TY  - THES
A1  - Hartmannsberger, Beate
T1  - The pathogenicity and origin of auto-antibodies in chronic inﬂammatory demyelinating polyradiculoneuropathy and the identiﬁcation of cutaneous biomarkers in Charcot-Marie-Tooth 1A patients
T1  - Die Pathogenität und Herkunft von Auto-Antikörpern bei chronisch inflammatorischer demyelinisierender Polyradikuloneuropathie und die Identifikation von Biomarkern in Haut von Charcot-Marie-Tooth 1A Patienten
N2  - Peripheral neuropathies can severely aﬀect patients. Causes for the disease are diverse but can be classiﬁed into two main groups, acquired and hereditary. Examples for these two types are chronic inﬂammatory demyelinating polyradiculoneuropathy (CIDP) and Charcot-Marie-Tooth disease type 1A (CMT1A). CIDP has an estimated prevalence of about 1-9:100 000. In this pathogenetically hetereo- geneous patient group about 5-10% show auto-antibodies against the node of Ranvier and present with distinct symptoms. Treatment with rituximab - a monoclonal antibody that deletes CD20 + B cells - has been shown to be eﬀective in a majority of auto-antibody as- sociated CIDP cases. This suggests that B cells and the produced auto-antibodies might be pathogenic. Previous studies delivered evidence that auto-antibodies alone can induce nerve damage. In this study, the aim was to investigate the pathomechanism of auto-antibodies in vivo and their exact origin: For the analysis of the pathogenicity of auto-antibodies, passive transfer experiments on Lewis rats were performed with whole IgG from a patient with anti-contactin-1 (CNTN1) IgG4 auto-antibodies. IgG was infused through an intrathe- cal catheter targeting the thoracic/lumbar region of the spine over a long-term, 3-week period. In a previous study of our group, the IgG from the same patient has been re- ported to have mild pathogenic eﬀects when applied intraneurally into the sciatic nerve of Lewis rats. In this study however, binding of auto-antibodies to nerve roots could not be detected. Neither evaluation of electrophysiological properties after the injection period nor motor and sensory skills tested throughout the injection period showed diﬀerences when compared to animals infused with control IgG. This suggests that in the chronic intrathecal protocol anti-CNTN1 auto-antibodies did not have a pathogenic eﬀect. In peripheral blood, four B cell subsets capable to produce antibodies were previously described: memory B cells, plasmablasts (PBs), B1 cells and CD20 + CD38 hi cells. For the identiﬁcation of the B cell subsets that produce auto-antibodies, puriﬁcation and sort protocols as well as an enzyme-linked immuno spot (ELISpot) assay for IgG and IgM were established successfully. Since unstimulated B cell subsets produced very small amounts of IgG and IgM, peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) were stimulated with IL-2 and R848 for 72 h prior to sorting. While the memory B cell frequency decreased after stimulation, the frequency of CD20 + CD38 hi cells increased and the overall number of antibody-secreting cells was increased. When stimulating patient PBMCs for 10 days though, detection of anti-neurofascin-155 (NF155) auto-antibodies in supernatants by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) was possible in two out of three patient samples. Even though cell sorting was feasible after 10 days of stimulation, detection of auto-antibodies could not be accomplished using antigen-speciﬁc ELISpot. Although the implementation of the cell sorting and puriﬁcation protocol was successful, further adjustments of the antigen-speciﬁc ELISpot need to be performed. However, we could show that after 10 days of stimulation auto-antibody detection is possible by ELISA which helps to pre-screen if patient PBMC contain auto-reactive B cells. CMT1A has an estimated prevalence of 1:5000 and is caused by a duplication of the peripheral myelin protein 22 kDa (PMP22) gene. Patients suﬀer from distal weakness and muscle wasting leading even to wheelchair-dependency in some cases. Although diﬀerent treatment options for CMT1A have been tested in previous clinical trials, none of them have been successful. In this study, the aim was to identify objective and reproducible outcome measures that assess the actual nerve damage in a large cohort of CMT1A patients by analyzing a series of parameters. Glabrous skin samples were collected from 48 CMT1A, 7 CIDP and 16 small ﬁber neuropathy patients and 45 healthy controls. 40-µm cryosections from the lateral part of the index ﬁnger were double-labeled using immunoﬂu- orescence to investigate cutaneous innervation. The disease severity which was assessed using the Charcot-Marie-Tooth Neuropathy Score version 2 (CMTNSv2) and ranged between mild to severe (3-27) correlated with age in CMT1A patients. Furthermore, the intraepidermal nerve ﬁber density (IENFD) was reduced in CMT1A patients in comparison to controls and correlated negatively with the disease severity. In controls however, the IENFD correlated inversely with age. Meissner corpuscle density tended to be reduced and correlated inversely with age in CMT1A patients. This was not observed in healthy controls though. Compared to controls, Merkel cell density was also reduced in CMT1A, while the fraction of denervated Merkel cell was increased and correlated with age. Further diﬀerences were revealed concerning the node of Ranvier. Paranodes were shortened and the fraction of long nodes was decreased in CMT1A patients compared to controls. These data suggest that the IENFD, the Meissner corpuscle and Merkel cell densities are possible candidates for outcome measures as they are associated with disease severity or age of patients. However, a reliable statement about the suitability as a marker for disease progression can not be made in this study since only six CMT1A patients agreed to give a follow-up biopsy two years later.
