Würzburg, Univ., Diss., 2009. / Zsfassung in dt. Sprache.

Universiẗat, Diss., 2004--München.

Mit Hilfe der Einzelzell PCR wurden CD 19+ B-Zellen aus dem peripheren Blut von zwei Patienten mit systemischen Lupus erythematodes isoliert und anschließend die Kappa-Leichtketten Rearrangements analysiert. Es konnten 194 nichtproduktiv und 221 produktiv rearrangierte Immunblobuline sequenziert werden und mit alterstypischen Repertoires verglichen werden. Dazu zählten die B-Zellen aus dem Nabelschnurblut, verschiedene B-Zellen der kindlichen Tonsille und B-Zellen aus dem Erwachsenenblut. Die Schwerpunkt der Analyse lagen dabei auf dem Aufbau des Kappa-Repertoire aus den einzelnen V-Kappa-Familien, auf der Modifikation der VkJk-Schnittstelle durch die verschiedenen Rekombiantionsenzyme (TdT, Exonukleasen, durch P- und N-Nukleotide sowie auf der Modifikation der Immunglobuline durch somatische Hypermutation. / The human kappa chain repertoire form genomic VkJk rearrangements of individual peripheral CD19+ B cells of two patients with systemic lupus erythematosus were analysed by single cell PCR technique. 221 productive and 194 nonproduktive VkJk rearrangements were sequenced and compared to human cord blood VkJk repertoire, to different B cells from child tonsil and to adult peripheral B cell VkJk repertoire. The analysis includes the distribution of individual V-genes, the sequence diversity in the CDR3 provided by exonuclease activity, TdT-activitiy, p-nucleotide formation and the influence by somatic hypermutation.

