Untersuchungen zur Bedeutung von Kaliumkanälen für die geschlechtsspezifischen Unterschiede in der Aldosteronproduktion bei Task1-/- Mäusen

Bis zu 10% aller Patienten, die unter arterieller Hypertonie leiden, haben einen primären Hyperaldosteronismus. Zu den bluthochdruckinduzierten Folgen kommen in diesen Fällen die direkten negativen Einflüsse des Aldosterons (Linksherzhypertrophie, diastolische Dysfunktion, Elastizitätsverlust der Gefäße durch fibrotischen Umbau) hinzu und führen somit zu einer weiteren Erhöhung der Mortalität. Für die Regulation der Aldosteronproduktion spielen Kaliumkanäle wie TASK1, TASK3, TREK1, KCNQ1 und KCNMA1 eine wichtige Rolle. Abhängig von deren Leitfähigkeit und Aktivität wird die Plasmaaldosteronkonzentration über Kalziumsignalwege, Transkriptionsfaktoren und Regulatorproteine (z.B. StAR) beeinflusst. In vorhergehenden Versuchen wurde beobachtet, dass weibliche Mäuse mit fehlendem Task1-Kalium-Kanal (Task1-/-) im Gegensatz zu männlichen Task1-/- Mäusen einen Hyperaldosteronismus und eine Fehlzonierung der Aldosteronsynthase (Cyp11b2) ausbilden. Ziel dieser Arbeit war es, bei männlichen Task1-/- Mäusen Kanäle zu finden, die diesen Verlust möglicherweise kompensieren können. Zur Phänotypisierung wurde zunächst das Plasmaaldosteron sowohl weiblicher und männlicher wildtyp als auch Task1-/- Mäuse gemessen. Hier zeigte sich ein nicht signifikanter Hyperaldosteronismus der Task1-/- Weibchen. Dieselben Tiere wurden mittels Immunfluoreszenzfärbungen der Nebennieren auf eine Dezonierung der Aldosteronsynthase hin untersucht. In der Gruppe der Task1-/- Weibchen gab es hier große Unterschiede in der Lokalisation der Aldosteronsynthase. Es zeigten sich zonierte, dezonierte und übergangszonierte Expressionsmuster. Bei den Männchen war die Aldosteronsynthase auf die Zona glomerulosa begrenzt. Es konnte ein deutlicher Zusammenhang zwischen der Plasmaaldosteronkonzentration und der Dezonierung der Aldosteronsynthase gefunden werden. Dabei zeigten Task1-/- Weibchen mit dezonierter Aldosteronsynthase höhere Aldosteronsynthase-Expressionen und die höchsten Plasmaaldosteronkonzentrationen. Desweiteren wurden Realtime-PCR, Western-Blot und Immunfluoreszenzfärbungen eingesetzt um Unterschiede in den Expressionsmengen und -mustern der Kalium-Kanäle zwischen wildtyp und Task1-/- Männchen und Weibchen festzustellen. Hinsichtlich der Kalium-Kanäle Task2, Kcnma1 und Kcnq1 mit seinen Untereinheiten Kcne1, Kcne2 und Kcne5 konnten in dieser Versuchsreihe hinsichtlich der Geschlechter keine signifikanten Unterschiede in der Gruppe der Task1-/- Mäuse gefunden werden. Als vielversprechend stellten sich jedoch die Kanäle Task3 (bilden Heterodimere mit Task1), Trek1 und die Kcnq1-Untereinheiten Kcne3 (schnelle Aktivierung und Inaktivierung des Kcnq1-Stroms) und Kcne4 (hemmende Wirkung auf den Kcnq1-Strom) heraus. RT-PCR und Westernblot-Versuch zeigten, dass Task1-/- Weibchen deutlich mehr (RT-PCR: ca. 1,5-fach) Kcnq1 produzieren als männliche Task1-/- Mäuse. Zugleich wurde jedoch auch – im Gegensatz zu den männlichen Task1-/- Mäusen – die hemmende Untereinheit Kcne4 überexprimiert. Männliche Task1-/- Mäuse zeigten im Vergleich zu den wildtyp Männchen eine signifikant gesteigerte mRNA-Produktion der Kcne3-Untereinheit. Unabhängig von den Subgruppen waren in der Versuchsreihe in männlichen Mäusen deutlich höhere Werte an Task3 und Trek1 nachweisbar. Der Task3-Kanal wurde von den Männchen dabei hauptsächlich in der Zona fasciculata exprimiert. Bei Weibchen war die Expression von Task3 schwächer und eher auf die Zona glomerulosa und die Zona reticularis beschränkt. Im Gegensatz zu männlichen Tieren wiesen weibliche Task1-/- Mäuse in der Zona fasciculata häufig eine fehllokalisierte Aldosteronsynthase auf. Eine lokale Unterdrückung der Aldosteronsynthaseexpression durch Task3 bei männlichen Task1-/- Mäusen ist daher denkbar. In vorhergehenden Studien konnte bereits veranschaulicht werden, dass der Task3-Kanal nicht allein für die Kompensation des Task1-Kanals verantwortlich sein kann. In dieser Versuchsreihe konnten diesbezüglich mit Trek1, Kcne3 und Kcne4 weitere Komponenten für einen tragfähigen Erklärungsansatz näher beleuchtet werden. In Zusammenschau der Ergebnisse zeigte sich, dass ein komplexes Zusammenspiel von verschiedenen Kaliumkanälen, Signalwegen und Transkriptionsfaktoren für die spezifische Expression der Aldosteronsynthase notwendig ist. Weiterführende Studien werden notwendig sein, um dieses Zusammenspiel näher zu charakterisieren und eine mögliche Bedeutung für den Hyperaldosteronismus beim Menschen zu überprüfen