N2  - Polyneuropathien können Patienten schwer betreﬀen. Krankheitsursachen sind vielfältig, können jedoch in zwei Hauptgruppen unterteilt werden. Sie können erworben oder genetisch bedingt sein. Beispiele für diese zwei Klassen sind die chronisch inﬂammatorische demyelinisierende Polyradikuloneuropathie (CIDP) und Charcot-Marie-Tooth-Erkrankung Typ 1A (CMT1A). 

CIDP hat eine geschätzte Häuﬁgkeit von etwa 1-9:100 000. 5-10% der Patienten dieser pathogenetisch heterogenen Gruppe weisen Auto-Antikörper gegen den Ranvier’schen Schnürring auf und zeigen Symptome, die sich von anderen CIDP-Patienten unterscheiden. Es wurde gezeigt, dass die Behandlung mit Rituximab - einem monoklonalen Antiköper, der CD20+ B-Zellen deletiert - bei der Mehrheit der Auto-Antikörper-assoziierten CIDP-Fälle wirksam ist. Das deutet darauf hin, dass B-Zellen und die produzierten Auto-Antikörper pathogenetisch sein könnten. Frühere Studien liefern Beweise, dass Auto-Antikörper allein Nervenschädigungen verursachen können.
Ziel dieser Studie war es, den Pathomechanismus der Auto-Antikörper in vivo zu untersuchen und deren genaue Herkunft zu ermitteln: Um die Pathogenität von Auto-Antikörpern zu ermitteln, wurden Passiv-Transfer-Versuche an Lewis Ratten mit Gesamt-IgG einer Patientin mit anti-CNTN1 IgG4 Auto-Antikörpern durchgeführt. Das IgG wurde mittels eines intrathekalen Katheters, der am thorakalen/lumbalen Abschnitt der Wirbelsäule endete, über eine langzeitige, 3-wöchige Zeitspanne injiziert. Eine frühere Studie unserer Arbeitsgruppe hat gezeigt, dass das IgG derselben Patientin milde pathogenetische Eﬀekte hatte, als diese intraneural in den Ischiasnerv von Lewis Ratten appliziert wurden. In dieser Studie jedoch konnten keine Bindungen von Auto-Antikörpern an die Nervenwurzel ermittelt werden. Patienten-Tiere zeigten keine Unterschiede zu Tieren auf, die mit Kontroll-IgG behandelt wurden, weder in der Untersuchung von elektrophysiologischen Eigenschaften nach der Injektionszeit noch bezüglich motorischer und sensorischer Fähigkeiten, die auch während der Injektionszeit getestet wurden. Dies deutet darauf hin, dass anti-CNTN1 Auto-Antikörper keinen pathogenetischen Eﬀekt bei Anwendung des chronischen, intrathekalen Protokolls hatten.