Vor fast 100 Jahren postulierte Paul Ehrlich ein körpereigenes System, das in der Lage ist, Tumorentstehung zu erkennen und zu eliminieren. Die Weiterentwicklung dieser Hypothese führte in den Folgejahren zum Modell der „immunosurveillance“, einer angeborenen Wachfunktion des Immunsystems, welche im Regelfall die Entstehung von manifesten Tumoren verhindern kann. Neben zellulären Bestandteilen wie Makrophagen und natürlichen Killerzellen kommt dabei eine entscheidende Bedeutung den B-Lymphozyten mit ihrer Fähigkeit zur Produktion eines variablen Antikörperrepertoires zu. Diese angeborene, IgM-vermittelte, humorale Abwehrfunktion richtet sich insbesondere auch gegen glykopeptidische Oberflächenantigene maligner körpereigener Zellen. Allerdings scheint sich in seltenen Einzelfällen ein Tumorprozess durch Fluchtmechanismen dem Zugriff der Immunabwehr entziehen zu können. Die intensiven Wechselwirkungen von Immunsystem und Tumorwachstum sind Ziel weitreichender Forschung geworden, angetrieben von der Hoffnung, in naher Zukunft neue immunologische Therapieverfahren gegen maligne Tumoren aufbieten zu können. Bisher wenig untersucht ist allerdings die lokale Situation der humoralen Immunität innerhalb von Tumorgewebe. Vor diesem Hintergrund wurde in der vorliegenden Arbeit eine Sequenzanalyse des exprimierten Immunglobulin-Repertoires in situ, also aus gewebeständigen tumorinfiltrierenden B-Lymphozyten und solchen aus tumorfreiem Gewebe vorgenommen. Als Ausgangsmaterial diente Gewebe aus Magenkarzinomen und tumorfreier Magenschleimhaut des Magenantrums von acht Patienten mit fortgeschrittener Tumorerkrankung. Adenokarzinome des Magens stellen eine multifaktoriell bedingte, weltweit häufig auftretende Tumorentität mit besonders schlechter Prognose dar. In der Tat zeigen sich in den vorliegenden Ergebnissen signifikante Unterschiede zwischen Tumor und Antrum in den variablen Schwerkettengenen der gewebeständigen B-Lymphozyten. Diese betreffen sowohl die IgVH- Familienzugehörigkeit als auch die Mutationsraten und Mutationsmuster der einzelnen Sequenzen. Die entscheidenden Beobachtungen im Rahmen dieser Arbeit sind der in situ- Nachweis von naiven, nicht immunitätsgereiften Immunglobulinen der primären Immunantwort, insbesondere der mit Antitumoraktivität in Verbindung gebrachten IgVH3-Familie innerhalb des untersuchten Antrumgewebes sowie deren Fehlen innerhalb des Tumorprozesses. Der Nachweis affinitätsgereifter Immunglobuline innerhalb des Tumorprozesses legt eine zwar intensive, aber letztendlich ineffektive Auseinandersetzung des Immunsystems mit dem sich offenbar in diesem Stadium nicht mehr als ausreichend immunogenen erweisenden Tumorprozess nahe. Diese Ergebnisse heben die entscheidende Bedeutung der naiven Immunität für die Verhinderung von Tumoren (Immunüberwachung) hervor. Unklar sind allerdings nach wie vor die Escape-Mechanismen, die es einem Tumor erlauben, sich dieser primären Immunantwort zu entziehen. Weitere Forschungsarbeit im Bereich naiver Immunglobuline mit Antitumoraktivität, wie beispielsweise dem selektiv an Magenkarzinomzellen bindenden und Apoptose auslösenden Antikörper SC-1, könnte dazu beitragen, zukünftig völlig neue adjuvante immunologische Therapieverfahren in der Tumortherapie zu etablieren. / Nearly 100 years ago Paul Ehrlich has postulated an endogenous system that is capable to recognize and to avoid the process of tumour genesis. In the following years further studies have led to the model of innate immunosurveillance, which explains the typical prevention of the development of manifest carcinoma. In addition to cellular components, such as macrophages and natural killer-cells, B-lymphocytes play an important role in this process by building a variable antibody repertoire. This innate, IgM-mediated, humoral immune resistance is in particular targeted on glycol-peptide cell surface antigens on malignant cells. Nevertheless, in rare cases tumours seem to evade from this influence of the immune system via escape mechanisms. The intensive interaction between the immune system and tumour growth has become an extensive field of research to develop new immunologic therapies for the treatment of malignant tumours in the near future. Little is known, however, about the local situation of humoral immunity within malignant tissue. A sequence analysis of expressed antibody repertoire in situ was done in this treatise by comparing tumour infiltrating B-lymphocytes to those being extracted from normal tissue. The material was taken from gastric carcinoma and tumour-free gastric mucosal tissue of the antrum of eight patients with advanced tumour stages. Adenocarcinoma of the stomach are a multifactorally caused, worldwide spread disease with an extraordinarily poor prognosis. Present data show indeed significant differences between tumour and antrum tissue concerning the immunoglobuline heavy chain variable regions of the B-lymphocytes extracted from tissue. Differences appear in both the allocation to IgVH-subfamilies and the mutation rate as well as the mutational pattern. In this study the most important observation is the in situ detection of innate non-maturated immunoglobulines of the primary immune response. In particular of the VH3-family, which is known to trigger anti-tumour activity, within the tumour-free antrum tissue and which is absent in the tumour process. The detection of affinity-maturated antibodies within the tumour tissue shows an intensive but eventually ineffective competition between the immune response and the tumour process that seems to be insufficiently immunogen in this stadium. These results point out the relevance of innate immunity in avoiding carcinoma (immunosurveillance). The escape mechanisms of a tumour from the primary immune response, however, remain still uncertain. Further research on naïve immunoglobulines with anti-tumour activity, for example on SC-1, which binds selectively on gastric carcinoma cells and causes apoptosis, might contribute to establish new adjuvant immunologic procedures in tumour therapy.

Universiẗat, Diss., 2006--Giessen.

Zugl.: Giessen, Univ., Diss., 2006

Thesis (doctoral)--Lund, 1982.

Universiẗat, Diss., 2001--Bielefeld.

