Toxicities have limited the use of allogeneic hematopoietic cell transplantation (HCT) to younger, medically fit patients. In a canine HCT model, a combination of postgrafting mycophenolate mofetil (MMF) and cyclosporine (CSP) allowed stable allogeneic engraftment after minimally toxic conditioning with low-dose (200 cGy) total-body irradiation (TBI). These findings, together with the known antitumor effects of donor leukocyte infusions (DLIs), led to the design of this trial. Forty-five patients (median age 56 years) with hematologic malignancies, HLA-identical sibling donors, and relative contraindications to conventional HCT were treated. Immunosuppression involved TBI of 200 cGy before and CSP/MMF after HCT. DLIs were given after HCT for persistent malignancy, mixed chimerism, or both. Regimen toxicities and myelosuppression were mild, allowing 53% of eligible patients to have entirely outpatient transplantations. Nonfatal graft rejection occurred in 20% of patients. Grades II to III acute graft-versus-host disease (GVHD) occurred in 47% of patients with sustained engraftment. With median follow-up of 417 days, survival was 66.7%, nonrelapse mortality 6.7%, and relapse mortality 26.7%. Fifty-three percent of patients with sustained engraftment were in complete remission, including 8 with molecular remissions. This novel allografting approach, based on the use of postgrafting immunosuppression to control graft rejection and GVHD, has dramatically reduced the acute toxicities of allografting. HCT with the induction of potent graft-versus-tumor effects can be performed in previously ineligible patients, largely in an outpatient setting. Future protocol modifications should reduce rejection and GVHD, thereby facilitating studies of allogeneic immunotherapy for a variety of malignancies. (Blood. 2001;97:3390-3400)

In recipients of allogeneic hematopoietic-cell transplants, peripheral-blood cells mobilized with the use of filgrastim (recombinant granulocyte colony-stimulating factor) engraft more rapidly than bone marrow. However, the relative effects of these techniques on the rates of acute and chronic graft-versus-host disease, overall survival, and disease-free survival have not been determined in randomized studies.

Chronic myeloid leukemia can be cured by marrow transplantation from an HLA-identical sibling donor. The use of transplants from unrelated donors is an option for the 70 percent of patients without an HLA-identical sibling, but the morbidity and mortality associated with such transplants have been cause for concern. We analyzed the safety and efficacy of transplants from unrelated donors for the treatment of chronic myeloid leukemia and identified variables that predict a favorable outcome.

Toxicities of high-dose conditioning regimens have limited the use of conventional unrelated donor hematopoietic cell transplantation (HCT) to younger, medically fit patients. Based on preclinical studies, an HCT approach has been developed for elderly or medically infirm patients with HLA-matched or mismatched unrelated donors. In this study, 52 patients with hematological diseases were included. Most (88%) had preceding unsuccessful conventional HCT or refractory/advanced disease. Patients were treated with fludarabine 30 mg/m2/d from days −4 to −2, 2 Gy total body irradiation on day 0, cyclosporine at 6.25 mg/kg twice daily from day −3, and mycophenolate mofetil at 15 mg/kg twice daily from day 0. Durable donor chimerism was attained in 88% of the patients. By day 28, a median of 100% of CD56+ cells were of donor origin. Granulocyte and T-cell donor chimerism increased to medians of 100% on day 56 and day 180 (range, 55%-100%), respectively. Acute GVHD, grade II, was seen in 42% (CI, 29%-56%); grade III in 8% (CI, 0%-15%); and grade IV in 13% (CI, 4%-23%) of patients; it was fatal in 9%. The 100-day transplantation-related mortality was 11%. Complete remissions, including molecular remissions, were seen in 45% of patients with measurable disease before transplantation. Mortality from disease progression was 27% at one year. With a median follow-up of 19 months, 18 of the 52 patients (35%) were alive and 25% were in remission. HCT from HLA-matched or mismatched unrelated donors can be performed with a reduced intensity conditioning regimen in patients ineligible for conventional HCT.

Abstract The full potential of a graft-versusmyeloma effect after allogeneic hematopoietic cell transplantation (HCT) for patients with multiple myeloma (MM) has not been realized because of excessive early transplantation-related mortality (TRM) with conventional HCT. Autologous HCTs have been characterized by almost universal disease recurrences. The current trial combined autologous HCT with subsequent nonmyeloablative allogeneic HCT to maintain the benefits of both approaches with acceptable toxicity. Fifty-four patients, 52 years of age (median; range, 29-71 years), with previously treated stage II or III MM (52% refractory or relapsed disease) were given melphalan 200 mg/m2 and autologous HC transplants. Regimen-related toxicities after autologous HCT were moderate with a median of 6 days of neutropenia, 7 days of hospitalization, and 1 death from infection. Forty to 229 days later (median, 62 days), 52 patients received a single fraction dose of 2 Gy total body irradiation and HC transplants from HLA-identical siblings with postgrafting immunosuppression with mycophenolate mofetil (MMF) and cyclosporine (CSP). Patients experienced medians of 0 days of hospitalization, neutropenia, and thrombocytopenia. Sustained engraftment was uniform. With a median follow-up of 552 days after allografting, overall survival is 78%. One patient (2%) died before day 100 from disease progression. Thirty-eight percent of patients developed acute graft-versus-host disease (GVHD; grade II in all but 4 cases) and 46% chronic GVHD requiring therapy. Tumor responses occurred slowly. Thus far, 57% of patients have achieved complete remissions and 26% have achieved partial remissions for an overall response of 83%. Despite being evaluated in elderly patients with MM, this 2-step approach has reduced the acute toxicities of allogeneic HCT while achieving potent antitumor activities.