Successful Treatment of Early Relapsed High-Risk AML After Allogeneic Hematopoietic Stem Cell Transplantation With Biomodulatory Therapy

Early relapse of acute myeloid leukemia (AML) after allogeneic hematopoietic stem cell transplantation (allo-HSCT) is an often unsuccessful therapeutic challenge. Since treatment options are few and efficacy is low, new approaches such as de novo allo-HSCT, targeted therapies and biomodulatory drugs have been developed, albeit prognosis is very poor. In this manuscript we present an unusual case of a patient with high-risk AML with an unbalanced jumping translocation and FLT3-TKD (low) mutation who presented with early relapse (FLT3 negative) after allo-HSCT, refractory to one cycle of azacytidine and discontinuation of immunosuppression (IS). As salvage therapy, the patient received a biomodulatory therapy consisting of low-dose azacytidine 75 mg/day (given s.c. d1-7 of 28), pioglitazone 45 mg/day orally, and all-trans-retinoic acid (ATRA) 45 mg/m(2)/day orally achieving a complete remission after two cycles of therapy. Even after cessation of treatment after 5 cycles, the patient remained in complete remission with full chimerism in peripheral blood and bone marrow for another 7 months. In conclusion, we report about an unusual case of long-lasting complete remission of early relapsed high-risk AML after allo-HSCT treated with azacytidine, pioglitazone and ATRA after standard of care treatment with HMA and discontinuation of IS failed

GPR Expression in Intestinal Biopsies From SCT Patients Is Upregulated in GvHD and Is Suppressed by Broad-Spectrum Antibiotics

