The aim of the presented experimental work was to study an acute cell and antibody- mediated immune response in recipients of abdominal aortic grafts treated by a new standardized clinical cryopreservation/slow thawing protocol used in the "Vascular graft transplant program in the Czech Republic" in a rat model. Another aim of our study was to compare the influence of two basic types of conservation protocols used in this program (cryopreservation/slow thawing protocol and cold-stored protocol) on the acute immune response after transplantation of such treated abdominal aortic grafts in rats. Cryopreserved abdominal aortic grafts were transplanted syngeneously between Lewis rats (CRYO-ISO group, cryopreservation period 172.6 days) and allogeneically between Brown-Norway and Lewis rats (CRYO-ALO group, cryopreservation period 179.3 days). The grafts were explanted on day 30 after transplantation and subsequently examined by histological and immunohistochemical methods, focusing on typical signs of acute rejection in the three basic layers of the aortic wall. We monitored the presence of endothelial cells, signs of intimal hyperplasia, tunica media thickness, the presence of necrosis and deposition of imunoglobulin class G in this layer, the number of CD4+, CD8+ and LEW MHC II+ immunocompetent cells...

Die vorliegende medizinische Dissertation untersucht nicht-invasive bildgebende Verfahren wie die konventionelle Sonographie, die Acoustic radiation force impulse (ARFI)-Elastographie sowie die Transiente Elastographie (TE) zur Detektion von Komplikationen in der Frühphase nach allogener Stammzelltransplantation. Dem kurativen Therapieansatz der Stammzelltransplantation steht ein hohes Komplikationspotential gegenüber. Besonders hepatobiliär treten Graft-versus-host Erkrankungen (GvHD) sowie Gefäßkomplikationen (VOD) auf. Der bisherige diagnostische Goldstandard, die Leberbiopsie, ist als invasives Verfahren mit einer hohen Intra- und Inter-Untersucher-Variabilität sowie der geringen Repräsentativität als Screeningmethode ungeeignet. Die Elastographieverfahren ARFI und TE als nicht-invasive Alternativen ermitteln die Lebergewebesteifigkeit als Surrogatparameter fibrotischer Veränderungen und wurden bereits in zahlreichen Studien als geeignete Diagnoseverfahren für Leberfibrose und -zirrhose unterschiedlicher Ätiologie definiert. Ziel dieser prospektiven Pilotstudie war die Evaluation der genannten Methoden zur Detektion von Frühkomplikationen nach allogener Stammzelltransplantation. Die Ergebnisse der Studie zeigen, dass sowohl die konventionelle Sonographie als auch die Transiente Elastographie pathologische Organveränderungen vor allem des hepatobiliären Systems detektieren können. Allerdings erscheinen diese Veränderungen unspezifisch. Es bestehen keine signifikanten Unterschiede zwischen Patienten mit und ohne Komplikationen. Anders bei der ARFI-Elastographie. Hier zeigten die Messwerte im linken Leberlappen signifikant höhere Werte bei Patienten mit Komplikationen. Zusammenfassend ist die ARFI-Elastographie zur Prädiktion möglicher Komplikationen nach allogener Stammzelltransplantation geeignet, sollte allerdings mit anderen diagnostischen Verfahren ergänzt werden.:III. Inhaltsverzeichnis I. Vorbemerkungen 2 II. Bibliographische Beschreibung 3 III. Inhaltsverzeichnis 4 IV. Abkürzungsverzeichnis 5 1. Einleitung 1.1. Hämatopoetische Stammzelltransplantation 6 2. Komplikationen nach allogener Stammzelltransplantation und deren Diagnostik 2.1. Akute Komplikationen 8 2.2. Akute und chronische Graft-versus-host Erkrankung 9 2.3. Hepatobiliäre Komplikationen 12 2.3.1. Veno-occlusive disease 12 2.3.2. Drug-induced liver injury 14 2.3.3. Problematik der Diagnostik 16 3. Risikostratifizierung bei Stammzelltransplantation 16 3.1. Karnovsky Index und Eastern Cooperative Oncology Group Index 16 3.2. Hematopoietic cell transplantation comorbidity index 17 3.3. Leberspezifisches Risikoassessment 18 4. Nicht-invasive Leberdiagnostik 19 4.1. Konventionelle Sonographie 19 4.2. Elastographie 20 4.2.1. Transiente Elastographie 21 4.2.2. Acoustic radiation force impulse imaging 22 5. Prospektive Studie: Sonographische Evaluation von Komplikationen in der Frühphase nach allogener Stammzelltransplantation 23 5.1. Methodik 24 5.2. Eigener Arbeitsanteil 24 6. Publikationsmanuskript 25 7. Zusammenfassung 32 8. Literaturverzeichnis 36 9. Selbständigkeitserklärung 44 10. Lebenslauf 45 11. Danksagung 46

