Dendritische cellen en de
uitkomst van hematopoëtische
stamceltransplantaties
Bastiaan J. D. Gerritsen Studentnummer: 10018859
PI: Bianca Blom, PhD, Associate Professor
Abstract
De dendritische cel (DC) wordt gezien als meest potente antigeen presenterende cel in ons lichaam. Deze cel heeft een zeer prominente plek in de initiatie van de adaptieve immuunrespons. Bij een hematopoëtische stamcel transplantatie krijgt het immuunsysteem een reset en wordt het
immuunsysteem opnieuw worden opgebouwd. Dit is belangrijk voor de overleving van de patiënt na deze HSCT. Voor een goede werking van het immuunsysteem is de DC ook nodig.
In dit review worden verschillende aspecten van de DC onder de loep genomen, verschillende subtypes worden beschreven. Vervolgens worden de aspecten van stamceltransplantatie uiteen gezet. Deze twee hoofdonderwerpen worden gecombineerd door te kijken naar de voorspellende waarde van de DC bij HSCT aan de hand van Graft-versus host disease (GVHD) en overleving. Uit de gevonden literatuur kan worden geconcludeerd dat een hoog aantal DC in het perifere bloed in verband staat met minder aGVHD en een betere overleving.
2
Inhoud
Abstract ... 1
Inleiding ... 3
De dendritische cel ... 4
Dendritische cellen bij muizen ... 4
Dendritische cellen bij mensen ... 5
Stamceltransplantatie ... 7
Geschiedenis ... 7
Soorten transplantatie ... 7
Donor ... 9
Graft Versus Host Disease ... 10
Acute graft versus host disease ... 11
Chronische Graft versus host disease ... 12
Graft versus leukemie ... 13
Stamceltransplantatie en dendritische cellen ... 14
Graft versus host disease en de dendritische cel ... 14
Overleving en de dendritische cel ... 15
Conclusie & Discussie ... 19
Discussie ... 25
3
Inleiding
Dendritische cellen (DC) zijn de poortwachters van ons lichaam. Deze uit beenmerg ontwikkelde witte bloedcellen bezitten grote capaciteit om antigenen op te vangen en te
presenteren. De laatste jaren is veel meer bekend geworden over het takenpakket van deze witte bloedcellen. Dit brede takenpakket is deels te danken aan de heterogene vertoning van de dendritische cel. De DC wordt gezien als een van de meest potente antigeen presenterende cel (APC). En is de belangrijkste activators van de naïeve T-cel.
Hematopoëtische stamcel transplantaties (HSCT) worden toegepast bij de behandeling van verschillende vormen van bloedkanker. Naast de behandeling van bloedkanker wordt tegenwoordig ook gekeken naar de toepassing van HSCT bij auto-immuunziektes. HSCT is een zeer intensieve behandeling, patiënten zijn zeer vatbaar voor complicaties. Bijvoorbeeld doordat HSCT-patiënten hun immuunsysteem opnieuw moeten opbouwen zijn deze patiënten zeer vatbaar voor infecties. Een ander voorbeeld van een veelvoorkomende complicatie bij HSCT is Graft-Versus-Host
disease(GVHD).
Doordat de T-cel een belangrijke initiator is van GVHD is en de DC een van de meest potente APC voor T-cellen is. Speelt de DC waarschijnlijk een grote rol bij de ontwikkeling en in stand houding van GVHD. Een mechanisme wat lijkt op GVHD is graft-versus-leukemie(GVL), hierbij lijkt het
verkregen immuunsysteem de primaire maligne cellen van de patiënt aan te vallen. Dit zou een positief effect kunnen hebben op de genezing van de primaire ziekte. Daarnaast zou de DC nog meer invloed kunnen hebben bij de ontwikkeling van een gezond en goed functionerend immuunsysteem. Daarom wordt in deze review de onderzoeksvraag gesteld:
Wat is het verband tussen de reconstitutie van dendritische cellen en primaire ziekte progressie en/of GVHD na een HSCT?
Het doel van dit review is het beschrijven en overzichtelijk maken van de laatste
ontwikkelingen op het gebied van de DC en het beschrijven van de voorspellende waarde voor de uitkomst van een HSCT die mogelijk in de DC schuil gaat. Hiervoor worden eerst de verschillende DC subsets beschreven, deze subsets worden onderscheiden met behulp van verschillende oppervlakte eiwitten. Vervolgens wordt er gekeken naar de procedure van stamceltransplantatie. Er bestaan verschillende varianten van HSCT zoals autologe en allogene HSCT. Daarnaast kan de bron van hematopoëtische stamcellen(HSC) verschillen. Hierna wordt het fenomeen GVHD beschreven aan de hand van de acute en chronische vorm van GVHD. Er wordt afgesloten door de onderwerpen die hierboven zijn genoemd te combineren, door deze deelonderwerpen met elkaar te combineren wordt getracht de bovenstaande onderzoeksvraag te beantwoorden.
4
De dendritische cel
Het bestaan van de DCals een specifieke cel soort is een relatief recente ontdekking. Deze ontdekking werd gepubliceerd door Ralph Steinman in het laboratorium van Zanvil Cohn in 1973. Steinman ontdekte in de milt van muizen een specifieke cel soort, welke werd herkend aan de afwijkende vorm vergeleken met de omliggende cellen. Onder de microscoop hadden deze cellen vertakkingen, die als armen in het omliggende gebied uitstaken. Deze vertakkingen bezorgde de DC ook zijn naam: het Latijnse dendron betekent boom, welke leek op de vorm van deze nog niet geïdentificeerde cel (Steinman & Cohn, 1973).
Niet alleen in de vorm is de DC te onderscheiden van andere cellen, ook heeft de DC een unieke functie. De DC brengt Major Histocompatibility Complexen Class I en II ( MHC I en MHC II) op het celoppervlak tot expressie. MHC II moleculen zijn nodig om antigenen te presenteren aan CD4+ en CD8+ T-cellen die onderdeel zijn van het immuunsysteem. Meerdere APCs hebben MHCI en MHC II moleculen op hun celoppervlak. De DC onderscheidt zich van de andere APCs zoals macrofagen omdat DC uniek zijn om naïeve T-cellen te activeren (Steinmann & Nussenzweig, 1980).
Niet lang nadat werd aangetoond dat de DC in de milt van muizen MHC II op het celoppervlak had, werd ontdekt dat de Langerhans cellen (LC), te vinden in de epidermis van de huid, ook MHC II op het celoppervlak tot expressie brachten. Doordat LC zich niet in de miltbevinden waar de andere DC wel te vinden zijn, was al snel de conclusie dat DCs zich op meerdere perifere non-lymfoïde locaties in het lichaam konden bevinden. Om de voornaamste taak van de DC uit te voeren, namelijk het activeren van naïeve T-cellen, moet de cel zich kunnen verplaatsen van deze verschillende perifere locaties in het lichaam naar de belangrijkste locatie van deze naïeve T-cellen; de
lymfeknoop. Dit migrerende aspect is een belangrijke eigenschap van de DC, want op deze manier zijn antigenen efficiënt van perifere weefsels naar lymfeknopen te transporteren. Vervolgens kan het immuunsysteem worden geactiveerd om een adequate reactie tegen het gepresenteerde antigeen op te wekken. Om lymfocyten adequaat te activeren moet de DC naast het migreren van perifere weefsels naar lymfeknopen ook matureren. Onrijpe DC zijn goed in het vangen van antigenen en het transporteren van deze antigenen, maar om lymfocyten te activeren moet de DC meerdere
oppervlakte eiwitten zoals MHC en co-stimulatoire eiwitten tot expressie brengen. Dit gebeurt tijdens het proces van DC maturatie (Romani et al, 1989).
Om antigenen te herkennen gebruikt de DC toll-like receptoren (TLR). Deze receptoren komen tot expressie op het celmembraan of in intracellulaire vesikels van de DC. De antigenen worden herkend aan de pathogeen-associated molecuul patronen (PAMPs). Naast de DCs brengen ook macrofagen, B- en T-cellen, Natural killer cellen en monocyten TLR tot expressie. Zoogdieren bezitten 12 soorten TLR, daarmee herkennen de DC en de andere hierboven genoemde immuun cellen verschillende soorten antigenen van virussen, bacteriën en schimmels. Vaak leidt de stimulatie van TLR tot de productie van cytokines, waardoor andere immuun cellen worden gestimuleerd en een immuunrespons wordt geïnitieerd (Kumar, Kawai & Akira, 2009).
Zoals hierboven uitgelegd is het allemaal begonnen door de ontdekking van de DC bij muizen. Hieronder volgt een korte samenvatting van de DC bij muizen, gevolgd door een beschrijving van humane DC om een volledig beeld van de dendritische cellen te creëren.
Dendritische cellen bij muizen
De DC is een zeer heterogeen celtype, want naast de LC zijn er meerdere verschillende subtypen te vinden. Deze subtypen worden op verschillende manieren geclassificeerd, waarbij de meest gangbare manier is classificatie door middel van markers op het celoppervlak en de locatie van de DC. Zo wordt er onderscheid gemaakt tussen DCs gelokaliseerd in lymfoïde weefsel en DCs in perifere non-lymfoïde weefsel. Deze laatste DCs bezitten de eigenschap om te migreren zoals eerder
beschreven. Daarnaast wordt ook nog onderscheid gemaakt in welke staat van activatie de DC zich bevindt. De DCs worden bijvoorbeeld aangetroffen in ontstoken weefsel wat er voor zorgt dat ze een ander fenotype aannemen dan in niet ontstoken weefsel (Haniffa, Collin & Ginhoux, 2013).
5 Bij muizen zijn uit verschillende weefsels DCs te isoleren. Op basis van een combinatie van verschillende markers kan dezelfde soort DC gevonden worden in verschillende soorten weefsel. Deze markers zijn specifieke eiwitten die wel of niet aanwezig zijn op het celoppervlak van de DC. Verder worden de DC in verschillende subtypen opgedeeld niet alleen gebaseerd op fenotype (markers op het celoppervlak) maar ook door de functie van de cel in de verschillende omgevingen. De CD8+ DC, verkregen uit de milt en lymfoïde weefsels van de muis, wordt hetzelfde geclassificeerd als zo een non-lymfoïde weefsel tegenhanger met de marker CD103. Dit is gebaseerd op de
afhankelijkheid van het eiwit FLT3 tijdens de DC ontwikkeling en het bezitten van vergelijkbare immuun functie (Haniffa, Collin & Ginhoux, 2013). FLT3 is een eiwit dat voor sommige DC nodig is bij de ontwikkeling uit de stamcel. Naast de CD8/CD103+ DC zijn er nog andere DC subsets gedefinieerd in muizen. Deze zullen hieronder een korte toelichting krijgen.
