Zu den häufigsten Komplikationen nach Herztransplantation gehören Abstoßungsreaktionen, die Transplantatvaskulopathie, Infektionen, Tumorerkrankungen und Nierenfunktionsstörungen. Der Großteil dieser Komplikationen steht im direkten Zusammenhang mit immunologischen Ereignissen bzw. einer unzureichend eingestellten Immunsuppression. Die klinische Nachsorge herztransplantierter Patienten zielt darauf ab, deren Langzeitüberleben zu sichern, indem Komplikationen wie Abstoßungsreaktionen und Infektionen frühzeitig erkannt und behandelt werden. Die Etablierung und Anwendung eines Immunmonitorings bei der Behandlung herztransplantierter Patienten kann in mehrfacher Hinsicht eine Verbesserung in der Patientenversorgung ermöglichen. Bisher wird diese Möglichkeit noch nicht ausreichend genutzt, könnte aber zu einer patientenspezifischeren Versorgung führen, die in der Transplantationsmedizin seit vielen Jahren gefordert wird. Mögliche Gründe dafür, dass ein Immunmonitoring nach Herztransplantation im klinischen Alltag bisher nur geringfügig angewendet wird, sind einerseits das unzureichende Wissen über transplantationsimmunologische Prozesse und andererseits der Mangel gut etablierter und komplexer Messmethoden. Aus diesem Grund wurden ausgewählte wissenschaftliche Fragen untersucht, die eine Verbesserung der Risikoabschätzung für Abstoßungsreaktionen ermöglichen, die pharmakodynamischen Effekte neuer Immunsuppressiva erfassen und die patientenspezifische Immunreaktion der immunomodulatorischen Intervention am Beispiel der extrakorporalen Photopherese belegen.:Inhaltsverzeichnis Abkürzungsverzeichnis...5 1. Einführung in die Thematik...7 1.1. Daten und Fakten zur Herztransplantation...7 1.2. Komplikationen nach Herztransplantation...8 1.3. Notwendigkeit und klinische Vorteile des Immunmonitorings...11 2. Wissenschaftliche Fragestellung...13 3. Einführung in die durchgeführten wissenschaftlichen Untersuchungen...15 3.1. Spezielle immunologische Aspekte nach Herztransplantation...15 3.2. Analyse pharmakodynamischer Effekte von mTOR-Inhibitoren auf T-Zellen: Der phospho-S6RP-Assay...21 3.3. Immunologisches Monitoring der extrakorporalen Photopherese...24 4. Originalarbeiten...28 4.1. Klinischer Nutzen der durchflusszytometrischen Bestimmung dendritischer Zellpopulationen im peripheren Blut nach Organtransplantation...28 4.1.1. Clinical value of flow cytometric assessment of dendritic cell subsets in peripheral blood after solid organ transplantation...28 4.1.2. Diskussion...32 4.2. Bewertung immunologischer Biomarker im ersten Jahr nach Herztransplantation...33 4.2.1. Assessment of immunological biomarkers in the first year after heart transplantation...33 4.2.2. Diskussion...42 4.3. Identifikation des immunologischen Profils bei abstoßungsfreier Herztransplantation...44 4.3.1. Identification of the immunological profile in rejection-free heart transplantation...44 4.3.2. Diskussion...53 4.4. Everolimus-induzierte Effekte auf das Immunsystem nach Herztransplantation: Ein mögliches Monitoring-Tool für Risikopatienten für Transplantatabstoßungen...56 4.4.1. Everolimus-induced immune effects after heart transplantation: a possible tool for clinicians to monitor patients at risk for transplant rejection...56 4.4.2. Diskussion...68 4.5. Immunologisches Monitoring bei extrakorporaler Photopherese nach Herztransplantation...70 4.5.1. Immunological monitoring of extracorporal photopheresis after heart transplantation...70 4.5.2. Diskussion...80 4.6. Indikationsspezifische immunomodulatorische Effekte der extrakorporalen Photopherese: Eine Pilotstudie bei herztransplantierten Patienten...83 4.6.1. Indication-specific immunomodulatory effects of extracorporeal photopheresis: A pilot study in heart transplanted patients...83 4.6.2. Diskussion...93 4.7. Immunmonitoring-Assay für die optimierte extrakorporale Photopherese nach Herztransplantation...94 4.7.1. Immune monitoring assay for extracorporeal photopheresis treatment optimization after heart transplantation...94 4.7.2. Diskussion...105 4.8. Validierung eines Assays für das pharmakodynamische Monitoring von mTOR-Inhibitoren mittels phosphoryliertem ribosomalen Protein S6 im peripheren humanen Blut...107 4.8.1. Assay validation of phosphorylated S6 ribosomal protein for a pharmacodynamic monitoring of mTOR-inhibitors in peripheral human blood...107 4.8.2. Diskussion...115 4.9. Der Effekt von Störfaktoren auf einen Phospho-flow Assay für das therapeutische Medikamenten-Monitoring des mTOR-Inhibitors Everolimus mittels ribosomalem Protein S6 bei herztransplantierten Patienten...117 4.9.1. Effect of confounding factors on a phospho-flow assay of ribosomal S6 protein for therapeutic drug monitoring of the mTOR-inhibitor everolimus in heart transplanted patient...117 4.9.2. Diskussion...125 5. Schlussfolgerungen...128 Literaturverzeichnis...136 Eidesstattliche Erklärungen zu vorgelegten Habilitationsschrift...152 Lebenslauf...153 Danksagung...155

Das Auftreten manifester transplantationsassoziierter thrombotischer Mikroangiopathie sowie das Auftreten leichterer, zumeist subklinischer mikroangiopathischer Veränderungen wurde in einem Kollektiv von Patienten untersucht, die zur Behandlung einer steroidrefraktären oder abhängigen akuten oder chronischen GvHD nach allogener Stammzelltransplantation eine Therapie mit extrakorporalen Photopheresen erhielten. Subklinische mikroangiopathische Schädigung wurde durch ein auf den Messwerten von Fragmentozyten, Thrombozyten sowie der LDH-Aktivität beruhendes Bewertungsschema festgestellt. Das Auftreten von ausgeprägten mikroangiopathischen Veränderungen (Schweregrad 2) ging mit einem erniedrigten Gesamtüberleben einher. Die Reduktion der Steroiddosis und die Verringerung der GvHD-Manifestationen wurden als Parameter für die Wirksamkeit der ECP analysiert. Ihre Effektivität wurde bestätigt. Trotz der nachgewiesenen Effektivität der ECP in der Kontrolle der GvHD zeigte sich eine Tendenz zur Zunahme mikroangiopathischer Veränderungen unter Therapie mit ECP, in Einzelfällen mit schwerwiegenden klinischen Konsequenzen.