Tomotherapy and Hematopoietic Stem Cells for Tolerance to Kidney Transplants

造血干细胞与肾移植耐受的关系 摘要 本项目的首要目标是开发一种免疫耐受诱导方案， 恒河猴移植，并阐明诱导和维持的潜在机制 混合嵌合体和耐受性。主要假设是对MHC错配的耐受性 肾移植可以安全有效地通过建立一个混合嵌合状态， 已确立的移植后非清髓性、基于螺旋断层放疗的全淋巴照射（TLI） 基于预处理方案，随后进行供体骨髓-CD 34+造血细胞（HSC）输注。 在 此外，我们还将阐明宿主免疫调节特性的机制， 成功的HSC植入和嵌合状态的维持。我们建议通过以下方法来验证我们的假设 具体目标：1.） 联合骨髓造血细胞/肾移植，以确定 恒河猴接受完全无关供体肾移植后达到嵌合体的比例 （无GVHD），并且可以停用所有免疫抑制药物超过2年， 维持正常的同种异体移植物功能和无排斥反应。我们将测量混合嵌合状态， 受体作为移植后时间的函数，并根据各种外周血和骨髓细胞 使用DNA（STR）分析和流式细胞术使用恒河猴MHC I类特异性抗体 供体的Mamu等位基因。 2)免疫监测、免疫病理学和免疫能力。 我们将：a.） 确定由基于TLI的免疫抑制剂诱导的宿主骨髓细胞的早期受体免疫调节变化。 与骨髓移植成功相关的预处理方案，B）确定是否混合 嵌合状态诱导宿主树突状细胞获得供体MHC I类抗原和PD-LI的变化 在撤销免疫抑制期间和之后的连续时间点的表达，c.） 表征 通过分析系列肾移植物活检，发展肾移植物免疫和非免疫损伤，以及 d.）通过测试确定免疫抑制药物停药后受体免疫能力的程度 T细胞对巨细胞病毒抗原和破伤风类毒素应答。 通过这个获得的知识 恒河猴耐受性诱导方案，包括潜在的免疫学机制，将具有直接的 与各种已故捐赠者的移植有关 此外，它还将为医疗保健开辟新的道路 创新和交付将大大有利于移植患者和其他患者群体。

Tomotherapy and Hematopoietic Stem Cells for Tolerance to Kidney Transplants    ABSTRACT      The  overarching  goal  of  this  project  is  to  develop  a  tolerance  induction  protocol  for  MHC  disparate  kidney  transplants in rhesus macaques and to elucidate the underlying mechanisms of the induction and maintenance  of mixed chimerism and tolerance in this model. The primary hypothesis is that tolerance to MHC mismatched  kidney transplants can be safely and effectively achieved by establishing a mixed chimeric state using a newly  established  post‐transplant  non‐myeloablative,  helical  tomotherapy‐based  total  lymphoid  irradiation  (TLI)‐ based  conditioning  regimen  followed  by  donor  bone  marrow‐CD34+  hematopoietic  cell  (HSC)  infusions.  In  addition,  we  will  elucidate  mechanisms  of  host  immunoregulatory  characteristics  that  are  associated  with  successful HSC engraftment and maintenance of the chimeric state. We propose to test our hypotheses by means  of  2  specific  aims:  1.)  Combined  Bone  Marrow  Hematopoietic  Cell/Kidney  Transplants  to determine  the  proportion of rhesus macaque recipients of disparate unrelated donor kidney transplants that achieve chimerism  (without  GVHD)  and  can  be  withdrawn  from  all  immunosuppressive  drugs  for  greater  than  2  years  while  maintaining normal allograft function and without rejection. We will measure the state of mixed chimerism in  recipients as a function of time post‐transplant and according to various peripheral blood and bone marrow cell  types  using  DNA  (STR)  analysis,  and  with  flow  cytometry  using  rhesus  antibodies  specific  for  MHC  class  I  Mamu alleles of the donor.  2) Immune Monitoring, Immunopathology and Immunocompetence.  We will: a.)  determine  early  recipient  immunoregulatory  changes  of  host  myeloid  cells  induced  by  the  TLI‐based  conditioning regimen that correlate with the success of bone marrow engraftment, b.) determine if the mixed  chimeric  state  induces  changes  of  host  dendritic  cell  acquisition  of  donor  MHC  class  I  antigen  and  PD‐LI  expression  at  serial  time  points  during  and  after  withdrawing  immunosuppression,  c.)  characterize  the  development of renal allograft immune and non‐immune injury by analysis of serial renal allograft biopsies, and  d.) determine the degree of recipient immune‐competency after immunosuppressive drug withdrawal by testing  the  recall  T  cell  responses  to  cytomegalovirus  antigens  and  tetanus  toxoid.  Knowledge  gained  through  this  rhesus  tolerance  induction  protocol,  including  the  underlying  immunological  mechanisms,  will  have  direct  relevance  to  a  variety  of  deceased  donor  transplants.  Furthermore,  it  will  set  a  new  course  of  healthcare  innovation and delivery that will greatly benefit transplant patients, and other patient populations.