CD11b+ DCs vormen een zeer heterogene groep DCs. De oorsprong van deze heterogeniteit is terug te vinden bij het ontstaan en differentiatie van de CD11b+ DC. Zo kunnen non-lymfoïde en lymfoïde DCs ontstaan uit een DC specifieke voorloper uit het beenmerg en uit steady-state
monocyten. Afhankelijk van de origine van de DC worden er naast CD11b nog andere CD markers wel of niet tot expressie gebracht op het celoppervlak van de DC. Voorbeelden van deze CD markers bij CD11b+ DC zijn CD24 en CD64. De aan- of afwezigheid van deze markers suggereert dat er enige gelijkenis is met macrofagen en monocyten (Gautier et-al, 2012). De heterogeniteit van de CD11b+ DC maakt het lastig om de taak in het immuunsysteem te definiëren. De CD11b+ DC heeft een hogere expressie van MHC-II vergeleken met de CD8+ DC, wat ze beter in staat stelt om CD4+ T-cellen te activeren (Dudziak et-al, 2007). Daarnaast lijkt de CD11b+ DC met het enzym aldehyde dehydrogenase invloed te kunnen hebben op de ontwikkeling van regulatoire T-cellen (Treg).
De plasmacytoïde DC (pDC) komen voornamelijk voor in bloed en lymfoïde weefsels. De pDC brengt voornamelijk TLR7 en TLR9 in het endosomale compartiment tot expressie. Na activatie secreert de pDC de hoogste hoeveelheden type 1 interferonen in vergelijking met andere DC. Dit suggereert dat dit subtype DC voornamelijk actief is bij virale infecties. Verder kan de pDC bijdragen aan de polarisatie van Th1 cellen (Reizis et-al, 2011). Th1 cellen hebben een ondersteunende functie in het immuunsysteem. Een belangrijke taak is het ondersteunen bij de vorming van plasma cellen. Ondanks dat de LC sinds het begin van de ontdekking van de DC als soort cel centraal heeft gestaan is de immunologische taak van de LC nog steeds niet helemaal duidelijk. Momenteel is het idee dat de LC een flexibele rol heeft dat wordt geleid door omgevings-, pathogeen- en ontstekingssignalen (Hanniffa, Collin & Ginhoux, 2013). Hoewel de LC een van de eerst geïdentificeerde DC was, blijft de taakomschrijving algemeen. Deze algemene taakomschrijving gaat namelijk ook op voor bijna alle andere subsets van DC. Een verklaring hiervoor is de moeilijkheid van het kweken van DCs en dus ook LCs.
Dendritische cellen bij mensen
De zoektocht naar de DC in mensen blijkt technisch veel uitdagender dan bij muizen. De meeste studies zijn gedaan op basis van non-lymfoïde weefsels, voornamelijk huid, en DCs die gevonden zijn in het perifere bloed. Niet alle markers die bij muizen zijn gevonden komen overeen met de menselijke homoloog. Dit bemoeilijkt niet alleen het identificeren van subtypes, maar ook het analyseren van werkingsmechanismen en het ontstaan van deze verschillende DCs. Toch is de laatste jaren vooruitgang geboekt met de beschrijving van humane DC. Voor een overzicht van alle
oppervlakte eiwitten van mens en muis specifiek maar ook de overeenkomsten, zie figuur 1. Deze vooruitgang is deels te danken aan de ontdekking dat humane CD1a+ en CD14+ DCs gedifferentieerd kunnen worden door in vitro monocyten te stimuleren met de juiste factoren (Haniffa et-al, 2013).
De pDC vertegenwoordigt een groot deel van alle DCs in het humane bloed. Ongeveer 50% van alle DC in het bloed zijn pDCs, wat ongeveer 1% van alle mononucleaire cellen in het bloed is(MacDonald et-al, 2002). Daarnaast worden ze ook gevonden in lymfoïde weefsel, maar zelden in perifere weefsels. De pDC lijkt een rol te spelen bij het ontstaan van een ontstekingsreactie maar ook bij de tolerantie tegen bepaalde antigenen. Net als andere soorten DC, moeten pDC matureren
6 Figuur 1; Overzicht oppervlakte eiwitten DC, Rood; bij muis en mens aanwezig, Zwart; mens-specifiek, Blauw; muis-specifiek
Haniffa, M., Collin, M., & Ginhoux, F. (2013). Ontogeny and Functional Specialization of Dendritic Cells in Human and Mouse. Advances In Immunology, 120, 1-49
voordat ze een effectieve interactie met T-cellen kunnen aangaan. Daarna kunnen de pDC CD4+ Th1 of Th2 en Treg cellen polariseren (Reizis et-al, 2011). De pDC wordt voornamelijk geïdentificeerd door de markers CD123, CD303 en CD304.
Conventionele DCs (cDC) worden onderverdeeld in twee verschillende DC subsets. Deze cDC werden in het verleden ook wel myeloïde DC (mDC) genoemd, aangezien gedacht werd dat ze exclusief van myeloïde oorsprong waren. Dit is echter achterhaald en in dit stuk zal worden
gesproken over cDC. Er zijn twee soorten cDCs met beide een andere CD marker, CD1c en CD141. De CD1c+ cDC brengt naast CD1c ook de markers CD11c, CD13, CD33 en CD172 tot expressie
(MacDonald et-al, 2002). Ook de TLR expressie patronen verschillen tussen beide subsets. CD1c+ cDCs brengen alle TLR receptoren tot expressie behalve TLR 9. In tegenstelling hiermee, CD141+ cDC brengen voornamelijk TLR3 en TLR10 in hoge mate en TLR1, TLR2 TLR6 en TLR8 in lagere mate tot expressie (Jongbloed et-al, 2010). Daarnaast komen deze twee verschillende DCs in verschillende mate voor in het bloed; de CD141+ DC maakt ongeveer 10% van alle bloed DCs uit, dat ongeveer gelijk staat aan 0.1% van alle mononucleaire bloedcellen (Dzionek et al, 2000). De CD1c+ DC is ongeveer 1% van alle mononucleaire bloedcellen, wat net iets minder is dan de pDC. Beide CD141+ en CD1c+ cDC komen naast bloed ook nog op andere plekken, zowel in non-lymfoïde en lymfoïde weefsels, in het lichaam voor.
Functioneel kunnen beide cDCs de CD4+ T-cel even goed activeren. De CD141+ cDC heeft een beter vermogen om via ‘cross-presentation’ CD8+ T cellen te activeren (Jongbloed et-al, 2010). Onderzoek heeft uitgewezen dat met de aanwezigheid van de juiste stimuli, in-vitro alle DCs de mogelijkheid hebben om door middel van ‘cross-presentation’ CD8+ T cellen te activeren (Nierkens et-al, 2013). De mogelijkheid van CD1c+ cDC om de cytokines IL-23 en IL-12p70 te produceren suggereert dat deze cDC betrokken is bij het activeren van Th17 en Th1 cellen.
Over een aantal groepen DCs wordt nog getwijfeld of deze tot de DC familie behoren of bij de monocyten familie. Verschillende onderzoeken in het verleden identificeerden APC die CD16 tot expressie brachten (Talarn et-al, 2007). Deze CD16+ worden ook wel slanDC genoemd doordat ze 6-sufloLacNAc(slan) tot expressie brengen op de celmembraan. Daarnaast kunnen deze slanDC
cytokines zoals TNF-α, IL-1- β en IL-12 uitscheiden. Echter recente literatuur wijst op het feit dat deze cellen meer overeenkomst hebben met monocyten, en zelfs dat ze niet te onderscheiden zijn van monocyten. Deze slanDC kunnen mogelijk voorloper cellen zijn van DC (Boltjes en van Wijk, 2014).
7
Stamceltransplantatie
Voor ieder weefsel type zijn stamcellen nodig, zo ook voor de hematopoëtische cellen. Hieronder worden alle witte en rode bloedcellen verstaan. De meeste HSC liggen opgeslagen in het beenmerg. HSC zijn multipotent, dat betekent dat deze cellen met behulp van de juiste stimulatie kunnen differentiëren in erytrocyten, bloedplaatjes, eosinofiele granulocyten, basofiele granulocyten,
monocyten, neutrofiele granulocyten, T en B lymfocyten (T-cellen en B-cellen), natural killer cellen en DC. Al deze multipotente cellen worden herkend aan de marker CD34 (Baum et-al, 1992). HSCT is een therapie voor zowel hematopoëtische maligne ziektes als voor auto-immuunziektes, in veel gevallen is HSCT als behandeling al standaard procedure. Er zijn twee soorten HSCT: allogene HSCT (allo-HSCT) waarbij de HSC afkomstig zijn van een donor. En autologe HSCT (auto-HSCT) waarbij de HSC
afkomstig zijn van de patiënt zelf. Doordat de patiënt voor de HSCT intensief behandeld moet worden met chemotherapie waarna ook nog het immuunsysteem opnieuw moet worden
opgebouwd. En de clinicus de patiënt zeer actief moet monitoren is elke vorm van HSCT een zeer uitdagende behandeling voor patiënt en clinicus. Daarom wordt het eigenlijk alleen toegepast bij patiënten met een relatief gezonde hart-, lever- en nierfunctie onder het 70ste levensjaar, kortom relatief gezonde, vitale patiënten. In het jaar 2014 zijn meer dan 40000 HSCT in Europa uitgevoerd. Hiervan was 43% allogeen en 57% autoloog (Passweg et-al, 2016) Hieronder worden naast de soorten HSCT ook de geschiedenis en de bronnen voor HSCT uiteengezet.
