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Klin Padiatr 2013; 225(03): 127-132
DOI: 10.1055/s-0033-1333754
Original Article
© Georg Thieme Verlag KG Stuttgart · New York

Normalized Transcranial Doppler Velocities, Stroke Prevention and Improved Pulmonary Function after Stem Cell Transplantation in Children with Sickle Cell Anemia

Normalisierung intrazerebraler Blutflussgeschwindigkeiten, Schlaganfallprophylaxe und verbesserte Lungenfunktion durch Stammzelltransplantation bei Kindern mit Sichelzellanämie
M. Mynarek
1   Kinderheilkunde, Pädiatrische Hämatologie u. Onkologie, Medizinische Hochschule Hannover, Germany
,
C. Bettoni da Cunha Riehm
1   Kinderheilkunde, Pädiatrische Hämatologie u. Onkologie, Medizinische Hochschule Hannover, Germany
,
F. Brinkmann
2   Pädiatrische Pneumologie, Allergologie, Immunologie und Neonatologie, Medizinische Hochschule Hannover, Germany
,
K. Weißenborn
3   Klinik für Neurologie, Medizinische Hochschule Hannover, ­Germany
,
M. Tell-Lüersen
4   Institut für Transfusionsmedizin, Medizinische Hochschule ­Hannover, Germany
,
H.-G. Heuft
4   Institut für Transfusionsmedizin, Medizinische Hochschule ­Hannover, Germany
,
B. Maecker-Kolhoff
1   Kinderheilkunde, Pädiatrische Hämatologie u. Onkologie, Medizinische Hochschule Hannover, Germany
,
K.-W. Sykora
1   Kinderheilkunde, Pädiatrische Hämatologie u. Onkologie, Medizinische Hochschule Hannover, Germany
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Publikationsverlauf

Publikationsdatum:
26. April 2013 (online)

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Abstract

Background:

Abnormal transcranial Doppler velocities (TCD) indicate an increased risk of stroke in patients with sickle cell anemia (SCA) and require regular blood transfusions. Hematopoietic stem cell transplantation (HSCT) is under discussion as an alternative to chronic transfusion in these patients.

Patients and methods:

This retrospective analysis includes 9 patients with SCA undergoing HSCT at a single center in Germany. Special focus was given to the neurologic follow-up and to the results of TCD studies.

Results:

High risk of stroke or previous stroke was an HSCT-indication in 8 of 9 patients, although most patients had more than one indication for HSCT. TCD was normalized in all 5 patients after HSCT in whom this test was available. None of the patients developed a stroke after HSCT. No further strokes occurred even in patients that experienced recurrent strokes during chronic transfusion before HSCT. 2 of the 9 patients received a 10/10 HLA-matched unrelated donor graft, the others matched related grafts.

All patients were alive, free of SCA symptoms and transfusion-independent with stable chimerism 3–11 years after HSCT. Pulmonary function tests normalized in 1 patient with severe sickle cell lung disease.

Conclusion:

HSCT is able to prevent stroke in patients with SCA. Its perspectives and limitations should be discussed early during the treatment of a patient with complicated SCA.

Zusammenfassung

Hintergrund:

Erhöhte intrazerebrale Blutflussgeschwindigkeiten (IZF) prädisponieren bei Patienten mit Sichelzellanämie zu Schlaganfällen, und entsprechende Patienten werden routinemäßig mit wiederholten (Austausch-)Transfusionen behandelt. Die hämatopoetische Stammzelltransplantation (SZT) könnte eine therapeutische Alternative für diese Patienten sein.

Patienten und Methoden:

Diese retrospektive Analyse beinhaltet 9 Patienten mit Sichel­zellanämie, die an einem deutschen Zentrum eine hämatopoetische Stammzelltransplantation er­halten haben. Ein Schwerpunkt der Analyse lag auf dem neurologischen Verlauf und der Analyse der Ergebnisse der IZF.

Ergebnisse:

Ein erhöhtes Schlaganfallrisiko war die Indikation zur SZT bei 8 von 9 Patienten, obwohl die meisten mehr als eine Indikation zur SZT hatten. Bei 5 Patienten, bei denen erhöhte IZF vor der SZT bekannt waren, normalisierten sich diese nach der SZT. Kein Patient entwickelte einen Schlaganfall nach SZT, insbesondere auch dann nicht, wenn es bereits vor SZT trotz suffizienter Transfusions­therapie zu rezidivierenden Schlaganfällen gekommen war. 2 Patienten erhielten ein Stammzellpräparat von 10/10 HLA-identischen, unverwandten Spen­dern, die übrigen von HLA-identischen, verwand­ten Spendern.

3–11 Jahre nach Transplantation sind alle Patienten am Leben, transfusionsunabhängig und symptomfrei. Bei einem Patienten mit deutlich reduzierter Lungenfunktion normalisierte sich diese nach SZT.

Schlussfolgerung:

Die SZT kann Schlaganfälle bei Patienten mit Sichelzellanämie verhindern. Deshalb sollten ihre Möglichkeiten und Einschränkungen mit Eltern und Patienten früh diskutiert werden, wenn sich ein komplizierter Verlauf abzeichnet.