Abstract Transplantation of hematopoietic stem cells from an HLA-compatible unrelated volunteer is an option for patients with acute leukemia lacking a family match. However, criteria for patient and donor selection and the most effective transplant procedures, including the number of hematopoietic cells, remain to be defined. We tested factors influencing outcome of 174 patients with primary acute leukemia receiving non–T-cell depleted marrow from unrelated donors. Median patient age was 20 years (range, 0.5 to 54 years). A multivariable analysis found that leukemia in remission at the time of transplantation was associated with improved leukemia-free survival (relative risk [RR] of treatment failure: 0.5, confidence interval [CI]: 0.3 to 0.7), and presence of blasts in the peripheral blood, as opposed to marrow involvement only or isolated extramedullary relapse, was associated with impaired outcome (RR of treatment failure: 2.5, CI: 1.7 to 5.0). The use of donors with a limited HLA-mismatch was associated with decreased leukemic relapse (RR: 0.5, CI: 0.3 to 0.9) but no improvement in leukemia-free survival compared with HLA-matched unrelated donors. Transplantation of a marrow cell dose above the median value of 3.65 × 108/kg was associated with faster neutrophil (RR: 1.5, CI: 1.1 to 2.0) and platelet (RR: 4.5, CI: 2.7 to 7.5) engraftment, and decreased incidence of severe acute graft-versus-host disease (RR: 0.6, CI: 0.4 to 0.9). In patients transplanted in remission, the use of a marrow cell dose above the median translated into less nonleukemic death (RR: 0.2, CI: 0.1 to 0.4) and better leukemia-free survival (RR of treatment failure: 0.3, CI: 0.2 to 0.6). Transplant in remission with a high dose of marrow cells was associated with the best outcome in both children and adults.

Purpose We have used a nonmyeloablative conditioning regimen consisting of total-body irradiation (2 Gy) with or without fludarabine (30 mg/m 2 /d for 3 days) for related and unrelated hematopoietic cell transplantation (HCT) in patients with hematologic malignancies who were not candidates for conventional HCT because of age, medical comorbidities, or preceding high-dose HCT. This approach relied on graft-versus-tumor (GVT) effects for control of malignancy. Patients and Methods We analyzed GVT effects in 322 patients given grafts from HLA-matched related (n = 192) or unrelated donors (n = 130). Results Of the 221 patients with measurable disease at HCT, 126 (57%) achieved complete (n = 98) or partial (n = 28) remissions. In multivariate analysis, there was a higher probability trend of achieving complete remissions in patients with chronic extensive graft-versus-host disease (GVHD; P = .07). One hundred eight patients (34%) relapsed or progressed. In multivariate analysis, achievement of full donor chimerism was associated with a decreased risk of relapse or progression (P = .002). Grade 2 to 4 acute GVHD had no significant impact on the risk of relapse or progression but was associated with increased risk of nonrelapse mortality and decreased probability of progression-free survival (PFS). Conversely, extensive chronic GVHD was associated with decreased risk of relapse or progression (P = .006) and increased probability of PFS (P = .003). Conclusion New approaches aimed at reducing the incidence of grade 2 to 4 acute GVHD might improve survival after allogeneic HCT after nonmyeloablative conditioning.

Context

A minimally toxic nonmyeloablative regimen was developed for allogeneic hematopoietic cell transplantation (HCT) to treat patients with advanced hematologic malignancies who are older or have comorbid conditions.

Objective

To describe outcomes of patients 60 years or older after receiving minimally toxic nonmyeloablative allogeneic HCT.

Design, Setting, and Participants

From 1998 to 2008, 372 patients aged 60 to 75 years were enrolled in prospective clinical HCT trials at 18 collaborating institutions using conditioning with low-dose total body irradiation alone or combined with fludarabine, 90 mg/m², before related (n = 184) or unrelated (n = 188) donor transplants. Postgrafting immunosuppression included mycophenolate mofetil and a calcineurin inhibitor.