Geschiedenis
Onderzoek naar HSCT kreeg na de Tweede Wereldoorlog een opleving. Dit kwam doordat men wist dat stamcellen slecht bestand waren tegen irradiatie. Edward Donnall Thomas werd bewust van de klinische potentie van HSCT na het uitvoeren van experimenten met muizen. In deze experimenten overleefden muizen dosissen van irradiatie doordat zij achteraf gezonde HSC toegediend kregen. In 1957 publiceerde Thomas en collega’s het eerste artikel over HSCT (Thomas et-al, 1957). Hoewel de basis was gelegd, zorgde het niet overleven van patiënten voor scepticisme in de medische wereld over de mogelijke toepassing van deze techniek (Baron et-al, 2003). Het duurde tot 1969 voordat human leukocyten antigenen (HLA) konden worden bepaald en de link werd gelegd tussen het doneren van HSC en HLA. In 1970 werd het eerste artikel gepubliceerd waarin werd beschreven dat HLA matching van donor en patiënt resulteerde in overleving van enkele getransplanteerde
patiënten en zelfs dat patiënten in remissie gingen van hun hematopoëtische maligniteit. Hierna nam het aantal onderzoeken toe en steeg het gebruik van HSCT in populariteit. Midden jaren 70 werd de eerste auto-HSCT gepubliceerd. Door steeds betere kennis over HSC, ondersteuning voor de
patiënten en behandeling van mogelijke complicaties nam de overleving na een HSCT toe(Appelbaum, 2007).
Soorten transplantatie
Zoals hierboven al genoemd zijn er twee soorten HSCT: allo-HSCT en HSCT. Bij auto-HSCT worden patiënten met een hematopoëtische maligniteit eerst onderworpen aan een
chemotherapie om het aantal maligne cellen tot een minimum terug te dringen. De chemotherapie bestaat uit medicatie waarvan bekend is dat deze geen tot minimale negatieve invloed hebben op de stamcel populatie, dit zijn onder andere thalidomide, lenalidomide of bortezomib (Gertz et-al,2009). Wanneer de maligne cellen voldoende in remissie zijn gegaan worden HSC afgenomen bij de patiënt zelf. Deze worden met behulp van cryopreservatie bewaard. Nadat succesvol voldoende HSC zijn afgenomen, worden 10 CD34+ cellen/µL genoeg geacht. Hierna is de keuze om met de HSCT door te gaan, indien de patiënt voldoende aangesterkt is. Dit wordt vroege auto HSCT genoemd. Het alternatief is om door te gaan met chemotherapie totdat een plateau fase is bereikt, waarbij geen tekenen van de maligniteit te zien zijn in het beenmerg, en wordt late auto-HSCT genoemd. Ondanks dat het doorgaan met de chemokuur de suggestie wekt, dat dit leidt tot een betere survival is het tegendeel waar. Tussen vroege auto-HSCT en late auto-HSCT na een intensieve chemo is geen
8 verschil in overleving. Bij een vroege auto-HSCT is een betere kwaliteit van leven gerapporteerd, omdat patiënten minder lang onderworpen zijn aan chemotherapie en mogelijke bijwerkingen (Fermand et-al, 1998). Voor het toedienen van de eerder geoogste HSC wordt nog een
voorbereidende chemokuur gegeven waarna de HSC door middel van een infuus worden toegediend. Patiënten worden na de toediening van de HSC nauwlettend in de gaten gehouden, rode bloedcellen en bloedplaatjes worden toegediend indien nodig. Hematopoëtische kolonie stimulerende factoren (bijv. G-CSF) worden toegediend om de heropbouw van neutrofiele granulocyten te versnellen. Doordat het immuunsysteem opnieuw moet worden opgebouwd zijn patiënten zeer gevoelig voor infecties door verschillende pathogenen, zoals virussen en schimmels. Ongeveer 60% van de
patiënten post-auto-HSCT kreeg te maken met infectieuze complicaties (Jones et-al, 2008). Over het algemeen wordt een succesvolle transplantatie gezien als de absolute neutrofiele telling meer dan 500 x 10^6/L rond dag 28 is (Lee et-al, 2007).
Bij een allo-HSCT komen de HSC niet van de patiënt zelf maar van een donor. Bij deze donor worden HSC afgenomen op dezelfde manier als dat bij een auto-HSC bij de patiënt wordt gedaan. Doordat mensen zowel verschillende bloedgroepen als ook verschillende HLA groepen hebben, is het van belang om donoren te zoeken die zoveel mogelijk immunologische overeenkomsten hebben met de patiënt om de kans op mortaliteit en morbiditeit te verkleinen. De donor is een gezond persoon, die dus geen maligniteit in het beenmerg heeft of infectieziektes. Dit is een wezenlijk verschil met auto-HSCT, waarbij mogelijk maligne cellen mee getransplanteerd kunnen worden. Echter doordat de HSC van buiten de patiënt komen, kunnen er andere fenomenen optreden. Een van deze fenomenen is GVHD, wat is een ziekte is waarbij alloreactiveit van de donor T-cellen ervoor zorgen dat deze de cellen van de patiënt aanvallen. Alloreactiviteit is de term die wordt gebruik wanneer donor immuun cellen worden geactiveerd gericht tegen cellen van de ontvanger. GVHD uit zich in verschillende orgaansystemen voorbeelden hiervan zijn de huid, lever en gastro-intestinale tractus. In deze orgaan systemen zijn ontstekingen te zien. Naast GVHD is Graft-versus-leukemie(GVL) een ander fenomeen wat zich alleen voordoet bij allo-HSCT. De nieuwe immuun cellen worden getriggerd om de maligne cellen aan te vallen. Dit is een belangrijk doel bij allo-HSCT. Meer over GVHD en GVL in het hoofdstuk Graft-versus-host disease.
Allo-HSCT komt dus redelijk overeen met auto-HSCT. De voorbereiding van de patiënt gaat door middel van chemotherapie waarbij er voor een aantal opties gekozen, te weten:
1) Myoablatieve behandeling; hierbij worden alle hematopoëtische cellen kapot gemaakt door middel van een chemotherapie. Dit kan fataal zijn mocht er geen succesvolle all-HSCT plaats vinden.
2) Non-myoablatieve behandeling, hierbij wordt een minimaal aantal cellen verwijderd door een chemotherapie, en eigenlijk alleen maar verzwakt. Een succesvolle therapie is
gebaseerd op de infusie van nieuwe donor T-cellen die uiteindelijk de patiënts T-cellen vervangen en nieuwe T-cellen produceren uit het HSC.
3) Verminderde intensiteit behandeling, hierbij wordt een tussenmaat aan chemotherapie toegepast wat niet in te delen is bij non-myoablatieve of myoablatieve, maar wel genoeg is om niet verder te kunnen zonder HSC ondersteuning.
Keuze voor een van deze voorbereidende behandelingen wordt gedaan op basis van de patiënt zijn gezondheid en de beschikbaarheid van de donor HSC. Mocht een patiënt een slechtere gezondheid hebben wordt gekozen voor de minder intensieve chemobehandelingen. Daarnaast als er geen goede donor is gevonden en alleen voor een HLA-mismatch kan worden gegaan wordt een myoablatieve behandeling afgeraden omdat de kans op afstoting van het donor HSC groter is
(Bacigalupo et-al,2009). De kans op infecties is groter bij allo-HSCT dan bij auto-HSCT. Dit komt onder meer door de kans op GVHD, welke wordt behandeld met immunosuppressieve medicatie.
Daarnaast zorgen weefseldefecten veroorzaakt door GVHD voor nieuwe plekken waar pathogenen het lichaam kunnen betreden. Ook de periode waarin het immuunsysteem opnieuw moet worden opgebouwd uitgaande van de donor HSC is een risicovolle periode (Sahin et-al, 2016).
9
Donor
Mogelijke donoren worden onderworpen aan een serie van testen om te kijken of deze geschikt zijn om beenmerg te doneren. Zo worden vitale functies getest, het bloedbeeld bepaald en er wordt uitgebreid gekeken naar mogelijke ziektes die de donor zou kunnen hebben. Deze ziektes lopen van auto-immuunziektes tot infectieziektes zoals HIV. Ook wordt de donor onderworpen aan een psychologische test omdat een stamcel donatie levensreddend kan zijn en een grote impact kan hebben op de donor (Munzenberger et-al, 2011).
Beenmerg wordt nog steeds gezien als de klassieke bron voor HSC. De voornaamste locatie om beenmerg te oogsten is door middel van aspiratie van de crista iliaca. Een naald wordt op verschillende plekken in het bot gebracht om zo het beenmerg te kunnen bereiken. Voor een volwassen patiënt moet ongeveer 700 tot 1500 mL worden verzameld. Het succes van het verzamelen wordt mede door de donor bepaald. Mocht de donor eerder straling in de pelvisregio hebben ontvangen wordt deze patiënt als ongeschikt gezien doordat er mogelijk stralingsschade ontstaan kan zijn. Daarnaast kan het zijn dat er niet voldoende HSC kunnen worden geoogst. De productie van HSC kan gestimuleerd worden door Granulocyt colony-stimulating factor (G-CSF). Hierdoor worden meer HSC geproduceerd waardoor deze in grotere getalen kunnen worden
geoogst. Algemene complicaties na het oogsten van HSC zijn moeheid, kleine korte veranderingen in het bloedbeeld. Complicaties na het oogsten van HSC bij de heup zijn heup- en rugpijn en kleine bloedingen. Grote complicaties worden eigenlijk nooit gemeld.
Kleine hoeveelheden HSC worden gevonden in het bloed. Dit zijn echter niet zulke grote hoeveelheden om te oogsten voor donatie. Toediening van G-CSF of Granulocyt-macrofaag colony-stimulerende (GM-CSF) aan de donor resulteert in verhoogde productie en mobilisatie van HSC in het bloed, zodat deze nu wel in grotere hoeveelheden geoogst kunnen worden. Dit leek een
veelbelovende methode doordat dit het oogsten van HSC vergemakkelijkt. Echter een recente meta-analyse van Cochrane (Holtick et-al, 2014)liet zien dat HSC geoogst uit perifeer bloed mogelijk geassocieerd kan zijn met hogere incidentie van chronische GVHD (cGVHD). Ondanks deze mogelijke associatie lijkt het er op dat de algemene overleving hetzelfde is als bij HSC afkomstig uit beenmerg.