Key words

sickle cell anemia - stem cell transplantation - stroke - transcranial doppler

Schlüsselwörter

Sichelzellanämie - Stammzelltransplantation - Schlaganfall - transkranieller Doppler

Supplementary material

 

  • References

  • 1 Abboud MR, Yim E, Musallam KM et al. Discontinuing prophylactic transfusions increases the risk of silent brain infarction in children with sickle cell disease: data from STOP II. Blood 2011; 118: 894-898
    CrossrefPubMedGoogle Scholar
  • 2 Adams RJ, Brambilla D. and Optimizing Primary Stroke Prevention in Sickle Cell Anemia STOP 2 Trial Investigators. Discontinuing prophylactic transfusions used to prevent stroke in sickle cell disease. N Engl J Med 2005; 353: 2769-2778
    CrossrefPubMedGoogle Scholar
  • 3 Adams RJ, McKie V, Nichols F et al. The use of transcranial ultrasonography to predict stroke in sickle cell disease. N Engl J Med 1992; 326: 605-610
    CrossrefPubMedGoogle Scholar
  • 4 Adams R, McKie V, Carl E. Long-term stroke risk in children with sickle cell disease screened with transcranial Doppler. Ann Neurol 1997; 42: 699-704
    CrossrefPubMedGoogle Scholar
  • 5 Adams R, McKie V, Hsu L et al. Prevention of a first stroke by transfusions in children with sickle cell anemia and abnormal results on transcranial Doppler ultrasonography. N Engl J Med 1998; 339: 5-11
    CrossrefPubMedGoogle Scholar
  • 6 Amrolia PJ, Almeida A, Davies SC et al. Therapeutic challenges in childhood sickle cell disease. Part 2: a problem-orientated approach. Br J Haematol 2003; l 120: 737-743
    CrossrefPubMedGoogle Scholar
  • 7 Amrolia PJ, Almeida A, Halsey C et al. Therapeutic challenges in childhood sickle cell disease. Part 1: current and future treatment options. Br J Haematol 2003; 120: 725-736
    CrossrefPubMedGoogle Scholar
  • 8 Angelucci E, Pilo F, Targhetta C et al. Hematopietic Stem Cell Transplantation in Thalassemia and Related Disorders. Med J Hematol Inf Dis 2009; 1: e2009015
    PubMedGoogle Scholar
  • 9 Aygun B, Padmanabhan S, Paley C et al. Clinical significance of RBC alloantibodies and autoantibodies in sickle cell patients who received transfusions. Transfusion 2002; 42: 37-43
    CrossrefPubMedGoogle Scholar
  • 10 Bernaudin F, Socie G, Kuentz M et al. Long-term results of related myeloablative stem-cell transplantation to cure sickle cell disease. Blood 2007; 110: 2749-2756
    CrossrefPubMedGoogle Scholar
  • 11 Bolaños-Meade J, Fuchs EJ, Luznik L et al. HLA-haploidentical bone marrow transplantation with post-transplant cyclophosphamide expands the donor pool for patients with sickle cell disease. Blood 2012; 120: 4285-4291
    CrossrefPubMedGoogle Scholar
  • 12 Cario H, Grosse R, Janßen G et al. S2-Leitlinie zur Diagnostik und Therapie der sekundären Eisenüberladung bei Patienten mit angeborenen Anämien. Klin Padiatr 2010; 222: 399-406
    Artikel in Thieme ConnectPubMedGoogle Scholar
  • 13 Debaun MR, Armstrong FD, McKinstry RC et al. Silent cerebral infarcts: a review on a prevalent and progressive cause of neurologic injury in sickle cell anemia. Blood 2012; 119: 4587-4596
    CrossrefPubMedGoogle Scholar
  • 14 Dickerhoff R, Kremens B. Indikation zur Knochenmarktransplantation bei Sichelzellanämie. Klin Padiatr 2008; 206: 296-298
    Artikel in Thieme ConnectPubMedGoogle Scholar
  • 15 Fitzhugh CD, Lauder N, Jonassaint JC et al. Cardiopulmonary complications leading to premature deaths in adult patients with sickle cell disease. Am J Hematol 2010; 85: 36-40
    PubMedGoogle Scholar
  • 16 Hönig M, Schulz A, Friedrich W. Hematopoietic Stem Cell Transplantation for Severe Combined Immunodeficiency. Klin Padiatr 2011; 223: 320-325
    Artikel in Thieme ConnectPubMedGoogle Scholar
  • 17 Horan JT, Liesveld JL, Fenton P et al. Hematopoietic stem cell transplantation for multiply transfused patients with sickle cell disease and thalassemia after low-dose total body irradiation, fludarabine, and rabbit anti-thymocyte globulin. Bone Marrow Transplant 2005; 35: 171-177
    CrossrefPubMedGoogle Scholar
  • 18 Hsieh MM, Fitzhugh CD, Tisdale JF. Allogeneic hematopoietic stem cell transplantation for sickle cell disease: the time is now. Blood 2011; 118: 1197-1207
