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FU Berlin
Digitale Dissertation

Chalid Assaf :
Nachweis monoklonaler Umlagerungen der Beta-Kette des T-Zell-Rezeptor-Gens mittels einer neu entwickelten Polymerase-Kettenreaktion in Verbindung mit der GENESCAN-Technik
High detection rate of T-cell receptor beta chain rearrangements in T-cell lymphoproliferations by family specific polymerase chain reaction in combination with the GeneScan technique and DNA sequencing

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|Zusammenfassung| |Inhaltsverzeichnis| |Ergänzende Angaben|

Zusammenfassung

T-Zell-Lymphome treten in verschiedenen klinischen und histologischen Erscheinungsformen auf, die ihre Abgrenzung von nicht-malignen T-Zell Lymphoproliferationen häufig schwierig macht. Der Nachweis klonaler T-Zellrezeptor-Umlagerungen bietet für diese Unterscheidung eine wichtige Hilfestellung, da maligne T-NHL sich immer durch eine klonale T-Zellpopulation mit identischen T-Zellrezeptor-Umlagerungen auszeichnen.
Ziel der vorliegenden Dissertation war die Entwicklung einer neuen Methode zum Nachweis klonaler T-Zellrezeptor-Umlagerungen. Hierfür wurden 13 neue Jb-Primer generiert, die zusammen mit einem modifizierten Vb-Primer eingesetzt wurden. Darüber hinaus wurde für die Analyse der entstandenen PCR-Produkte ein neues automatisiertes Trennverfahren (GENESCAN) etabliert und angewendet, das in der Lage ist, PCR-Produkte bis auf ein einziges Basenpaar zu unterscheiden. Schließlich wurde das neu entwickelte TCR-b PCR-Verfahren mit einem bestehenden TCR-g Verfahren verglichen.
In einer großen Vergleichsstudie mit 132 Proben von 62 Patienten mit verschiedenen T-Zell-Lymphomen- bzw. Leukämien konnten wir mittels der familienspezifischen TCR-b PCR in 61/62 der Fälle (98,4 %) eine monokonale TCR-b Umlagerung nachweisen. Zusätzlich konnte der identische T-Zellklon in 15/18 korrespondierenden regionären Lymphknoten und in 7/11 Blutproben detektiert werden. Im Gegensatz hierzu zeigte die TCR-g PCR eine T-Zell-Klonalität lediglich in 50/62 (80 %) Patienten sowie in 63 % der Lymphknoten und 44 % der Blutproben.
Die Ergebnisse zeigen, daß die neue TCR-b PCR in der Lage ist, praktisch alle klonalen T-Zellpopulationen nachzuweisen. Da dieser Nachweis nicht auf qualitativ hochwertige DNA beschränkt ist, sondern auch bei in Paraffin-eingebettetem Gewebematerial gleiche Ergebnisse liefert, ist das hier beschriebene Verfahren allen anderen bisher eingesetzten Methoden überlegen. Damit stellt die im Rahmen dieser Arbeit entwickelte und etablierte TCR-b PCR eine echte Alternative zu den bisher verwendeten Nachweismethoden dar.
 
 


Inhaltsverzeichnis

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Titelblatt, Inhaltsverzeichnis

1 Abkürzungen 6

2 Einleitung 7
2.1 Allgemeines 7
2.2 Klassifikation der Non-Hodgkin-Lymphome 8
2.3 Der T-Zell-Rezeptor: Aufbau und Funktion 10
2.4 Konfiguration der T-Zell-Rezeptor Gene in lymphatischen Zellen 11
2.5 Analyse der T-Zell-Rezeptor Gene mittels Polymerase-Kettenreaktion  15
2.6 Fragestellung und Ziele der Arbeit 17