Een laatste mogelijke bron voor HSC is het bloed wat uit de navelstreng komt, ook wel umbilicaal navelstrengbloed genoemd. Dit umbilicaal navelstrengbloed wordt verkregen uit de navelstreng bij de geboorte van een kind en opgeslagen in een HSC bank. Het voordeel hiervan is dat het een langere periode beschikbaar is voor het uitvoeren van testen die nodig zijn voor de
transplantatie. Dit zorgt voor een aanzienlijk tijdswinst. Het nadeel van umbilicaal navelstrengbloed is de relatief kleine hoeveelheid bloed die beschikbaar is, hoewel de relatieve aantallen HSC hoger zijn dan in perifeer bloed. Ook kan HSC van verschillende donoren gecombineerd worden om zo de juiste hoeveelheid te bereiken. Hierdoor wordt de kans op een mislukte transplantatie kleiner(Smith & Wagner, 2009).
Zoals hierboven al genoemd is het succes van een allo-HSCT deels afhankelijk van de HLA typering. Zo wordt gezocht naar een overeenkomst in de HLA types: A, B, C, DRB1 en DQB1. Vaak wordt eerst naar deze match bij de naaste verwanten gezocht, omdat hier een hogere kans bestaat van een HLA match. Deze HLA match is helaas geen garantie op het voorkomen van complicaties. Mocht geen van de verwanten een geschikte donor zijn, dan wordt gezocht in de donorbank. Van iedere opgegeven donor en afgestane navelstrengbloed wordt het HLA type gedetermineerd. Gekozen kan worden voor een gedeeltelijke overeenkomst of een mismatch. Een slechtere
overeenkomst met HLA types tussen donor en patiënt resulteert in een slechtere kans op overleving en een grotere kans op complicaties tijdens en na de transplantatie zoals bijvoorbeeld GVHD (Lee et-al, 2007)
10
Graft Versus Host Disease
Een bijkomend effect wat voor veel complicaties zorgt bij allogene allo-HSCT is GVHD. Ondanks dat de eerste beschrijving stamt uit 1966 gedaan door Billingham (Billingham, 1966), en er sindsdien veel onderzoek naar dit verschijnsel is gedaan, blijft GVHD een van de grootste oorzaken van morbiditeit en mortaliteit bij allo-HSCT. Het verschijnsel GVHD kan worden opgedeeld in twee groepen. Deze opdeling wordt voornamelijk gedaan op het verschil in tijdstip van de uiting van GVHD. Acute GVHD (aGVHD), deze uit zich binnen 100 dagen na de allo-HSCT, met een gemiddelde ontwikkelingsfase rond week 2/3 na de transplantatie. Bij de chronische GVHD (cGVHD) ontstaat het ziektebeeld bij de patiënten na 100 dagen na transplantatie, waarbij de gemiddelde ontwikkeling ligt tussen de 4 tot 6 maanden. Geschat wordt dat van de patiënten die allo-HSCT overleven 30-70% cGVHD ontwikkelen (Garnett et-al, 2013). Recente consensus wijst uit dat cGVHD zich ook kan uiten voor de 100 dagen en/of tegelijk met aGVHD. Dit heeft er ook tot geleid dat aGVHD en cGVHD beide nog twee
subgroepen onderverdeeld kunnen worden, namelijk: 1)klassieke aGVHD, deze uit zich binnen 100 dagen post transplantatie en 2) late aGVHD, dit uit zich na de 100 dagen maar heeft wel de typische symptomen van aGVHD. Voor cGVHD zijn subcategorie 1) klassieke cGVHD, uiting is na 100 dagen en zonder symptomen van aGVHD en 2) overlap syndroom cGVHD, dit is een mix van symptomen die passen bij aGVHD en cGVHD (Filipovich et-al, 2005). Ondanks dat cGVHD wordt geassocieerd met verminderde relapse van de leukemie door het optreden van het graft versus leukemie(GVL) effect, blijft cGVHD een van de grootste oorzaken van late dood bij allo-HCT patiënten. De pathofysiologie van aGVHD en cGVHD is nog steeds niet helemaal begrepen. Er worden de laatste jaren grote vooruitgangen geboekt op het gebied van de basisprincipes van het mechanisme wat ten grondslag ligt van GVHD en de risicofactoren voor behandeling.
De pathofysiologie achter GVHD is ondanks al het onderzoek nog steeds niet compleet begrepen. T-cellen zijn geïdentificeerd als belangrijke initiators van GVHD. In het geval van GVHD worden alloreactieve T-cellen geactiveerd. Deze alloreactieve T-cellen worden geactiveerd door APCs met lichaamseigen eiwitten. Hierdoor keren deze geactiveerde T-cellen zich tegen de lichaamseigen cellen. Aangezien de DC een van de meest potente APCs in het menselijke lichaam is, heeft de DC ook een zeer centrale rol in het ziekte proces (Duffner et-al, 2004). Dit betekent niet dat andere witte bloedcellen geen rol spelen in het GVHD proces. In 2002 werd aangetoond in muizen dat host DC de mogelijkheid hebben om antigenen aan donor T-cellen te presenteren. Dit zou dus betekenen dat host DC een eerste aanzet kunnen geven tot GVHD (Zhang et-al, 2002).
Maar uit het onderzoek van Koyama et-al uit 2012 blijkt dat het ontbreken van cDC in het bloed correleerde met een expansieve groei van alloreactieve T-cellen. Dit zou kunnen wijzen op een meer regulerende dan initiërende functie van de cDC.
Doordat pDC een zeer stralingsgevoelige DC subtype is, is de rol van de pDC niet helemaal duidelijk. Dit komt doordat veel patiënten eerst bestralingstherapie krijgen voordat de allo-HSCT wordt toegepast (MacDonald, Shlomchik & Reddy, 2013). Een belangrijke reden voor het
persisterende karakter van GVHD is de vicieuze cirkel waarin het weefsel van de patiënt terechtkomt. Doordat het weefsel beschadigd raakt worden er cytokines, zoals TNF-α, IL-1 en IL-33 uitgescheiden. Deze trekken op hun beurt weer meer APCs, waaronder de DCs, aan wat voor meer activatie van T-cellen zorgt. Actieve T-T-cellen zorgen weer voor nieuwe weefselschade. Naast de cytokines die door weefselschade worden opgewekt, komen er ook antigenen van buiten via de beschadigingen het lichaam in. Deze worden herkent via de PAMPs, welke APCs opvangen met hun TLR. Zo worden opnieuw T-cellen geactiveerd (Maeda, 2013).
11
Acute graft versus host disease
Bij de acute vorm van GVHD zijn verschillende risico factoren geïdentificeerd. Hierbij spelen zowel eigenschappen van de ontvanger als van de donor een rol. Duidelijke risico factoren zijn:
1) HLA mismatch met een niet gerelateerde donor. 2) Geslachtsverschil tussen de donor en ontvanger.
3) De bron van het transplantaat, deze kunnen zoals hierboven beschreven komen uit perifeer bloed, beenmerg of uit umbilicaal navelstrengbloed. Bij perifeer bloed en beenmerg transplantaten is er meer risico op aGVHD.
4) De intensiteit van de transplantatie conditionering; bij een hogere intensiteit is er een hogere kans op aGVHD.
5) Vermindering van de GVHD profylaxe, deze bestaat nu nog uit methotrexaat en
cyclosporine. Dit zijn toxische stoffen waarvan de dosis verlaagd kan worden in verband met de lichamelijke toestand van de patiënt. Toch is een vermindering van deze
profylaxe geassocieerd met een hogere kans op het ontwikkelen van aGVHD (Flowers et-al, 2011).
De aGVHD kan zich zeer heterogeen uiten bij patiënten die een allo-HSCT hebben ondergaan. Dit heeft deels te maken met onderliggende ziektes van de patiënt bijvoorbeeld een bestaande infectie met cytomegalovirus, of medicijnen toxiciteit. Maar ook doordat verschillende weefsels zijn
aangedaan. Bij aGVHD zijn de eerste organen die zijn aangedaan: de huid, de gastro-intestinale tractus en lever. Later kan dit zich nog uitbreiden naar andere organen zoals bijvoorbeeld de longen en ogen (Jacobsohn & Vogelsang, 2007). Aan de hand van symptomen die zich aan de eerste drie organen (huid, gastro-intestinale tractus en lever) uiten kan een gradering gekoppeld worden. Deze gradering is in 1994 opgesteld door Przepiorka et-al. en wordt de Glucksberg gradering genoemd omdat deze gradering gebaseerd is op de eerste criteria opgesteld door Glucksberg et-al in 1974 voor het vaststellen van aGVHD. Deze gradering combineert de individuele status van ieder orgaan met de prestatie index van de patiënt zelf aan de hand van de Eastern Cooperative Oncology Group (ECOG) performance scale. De huid wordt beoordeeld op basis van maculopapulaire uitslag over een percentage van het totale huidoppervlak. Wanneer deze uitslag overgaat op gegeneraliseerde erythroderma met of zonder bulleuze formaties duidt dit op een hogere gradatie. Voor de hoge gastro-intestinale tractus worden symptomen opgenoemd als misselijkheid, braken en anorexia. Echter dit is niet opgenomen in de graderingsschaal. De lage gastro-intestinale tractus wordt beoordeeld op de hoeveelheid diarree wat kan oplopen tot zware buikpijn met of zonder een ileus. De lever wordt beoordeeld op de hoeveelheid bilirubine. Dit wordt gecombineerd met de ECOG performance scale om zo de Glucksberg gradatie te krijgen van aGVHD. Hierbij staat graad I voor milde ziekte, graad II voor matige GVHD, graad III voor zwaar en graad IV staat voor
levensbedreigende GVHD. Mochten hierboven genoemde klinische bevindingen niet leiden tot een juiste diagnose, doordat er misschien een andere onderliggende oorzaak aanwezig kan zijn, Dan kunnen huidbiopten, endoscopieën en beeldvorming van de galwegen een betere uitkomst bieden. Zo kan een huidbiopt celstructuren die passend zijn voor aGVHD tonen. En endoscopieën kunnen een beeld vormen van een ontstoken gastro-intestinale tractus.