Cancer immunotherapies utilize the capabilities of the immune system to efficiently target malignant cells. In recent years, chimeric antigen receptor (CAR) equipped T cells showed promising results against B cell lymphomas. Autologous CAR-T cells require patientspecific manufacturing and thus extensive production facilities, resulting in high priced therapies. Along with potentially severe side effects, these are the major drawbacks of CAR-T cells therapies. Natural Killer (NK) cells pose an alternative for CAR equipped immune cells. Since NK cells can be safely transferred from healthy donors to cancer patients, they present a suitable platform for an allogeneic “off-the-shelf” immunotherapy. However, administration of activated NK cells in cancer therapy has until now shown poor anti-cancer responses, especially in solid tumors. Genetic modifications such as CARs promise to enhance recognition of tumor cells, thereby increasing anti-tumor effects and improving clinical efficacy. Although the cell biology of T and NK cells deviates in many aspects, the development of CAR-NK cells frequently follows within the footsteps of CART cells, meaning that T cell technologies are simply adopted to NK cells. In this review, we underline the unique properties of NK cells and their potential in CAR therapies. First, we summarize the characteristics of NK cell biology with a focus on signaling, a fine-tuned interaction of activating and inhibitory receptors. We then discuss why tailored NK cellspecific CAR designs promise superior efficacy compared to designs developed for T cells. We summarize current findings and developments in the CAR-NK landscape: different CAR formats and modifications to optimize signaling, to target a broader pool of antigens or to increase in vivo persistence. Finally, we address challenges beyond NK cell engineering, including expansion and manufacturing, that need to be addressed to pave the way for CAR-NK therapies from the bench to the clinics.

Chronisches Nierenversagen kann zu einem endgültigen Funktionsverlust der Nieren führen. Nierenersatztherapien bleiben dabei die einzigen lebensrettenden Behandlungsmaßnahmen. Der globale Bedarf an Nierenorganen übersteigt jedoch bei weitem die Anzahl verfügbarer Spenderorgane. Humane induzierte pluripotente Stammzellen (hiPSC) stellen eine vielversprechende Quelle für die Generierung funktioneller Nierenzellen dar. Die hiPSC-abgeleiteten Nierenzellen könnten zukünftig für zelluläre Ersatztherapien verwendet werden. Innerhalb dieser Arbeit sollten die aus hiPSC-abgeleiteten Nierenzellen auf ihre Immunogenität überprüft werden. Dafür wurden hiPSC-Linien, reprogrammiert aus primären Urinzellen gesunder Spender, generiert. Die hiPSC wurden daraufhin in renale Vorläuferzellen (IM-Zellen) und proximale Tubuluszellen (PT-Zellen) differenziert. Die immunphänotypische Analyse ergab eine generell verminderte Expression immun-relevanter Gene verglichen zu adulten Urinzellen. Für die Immunigenitätsbestimmung wurden die Nierenzellen jeweils mit autologen oder allogenen Zellen des peripheren Blutes (PBMCs) kokultiviert. Die IM- sowie PT-Zell-Kokulturen mit PBMC gesunder Spender sowie von Patienten mit diabetischer Nephropathie ergaben keine Proliferation autoreaktiver sowie allogener T-Zellen, im Vergleich zu primäre Urinzellen mit gleichen HLA-Merkmalen. Des Weiteren wiesen IM- und PT-Zellen aktive immunsupprimierende Eigenschaften auf. Diese konnten in langzeit-kultivierten PT-Zellen nicht mehr beobachtet werden. Zusätzlich zeigten die hiPSC-abgeleiteten Nierenzellen eine Anfälligkeit gegenüber autologe sowie allogene natürliche Killerzellen (NK-Zellen). Diese Studie ergab erstmalig Einblicke in die Dynamiken der T- und NK-Zell-Antworten renal differenzierter hiPSC. Die hier gewonnenen Erkenntnisse können für die Entwicklung zukünftiger Therapien beitragen, um eine sichere Transplantation von hiPSC-abgeleiteten Nierenzellen, selbst im allogenen System, zu ermöglichen. / Kidneys are essential for numerous vital processes. Chronic damage can lead to end stage renal disease with the requirement of kidney replacement therapies. Kidneys are nowadays the most frequently transplanted human organs, however, the transplant demand is far exceeding the number of available donations. Human induced pluripotent stem cells (hiPSC) represent a promising alternative approach for the generation of functional renal differentiated cells suitable for autologous cell replacement therapies (CRT). Yet, the immunogenic potential of hiPSC and their progenies are among the major concerns. This study aimed to analyze immunogenic effects of hiPSC-derived renal cells in autologous and allogeneic settings in vitro. Therefor, primary urinary cells (pUC) from healthy donors were reprogrammed into hiPSC, which were differentiated into renal progenitors (IMC) and into proximal tubular cells (PTC). Immune-phenotypic characterization revealed overall reduced expression of immune-relevant genes in hiPSC and renal derivatives compared to pUC. Co-culture experiments of IMC or PTC with either autologous or allogeneic peripheral blood mononuclear cells of healthy donors or patients with diabetic nephropathy revealed no induction of T cell proliferation in comparison to pUC cells with the same HLA-types. IMC and PTC showed immunomodulatory effects on allogeneic T cell proliferation. These immunosuppressive capacities were lost in long-term cultivated PTC. hiPSC-derived renal cells showed to elicit autologous as well as for allogeneic natural killer cells (NK cells). This study provided insights about the immunogenic properties of hiPSC-derived renal cells. In vitro experiments revealed new hints about the dynamics of T- and NK cell responses dependent on the differentiation status of hiPSC-derived renal cells. These data show translational potential for the development of future CRT strategies aiming safe transplantation of hiPSC-derived renal cells across HLA barriers.