Main Outcome Measures

Overall and progression-free survival were estimated by Kaplan-Meier method. Cumulative incidence estimates were calculated for acute and chronic graft-vs-host disease, toxicities, achievement of full donor chimerism, complete remission, relapse, and nonrelapse mortality. Hazard ratios (HRs) were estimated from Cox regression models.

Results

Overall, 5-year cumulative incidences of nonrelapse mortality and relapse were 27% (95% CI, 22%-32%) and 41% (95% CI, 36%-46%), respectively, leading to 5-year overall and progression-free survival of 35% (95% CI, 30%-40%) and 32% (95% CI, 27%-37%), respectively. These outcomes were not statistically significantly different when stratified by age groups. Furthermore, increasing age was not associated with increases in acute or chronic graft-vs-host disease or organ toxicities. In multivariate models, HCT-specific comorbidity index scores of 1 to 2 (HR, 1.58 [95% CI, 1.08-2.31]) and 3 or greater (HR, 1.97 [95% CI, 1.38-2.80]) were associated with worse survival compared with an HCT-specific comorbidity index score of 0 (P = .003 overall). Similarly, standard relapse risk (HR, 1.67 [95% CI, 1.10-2.54]) and high relapse risk (HR, 2.22 [95% CI, 1.43-3.43]) were associated with worse survival compared with low relapse risk (P < .001 overall).

Conclusion

Among patients aged 60 to 75 years treated with nonmyeloablative allogeneic HCT, 5-year overall and progression-free survivals were 35% and 32%, respectively.

Purpose We reported encouraging early results of allogeneic hematopoietic cell transplantation (HCT) after nonmyeloablative conditioning in 64 patients who had advanced chronic lymphocytic leukemia (CLL). Here, we have extended the follow-up to a median of 5 years and have included data on an additional 18 patients. Patients and Methods Eighty-two patients, age 42 to 72 years, who had fludarabine-refractory CLL were conditioned with 2 Gy total-body irradiation alone or combined with fludarabine followed by HCT from related (n = 52) or unrelated (n = 30) donors. Results Complete remission (CR) and partial remission were achieved in 55% and 15% of patients, respectively. Higher CR rates were noted after unrelated HCT (67% v 48%). The 5-year incidences of nonrelapse mortality (NRM), progression/relapse, overall survival, and progression-free survival were 23%, 38%, 50%, and 39%, respectively. Among 25 patients initially reported in CR, 8% relapsed and 8% died as a result of NRM, whereas 84% have remained alive and in CR. Among 14 responding patients who were tested and who had molecular eradication of their disease, two died as a result of NRM, two relapsed, and 10 have remained negative. At 5 years, 76% of living patients were entirely well, whereas 24% continued to receive immunosuppression for chronic graft-versus-host disease; the median performance status in each group was 100% and 90%, respectively. Lymphadenopathy ≥ 5 cm, but not cytogenetic abnormalities at HCT, predicted relapse. In a risk-stratification model, patients who had lymphadenopathy less than 5 cm and no comorbidities had a 5-year OS of 71%. Conclusion Nonmyeloablative HCT resulted in a median survival of 5 years for patients who had fludarabine-refractory CLL with sustained remissions and in the continued resolution of chronic graft-versus-host disease in surviving patients.

We designed a minimal-intensity conditioning regimen for allogeneic hematopoietic cell transplantation (HCT) in patients with advanced hematologic malignancies unable to tolerate high-intensity regimens because of age, serious comorbidities, or previous high-dose HCT. The regimen allows the purest assessment of graft-versus-tumor (GVT) effects apart from conditioning and graft-versus-host disease (GVHD) not augmented by regimen-related toxicities.Patients received low-dose total-body irradiation ± fludarabine before HCT from HLA-matched related (n = 611) or unrelated (n = 481) donors, followed by mycophenolate mofetil and a calcineurin inhibitor to aid engraftment and control GVHD. Median patient age was 56 years (range, 7 to 75 years). Forty-five percent of patients had comorbidity scores of ≥ 3. Median follow-up time was 5 years (range, 0.6 to 12.7 years).Depending on disease risk, comorbidities, and GVHD, lasting remissions were seen in 45% to 75% of patients, and 5-year survival ranged from 25% to 60%. At 5 years, the nonrelapse mortality (NRM) rate was 24%, and the relapse mortality rate was 34.5%. Most NRM was a result of GVHD. The most significant factors associated with GVHD-associated NRM were serious comorbidities and grafts from unrelated donors. Most relapses occurred early while the immune system was compromised. GVT effects were comparable after unrelated and related grafts. Chronic GVHD, but not acute GVHD, further increased GVT effects. The potential benefit associated with chronic GVHD was outweighed by increased NRM.Allogeneic HCT relying on GVT effects is feasible and results in cures of an appreciable number of malignancies. Improved results could come from methods that control progression of malignancy early after HCT and effectively prevent GVHD.