Behandeling van aGVHD wordt gebaseerd op de gradering van de ziekte op dat moment. Zo kan voor graad I topicale steroïde therapie al voldoende zijn. Wanneer de gradatie hoger wordt, wordt de behandeling ook complexer. Dit komt omdat er vaak meerdere orgaansystemen betrokken zijn waardoor de steroïden op meerdere plekken gewenst zijn. Systemische steroïden vormen de eerste optie voor het behandelen van graad 2 aGVHD en hoger. De meest gangbare steroïde is methylprednisolon deze wordt dan meestal gedoseerd in 1,0 tot 2,5 mg/kg/dag. In een onderzoek waarbij twee groepen werden gemaakt die verschillende doseringen toegediend kregen, een groep kreeg 2 mg/kg/dag en de andere groep 10 mg/kg/dag, bleek dat dezelfde mate van responsiviteit en 3 jaar overleving werd behaald bij de twee verschillende groepen. Echter bij de groep met de hogere dosering werd wel meer morbiditeit geregistreerd (Van Lint et-al, 1998).
12 Een doel van de hoge doses steroïde is de immunosuppressie, hier schuilt echter ook een gevaar in voor patiënten die een allo-HSCT hebben ondergaan. In een groep patiënten waarbij het
immuunsysteem al is aangedaan is het laatste wat men wil nog meer schade aan het
immuunsysteem. Hierdoor zijn deze patiënten extra gevoelig voor opportunistische infecties, wat soms dood tot gevolg kan hebben. Een goede response op de steroïde therapie heeft logischerwijs een grote invloed op de mate van aGVHD. Over het algemeen heeft ongeveer 40-50% van de patiënten een goede reactie op corticosteroïden. Naast de steroïde kuur worden ook
ondersteunende therapieën gegeven, zoals bijvoorbeeld bij patiënten die diarree hebben en veel vocht verliezen waardoor, elektrolyten stoornis ontstaat.
Voor aGVHD dat niet reageert op een steroïde behandeling wordt ook wel de term refractory aGVHD gebruikt. Dit wordt erkend nadat de status van een orgaan na drie dagen verslechtert of er is geen reactie op de behandeling na 5 tot 14 dagen (Van Lint et-al, 2006). Nadat steroïde
behandelingen niet meer werken of hebben gewerkt wordt de focus verlegd. Hierbij worden met behulp van verschillende medicijnen op verschillende aangrijpingspunten van de ontstekingsreactie ingegrepen. Ook hier is een groot probleem dat er wordt ingegrepen in de werking van het
immuunsysteem. Hierdoor worden patiënten gevoeliger voor opportunistische infecties van zowel virussen als schimmels, waardoor de algemene overleving niet verbetert (Garnett, Apperley & Pavlu, 2013). Voorbeelden hiervan zijn behandelingen met daclizumab, infliximab en alemtuzumab.
Chronische Graft versus host disease
De chronische variant van GVHD wordt gekenmerkt door dat het zich gaat uiten 100 dagen nadat de transplantatie heeft plaats gevonden. Meer dan de helft van alle patiënten met aGVHD ontwikkelen in een later stadium cGVHD. Het is echter niet zo dat cGVHD een verder ontwikkeld stadium is van aGVHD. Verschillende risico factoren zijn geïdentificeerd voor cGVHD ondanks dat de pathofysiologie van cGVHD nog niet helemaal begrepen is. Deze lijken enigszins op de risico factoren van aGVHD met als grote verschil dat aGVHD een goede voorspeller is van cGVHD (Lee, Vogelsang & Flowers, 2003). Niet alleen de ziekte aGVHD is een risico factor, maar ook de behandeling van aGVHD kan zorgen voor een ontwikkeling van cGVHD, door de immunosuppressieve eigenschappen van deze behandeling. Verder komen de risico factoren voor cGVHD in redelijke mate overeen met de risico factoren voor aGVHD, zoals leeftijd, vrouwelijke donor en mannelijke patiënt en HLA mismatch.
Gradering van cGVHD is onderhevig aan veel veranderingen. Dit komt doordat er meerdere orgaansystemen betrokken zijn bij cGVHD waardoor het lastig is bepaalde manifestaties te koppelen aan cGVHD en doordat eerdere graderingen voor limitatie zorgden in de kliniek. De eerste veel gebruikte graderingsmethode was opgesteld door de Seattle groep in 1980 (Shulman et-al, 1980). Hierbij werd onderscheid gemaakt in een gelimiteerde cGVHD waarin alleen lokaal huid was betrokken en/of lever problemen door de cGVHD, en uitgebreide cGVHD waarin naast een gegeneraliseerde huid betrokkenheid ook de lever, ogen, speeksel- en zweetklieren of andere organen betrokken waren. Echter deze graderingsmethode werd niet juist toegepast in de praktijk. Reden hiervoor zou kunnen zijn dat sommige patiënten niet goed waren in te delen met deze graderingsmethode. Als reactie daarop reviseerden dezelfde Seattle groep de criteria voor gelimiteerde en uitgebreide cGVHD. Hierin werden voor beide subgroepen meer organen tot de criteria betrokken, zoals de mond, genitaliën en gewrichten. Daarnaast werd de Karnofsky
performance score bij deze valuatie van cGVHD betrokken. Patiënten konden met behulp van deze gereviseerde graderingsmethode beter worden ingedeeld. Hierdoor konden patiënten ook een betere behandeling ontvangen passend bij de ernst van hun cGVHD (Lee, Klein & Barrett, 2002). Deze gereviseerde graderingsmethode was echter nog steeds niet voldoende, er waren niet voldoende gestandaardiseerde richtlijnen waardoor ongeoefende of onervaren artsen verschillende
standaarden hanteerden. Dit leidde tot een slechtere follow-up en inconsistentie tussen
verschillende onderzoeken. In 2005 kwam een werkgroep van de National Institutes of Health (NIH) bij elkaar om eenduidig en een alomvattende graderingsmethode te bedenken voor cGVHD. Deze nieuwe graderingsmethode is veel uitgebreider, en recent met behulp van nieuwe literatuur
13 aangevuld en verbeterd waar nodig door een nieuwe werkgroep (Jagasia et-al, 2015). Deze nieuwe methode neemt 8 onderwerpen in beschouwing. Deze onderwerpen variëren van organen tot lichaamsgebieden zoals de mond en bewegingen. Aan de toestand van deze organen wordt
vervolgens een score van 0 t/m 3 toegekend. Met behulp van deze score is vervolgens vast te stellen of de cGVHD binnen de mate voor milde cGVHD, matige cGVHD of zware cGVHD valt.
Om deze gradering toe te kunnen passen moet eerst worden vastgesteld of er sprake is van cGVHD. Een belangrijk nieuw orgaan in deze methode zijn de longen. Deze worden op hun functie getest door middel van een spirometrie de FEV1 te bepalen. De FEV1 is een waarde die staat voor de hoeveelheid uitgeblazen lucht in een seconde. Hiermee is te zien of de longen zijn beschadigd wanneer deze waarde onder de normaal waarde is. Vroeger werd betrokkenheid van de longen bij de cGVHD alleen bewezen doormiddel van een biopt. Maar dit bleek te invasief voor veel patiënten. Doordat de longen pneumonie-achtige symptomen gaan vertonen in het geval van cGVHD neemt ook het longvolume af, uitgedrukt in de FEV1. De NIH groep heeft naast de graderingsmethode ook per orgaan verschillende symptomen vastgesteld die typisch zijn voor aGVHD, die passen bij cGVHD en symptomen die passen bij beide GVHD. De NIH werkgroep stelt daarom ook voor dat voor de diagnose cGVHD minimaal 1 uiting in een specifiek orgaan aanwezig moet zijn bij de patiënt (Jagasia et-al, 2015). Ook zijn niet meer alle specifieke manifestaties op het lichaam om cGVHD vast te stellen puur klinisch, de NIH groep heeft ook laboratorium, histologische en radiologische symptomen toegevoegd.
De behandeling van de ziekte cGVHD wordt op dezelfde manier benaderd als aGVHD. Sinds het beschrijven van cGVHD zijn corticosteroïden(CS) de hoofdbehandeling van de ziekte. Maar wanneer mogelijk worden lokale CS geadviseerd.
Uit gerandomiseerde onderzoeken blijkt dat hogere hoeveelheid CS niet correleren met een betere overleving bij cGVHD patiënten. Uit sommige onderzoeken bleek zelfs een slechtere overleving naar voren te komen. Daarom moet het gebruik van CS, zolang de cGVHD controleerbaar is, beperkt blijven (Jagasia et-al,2015). Dit lijkt zeer veel op de behandeling van aGVHD, en ook bij de cGVHD is er nog geen eenduidig behandelplan naast de corticosteroïden. Net zoals bij aGVHD kan cGVHD ook door middel van preventieve behandelingen bestreden worden. Er zijn meerdere voorstellen gedaan voor preventieve behandelingen. Voorbeelden hiervan zijn T-cel depletie, antilichamen profylaxe, methotrexaat en andere immunosuppressieve middelen. Een aantal van deze behandelingen zorgde voor minder ontwikkeling van cGVHD. Toch was er geen significante daling bij elk van deze
behandelingen in mortaliteit en survival (Horwitz & Sullivan, 2006).
Graft versus leukemie
Een andere zijde van alloreactiviteit, dat zorgt voor GVHD en wat nadelig is voor het ziekte proces en de levenskwaliteit van de patiënt, is het fenomeen dat graft versus leukemie (GVL) wordt genoemd. In onderzoeken wordt vaak een alloreactiviteit uitgedrukt in GVHD, hieruit blijkt vaak dat meer GVHD gepaard gaat met minder kans op relapse. Dit wekt de suggestie dat de alloreactiviteit van T-cellen ook invloed heeft op de maligne cellen van de patiënt. Net als bij GVHD is de
fysiopathologie van GVL nog slecht begrepen. Ook de rol van de DC in dit proces is niet helemaal begrepen. Wel is duidelijk dat donor T-cellen de leukemie cellen herkennen als antigenen. Hierdoor worden antigeen specifieke cytotoxische T-cellen geactiveerd. Omdat DCs een grote hoeveelheid MHC moleculen tot expressie brengen, zou een logisch gevolg zijn dat DCs betrokken zijn bij het initiëren van het GVL effect (MacDonald et-al, 2013).