Microbiota can exert immunomodulatory effects by short-chain fatty acids (SCFA) in experimental models of graft-versus-host disease (GvHD) after allogeneic hematopoietic stem cell transplantation (allo-SCT). Therefore we aimed to analyze the expression of SCFAs sensing G-protein coupled receptor GPR109A and GPR43 by quantitative PCR in 338 gastrointestinal (GI) biopsies obtained from 199 adult patients undergoing allo-SCT and assessed the interaction of GPR with FOXP3 expression and regulatory T cell infiltrates. GPR expression was strongly upregulated in patients with stage II-IV GvHD (p=0.000 for GPR109A, p=0.01 for GPR43) and at the onset of GvHD (p 0.000 for GPR109A, p=0.006 for GPR43) and correlated strongly with FOXP3 and NLRP3 expression. The use of broad-spectrum antibiotics (Abx) drastically suppressed GPR expression as well as FOXP3 expression in patients’ gut biopsies (p=0.000 for GPRs, FOXP3 mRNA and FOXP3+ cellular infiltrates). Logistic regression analysis revealed treatment with Abx as an independent factor associated with GPR and FOXP3 loss. The upregulation of GPRs was evident only in the absence of Abx (p=0.001 for GPR109A, p=0.014 for GPR43) at GvHD onset. Thus, GPR expression seems to be upregulated in the presence of commensal bacteria and associates with infiltration of FOXP3+ T regs, suggesting a protective, regenerative immunomodulatory response. However, Abx, which has been shown to induce dysbiosis, interferes with this protective response

IL6-receptor antibody tocilizumab as salvage therapy in severe chronic graft-versus-host disease after allogeneic hematopoietic stem cell transplantation: a retrospective analysis

Chronic graft-versus-host disease (cGvHD) remains the most relevant factor affecting survival after allogeneic hematopoietic stem cell transplantation (alloHSCT). Besides corticosteroids (and ibrutinib in the USA), there is no established therapy for cGvHD. Tocilizumab, a humanized IgG1 IL6-receptor antibody, has shown efficacy in acute GvHD and cGvHD. We retrospectively analyzed the efficacy and safety of tocilizumab for the treatment of advanced cGvHD. Eleven patients with severe steroid refractory cGvHD (median age 49; range 21-62 years) that received at least two prior lines of therapy for cGvHD (range 2-8 regimens) were treated with tocilizumab (q4w, dosage 8 mg/kg IV) with a median number of 15 cycles (range 2-31). NIH consensus criteria grading for cGvHD were recorded prior to tocilizumab administration and after 3, 6, and 12 months of therapy. All patients received additional concomitant immunosuppression (IS) but no new IS within the last 4 weeks before start of tocilizumab and response assessment was terminated before start of any new IS. The median number of days between alloHSCT and initiation of tocilizumab therapy was 1033 days. Organs involved at initiation of tocilizumab therapy were skin (100%, all grade 3), eyes (82%), fascia (82%), mouth (64%), lungs (55%), and genitals (18%). Overall, 7/10 patients (70%) showed partial remission, 2/10 patients (20%) showed progressive cGvHD, 1/10 patient (10%) showed mixed response, and 1 patient died due to sepsis before first response assessment 1.5 months after initiation of treatment. Four patients required subsequent new immunosuppressive treatment. Two patients developed bacterial sepsis, one of whom died. The overall survival and relapse-free survival were 82% with an average follow-up of 22 months (range 1.5-52 months). Tocilizumab seems a promising treatment option in advanced cGvHD but further evaluation within a phase II trial is required

Abatacept as salvage therapy in chronic graft-versus-host disease—a retrospective analysis

The immunomodulatory fusion protein abatacept has recently been investigated for the treatment of steroid-refractory chronic graft-versus-host disease (cGvHD) in a phase 1 clinical trial. We analyzed the safety and efficacy of abatacept for cGvHD therapy in a retrospective study with 15 patients who underwent allogeneic hematopoietic stem cell transplantation (allo-HSCT) and received abatacept for cGvHD with a median age of 49 years. Grading was performed as part of the clinical routine according to the National Institute of Health’s (NIH) consensus criteria at initiation of abatacept and 1, 3, 6, 9 and 12 months thereafter. The median time of follow-up was 191 days (range 55–393 days). Best overall response rate (ORR) was 40%. In particular, patients with bronchiolitis obliterans syndrome showed significant clinical improvement and durable responses following abatacept treatment with a response rate of 89% based on improvement in lung severity score (n = 6) or stabilized lung function (n = 4) or both (n = 3). Infectious complications CTCAE °III or higher were observed in 3/15 patients. None of the patients relapsed from the underlying malignancy. Thus, abatacept appears to be a promising treatment option for cGvHD, in particular for patients with lung involvement. However, further evaluation within a phase 2 clinical trial is required