Similar Survival Following HLA-Identical Sibling Transplantation for Standard Indication in Children with Haematologic Malignancies: A Single Center Comparison of Mobilized Peripheral Blood Stem Cell with Bone Marrow Transplantation

Abstract

Background: Peripheral blood stem cell (PBSC) grafts are increasingly used for autologous and allogeneic haematopoietic stem cell transplantation (alloHSCT) with the aim to hasten neutrophil and platelet engraftment and thereby to reduce transplant-related complications due to infections, bleeding and graft failure. Based on the paucity of data on PBSC transplantation in children we performed a retrospective single-center analysis comparing the outcome of children receiving mobilized PBSC from human leukocyte antigen (HLA)-identical sibling donors to bone marrow (BM) transplant recipients. Patients and Methods: Between 1996 and 2004, 16 children with haematologic malignancies and standard indication for alloHSCT underwent PBSC transplantation from HLA-identical sibling donors. The outcome of these children was compared to a historic control group of 19 bone marrow (BM) transplant recipients. Time to neutrophil engraftment, incidence of acute and chronic graft-versus-host disease (GvHD), relapse rate, transplant-related mortality, event-free and overall survival were analyzed. Results: Neutrophil engraftment was achieved significantly faster after PBSC compared to BM transplantation with a median time to neutrophil engraftment of 11 (range: 8-21) and 19 (16-44) days for the PBSC and BM cohort, respectively (p < 0.001). Two of 19 (11 %) BM recipients did not achieve primary neutrophil engraftment and both patients died due to infectious complications. The rate of clinically significant acute GvHD ≥ grade II was higher in the PBSC compared to the BM group (75 vs. 39 %; p = 0.045). Incidences of chronic GvHD (PBSC vs. BM: 60 vs. 44 %), death of disease (13 vs. 21 %) and death of complication (13 vs. 16 %) were comparable between both groups (p = ns). With a median follow up of 4.7 years (PBSC) and 10.2 years (BM) overall survival (PBSC vs. BM: 68.6 ± 13.5 vs. 63.2 ± 11.1 %; p = 0.65) and event-free survival (67.0 ± 12.1 vs. 63.2 ± 11.1 %; p = 0.80) is without demonstrable difference in both groups. Conclusions: Transplantation of PBSC compared to BM is associated with faster neutrophil engraftment and a higher rate of ≥ grade II acute GvHD. As overall survival and event-free survival is similar when using PBSC and BM, PBSC is an alternative stem cell source for HLA-identical sibling transplantation. Further prospective analyses with higher number of patients stratified according to well established risk factors are required to define the precise role of both stem cell sources for children with haematologic malignancies.

Zusammenfassung

Hintergrund: Periphere Blutstammzellen (PBSZ) werden zunehmend zur autologen und allogenen hämatopoetischen Stammzelltransplantation (alloSZT) eingesetzt, um ein rascheres leukozytäres und thrombozytäres Engraftment und damit eine Reduktion transplantationsbedingter Komplikationen wie Infektionen, Blutungen und Transplantatabstoßungen zu erreichen. Da bisher wenige Daten zum Einsatz von allogenen PBSZ bei Kindern vorliegen, wurde in einer retrospektiven monozentrischen Untersuchung das Ergebnis der PBSZ-Transplantation von HLA-identischen Geschwisterkindern mit dem der Knochenmark (KM)-Transplantation verglichen. Patienten und Methoden: In den Jahren 1996 bis 2004 erhielten 16 Kinder mit malignen hämatologischen Erkrankungen und einer Standardindikation für eine alloSZT eine PBSZ-Transplantation von einem HLA-identischen Geschwisterkind. Der klinische Verlauf dieser Kinder wurde mit dem einer historischen Kontrollgruppe von 19 Kindern verglichen, die eine HLA-identische KM-Transplantation erhalten haben. Auswertungsparameter waren die Zeit bis zum Engraftment der Leukozyten, die Inzidenz und Ausprägung von akuter und chronischer Spender-gegen-Empfänger-Erkrankung (GvHD), die Rückfallrate, die transplantationsbedingte Mortalität sowie das ereignisfreie Überleben und das Gesamtüberleben. Ergebnisse: Das leukozytäre Engraftment wurde nach einer PBSZ-Transplantation signifikant schneller erreicht als nach einer KM-Transplantation, die mediane Zeit bis zum Anwachsen der Granulozyten betrug 11 (Spannweite: 8-21) Tage in der PBSZ-Gruppe und 19 (16-44) Tage in der KM-Gruppe (p < 0,001). Bei zwei (11 %) der KM-Empfänger kam es zu keinem leukozytären Engraftment, beide Patienten sind aufgrund schwerer Infektionen verstorben. Die Inzidenz klinisch-relevanter, akuter GvHD ≥ Grad 2 war in der PBSZ-Gruppe signifikant höher als in der KM-Gruppe (75 vs. 39 %; p = 0,045). Die Inzidenz chronischer GvHD (PBSZ vs. KM: 60 vs. 44 %), krankheitsbedingter Todesfälle (13 vs. 21 %) und transplantationsbedingter Todesfälle (13 vs. 16 %) war in beiden Gruppen vergleichbar (p = ns). Nach einer medianen Beobachtungsdauer von 4,7 Jahren (PBSZ-Gruppe) bzw. 10,2 Jahren (KM-Gruppe) zeigt sich in beiden Gruppen ein ähnliches Gesamtüberleben (PBSZ vs. KM: 68,6 ± 13,5 vs. 63,2 ± 11,1 %; p = 0,65) und ereignisfreies Überleben (67,0 ± 12,1 vs. 63,2 ± 11,1 %; p = 0,80). Schlussfolgerungen: Die Transplantation von PBSZ führt im Vergleich zur KM-Transplantation zu einem schnelleren leukozytären Engraftment, jedoch gleichzeitig zu einer höheren Rate an klinisch relevanter, akuter GvHD. Aufgrund des ähnlichen Gesamtüberlebens und ereignisfreien Überlebens stellt die PBSZ-Transplantation eine Alternative zur Knochenmarktransplantation von HLA-identischen Geschwisterkindern dar. Zur genaueren Bestimmung der Wertigkeit der beiden Stammzellquellen für die alloSZT bei Kindern sind weiterführende prospektive Untersuchungen erforderlich, die neben höheren Patientenzahlen auch eine Stratifizierung der Kinder entsprechend der bekannten Risikofaktoren beinhalten müssen.

Key words

allogeneic haematopoietic stem cell transplantation - bone marrow transplantation - peripheral blood stem cell transplantation - haematologic malignancy - children

Schlüsselwörter

allogene hämatopoetische Stammzelltransplantation - Knochenmarktransplantation - periphere Blutstammzelltransplantation - hämatologische Neoplasie - Kinder

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