong>Lymphozyten</strong>gemeinsame Vorläuferzellenhaben <strong>und</strong> man sicherstellen möchte,dass bei der anschließendenAktivierung <strong>und</strong> Expansion der NK-Zellen <strong>mit</strong> IL-2 keine T-<strong>Lymphozyten</strong>die Zellkultur überwachsen,hat es sich als nützlich erwiesen,der Isolation von NK-Zellen durchCD56-spezifi sche, immunmagnetischgekoppelte Antikörper eineDepletion der CD3-positiven T-<strong>Lymphozyten</strong> vorzuschalten. Aufdiese Weise erhält man eine relativreine Population von CD3-negativen/CD56-positiven NK-Zellen (58).Klinische Wirkung vonnatürlichen Killerzellen:Verschiedene Studien untersuchtendie Wirkung von NK-Zellen beibösartigen Erkrankungen durchentweder endogene Aktivierungder patienteneigenen NK-Zellendurch Administration von z. B. Interleukin-2oder durch Rekonstitutionder NK-Zellantwort durchadoptiven Transfer von ex-vivo expandiertenautologen (59-62) oderallogenen (58, 63, 64) NK-Zellen. DieSicherheit <strong>und</strong> Effi zienz einer NK-<strong>Zelltherapie</strong> wurde hierbei bei solidenTumoren (60-63) <strong>und</strong> bei hämatologischenErkrankungen (58,64) untersucht. Bei der Behandlungvon Leukämien wurden NK-Zellenin Kombination <strong>mit</strong> einer Hochdosis-Chemotherapieeingesetzt, umeinen GvL-Effekt zu verstärken,ohne eine potentiell lebensgefähr-


❯❯18 liche GvH-Erkrankung zu induzieren,welche vorrangig durchalloreaktive T-<strong>Lymphozyten</strong> ver-stimmter Leukämien beiträgt. Sozeigte eine retrospektive Studiebei Patienten, die zur BehandlungAusgabe 62006<strong>mit</strong>telt wird. Während sich die systemischeApplikation von IL-2 inden Dosierungen, welche für eineihrer akuten myeloischen Leukämie(AML) ein Stammzelltransplantateines Spenders <strong>mit</strong> einemimmunstimulatorische Wirkung„Missmatch“ im HLA-C Locus er-am Tumor benötigt werden, alshalten haben, eine lang anhalten-wenig tolerabel herausgestellt hat(62), führte die wiederholte i. v.de Remission ihrer Gr<strong>und</strong>erkrankung.Bei NK-sensitiven Leukämien,Applikation von bis zu 10 11 NK-Zel-wie z. B. der AML, könnte der ad-len zu keinen Nebenwirkungenoptive Transfer von NK-Zellen des<strong>und</strong> wurde von den Patienten gutStammzellspenders daher einentoleriert (63). Allerdings ließ sichpotenten antileukämischen Effektnur bei einigen Patienten ein thera-ver<strong>mit</strong>teln (55). Insbesondere impeutischer Teilerfolg erzielen (65).Rahmen von haploidenten Transplantationen,bei denen Spender-Einen neuen Aufwind hat dielymphozyten wegen der GefahrTherapie maligner Erkrankungeneiner GvH-Reaktion nicht angewen-<strong>mit</strong> NK-Zellen durch Beobachtun-det werden können, wurden dahergen erfahren, die darauf hinwei-mehrere klinische Studien initiiert,sen, dass die Fähigkeit von Leukä-die die Sicherheit <strong>und</strong> Effi zienz ei-miezellen einer Immunantwortner Immuntherapie immunmag-durch NK-Zellen zu entkommen,zu der schlechten Prognose be-netisch isolierter, CD3-negativerNK-Zellen untersuchen (58, 64). Esbleibt abzuwarten, ob die vorteil-Abbildung 11Konzept einer, vom Immunstatus desPatienten unabhängigen, Immuntherapie<strong>mit</strong> NK-92NK-92 sind eine immortalisierte NK-Zelllinie,die vom Immunstatus des Patienten unabhängig, imSinne einer passiven Immuntherapie intravenös verabreichtwerden kann. Zur Expansion von therapeutischen NK-92Dosierungen, wird eine Charge einer unter GMP-Bedingungenhergestellten Masterzellbank aufgetaut <strong>und</strong> die Zellen in biszu 20 L Kulturen expandiert.Vor einer Anwendung werden die Zellen durchZentrifugation auf ein Volumen von 300 ml eingeengt<strong>und</strong> <strong>mit</strong> 10 Gy bestrahlt. Hierdurch wird eine Proliferationder Zellen im Patienten verhindert. Die Zellen sind bei einerBestrahlung von 10 Gy noch bis zu 72 h aktiv. Die Testungzur Freigabe der Präparate umfasst Untersuchungen zurZellzahl, Funktion der NK-Zellen <strong>und</strong> die Untersuchung aufkontaminierende Pathogene (Bakterien/Mykoplasmen)hafte Prognose der transplantiertenAML Patienten <strong>mit</strong> einem HLA-C Mismatch in klinisch effi ziente<strong>Zelltherapie</strong>n unter der Verwendungvon NK-Zellen mündet.Klonale NK-Zelllinien zuradoptiven ImmuntherapieDa die Aktivität von NK-Zellenzwar durch MHC Klasse I reguliert,Fortsetzung auf Seite 19