14
Stamceltransplantatie en dendritische cellen
In de hoofdstukken hierboven zijn de verschillende aspecten van de DC, HSCT en GVHD uiteengezet. Er is vastgesteld dat de DC een centrale rol heeft in het initiëren maar ook in het moduleren van de immuunrespons. Ook zijn de verschillende aspecten van de stamceltransplantatie uitgelegd. Van het selecteren van een geschikte donor tot de complicaties die een patiënt kan oplopen. Een belangrijke complicatie is GVHD, waarbij het immuunsysteem alloreactief wordt. Dit immuunsysteem wordt geïnitieerd door APCs, waaronder de DC ook valt. Het is van groot belang voor het welzijn van de patiënt dat complicaties vroeg worden gedetecteerd, zodat daar adequaat op gereageerd kan worden. Mogelijk kan de hoeveelheid DCs in perifeer bloed een parameter zijn waarmee mogelijke complicaties of zelfs mogelijke mortaliteit te voorspellen is. Hieronder zullen verschillende onderzoeken uiteengezet worden om een mogelijk verband tussen DCs en de uitkomst van HSCT aan te tonen.
Artikelen hieronder beschreven zijn gevonden door de zoekterm: “("Dendritic Cells"[Mesh]) AND "Stem Cell Transplantation"[Mesh]” te gebruiken in de online database “pubmed”. Deze zoekterm leverde een totaal van 475 resultaten op. Deze resultaten werden vervolgens gefilterd op de titel. Hierbij werd gekeken naar de vermelding van pDC en/of cDC, perifeer bloed en allo- en/of auto HSCT. Het belangrijkste bij het selecteren van de artikelen was dat de DC in het PB niet achteraf werden toegediend, de onderzoek subjecten mensen waren en de reconstitutie van verschillende DC subsets centraal stond. Dit was gedaan omdat DCs ook als behandeling kunnen worden geïnjecteerd voor een betere uitkomst na HSCT of als behandeling tegen hematopoëtische maligniteiten. Ook werd gekeken naar reeds voorgeschreven artikelen en de referentie lijst daarvan.
Deze artikelen bestaan grofweg uit twee soorten. Artikelen die de DC reconstitutie
beschrijven bij HSCT in verband met GVHD. En artikelen die twee groepen patiënten tegenover elkaar zetten. Deze groepen werden gemaakt op basis van een hoog en laag aantal DC circulerend in het PB.
Graft versus host disease en de dendritische cel
Arpinati et-al. (2004) onderzocht de reconstitutie van CD123+ pDC en CD1c+ cDC bij 31 patiënten die voor verschillende redenen een allo-HSCT ondergingen. Zij werden voorbereid op deze allo-HSCT doormiddel van een myoablatieve behandeling. Reconstitutie van de pDC en cDC werden gemeten door de absolute DC hoeveelheid in het PB te meten op 1, 3, 6 en 12 maanden post allo-HSCT. Van alle patiënten overleefden 72% en ontwikkelden 68% aGVHD I of hoger (aGVHD I; 42%, aGVHD II-IV; 26%). Arpinati et-al (2004) vonden een significante (P<0,05) daling van in PB
circulerende cDC en pDC bij patiënten met aGVHD II-IV (1.0 cellen/µL), deze patiënten werden vergeleken met patiënten zonder aGVHD (3.1 cellen/µL) en werden gemeten 3 maanden post allo-HSCT. Ook bij het verschil tussen <0,1mg/kg en >0,1 mg/kg toegediende CS om GVHD te behandelen werd een significant verschil tussen voornamelijk de hoeveelheid pDC in het PB gezien. Bij andere onderzoeken werd ook een significant lager aantal cDC en pDC gezien bij patiënten met aGVHD vergeleken met patiënten zonder aGVHD (Vakilla et-al, 2005; Watanabe et-al,2005). Deze
onderzoeken waren soortgelijk opgezet als Arpinati et-al (2004), de algemene karakteristieken van ieder onderzoek staan opgesomd in tabel 1.
Bij het onderzoek van Horvath et-al (2009) kwam naar voren dat de eerste 60 dagen post allo-HSCT de hoeveelheid CD1c+ cDC en CD123+ pDC aanzienlijk verlaagd was bij patiënten die aGVHD hadden ontwikkeld in vergelijking met patiënten die geen aGVHD hadden ontwikkeld en de gezonde controle groep. De patiënten waren kinderen met de gemiddelde leeftijd van 11 jaar. Deze verlaging was al te zien voor het klinisch uiten van aGVHD en het toedienen van CS. Interessant gegeven is dat voordat aGVHD zich begon te uiten en daarmee het aantal DC circulerend in bloed daalde, het aantal DC zich rond normaalwaardes bevond. De normaalwaardes waren gebaseerd op een controle groep van vergelijkbare patiënten. Deze bevinding werd later bevestigd door Elze et-al. (2015) waarbij kinderpatiënten met een laag aantal pDC voor dag 60 post allo-HSCT geassocieerd werden met aGVHD II-IV. Daarnaast werd bij Elze et-al (2015) de reconstitutie van cDC en pDC uiteengezet tegenover tijd. Hierdoor kon een positief en negatief lineair verband worden afgeleid.
15 Een positief verband, wat betekent dat over tijd het aantal cDC en pDC toenam, werd gelinkt aan minder risico op de ontwikkeling van ernstige aGVHD en cGVHD(p<0.015).
In het artikel van Reddy et-al (2004) werden 50 patiënten na een allo-HSCT afkomstig van een HLA-sibling donor gevolgd. Deze patiënten werden opgedeeld in twee groepen hoog versus laag aantal DC circulerend binnen de eerste 100 dagen post allo-HSCT in het PB. Hiervoor werd het afkappunt van 4,97 cellen/µL gebruikt. Hier werd significant (P=0.0005)meer aGVHD gezien bij de groep patiënten met een laag aantal DC in het bloed, dit gold voor de pDC en cDC. Ook in het artikel van Mohty et-al (2005) werden patiënten die een allo-HSCT ondergingen opgedeeld in twee groepen hoge versus lage aantallen pDC in het PB. Hiervoor werd de mediaan van 0,725 cellen/µL gebruikt. Ook hier werd een hogere kans gezien op het ontwikkelen van aGVHD II-IV bij patiënten in de groep met een laag aantal pDC. Bij de hoge groep kregen in totaal 5(19%) patiënten aGVHD II-IV en bij de lage groep kregen in totaal 16(59%) patiënten GVHD, dit verschil was significant. Bij meer recente onderzoeken kwam het zelfde naar boven. Ook hierbij werden patiënten na een allo-HSCT opgedeeld in twee groepen, hoge en lage aantallen pDC in het PB. Deze werden gescheiden door de mediaan pDC te gebruiken. Hier werd significant aangetoond dat de groep lage pDC meer kans had op aGVHD dan de groep hoge pDC (Peric et-al (2015), Goncalves et-al(2015)). Belangrijk om op te merken is de sterk afwijkend gemiddelde van 0,725 cellen/µL bij Mohty et-al (2005) tegenover de rest van de literatuur (tabel 2). Dit kan misschien een notitiefout zijn, toch komt de conclusie overeen met andere artikelen.
In het onderzoek van Talarn et-al (2007) kwam geen significante associatie tussen een laag aantal DC en aGVHD. Ook in dit onderzoek werden patiënten die een allo-HSCT ondergingen
opgedeeld in een groep lage en een groep hoge circulerende DC. De verdeling gebeurde op basis van het gemiddelde van 4 cellen/µL voor CD1c+ cDC en 2 cellen/µL voor CD123+ pDC.
Bij is Arpinati et-al (2004) geen verband tussen pDC of cDC en cGVHD. Ook Vakilla et-al (2005) konden geen verband vinden tussen de hoeveelheid pDC of cDC en cGVHD. Alleen in een onderzoek werd de vergrote kans op cGVHD significant geassocieerd met een laag aantal pDC (Goncalves et-al, 2015). Bij Peric et-al (2015) werd wel vaker cGVHD gezien bij de groep patiënten ingedeeld in de categorie laag aantal pDC. Dit was echter niet significant (P=0.25).
Zoals hier al in een eerder hoofdstuk vermeld werd, vormen CS een belangrijk onderdeel van de behandeling van aGVHD en cGVHD. Verschillende onderzoeken hebben de behandeling met CS meegenomen als een mogelijke factor die de reconstitutie van cDC en pDC kan beïnvloeden. Zo komt uit verschillende onderzoeken dat CS wel degelijk invloed heeft op de reconstitutie van cDC en pDC(Arpinati et-al, 2004; Giraud et-al, 2005; Watanabe et-al, 2011).
Overleving en de dendritische cel
De algemene overleving van patiënten vertoont een soortgelijk patroon als bij het
ontwikkelen van GVHD. Bij Reddy et-al (2004) kwam een significant lagere kans op overleving naar voren bij de patiëntengroep met een laag aantal DC circulerend in het PB. Binnen de groep met lage hoeveelheid DC stierven 16 van de 23 patiënten na een gemiddelde tijd van 501 dagen post
transplant tegenover 7 van de 27 patiënten in de groep met een hoge hoeveelheid DC in het PB. Overleiden was van relapse of complicaties. Dit werd later opnieuw bevestigd door Peric et-al (2015) en Goncalves et-al (2015). In het onderzoek van Mohty et-al (2005) kwam naar voren dat de non-recidief gerelateerde mortaliteit significant lager was bij de groep met een hoog aantal pDC in het bloed. Onder non-recidief gerelateerde mortaliteit vallen sterfgevallen door GVHD en infecties. De mortaliteit door progressie of een recidief van de primaire ziekte was tussen de groepen hoog en laat niet verschillend en dus ook niet significant. Talarn et-al (2007) kwamen ook tot de bevinding dat de groep met lage aantallen DC in het PB een slechtere algemene overleving hadden. Dit verband was het sterkst bij het meetpunt 1 maand post-HSCT, maar ook 3 maanden post-HSCT was het verband nog significant. Naast het aantal DC was ook het hebben van aGVHD een voorspellende factor voor de algemene overleving (P=0.01). Ondanks dat Elze et-al (2015) rapporteerden dat een hoog aantal DC verband heeft met een betere algemene overleving, kon ook geconcludeerd worden dat een
16 hoog aantal pDC vroeg post HSCT correleerde met meer recidieven van de primaire ziekte. Deze bevinding is beschreven als; patiënten met een lagere z-score vroeg post HSCT hadden minder kans op een recidief.