3 Material und Methoden 18
3.1 Bezugsquellen für die verwendeten Geräte 18
3.2 Bezugsquellen für die verwendeten Chemikalien und Verbrauchsmaterial 19
3.3 Kontrollgewebe 19
3.4 Maligne Lymphome der T-Zellreihe 19
3.5 Histologie und Immunhistologie 20
3.6 DNA-Extraktion 21
3.6.1 Automatische DANN-Isolierung aus Patientenmaterial 21
3.6.2 DNA-Extraktion aus Paraffin-eingebettetem Gewebe 22
3.6.3 Isolierung mononukleärer Zellen (Ficoll-Gradient) 22
3.7 Bestimmung der DANN-Konzentration 22
3.8 Entwicklung einer PCR-Methode zum Nachweis von Umlagerungen der TCR-ß-Kette 23
3.8.1 Kriterien für die Primerauswahl 23
3.8.2 Primersynthese 23
3.8.3 Aufreinigung der Oligonukleotide mittels HPLC 24
3.8.4 Optimierung der PCR-Bedingungen 24
3.8.5 Kontrollexperimente 24
3.9 Polyacrylamidgelelektrophorese (PAGE) 25
3.9.1 Herstellung eines Polyacrylamidgels 26
3.9.2  Photodokumentation  26
3.10 Sequenzanalyse der Amplifikate 26
3.10.1 Sequenzreaktion 27
3.10.2  Auswertung der Sequenzen  29
3.11  Analyse von PCR-Produkten (GENESCAN-Analyse)  29
3.11.1 Vorbereitung der Gelelektrophorese 30
3.11.2 Probenvorbereitung für die Elektrophorese 31
3.11.3 Größenbestimmung von DNA-Fragmenten 32

4 Ergebnisse 33
4.1 Methodische Entwicklung 33
4.1.1 Etablierung einer TCR-ß PCR mittels hochdegenerierter Jß-Konsensusprimer 33
4.1.2 Eigene Entwicklung einer familienspezifischen TCR-ß PCR 35
4.1.3 Primerselektion für die Jß-Segmente 35
4.1.4 Primerselektion für die Vb-Segmente 36
4.1.5 Etablierung der Reaktionsbedingungen 38
4.1.6 Etablierung der GENESCAN-Analyse 40
4.1.7 Spezifität der familienspezifischen TCR-b PCR 41
4.1.8 Sensitivität der familienspezifischen TCR-b PCR 43
4.1.9 Sequenzanalyse von TCR-ß PCR-Produktion 44
4.1.10 Optimierung einer TCR-y PCR 46
4.1.11 Spezifität der TCR-g PCR 46
4.1.12 Sensitivität der TCR-g PCR 48
4.2 Untersuchung von Patientenmaterial 49
4.2.1 Molekularbiologische Verlaufsuntersuchung von CTCL-Patienten mittels TCR-ß PCR im Vergleich zur TCR-y PCR 49
4.2.2 TCR-ß Analyse transformierter kutaner T-Zell-Lymphome 54
4.2.3 Klonalitätsanalysen von nicht-kutanen T-NHL mittels TCR-ß PCR im Vergleich zur TCR-y PCR 58
4.2.4 Untersuchung von reaktiven Hautveränderungen mittels TCR-ß und TCR-y PCR 62
4.2.5 Zusammenfassender Vergleich der familienspezifischen TCR-ß PCR mit der TCR-y PCR 64

5 Diskussion 65
5.1  Methodische Aspekte  66
5.1.1 Vergleich bisher publizierter TCR-b PCRs 66
5.1.2 Vergleich mit der familienspezifischen TCR-b PCR 68
5.1.3 Vergleich der familienspezifischen TCR-b PCR mit TCR-y PCRs 69
5.1.4 Klonalitätsanalyse mittels GENESCAN-Technik 70
5.2 Klinische Aspekte 71
5.2.1 Untersuchung von normalem und reaktivem Gewebe 71
5.2.2 Maligne T-Zellproliferationen 71
5.2.3 Vorläuer-T-lymphoblastische Lymphome/Leukämien 72
5.2.4 Peripheres T-Zell-Lymphom, unspezifiziert 72
5.2.5 Kutane T-Zell-Lymphome 73
5.2.6 Anaplastisch großzellige Lymphome 76
5.2.7 Angioimmunoblastische T-Zell-Lymphome 77
5.2.8 Enteropathieassozierte T-Zell-Lymphome 78
5.2.9 Nasale T/NK-Zell-Lymphome 79
5.2.10 Morbus Hodgkin 79

6 Zusammenfassung 81

7 Literaturverzeichnis 82

8 Anhang 84
 
 
 
 


Ergänzende Angaben:

Online-Adresse: http://www.diss.fu-berlin.de/2001/258/index.html
Sprache: Deutsch
Keywords: TCR-beta, TCR-gamma, Genescan, lymphoma, clonality, family-specific PCR
DNB-Sachgruppe: 33 Medizin
Datum der Disputation: 14-Dec-2001
Entstanden am: Fachbereich Humanmedizin, Freie Universität Berlin
Erster Gutachter: Prof. Dr. med. Harald Stein
Zweiter Gutachter: Prof. Dr. med. Thomas Blankenstein
Kontakt (Verfasser): assaf@zedat.fu-berlin.de
Abgabedatum:11-Dec-2001
Freigabedatum:12-Dec-2001

 


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