In peripherem Blut wurden vier B-Zell-Subgruppen beschrieben, die fähig sind, Antikörper zu produzieren: Gedächtnis-B-Zellen, Plasmablasten, B1-Zellen und CD20+ CD38hi B-Zellen. Um die Auto-Antikörper-produzierenden B-Zell-Subtypen zu identiﬁzieren, wurden Protokolle zur Anreicherung und zum Sortieren sowie zum ELISpot für IgG und IgM erfolgreich etabliert. Da die Produktion von IgG- und IgM-Antikörpern in unstimulierten B-Zell-Subtypen sehr gering war, wurden mononukleäre Zellen des peripheren Blutes (PBMCs, peripheral blood mononuclear cells) mit IL-2 und R848 vor dem Sorten für 72 h stimuliert. Während die Häuﬁgkeit von Gedächtnis-B-Zellen nach der Stimulation abnahm, ist die Häuﬁgkeit von CD20+ CD38hi B-Zellen gestiegen und die Gesamtzahl an Antikörper-sezernierenden Zellen hat zugenommen. Wurden Patienten PBMCs jedoch für 10 Tage stimuliert, konnten Auto-Antikörper in Überständen mittels ELISA in zwei von drei Patientenproben ermittelt werden. Obwohl das Sorten nach 10-tägiger Stimulation immernoch durchführbar war, war die Detektion von Auto-Antikörper durch antigenspeziﬁschen ELISpot nicht erfolgreich. Trotz der gelungenen Etablierung der Anreicherungs- und Sortierungsprotokolle müssen weitere Einstellarbeiten am antigenspeziﬁschen ELISpot-Protokoll vorgenommen werden. Trotzdem konnten wir zeigen, dass die Detektion von Auto-Antikörpern nach 10-tägiger PBMC-Stimulation mittels ELISA möglich ist, was dabei hilft zu ermitteln, ob Patienten-PBMCs auto-reaktive B-Zellen enthalten.

CMT1A hat eine geschätzte Häuﬁgkeit von etwa 1:5000 und wird durch eine Duplikation des PMP22-Gens (peripheral myelin protein 22 kDa) verursacht. Patienten leiden unter distaler Schwäche und Muskelschwund, was in manchen Fällen sogar zu Rollstuhlabhängigkeit führen kann. Obwohl verschiedene Behandlungsmöglichkeiten für CMT1A in früheren Studien getestet wurden, ist keine von ihnen erfolgreich gewesen. 
Das Ziel dieser Studie war es, objektive und reproduzierbare Outcome-Parameter, die den tatsächlichen Nervenschaden bemessen, in einer großen Kohorte von CMT1A-Patienten zu identiﬁzieren, wozu eine Reihe an Parametern analysiert wurde. Von 48 CMT1A-, 7 CIDP- und 16 small ﬁber neuropathy- Patienten und 45 gesunden Kontrollen wurden unbehaarte Hautproben der lateralen Region des Zeigeﬁngers entnommen. An diesen wurden Doppelﬂuoreszenzfärbungen vorgenommen, um die kutane Innervation zu untersuchen. Der Krankheitsgrad der CMT1A-Gruppe, der durch den Charcot-Marie-Tooth Neuropathy Score version 2 eingestuft wurde, erstreckte sich von mild bis schwer (3-27) und korrelierte mit dem Alter der Patienten. Zudem war die intraepidermale Nervenfaserdichte (IENFD) reduziert in CMT1A-Patienten im Vergleich mit gesunden Kontrollen und korrelierte invers mit dem Krankheitsgrad der Patienten. In gesunden Kontrollen korrelierte jedoch die IENFD invers mit dem Alter. Die Dichte der Meissner-Körperchen neigte zu Abnahme in CMT1A-Patienten und korrelierte negativ mit deren Alter, was nicht in gesunden Kontrollen beobachtet wurde. Im Vergleich mit gesunden Kontrollen war die Dichte der Merkel-Zellen ebenfalls verringert in CMT1A, während der Anteil von denervierten Merkel-Zellen erhöht war und mit dem Alter korrelierte. Weitere Unterschiede wurden am Ranvier’schen Schnürring festgestellt. Paranodale Regionen waren verkürzt und der Anteil von langen Schnürringen war erhöht in CMT1A-Patienten im Vergleich zu den Kontrollen.