    CrossrefPubMedGoogle Scholar
  • 19 Krishnamurti L, Abel S, Maiers M et al. Availability of unrelated donors for hematopoietic stem cell transplantation for hemoglobinopathies. Bone Marrow Transplant 2003; 31: 547-550
    CrossrefPubMedGoogle Scholar
  • 20 Lehmberg K, Steinhausen B, Janka G. From Neonates to Adolescents – The Diagnostic Significance of Pitted Erythrocytes in Hyposplenic and Asplenic Children. Klin Padiatr 2007; 219: 339-342
    Artikel in Thieme ConnectPubMedGoogle Scholar
  • 21 Lucarelli G, Gaziev J, Isgrò A et al. Allogeneic cellular gene therapy in hemoglobinopathies – evaluation of hematopoietic SCT in sickle cell anemia. Bone Marrow Transplant 2012; 47: 227-230
    CrossrefPubMedGoogle Scholar
  • 22 Maecker B, Meissner B, da Cunha-Riehm C et al. Severe graft failure presumably due to phenytoin-induced hypersensitivity syndrome in two patients after bone marrow transplantation. Bone Marrow Transplant 2008; 41: 833-835
    CrossrefPubMedGoogle Scholar
  • 23 Manci EA, Culberson DE, Yang YM et al. Causes of death in sickle cell disease: an autopsy study. Br J Haematol 2003; 123: 359-365
    CrossrefPubMedGoogle Scholar
  • 24 Miller ST, Wright E, Abboud M et al. Impact of chronic transfusion on incidence of pain and acute chest syndrome during the Stroke Prevention Trial (STOP) in sickle-cell anemia. J Pediatr 2001; 139: 785-789
    PubMedGoogle Scholar
  • 25 Modell B, Khan M, Darlison M. Survival in beta-thalassaemia major in the UK: data from the UK Thalassaemia Register. Lancet 2000; 355: 2051-2052
    CrossrefPubMedGoogle Scholar
  • 26 Mueller EB, Niethammer K, Rees D et al. Orbital Compression Syndrome in Sickle Cell Crisis. Klin Padiatr 2009; 221: 308-309
    Artikel in Thieme ConnectPubMedGoogle Scholar
  • 27 Nasa GL, Caocci G, Argiolu F et al. Unrelated donor stem cell transplantation in adult patients with thalassemia. Bone Marrow Transplant 2005; 36: 971-975
    CrossrefPubMedGoogle Scholar
  • 28 Nietert PJ, Abboud MR, Silverstein MD et al. Bone marrow transplantation versus periodic prophylactic blood transfusion in sickle cell patients at high risk of ischemic stroke: a decision analysis. Blood 2000; 95: 3057-3064
    PubMedGoogle Scholar
  • 29 Ohene-Frempong K, Weiner SJ, Sleeper LA et al. Cerebrovascular accidents in sickle cell disease: rates and risk factors. Blood 1998; 91: 288-294
    PubMedGoogle Scholar
  • 30 Panepinto JA, Walters MC, Carreras J et al. Matched-related donor transplantation for sickle cell disease: report from the Center for International Blood and Transplant Research. Br J Haematol 2007; 137: 479-485
    CrossrefPubMedGoogle Scholar
  • 31 Paulides M, Langer T, Lang P et al. Individualised Follow-Up for Patients after Haematopoietic Stem Cell Transplantation (HSCT) and Treatment for Relapse of Cancer. Klin Padiatr 2012; 224: 115
    PubMedGoogle Scholar
  • 32 Powars D, Weidman JA, Odom-Maryon T et al. Sickle cell chronic lung disease: prior morbidity and the risk of pulmonary failure. Medicine 1988; 67: 66-76
    PubMedGoogle Scholar
  • 33 Quinn CT, Rogers ZR, McCavit TL et al. Improved survival of children and adolescents with sickle cell disease. Blood 2010; 115: 3447-3452
    CrossrefPubMedGoogle Scholar
  • 34 Ruggeri A, Eapen M, Scaravadou A et al. Umbilical Cord Blood Transplantation for Children with Thalassemia and Sickle Cell Disease. Biol Blood Marrow Transplant 2011; 17: 1375-1382
    CrossrefPubMedGoogle Scholar
  • 35 Vermylen C, Cornu G, Ferster A et al. Haematopoietic stem cell transplantation for sickle cell anaemia: the first 50 patients transplanted in Belgium. Bone Marrow Transplant 1998; 22: 1-6
    CrossrefPubMedGoogle Scholar
  • 36 Walters MC, Storb R, Patience M et al. Impact of bone marrow transplantation for symptomatic sickle cell disease: an interim report. Multicenter investigation of bone marrow transplantation for sickle cell disease. Blood 2000; 95: 1918-1924
    PubMedGoogle Scholar
  • 37 Ware RE, Helms RW. Stroke With Transfusions Changing to Hydroxyurea (SWiTCH). Blood 2012; 119: 3925-3932
    CrossrefPubMedGoogle Scholar