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Analysis of peripheral tolerance signature early after transplantation to identify low risk patients

Vor kurzem konnten wir zeigen, dass "operational" tolerante nierentransplantierte Patienten, d.h. Patienten, die trotz abgesetzter immunsupppressiver Therapie ihr Transplantat nicht abstoßen, ein charakteristisches Genexpressionsmuster in peripheren Blutleukozyten aufweisen. Dies ist unter anderem verbunden mit einer erhöhten Frequenz nicht-aktivierter potentiell regulatorischer B-Zellen im Blut.

Specific gene expression signature of operationally tolerant transplant patients
mRNA-Microarray analysis of whole blood samples from 1) operationally tolerant patients without immunosuppression (red squares), 2) quasi tolerant patients receiving only low-dose steroids (light red squares), 3) stable stable patients receiving calcineurin inhibitor -CNI -based immunosuppression (light blue squares), 4) stable patients patients receiving CNI-free immunosuppression, 5) chronically rejecting patients (green squares) and 6) helathy controls (yellow squares). Total RNA of blood samples collected into Paxgene tubes was isolated and reverse transcribed and subjected to Microarray analyses using whole genome Agilent Arrays.

Weitere Voruntersuchungen ergaben, dass auch Proben einiger Patienten unter Immunsuppression bereits im ersten Jahr nach Transplantation diese Genexpressionssignatur aufweisen. Das deutet darauf hin, dass diese Signatur auch für eine frühe Optimierung der immunsuppressiven Therapie von nierentransplantierten Patienten benutzt werden kann.

Time-dependent increase in gene expression of tolerance-associated genes in some kidney transplant patients during the first year after transplantation. Total RNA of blood samples collected into Paxgene tubes at various time points during the first year after transplantation was isolated and reverse transcribed and subjected to Microarray analyses using whole genome Agilent Arrays. In some patients (e.g. P07, P16) a continous increase in expression of the tolerance signature (displayed as an increase in signal intensity with the shift from green to red) was detectable.

Innerhalb des Verbundprojektes e:Kid werden wir deshalb eine RNA/cDNA Biobank aus über 3000 Proben nierentransplantierter Patienten generieren. An diesen Proben wird eine Multiplex qRT-PCR zum Nachweis der "Toleranz-Genexpressionssignatur" durchgeführt. Die erhobenen Daten werden mit den klinischen Parametern der Patienten verglichen, um die jeweilige Immunreaktivität vorherzusagen. Nach statistischer Auswertung und mathematischer Modellierung in Zusammenarbeit mit den anderen Verbundprojektpartnern, werden vielversprechende Genmarker in einer prospektiven Studie validiert.

Keywords: Transplantation, Tolerance, mRNA Expression, B cells, T cells