Diese Daten deuten darauf hin, dass die IENFD, die Dichten der Meissner-Körperchen und Merkel-Zellen potentielle Kandidaten für Outcome-Parameter sind, da sie entweder mit dem Krankheitsgrad oder dem Alter zusammenhängen. Jedoch kann in dieser Studie keine verlässliche Aussage über die Eignung dieser Parameter als Marker für den Krankheitsfortschritt gemacht werden, da zwei Jahre später nur sechs CMT1A-Patienten zu einer Folgebiopsie eingewilligt haben.
KW  - CMT1A
KW  - polyradiculoneuropathy
KW  - Charcot-Marie-Tooth 1A
KW  - skin
KW  - autoantibody
KW  - skin biopsy
KW  - B cells
KW  - CIDP
Y1  - 2021
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-211451
ER  - 
TY  - THES
A1  - Alrefai, Hani Gouda Alsaid
T1  - Molecular Characterization of NFAT Transcription Factors in Experimental Mouse Models
T1  - Molekulare Charakterisierung von NFAT-Transkriptionsfaktoren in experimentellen Mausmodellen
N2  - In this work we wanted to investigate the role of NFATc1 in lymphocyte physiology and in pathological conditions (eg. psoriasis). NFATc1 is part of the signal transduction
pathways that regulates B cells activation and function. NFATc1 has different isoforms that are due to different promoters (P1 and P2), polyadenylation and alternative splicing. Moreover, we tried to elucidate the points of interactions between the NFAT and the NF-κB pathways in
activated B-cell fate. NFAT and NF-κB factors share several properties, such as a similar mode of induction and architecture in their DNA binding domain. We used mice which over-express a constitutive active version of NFATc1/α in their B cells with -or without- an ablated IRF4. IRF4 inhibits cell cycle progression of germinal center B cell-derived Burkitt’s lymphoma cells and
induces terminal differentiation toward plasma cells. Our experiments showed that a ‘double hit’ in factors affecting B cell activation (NFATc1 in this case) and late B cell Differentiation (IRF4 in this case) alter the development of the B cells, lead to increase in their numbers and increase in stimulation induced proliferation. Therefore, the overall picture indicates a link between these 2 genes and probable carcinogenic alterations that may occur in B cells.

We also show that in splenic B cells, c-Rel (of the NF-κB canonical pathway) Support the induction of NFATc1/αA through BCR signals. We also found evidence that the lack of NFATc1 affects the expression of Rel-B (of the NF-κB non-canonical pathway). These data suggest a tight interplay between NFATc1 and NF-κB in B cells, influencing the competence of B cells and their functions in peripheral tissues.

We also used IMQ-induced psoriasis-like inflammation on mice which either lack NFATc1 from B cell. Psoriasis is a systemic chronic immunological disease characterized
primarily by abnormal accelerated proliferation of the skin keratinocytes. In psoriasis, the precipitating event leads to immune cell activation. Our experiments showed that NFATc1 is needed for the development of psoriasis. It also showed that IL-10 is the link that enables NFAT
from altering the B cell compartment (eg Bregs) in order to affect inflammation. The important role of B cell in psoriasis is supported by the flared up psoriasis-like inflammation in mice that lack B cells. Bregs is a special type of B cells that regulate other B cells and T cells; tuning the immunological response through immunomodulatory cytokines.
N2  - Diese Arbeit befasst sich mit der Regulation und der Funktion des Transkriptionsfaktors NFATc1 (“nuclear factor of activated T-cells c1) in B-Lymphozyten. Hierzu wurde zum einen die transkriptionelle Kontrolle des Nfatc1-Gens in aktivierten B-Lymphozyten und zum anderen die Bedeutung dieses Faktors für die Wachstumskontrolle und Autoimmunität anhand verschiedener Modellsysteme analysiert.
Sechs verschiedene NFATc1-Isoformen können in B-Lymphozyten durch die Nutzung zweier verschiedener Promotoren, zweier Polyadenylierungsstellen und eines alternativen Splicings generiert werden. Wir zeigen hier, dass insbesondere die NF-kB Faktoren c-Rel und p50 eine essentielle Bedeutung für die starke Induktion des Promoters P1 und damit der Expression der kurzen Isoform NFATc1A in B-Zell-Rezeptor-stimulierten B-Zellen spielen. Interessanterweise zeigen NFATc1-defiziente B-Lymphozyten eine geschwächte Aktivierung der NF-kB-Faktoren, was auf eine enge Verknüpfung dieser zwei Signalwege hindeutet.