Ausgehend von einer potentiell anti-Tumor-aktiven B-Zellen des menschlichen Immunsystem haben sich durch die Untersuchung des peripheren Blutes auf das Vorliegen von lambda3r-positiven, CD19+B-Zellen bei Magenkarzinompatienten und Probanden unterschiedlichen Alters einige sehr interessante Ergebnisse im Bereich der B-Zellimmunität ergeben. Es scheint dabei eine Art B-Zell-Immunosurveillance in Form dieser B-Zellen, sowohl bei Karzinompatienten, als auch bei Gesunden von früher Kindheit an zu geben. Die relative Verteilung dieser Zellen ändert sich dabei im Laufe des Lebens ensprechend den Veränderungen des gesamten B-Zellkompartiments. Es findet eine Abnahme mit dem Alter statt. Im Falle des Auftretens eines Magenkarzinoms kommt es dann zu einer relativen Expansion der in dieser Arbeit beschriebenen lambda3r-positiven CD19+B-Zellen trotz einer gleichzeitig stattfindenden bisher nicht erklärlichen Involution des restlichen B-Zellsystems. Bei der relativen Zunahme dieser Zellen handelt es sich um eine Art Boosterung. Das expandierte Zellkompartiment zeigt dabei Reifungstendenzen, sichtbar im Verlust des Oberflächenmoleküls IgD sowie der Expression von CD27 und IgG. Dem Oberflächenmarker CD5 scheint im Gegensatz zur initialen Hypothese bei der Erst-beschreibung der SC-1-positiven B-Zelle keine zentrale Rolle zuzukommen. / This project could identify a subset of CD19-positive b-cells within humans that shows strong correlation to the event of stomach cancer. This subset was proven to be in peripheral blood of healthy donors from early ages on and seems to be part of a kind of immunosurveillance system. In case of stomach cancer there is a differentiation of these cells from naive into mature b-cells. The main characteristics of the analysed cells is the CD19 antigen and the expression of the light chain gene lambda 3r in about 90%. In this study we compared the frequency and subtypes of these cells in healthy donors and stomach cancer patients. This setting allowed us also the quantitative and qualitative comparison of tho whole b-cell compartment at different ages and in the case of malignancy.