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal. / Thèse de doctorat effectuée en cotutelle au Département de Géographie Université de Montréal et à l'Institut Méditerranéen d'Écologie et de Paléoécologie Université de Droit, d'Économie et de Sciences d'Aix-Marseille 111 / La tourbière de Mirabel (basses terres du St-Laurent, Québec méridional) a été étudiée dans le but de préciser l'influence exercée par les différents paramètres autogènes et allogènes sur l'accumulation postglaciaire du carbone. (l) Les dynamiques végétales régionales révèlent un contrôle climatique général, modulé localement par le contexte paléogéographique, la physiographie et les processus écologiques. (2) L'histoire postglaciaire du climat régional fut reconstituée par la méthode des analogues modernes, contrainte par les fluctuations du niveau du lac Hertel (Mont St-Hilaire). Les résultats obtenus témoignent d'un important réchauffement entre 13 000 et 11 000 cal. BP, d'un optimum thermique autour de 8000 cal. BP, et de deux périodes sèches (10 000-6500 et 5000-3000 cal. BP). (3) Les dynamiques postglaciaires internes de la tourbière furent indépendamment reconstituées en trois dimensions par l'analyse pluridisciplinaire de sept profils. Ces derniers montrent des successions végétales similaires, conformes au modèle de terrestrialisation, mais asynchrones. Ils témoignent en outre de conditions de surface très humides avant 6700 cal. BP, suivies de nombreuses fluctuations asynchrones sur l'ensemble du site. L'accumulation du carbone présente en revanche des tendances similaires dans tous les profils, caractérisées par de fortes accumulations avant 6200 cal. BP (moyennes de 7.1 à 19.1 gC.m .an'1) et de faibles accumulations depuis (moyennes de 2.7 à 6.3 gC.m'2.an ). (4) Les différentes conditions postglaciaires du développement de la tourbière sont confrontées. L'accumulation du carbone paraît avoir été essentiellement contrôlée par les interrelations entre la physiographie (alimentation minérotrophe initiale) et les processus autogènes, qui ont progressivement isolé la végétation tourbigène de la nappe phréatique. Notamment, ni le climat, ni les feux ne semblent avoir joué de rôle significatif. / Mirabel bog (St. Lawrence lowlands, southern Quebec) was studied with the aim to specify the influences exerted by the different autogenic and allogenic parameters on postglacial carbon accumulation. (1) Regional vegetation dynamics reveal a general climatic control, locally modified by the palaeogeographical context, physiography and ecological processes. (2) The postglacial history of the regional climate was reconstructed by the modem analogues method, constrained by the water level fluctuations of Lac Hertel (Mont St- Hilaire). Obtained results provide evidence for an important climate improvement between 13 000 and 11 000 cal. BP, a thermal optimum around 8000 cal. BP and two dry periods (10000-6500 and 5000-3000 cal. BP). (3) Postglacial internal dynamics were independently reconstmcted in three dimensions by the multidisciplinary analysis of seven profiles. They show similar plant successions, conforming to the terrestrialisation model but were asynchronous. They moreover attest the occurrence of very humid conditions prior to 6700 cal. BP, followed by numerous asynchronous fluctuations throughout the site. By contrast, carbon accumulation presents similar trends in all proiïles, characterised by high accumulation rates prior to 6200 cal. BP (averages from 7.1 to 19.1 gC.m .year ) and low rates since this date (averages from 2.7 to 6.3 gC.m'2.year-l). (4) The different postglacial conditions of peatland development arc coirfronted. Carbon accumulation appears to have been essentially controlled by the interplay between physiography (initial minerotrophic supply) and autogenic processes, which progressively isolated the peat-forming vegetation from groundwater. Notably, neither climate nor fire seem to have played a significant role.

Targeting mycophenolate mofetil for graft-versus-host disease prophylaxis after allogenic blood stem cell transplantation

Targeting mycophenolate mofetil for graft-versus-host disease prophylaxis after allogenic blood stem cell transplantation:II Deckblatt III Gutachterblatt IV Widmung V Inhaltsverzeichnis VI.1 Publikation VI.2 Original-Artikel VII Abkürzungsverzeichnis VII.1 Selbständigkeitserklärung VII.2 Erklärung über den Eigenanteil bei Erstellung des Manuskriptes VII.3 Lebenslauf VII.4 Danksagung VII.5 Thesen