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Etablierung einer Fluoreszenz-Multiplex-Polymerase-Ketten-Reaktion zur semiquantitativen und qualitativen Analyse des V H-Repertoires in humanen B-Lymphozyten

Semiquantitative and qualitative assessment of VH-repertoire in human b-lymphocytes by FMPCR

Please always quote using this URN: urn:nbn:de:bvb:20-opus-8426
  • Mit der VH-Fluoreszenz-Multiplex-PCR steht ein neuartiges Screeningverfahren zur semiquantitativen und qualitativen Analyse der VH-Familienverteilung der schweren Kette des Immunglobulinmoleküls in humanen B-Lymphozyten zur Verfügung. In zwei Multiplex-PCRs werden IgH Produkte der sechs häufigsten VH-Familien mit familienspezifischen und fluoreszenzmarkierten Primern (FAM, HEX, NED und ROX) amplifiziert. Die Auftrennung der Produkte erfolgt durch Elektrophorese in einem ABI Prism 377 Sequencer. In verschiedenen Experimenten konnte die hoheMit der VH-Fluoreszenz-Multiplex-PCR steht ein neuartiges Screeningverfahren zur semiquantitativen und qualitativen Analyse der VH-Familienverteilung der schweren Kette des Immunglobulinmoleküls in humanen B-Lymphozyten zur Verfügung. In zwei Multiplex-PCRs werden IgH Produkte der sechs häufigsten VH-Familien mit familienspezifischen und fluoreszenzmarkierten Primern (FAM, HEX, NED und ROX) amplifiziert. Die Auftrennung der Produkte erfolgt durch Elektrophorese in einem ABI Prism 377 Sequencer. In verschiedenen Experimenten konnte die hohe Spezifität und Sensitivität der Methode, sowie die gute Reproduzierbarkeit, Reliabilität und Validität der Daten gezeigt werden. Die Analyse des VH-Repertoires gesunder Individuen (n=10) zeigte eine vergleichbare und zugleich charakteristische Häufigkeitsverteilung der VH-Familien unter den Probanden, wie sie auch schon in anderen Studien beschrieben wurde. Die gewonnen Daten wurden ferner durch Sequenzierung von Produkten im Anschluss an eine Single-Cell PCR validiert. Mittels FMPCR konnte darüber hinaus die Existenz monoklonaler B-Lymphozyten bei Patienten mit CLL nachgewiesen werden. Erste Befunde bei Patienten mit Autoimmunerkrankungen zeigten in Einzelfällen ein stark restringiertes B-Zellrepertoire. Die familienspezifische Markierung der Primer mit Fluoreszenzfarbstoffen erlaubt folglich neben der Abschätzung der Häufigkeitsverteilung der VH-Familien auch eine Aussage über die klonale Zusammensetzung des peripheren B-Lymphozytenpools sowie im Falle eines klonalen Peaks die unmittelbare Zuordnung zu einer der sechs VH-Familien. Die FMPCR stellt ein schnell und einfach durchzuführendes, aber zugleich reliables Screeningverfahren zur Analyse des humanen VH-Repertoires bei Erkrankungen mit einer dominierenden Rolle von B-Lymphozyten dar. Dadurch wird es erstmals möglich sein, größere Kollektive von Patienten mit Autoimmunerkrankungen bezüglich eines krankheitsspezifischen Repertoires zu untersuchen.show moreshow less
  • We established a new tool to perform semiquantitative and qualitative screening for V(H) gene usage frequency during IgH rearrangements in human B-lymphocytes. In two separate multiplex PCRs, the rearranged VDJ regions were amplified with V(H) family-specific primers labeled with different fluorescent dyes (FAM, HEX, NED, or ROX). The relative amount of each of the particular V(H) family products and their ratios were determined by fragment analysis on a ABI PRISM 377 sequencer. We verified that the fluorescent multiplex PCR (FMPCR) shows highWe established a new tool to perform semiquantitative and qualitative screening for V(H) gene usage frequency during IgH rearrangements in human B-lymphocytes. In two separate multiplex PCRs, the rearranged VDJ regions were amplified with V(H) family-specific primers labeled with different fluorescent dyes (FAM, HEX, NED, or ROX). The relative amount of each of the particular V(H) family products and their ratios were determined by fragment analysis on a ABI PRISM 377 sequencer. We verified that the fluorescent multiplex PCR (FMPCR) shows high specificity and sensitivity, acceptable reproducibility and reliability. Data obtained were well in agreement with results revealed by sequencing following single-cell PCR. Ten healthy volunteers showed a comparable semiquantitative V(H) family distribution. The FMPCR also correctly detected a monoclonal peak in a CLL patient. Thus, labeling primers with various fluorescent dyes allows for an assessment of V(H) family usage and an immediate determination of the involved V(H) gene family if any clonal peaks are present. This method provides a quick, easy, and reliable tool for V(H) repertoire screening of larger populations of patients suffering from diseases with changes in the V(H) repertoire allowing for selection of cases worth a more detailed and cumbersome sequence analysis later on.show moreshow less

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Metadaten
Author: Martin Feuchtenberger
URN:urn:nbn:de:bvb:20-opus-8426
Document Type:Doctoral Thesis
Granting Institution:Universität Würzburg, Medizinische Fakultät
Faculties:Medizinische Fakultät / Medizinische Poliklinik (bis 2004)
Date of final exam:2004/02/06
Language:German
Year of Completion:2003
Dewey Decimal Classification:6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 61 Medizin und Gesundheit / 610 Medizin und Gesundheit
Tag:Autoimmunität; B-Lymphozyt; FMPCR; VH-Repertoire
B-lymphocyte; FMPCR; VH-repertoire; autoimmunity
Release Date:2004/04/16
Advisor:Prof. Dr. med. Hans-Peter Tony