Der humane, monoklonale IgG Antikörper BARB-4 konnte mit Hilfe der Hybridomatechnologie aus einem an Magenkarzinom erkrankten Patienten isoliert werden. BARB-4 stellt aufgrund seiner Keimbahnkodierung einen Bestandteil der innaten Immunität dar und ist eines der wenigen tumorspezifischen IgG Immunglobuline, die diesem Teil des Immunsystems zugeordnet werden können. Innerhalb dieser Arbeit konnte die Zielstruktur des Antikörpers identifiziert und näher charakterisiert werden. Das BARB-4 Antigen wurde hierbei über ein affinitätschromatographisches Verfahren aus Tumorzellmembranextrakten aufgereinigt und anschließend mittels MALDI-MS über die Peptidmassen-Fingerprint Methode analysiert. Das dabei isolierte Protein konnte eindeutig als humanes TAF15 identifiziert werden. Diese auf der Zellmembran von Tumoren exprimierte TAF15 Variante besitzt ein Molekulargewicht von etwa 78 kDa. Sie kommt im Gegensatz zum Wildtyp exklusiv in Tumorzellen vor und konnte nicht in Normalgewebe nachgewiesen werden. Immunhistochemische Untersuchungen mit BARB-4 und Anti-TAF15 Antikörper auf Tumor- und Normalgewebe deuteten dabei auf eine Koexistenz von Wildtyp und tumorspezifischer TAF15-Variante in malignem Gewebe hin und legten somit eine tumorspezifische Modifikation des TAF15BARB-4 nahe. Ein Carbohydrat-Epitop, wie es sehr häufig bei den natürlichen IgM Antikörpern vorkommt, konnte hier jedoch ausgeschlossen werden. In funktionellen Analysen konnte gezeigt werden, dass die Bindung des BARB-4 Antikörpers auf Tumorzellen einen Einfluss auf diverse zelluläre Prozesse ausübt. Durch die Bindung hemmte der Antikörper das Zellwachstum von Tumorzellen und induzierte deren Apoptose. Weitere interessante Eigenschaften des BARB-4, die bei Tumorzellen beobachtet werden konnten, sind vor allem für metastasierende Zellen von Bedeutung. Nach erfolgter Antikörperinkubation konnte bei Tumorzellen eine Inhibierung der Zelladhäsion und der Zellbeweglichkeit nachgewiesen werden. Diese beiden zellulären Prozesse sind wichtig für sich im Körper ausbreitende, maligne Zellen. In allen durchgeführten Analysen handelte es sich um vom Antikörper direkt vermittelte Effekte. Weitere Untersuchungen wurden durchgeführt, um das Bindungsverhalten des Antikörpers genauer charakterisieren zu können. Immunfluoreszenzanalysen zeigten dabei, dass der Antikörper BARB-4 nach der Bindung an die Tumorzellmembran internalisiert wird. Die Erforschung des BARB-4 Antikörpers und seiner Zielstruktur TAF15BARB-4 auf Krebszellen ermöglicht sowohl neue Einblicke in die Funktionsweise der innaten Immunität als auch neue Optionen für die zielgerichtete Tumortherapie. Die Identifizierung einer extrazellulären, tumorspezifischen TAF15 Variante bietet eine neue Möglichkeit für Diagnostik- und Therapieansätze. Durch die exklusive Expression auf Tumorzellen ermöglicht diese TAF15-Variante gezielt maligne Zellen zu attackieren ohne dabei gesunde Zellen zu beeinflussen. Durch das Vorkommen des TAF15BARB-4 in den verschiedensten Tumorentitäten könnte diese Zielstruktur für die Therapie vieler unterschiedlicher, maligner Erkrankungen genutzt werden. Aufgrund seiner funktionellen Eigenschaften, wie der Hemmung der Tumorzellmotilität und Tumorzelladhäsion, könnte der BARB-4 Antikörper besonders für die Prävention einer Metastasierung von Bedeutung sein. / BARB-4, a human monoclonal IgG antibody originally isolated from a stomach cancer patient using human hybridoma technology, is a germ-line encoded and innate immunity-related antibody, as are only few other tumor-specific IgG immunoglobulins. In this study, the antigen of the BARB-4 antibody was identified and characterized. The potential target was isolated from tumor cell membrane extracts using affinity chromatography and further analyzed by a peptide mass fingerprint method (MALDI-MS). By this approach, we identified a human TAF15 protein with a molecular weight of approximately 78 kDa. In contrast to the wild-type TAF15 protein, this TAF15 variant is exclusively present in tumor cells and could not be detected in normal tissue. Immunohistochemical stainings revealed a coexistence of wild-type TAF15 and tumor-specific TAF15BARB-4 in malignant tissue suggesting a tumor-specific modification of BARB-4 antigen. Importantly, a carbohydrate as potential epitope, typical for natural IgM antibodies, could be excluded. Functional analyses demonstrated that BARB-4 inhibits proliferation of tumor cells and induces apoptosis. In addition, incubation of tumor cells with BARB-4 diminished cell adhesion and motility, which are crucial steps during formation of metastases. We applied additional assays to obtain more detailed information about the binding properties of the antibody. Specifically, immunofluorescence approaches confirmed binding of BARB-4 to the tumor cell surface and its subsequent internalisation by endocytosis. All these findings appear to be directly antibody-mediated effects. The characterization of the BARB-4 antibody and its target TAF15BARB-4 may lead to deeper insights into the function of the innate immune system. Moreover, the identification of a tumor-specific antibody offers novel opportunities for the diagnosis of malignant tumors and may foster the development of novel, antibody-based therapeutic approaches. Based on the exclusive expression of TAF15BARB-4 on tumor cell surface, BARB-4 enables the discrimination of malignant and normal tissues, and the expression of TAF15BARB-4 in various cancer entities might be the basis for the development of tumor-specific therapies. By arresting tumor cell adhesion and tumor cell motility, BARB-4 could be especially useful for the prevention of metastases in malignant tumors.