Bij de auto-HSCT onderzoeken bracht alleen Damiani et-al (2002) het aantal DC in verband met mortaliteit, hierbij werd wederom bewezen dat een hoge hoeveelheid DC correleert met een betere algemene overleving. Dean et-al (2005) beschreven wel een verminderd aantal DC bij
patiënten die een auto-HSCT hadden ondergaan vergeleken met een controle groep. Echter werd dit niet in verband gebracht met mortaliteit.
17
Tabel 1: Algemene karakteristieken
Artikel n Leeftijd (j) Allogeen/Autoloog Bron HSC n(%) HLA status n(%) Conditioneringsregiment n(%) DC
Arpinati et-al (2004) 31 42 Allogeen BM
PB NB - 31 (100%) - MS MR MU MM - 31 (100%) - - Myoablatief Non-myoablatief VI regiment 31(100%) - - CD1c+ cDC CD123+ pDC
Reddy et-al (2004) 50 44,9 Allogeen BM
PB NB 4 (8%) 46 (92%) - MS MR MU MM 50 (100%) - - - Myoablatief Non-myoablatief VI regiment 36 (72%) 14 (28%) - CD1c+ cDC CD123+ pDC
Giraud et-al (2005) 25 43,7 Allogeen BM
PB NB 25 (100%) - - MS MR MU MM NV NV NV NV Myoablatief Non-myoablatief VI regiment NV NV NV CD123+ pDC
Mohty et-al (2005) 54 47 Allogeen BM
PB NB 7 (13%) 47 (48%) - MS MR MU MM NV NV NV NV Myoablatief Non-myoablatief VI regiment - - 54 (100%) CD123+ pDC
Vakilla et-al (2005) 39 8,6 Allogeen BM
PB NB NV NV NV MS MR MU MM 12 (31%) - - 27 (69%) Myoablatief Non-myoablatief VI regiment 35 (90%) 4 (10%) - CD1c+ cDC CD123+ pDC
Talarn et-al (2007) 79 52 Allogeen BM
PB NB - 79 (100%) - MS MR MU MM 79 (100%) - - - Myoablatief Non-myoablatief VI regiment - - 79 (100%) CD1c+ cDC CD123+ pDC
Horvath et-al (2009) 13 11 Allogeen BM
PB NB 5 (38%) 7 (54%) 1 (8%) MS MR MU MM - 5 (38%) - 8 (62%) Myoablatief Non-myoablatief VI regiment 13 (100%) - - CD1c+ cDC CD123+ pDC
Watanabe et-al (2011) 30 44 Allogeen BM
PB NB 14 (47%) 6 (20%) 10 (33%) MS MR MU MM - 12 (40%) 18 (60%) - Myoablatief Non-myoablatief VI regiment 21 (70%) - 9 (30%) CD1c+ cDC CD123+ pDC
18
Elze et-al (2015) 45 10 Allogeen BM
PB NB 23 (51%) 22 (49%) - MS MR MU MM 4 (9%) 4 (9%) 17 (38%) 20 (44%) Myoablatief Non-myoablatief VI regiment 18 (40%) - 27 (60%) CD1c+ cDC CD123+ pDC
Goncalves et-al (2015) 86 18 Allogeen BM
PB NB 51 (46%) 24 (22%) 36 (32%) MS MR MU MM 5 (6%) - 67 (78%) 14 (16%) Myoablatief Non-myoablatief VI regiment 53 (62%) - 33 (38%) CD1c+ cDC CD123+ pDC
Peric et-al (2015) 79 54 Allogeen BM
PB NB 10 (12%) 55 (70%) 14 (18%) MS MR MU MM - 37 (46%) 25 (32%) 17 (22%) Myoablatief Non-myoablatief VI regiment 9 (11%) - 70 (98%) CD123+ pDC
Damiani et-al (2002) 58 45 Autoloog BM
PB NB - 58 (100%) - MS MR MU MM - - - - Myoablatief Non-myoablatief VI regiment 58 (100%) CD1c+ cDC CD123+ pDC
Dean et-al (2005 53 55 Autoloog BM
PB NB - 53 (100%) - MS MR MU MM - - - - Myoablatief Non-myoablatief VI regiment 53 (100%) - - CD1c+ cDC CD123+ pDC
19
Conclusie & Discussie
Na jaren onderzoek wordt steeds meer van de ontwikkeling, eigenschappen en
werkingsmechanismen van verschillende DC subsets verklaard. De overeenkomsten en verschillen tussen muis en menselijke DC worden duidelijk en steeds betere overzichten komen beschikbaar waaraan bepaalde DC subsets te herkennen zijn. In deze review werd gebruik gemaakt van de indeling gemaakt door Haniffa, Collin & Ginhoux(2013) gecombineerd met Boltjes & van Wijk(2014). Hierin werden de mDC hernoemd als cDC omdat mDC verwarrend kan werken door de suggestie van de alleen myeloïde afkomst van deze subset DC. Door deze verandering onderscheiden we de subsets CD1+ cDC, CD141+ cDC, CD123+ pDC en CD16+ slanDC. Over de CD16+ slanDC heerst controversie omdat deze niet te onderscheiden zou zijn van monocyten.
Nadat aspecten van verschillende DC subsets uiteen waren gezet is in deze review de HSCT behandeld. Het verschil tussen allo-HSCT en auto-HSCT is uitgelegd en de gevolgen die deze verschillende manieren van stamcel transplantatie met zich meebrengen. Doordat bij allo-HSCT de HSC van donoren afkomen is er een kans op de ontwikkeling van GVHD. Deze complicatie ontstaat wanneer getransplanteerde cellen allo-reactief worden waardoor het immuunsysteem zich tegen de patiënt keert. Vervolgens is gekeken naar de verschillende bronnen vab HSC. Zo kwam naar voren dat HSC afkomstig kan zijn bij de donor of patiënt uit het PB, het beenmerg of voor allo-HSCT uit
umbilicaal navelstreng bloed. Voordat een patiënt klaar is voor de transplantatie wordt een
conditioneringsregiment toegediend. Deze is in drie te onderscheiden, myoablatief, non-myoablatief en verminderde intensiteit. Het grootste verschil tussen deze regimenten is de mate van destructie van de stamcelpool.
Een van de belangrijkste complicaties van allo-HSCT is GVHD. GVHD wordt onderverdeeld in aGVHD en cGVHD, het belangrijkste scheidingscriteria is dat aGVHD zich uit voor 100 dagen post-HSCT en cGVHD zich uit na 100 dagen post-post-HSCT. Naast het onderscheid in tijd hebben aGVHD en cGVHD ook klinische uitingen die specifiek zijn voor de vorm van GVHD. Deze specifieke klinische uitingen kunnen zich echter ook tegelijk met elkaar uiten ongeacht de tijd. Hierdoor ontstaat een gemengde vorm van aGVHD en cGVHD. Beide vormen van GVHD wordt vooral nog behandeld met CS.
Al deze verschillende onderwerpen komen samen in het laatste hoofdstuk, waarin literatuur wordt beschreven die de uitkomst van de HSCT correleert aan de hoeveelheid DC in het perifere bloed. Met deze artikelen wordt getracht de hoofdvraag van deze review te beantwoorden:
Wat is het verband tussen de reconstitutie van dendritische cellen en overleving en/of GVHD na een HSCT?
In het laatste hoofdstuk worden GVHD en overleving in verband gebracht met twee subsets DC, de CD1c+ cDC en de CD123+ pDC. In tabel 2 staan alle resultaten over het aantal DC in relatie met GVHD en de overleving van de patiënten opgesomd. Uit tabel 2 is duidelijk een trend te zien bij GVHD. Zo blijkt significant dat minder pDC en cDC in het PB correleert met een hogere kans op de ontwikkeling van aGVHD. Twee artikelen specificeren dit nog verder door alleen te kijken naar aGVHD II t/m IV(Mohty et-al, 2005; Peric et-al, 2015). Voor de pDC is dit bewijs nog sterker omdat hier 9 van de 11 artikelen significant laten zien dat een lagere hoeveelheid pDC correleert met een hoger voorkomen van GVHD. Naast aGVHD is er ook gekeken naar cGVHD, hier is echter maar één artikel dat een significant verband wist aan te tonen met lage DC in het PB en cGVHD(Goncalves et-al, 2015). Daarnaast blijkt uit twee artikelen (Giraud et-et-al, 2005; Watanabe et-et-al, 2011) dat de behandeling van GVHD met CS de reconstitutie van cDC en pDC negatief beïnvloedt.
Bij de overleving is een zelfde soort trend te zien als bij GVHD. Bij 6 van de 11 artikelen over allo-HSCT is significant aangetoond dat een hoog aantal DC correleert met een hogere overleving. Ook hier is vaker gekeken naar de pDC dan naar de cDC. Bij de auto-HSCT artikelen is maar bij één artikel de hoeveelheid cDC en pDC in verband gebracht met overleving(Damiani et-al, 2002).
20
Tabel 2: Conclusies
Artikel Structuur Conclusie GVHD Conclusie Overleving Arpinati
et-al(2004)
Reconstitutie CD1c+ cDC en CD123+ pDC - Verminderde reconstitutie pDC en cDC bij patiënten met aGVHD (P<0.05)
- Behandeling met CS beperkt reconstitutie pDC en cDC (P<0.05)
- Geen significant verband tussen pDC of cDC en cGVHD NV Reddy et-al (2004) Hoog vs laag CD1c+ cDC en CD123+ pDC (afkappunt: 4,97 cellen/µL)
- Significant verschil tussen hoge vs laag en de ontwikkeling van aGVHD (P=0.0005)
- Meer kans op de ontwikkeling van aGVHD bij lage DC patiëntengroep
- Geen verschil tussen pDC en cDC in de lage DC patiëntengroep
- Significant verschil tussen hoog vs laag en de algemene overleving (P=0.02)
- Lagere kans op overleven bij lage DC patiëntengroep
Giraud et-al (2005)
Reconstitutie CD123+ pDC - Behandeling met CS beperkt reconstitutie van
pDC
NV
Mohty et-al (2005)
Hoog vs laag CD123+ pDC (afkappunt: 0,725 cellen/µL)
- Significant verschil tussen hoog vs laag en de ontwikkeling van aGVHD II-IV (P=0.005) - Meer kans op de ontwikkeling van aGVHD bij lage pDC patiëntengroep
- Significant verschil tussen hoog vs laag en de niet recidief gerelateerde mortaliteit (P=0.03)
- Lagere kans op overleven bij lage pDC patiëntengroep
Vakilla et-al (2005)
Reconstitutie CD1c+ cDC en CD123+ pDC - Lage waardes pDC en cDC correleert met grotere kans op aGVHD II-IV (P<0.017)
- Geen significant verband tussen pDC of cDC en cGVHD
NV
Talarn et-al (2007)
Hoog vs Laag CD1c+ cDC en CD123+ pDC (afkappunt: cDC; 4 cellen/µ pDC; 2 cellen/µL)
- Geen associatie tussen hoeveelheid DC en aGVHD en cGVHD.