NFATc1-defiziente B-Lymphozyten weisen eine Aktivierungs- und Wachstumsschwäche auf (Bhattacharyya S., et.al.). Hier zeigen wir, dass die Überexpression von konstitutiv aktivem NFATc1A in B-Lymphozyten, insbesondere wenn dies im Kontext einer IRF4-Defizienz geschieht, zu einer verstärkten Expansion der B-Zellpopulation, insbesondere nach deren Aktivierung, führt. Dies belegt die kritische Bedeutung, die der wohldosierten Expressions- und Aktivierungskontrolle der NFATc1-Faktoren in B-Lymphozyten zukommt. 
Dies zeigt sich auch in einem Imiquimod-induziertem Psoriasis Mausmodell. Hier wird durch Applikation von Imiquimod auf die Haut eine der Schuppenflechte ähnelnde entzündliche Reaktion ausgelöst, die insbesondere durch eine stark verstärkte Proliferation der Keratinozyten gekennzeichnet ist.  Wir können zeigen, dass die NFATc1-Faktoren in B-Lymphozyten kritisch an dieser Reaktion beteiligt sind. Fehlt den B-Lymphozyten das NFATc1-Gen, so produziert eine Subpopulation, die sogenannten regulatorischen B-Zellen, verstärkt das immunmodulatorischen Zytokins IL-10, wodurch die entzündliche Reaktion fast komplett unterdrückt wird. Dies ähnelt vorhergehenden Beobachtungen, in denen wir zeigen konnten, dass auch in einem Mausmodell der Multiplen Sklerose (EAE) die Immunreaktion durch den Verlust von NFATc1 in B-Zellen erheblich gelindert werden kann (Bhattacharyya S., et.al.).
KW  - Schuppenflechte
KW  - Maus
KW  - Transkriptionsfaktor
KW  - B-Lymphozyt
KW  - NFAT
KW  - NF-kB
KW  - Transgenic mice
KW  - Psoriasis
KW  - Cancer
KW  - B cells
Y1  - 2014
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-97905
ER  - 
TY  - THES
A1  - Palanichamy, Arumugam
T1  - Influence of transient B cell depletion on recirculating B cells and plasma cells in rheumatoid arthritis
T1  - Einfluss von  passagerer B-Zelldepletion auf rezirkuliriende B-Zellen und  Plasmazellen bei Rheumatoider Arthritis
N2  - Die zentrale Rolle der B-Zellen in der Pathogenese von Autoimmunerkrankungen hat in den letzten Jahren zu unterschiedlichen therapeutischen Ansätzen geführt, B-Zellen direkt oder indirekt zu targetieren. Ein Beispiel hierfür stellt der monoklonale anti-CD20 Antikörper Rituximab dar. Derzeit ist wenig über das Regenerationsverhalten von B-Zellen nach Therapie mit Rituximab bekannt. Daher untersuchten wir die frühe Regnerationsphase und die Veränderungen des B-Zellrepertoirs. Am Beispiel der VH4 Familie der Immunglobulin schweren Ketten analysierten wir die Modulation des Immunglobulinrezeptor Repertoires durch die passagere B-Zelldepletion. Insgesamt wurden bei 5 Patienten 3 Zeitpunkte analysiert: vor Therapie, in der frühen Regenerationsphase (ERP- early regeneration period, mit einem B-Zellanteil > 1% im peripheren Blut) und in der späten Regenerationsphase (LRP- late regeneration period, 2-3 Monate nach der frühen Regenerationsphase). Bei 3 Patienten (A-C) wurden die Ig-VH4 Gene aus genomischer DNA amplifiziert und zu o.g. Zeitpunkten analysiert. Bei weiteren 2 Patienten (D und E) erfolgte die Analyse der Ig Gene in einzelnen B-Zellen mittels Einzelzellsortierung und Einzelzell RT-PCR. Die B-Zellregeneration nach Therapie mit Rituximab zeigte ein charakteristisches Regenerationsmuster mit einer Dominanz von unreifen CD10+ B-Zellen und CD38hi Plasmazellen während der frühen Phase der B-Zellrekonstitution. Im weiteren Verlauf kam es zu einer Abnahme dieser Zellen und einem Anstieg von