HarnblasenkarzinomAbbildung 12In-vitro Aufnahme von NK-Zellen, die ein Spheroid eines Harnblasenkarzinoms (RT-Zelllinie) umlagern, um es anschließend zu zerstören.(Aufnahme: Dr. W. Glinke, Universitätsklinikum Frankfurt am Main)❯❯❯Natürliche Killerzellenaber ihre Antwort nicht MHC restringiertist, lassen sich NK-Zellenpotentiell auch ohne besondereBerücksichtigung des HLA-Phänotypseines Patienten ungerichteteinsetzen. Vor diesem Hintergr<strong>und</strong>wären NK-Zelllinien geeignet, einein Bezug auf den Patienten ungerichtete<strong>Zelltherapie</strong> zu ermöglichen.Zudem braucht man nicht aufdie patienteneigenen NK-Zellen zurückgreifen,die durch die immunsuppressivenBehandlungen derGr<strong>und</strong>erkrankung, wie z. B. Bestrahlung<strong>und</strong> Chemotherapie, oftmalsin ihrer Funktion stark eingeschränktsind. Idealerweise würdensich für derartige <strong>Zelltherapie</strong>nNK-Zelllinien anbieten, weil dieseeine standardisierte <strong>und</strong> zentralisierteHerstellung des Zellpräparateserlauben würden (Abbildung11). Bisher konnten jedoch nur wenigeNK-Zelllinien von Patienten<strong>mit</strong> Lymphomen der NK-Zellreiheals stabile Zellkultur etabliert werden<strong>und</strong> diese unterscheiden sichstark in ihrer noch erhaltenen zytotoxischenAktivität gegenübervirusinfi zierten <strong>und</strong> maligne entartetenZellen (66, 67). Für zelltherapeutischeAnwendungen erscheintdie Zelllinie NK-92 besonders geeignet,da sie eine hohe Aktivitätgegen eine Reihe solider (Harnblasenkarzinom,malignes Melanom)<strong>und</strong> hämatologischer (AML, Lymphome)Tumore aufweist. NK-92-Zellen wurden in den letzten Jahrensystematisch für eine klinischeAnwendung weiterentwickelt <strong>und</strong>stellen die einzige NK-Zellliniedar, welche derzeit in klinischenStudien Anwendung findet (68).Der Mechanismus, der es NK-92-Zellen erlaubt, maligne entarteteZellen effektiv zu erkennen <strong>und</strong> abzutötenohne allogenes, ges<strong>und</strong>esGewebe oder Zellen anzugreifen,ist nicht bekannt. Man nimmt jedochan, dass der besondere Phänotypvon NK-92-Zellen zu diesenEigenschaften beiträgt. So weisenNK-92-Zellen zwar eine hohe Dichteaktivierender NK-Zellrezeptorenauf ihrer Oberfläche auf, die meisteninhibierenden Rezeptoren werdenjedoch nicht exprimiert.AusblickIn ersten klinischen Studien habensich wiederholte Gaben vonbis zu 10 10 NK-92-Zellen als überausverträglich erwiesen <strong>und</strong> führtenbei den behandelten Patientenzu keinerlei Nebenwirkungen. Indiesen derzeit noch laufenden PhaseI Studien wurden nur Patienten<strong>mit</strong> fortgeschrittenen Tumoren eingeschlossen,dennoch ließ sich dieProgredienz der Erkrankung teilweiseaufhalten. Die NK-92-Zellestellt auch eine ideale Plattform füreine zielgerichtete NK-<strong>Zelltherapie</strong>im Sinne eines „Retargetings“durch Expression tumorspezifi -scher chimärer Antigenrezeptorendar. Die Expression von chimärenAntigenrezeptoren in NK-Zellenführt zu einer effi zienten ZytolyseNK-resistenter Tumorzellen (69).Die genetische Manipulation derNK-Zelllinie NK-92 ermöglicht eineeffektive Kombination zellulärer<strong>und</strong> antikörperbasierter Tumortherapienunter Erhalt der Vorteile,die eine – in Bezug auf den Patientenungerichtete – Herstellung, Gewinnung<strong>und</strong> Anwendung im Sinneeines Fertigarznei<strong>mit</strong>tels <strong>mit</strong> sichbringt.Die Literaturhinweise fi nden Sie imInternet zum Downloadwww.drk.de/blutspende19Ausgabe 62006

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