- cGVHD was wel geassocieerd met het eerder hebben van aGVHD (P=0.003)
- Significant verschil tussen hoog vs laag en algemene overleving (P=0.02)
- Lage pDC 1 mnd post-HSCT is geassocieerd met slechtere overleving
- aGVHD is ook een prognostische factor voor algemene overleving (P=0.01)
Horvath et-al (2009)
Reconstitutie CD1c+ cDC en CD123+ pDC - pDC is lager in HSCT patiënten dan in controle groep
- cDC en pDC hoeveelheid is significant lager bij patiënten met aGVHD (P<0.05)
21
Watanabe et-al (2011)
Reconstitutie CD1c+ cDC en CD123+ pDC - cDC en pDC hoeveelheid is significant lager bij patiënten met aGVHD tegenover zonder aGVHD (P<0.05)
- cDC en pDC percentage significant verhoogd bij cGVHD tegenover controle groep (P=0.01) -CS zorgen voor vermindering cDC en pDC mogelijk door apoptose DC
NV
Elze et-al (2015)
Reconstitutie CD1c+ cDC en CD123+ pDC -Lager pDC vroeg post-HSCT correleert met toename ernst aGVHD (P=0.035)
- Een goede cDC en pDC reconstitutie is geassocieerd met hogere overleving (cDC P<0.001 en pDC P<0.02) - Vroeg post-HSCT pDC correleert met meer
recidieven (P<0.001)
Peric et-al (2015)
Hoog vs Laag CD123+ pDC afkappunt: 0,2% van PMBC
- Significant verschil tussen hoog vs laag en ontwikkeling van aGVHD II-IV (P<0.0001) - Meer kans op de ontwikkeling van aGVHD II-IV bij lage pDC patiënten groep
- Wel vaker cGVHD bij laag pDC maar geen significant verband tussen pDC en cGVHD
- Significant verschil tussen hoog vs laag en de overleving(P=0.0018)
- Hoge pDC patiëntengroep heeft een betere algemene overleving
Goncalves et-al (2015)
Hoog vs Laag CD1c+ cDC en CD123+ pDC (afkappunten: mediaan cellen/µL verschillende tijdspunten)
- Significant verschil tussen hoog vs laag en ontwikkeling van aGVHD II-IV (P<0.02)
-Meer kans op ontwikkeling van aGVHD II-IV bij lage cDC en pDC patiëntengroep
- Meer kans op cGVHD bij lage pDC patiëntengroep (P=0.008)
- Significant verschil tussen hoog vs laag en de survival (P<0.0001)
- Hoge pDC patiëntengroep heeft een betere algemene overleving
Damiani et-al (2002)
Reconstitutie CD1c+ cDC en CD123+ pDC NT - Significant verschil tussen hoog vs laag en de
survival (cDC; P=0.028, pDC; P=0.035
- Hoge cDC en pDC patiëntengroep heeft een betere algemene overleving
Dean et-al (2005)
Reconstitutie CD1c+ cDC en CD123+ pDC NT - Verlaagde aantallen cDC en pDC post auto-HSCT
vergeleken met normaal (P=0.025) - Kan voor verhoogde mortaliteit zorgen
Getracht is een algemene conclusie te trekken door de verschillende artikelen te combineren zodat er een grotere onderzoekspopulatie ontstaat. Deze combinatie is te zien in tabel 3, hierbij zijn keuzes gemaakt die hieronder worden toegelicht. De normaalwaardes van de pDC en cDC liepen bij verschillende onderzoeken ver uiteen. Deze normaalwaardes waren meestal gebaseerd op controle groepen bestaande uit vergelijkbare gezonde personen. Andere onderzoeken gebruikten
normaalwaardes waarbij niet helemaal duidelijk was hoe deze normaalwaardes bepaald werden (Vakkila et-al, 2005). Daarom is gekozen om normaalwaardes te nemen van een losstaand
onderzoek, specifiek gericht op het bepalen van de normaalwaardes van verschillende subsets DC in het PB bij gezonde personen met een gemiddelde leeftijd van (Szabolcs et-al, 2003). Uit dit
onderzoek kwamen de normaalwaardes voor de CD123+ pDC van 8,2 cellen/µL en voor de CD1c+ cDC 15,5 cellen/µL met een totaal DC van 23,7 cellen/µL. Om de variabelen zoveel mogelijk te vergeijken zijn de tijden waarop de data is verzameld uitgekozen rond de 3 maanden of 90 dagen HSCT. Mocht rond deze tijd HSCT geen data verzameld zijn, is het tijdstip het meest post-HSCT gekozen. Artikelen die geen absolute hoeveelheid pDC en/of cDC presenteerden of het ontbreken van andere belangrijke waardes zijn verwijderd.
Tabel 3: Percentage DC en uitkomst
Artikel n Tijd post-HSCT Gemiddelde Patiënten (/µL) % DC normaal aGVHD n (%) Overleving n (%) Arpinati et-al(2004) 31 3 mnd cDC pDC Totaal DC 6,8 2,7 9,5 17,42% 82,93% 40,08% 21 (68%) 22 (68%) Reddy et-al (2004) 50 136 d. Totaal DC 6,9 29,11% 34 (68%) 27 (54%) Giraud et-al (2005) 25 3 mnd pDC 3,1 37,80% 19 (76%) NV Mohty et-al (2005) 54 3 mnd pDC 0,725 8,84% 21 (39%) 44 (82%) Talarn et-al (2007) 79 96 d. cDC pDC Totaal DC 4 2 6 25,81% 24,39% 25,32% 39 (49%) 39 (49%) Horvath et-al (2009) 13 NV NV NV NV 8 (62%) 12 (92%) Elze et-al (2015) 45 3 mnd NV NV NV 20 (44%) 40 (89%) Goncalves et-al (2015) 86 2 mnd cDC pDC Totaal DC 4,5 1,7 6,2 29,03% 20,73% 26,16% 37 (43%) 53 (62%) Peric et-al (2015) 79 3 mnd pDC 5,1 62,20% 27 (34%) 58 (74%) Dean et-al (2005) 53 6 w. cDC pDC Totaal DC 10 5,8 15,8 64,52% 70,73% 67,62% NT 39 (74%) Totaal 515 Totaal aGVHD 462 226 (48,92%) Totaal Overleving 490 334 (68,16%)
NV, Niet voorhanden; NT, Niet van toepassing; normaalwaardes cDC, 15,5 cellen/µL; pDC, 8,2 cellen/µL; totaal, 23,7 cellen/µL
Uit tabel 3 is niet direct het verband af te leiden wat in tabel 2 wordt gepresenteerd, de trend waarbij hoge hoeveelheid pDC en/of cDC correleert met minder aGVHD en meer overleving. Wanneer men de verschillende punten in een grafiek zet kan men een trendlijn afleiden van de
23 verschillende op het oog willekeurig lijkende getallen. Van de conclusies die men uit tabel 2 kan afleiden verwacht men een positief verband in de trendlijn te zien, dit betekend een hoger percentage DC leidt tot een lager percentage aGVHD. Bij figuur 1a komt dit niet overeen met de verwachting, hier zijn alle totaal DC percentages in verwerkt. Wanneer men naar alleen de pDC gaat kijken komt deze verwachting wel overeen met de cijfers(figuur 1b). Doordat Mohty et-al (2005) een sterk afwijkend gemiddelde heeft gebruikt, kan hiervoor ook nog gecorrigeerd worden. In figuur 1c neemt de trendlijn in helling toe, waardoor de verwachting overeen komt met de gepresenteerde data. Hierdoor lijkt het er op dat ook met een groter gecombineerde populatie een hoger aantal pDC correleert met minder aGVHD. Helaas is dit niet het geval wanneer de pDC opgenomen in het totaal aan DC. Voor de cDC zijn is er ook helaas te weinig data.
Voor de overleving zijn cijfers ook in een grafiek geplaats(figuur 2). In tegenstelling tot aGVHD komen wel alle subcategorieën overeen met de verwachting. Een hoger aantal DC leidt tot een hogere overleving. Dit geldt voor het totaal %DC, %cDC en %pDC. Ook hier is bij de pDC nog gecorrigeerd voor Mohty et-al(2005) wat resulteert in een steilere trendlijn, wat staat voor een betere overeenkomst met de conclusies die gepresenteerd zijn in tabel 2.
Naast het verband tussen DC en GVHD/overleving kunnen er ook algemene gegevens worden afgeleid. Zo blijkt uit de data dat 48,92% van de onderzochte patiënten een vorm van aGVHD
ontwikkelden, dit gaat van milde aGVHD tot zware aGVHD. De overleving ligt bij auto- en allo-HSCT net onder 70%. Het aantal overlevende van alleen de allo-HSCT verschilt niet veel van alle HSCT gecombineerd namelijk; 67,5%. Dus daarmee is het verschil tussen auto-HSCT en allo-HSCT niet heel groot.
Het verband tussen een hoog aantal DC en minder GVHD en/of een hogere overleving is niet alleen te zien bij de conclusies van alle artikelen afzonderlijk maar ook wanneer de data in het algemeen wordt gecombineerd kan dezelfde conclusie worden getrokken, voornamelijk voor het aantal pDC. Helaas is voor cGVHD deze combinatie niet mogelijk doordat alleen Goncalves et-al (2015) dit alleen significant aantoont en presenteert.
0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 20% 25% 30% 35% 40% 45% % aG V H D % DC normaal 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 0% 20% 40% 60% 80% % aG V H D % DC normaal 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 0% 20% 40% 60% 80% % aG V H D % DC normaal A B C
Figuur 1: % DC normaal en %aGVHD
Figuur 2A, totaal % DC normaal en % aGVHD; Figuur 2B, pDC % DC normaal en % aGVHD; Figuur 2C, pDC correctie en % aGVHD