naiven B-Zellen. Auf der molekularen Ebene zeigte sich vor und nach B-Zelldepletion eine unterschiedliche Nutzung der Ig-VH4 Gene. Mini Gene wie VH4-34 und VH4-39, die in Verbindung mit Autoimmunität stehen, waren vor Einleitung der Therapie überexprimiert. Durch die Behandlung mit Rituximab kam es zu einer Veränderung des Repertoires der regenerierenden B-Zellen mit einer reduzierten Benutzung der VH4-39 Gene im B-Zellpool. Tief greifende Veränderungen fanden sich im regenerierenden Repertoire, mit einem relativen Anstieg von stark mutierten (>=9 Mutationen / Ig Sequenz) B-Zellen.. Die Immunphänotypisierung zeigte, dass diese hochmutierten B-Zellen den Ig-klassengeswitchten Gedächtnis B-Zellkompartiment, insbesondere den Plasmazellen zughörig sind. Um diese Hypothese zu untermauern, erfolgte bei 2 Patienten eine Einzelzellsortierung dieser Plasmazellen während der frühen Regenerationsphase, welche einen vergleichbaren Mutationsstatus zeigte. Da Plasmazellen kein CD20 Molekül exprimieren, werden sie durch eine Therapie mit Rituximab nicht direkt eliminiert. Allerdings zirkulieren sie nicht im peripheren Blut während der Phase der B-Zelldepletion. Während der frühen Regenerationsphase (ERP) lassen sie sich in der Peripherie erneut nachweisen. Es wurde deshalb untersucht ob auch Plasmazellen durch die Therapie moduliert werden, obwohl sie nicht direkt durch Rituximab targetiert werden. In diesem Zusammenhang erfolgte eine detaillierte Analyse des Mutationsmusters der Plasmazellen vor Therapie und während der frühen Regenerationsphase. Die Analyse der Mutationshäufigkeit in RGYW/WRCY Hotspot Motive (R=purine, Y=pyrimidine, W=A/T) erlaubt Abschätzung in wieweit die somatische Hypermutation der B-Zellen durch T-Zell abhängige Differenzierung erfolgte. Die Plasmazellen vor Therapie zeigten einem verminderten Targeting der RGYW/WRCY Motive. Im Gegensatz hierzu zeigte sich in den rezirkulierenden Plasmazellen während der frühen Regenerationsphase ein zunehmendes Targeting der RGYW/WRCY Motive. Dies spricht für einen Repertoire Shift zu mehr T-Zellabhängigen B-Zell Mutation. Ein Zusatand, wie er bei Gesunden beobachtet wird. Um die Hypothese der Rituximab-induzierten Plasmazell Modulation zu stützen wurde die R/S- Ratio (replacement to silent mutations ratio) der hypervariablen Regionen (CDRs) der Plasmazell Ig Sequenzen bestimmt. In unserer Studie war die mittlere R/S Ratio der CDRs der Plasmazellen vor Therapie entsprechend relativ niedrig (1.87). Interessanterweise kam es in der frühen und späten Regenerationsphase zu einer signifikant erhöhten R/S Ration in den rezirkulierenden Plasmazellen mit Werten von 2.67 bzw. 3.60. Die verminderte R/S Ratio in den CDRs der Plasmazellen kann als Entwicklung des Ig-Repertoires durch positive Antigenselektion interpretiert werden und weist damit eine Therapie induzierte Veränderung auf, die dem entspricht wie man sie bei Gesunden findet. Zusammenfassend zeigt unsere Studie, dass die passagere B-Zelldepletion mit Rituximab zu einer Modulation des Plasmalzellkompartimentes führt, welches nicht direkt durch die Therapie targetiert wird. Die Modulation der Plasmazellen bei der RA kann eventuell auch als möglicher Biomarker entwickelt werden, um ein Ansprechen auf die Therapie vorherzusagen. Dies muss im Weiteren untersucht werden, um tiefer greifende Einblicke in Prozesse zu erlangen, die durch zukünftige Therapien beeinflussbar werden.
N2  - B cells play diverse roles in the immunopathogensis of autoimmune diseases several approaches targeting B cell directly or indirectly are in clinical practice in the treatment of autoimmunity. In this regard, temporal B cell depletion by rituximab (anti CD20 antibody) is being appreciated and gaining more importance in recent years. To date, little is known about the regeneration profile of B cells following B cell depletion. We wanted to investigate the early replenishing B cells and examine the dynamic changes in the repertoire. we studied the immunoglobulin receptor (IgR) modulation of Ig-VH4 genes as representative of the heavy chain family. Five patients were included in the study and therapy induced alterations were assessed. Three time points namely before therapy, early regeneration phase (ERP- the early time point during regeneration where just above 1% B cells were found in the peripheral lymphocyte pool) and later regeneration phase (LRP- which commenced 2-3 months following ERP) were chosen. In three patients (A-C), Ig-VH4 genes were amplified from total genomic DNA during the above-mentioned all time points and in another two patients (D and E), Ig genes during ERP were studied by single cell amplification technique. Firstly, B cell regeneration followed the characteristic regeneration pattern as reported by several groups, with a predominant circulation of CD38hi expressing plasma cells and immature B cells in the ERP. During LRP, the proportion of these cells reduced relatively and the levels of naïve B cells rose gradually. On a molecular level, Ig-VH4 variable gene usage prior and post B cell depletion was determined and it was noticed that a diverse set of Ig-VH4 genes were employed in the repertoire before and after therapy. Mini gene segments such as VH4-34 and VH-4-39, which were reported to be connected with autoimmunity, were over expressed in the B cell repertoire before therapy. Profound changes were noticed in the early reemerging repertoire with a relatively increased population of intensely mutated B cells. These B cells acquired >=9 mutations in the Ig genes. Immunophenotyping with specific surface markers revealed that these highly mutated B cells evolve from the isotype-switched memory compartment especially the plasma cells. To support the hypothesis that the highly mutated B cells observed during ERP were plasma cells we carried out single cell amplification of individual plasma cells in another two patients during ERP and compared the mutational load, which remained similar. Actually plasma cells do not express CD20 on their surface and are not eliminated by rituximab therapy. However they were not observed in the peripheral blood following B cell depletion. The earliest time point when plasma cells are found again in peripheral circulation is the early recovery period (ERP). Therefore, it was intriguing to ascertain if the plasma cells were also modulated by rituximab therapy although they were not directly targeted by the therapy. We investigated if there is a therapy mediated mutational modulation of the plasma cells though these are not directly targeted by the therapy. We examined the confinement of mutations to the pre-defined RGYW/WRCY hotspot motifs (R=purine, Y=pyrimidine, W=A/T) in the plasma cells, which provides information on the involvement of T cells in B cell somatic hypermutation (SHM). Plasma cells before rituximab manifested the characteristics of active disease, which was revealed by restricted mutational targeting to the RGYW/WRCY motifs. The reemerging plasma cells during ERP had an increased targeting of the RGYW/WRCY motifs which indicated for a more pronounced T cell mediated B cell mutations which is the scenario observed in the healthy subjects. To further support the hypothesis of rituximab-mediated plasma cell modulation, we delineated the replacement to silent mutations ratio (R/S) in the hypervariable regions (CDRs) of the plasma cell Ig sequences. Within our study, the mean R/S ratio in the plasma cell CDRs of the patient group was relatively low (1.87) before rituximab treatment and interestingly this ratio increased significantly in the recirculating plasma cells to values of 2.67 and 3.60 in ERP and LRP status respectively. The increase in R/S ratios in reemerging plasma cells can be interpreted as a shaping of the Ig-repertoire by positive antigen selection as seen in healthy individuals. To conclude, our study demonstrates temporal B cell depletion by rituximab therapy seems to modulate also the plasma cell compartment, which is not directly targeted by the therapy. Modulation of plasma cells in RA could be also used as a potential biomarker in studying the effective response in RA treatment. This needs to be further explored to gain deeper insights into the underlying processes, which may be influenced by future therapies.
KW  - B-zellen
KW  - Rituximab
KW  - Gelenkrheumatismus
KW  - B cells
KW  - Rituximab
KW  - Rheumatoid arthritis
Y1  - 2007
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-25132
ER  -