Dokument: Charakterisierung der intrathekalen humoralen Immunantwort bei entzündlichen ZNS-Erkrankungen
| Titel: | Charakterisierung der intrathekalen humoralen Immunantwort bei entzündlichen ZNS-Erkrankungen | |||||||
| Weiterer Titel: | Characterization of the intrathecal humoral immune response in inflammatory CNS diseases | |||||||
| URL für Lesezeichen: | https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=56192 | |||||||
| URN (NBN): | urn:nbn:de:hbz:061-20210506-111620-8 | |||||||
| Kollektion: | Dissertationen | |||||||
| Sprache: | Deutsch | |||||||
| Dokumententyp: | Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation | |||||||
| Medientyp: | Text | |||||||
| Autor: | Diel, Henrike Lisa [Autor] | |||||||
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| Beitragende: | Prof. Dr. Goebels, Norbert [Gutachter] Prof. Dr. Willbold, Dieter [Gutachter] | |||||||
| Dewey Dezimal-Klassifikation: | 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit | |||||||
| Beschreibungen: | Liquorspezifische oligoklonale IgG Banden (OKB) sind ein diagnostisches Hauptmerkmal bei Patienten mit Multipler Sklerose (MS), für die bisher weder Antigenspezifität noch pathophysiologische Relevanz genau geklärt ist. Darüber hinaus wurden in der Vergangenheit IgM OKB, oftmals spezifisch für Lipide, mit einem klinisch ungünstigeren MS-Verlauf assoziiert. In der vorliegenden Arbeit ging ich daher folgenden Fragen nach: 1. Welche Rolle spielt der Antikörper Isotyp (IgM vs. IgG) bei Demyelinisierungsprozessen? Ich untersuchte zu diesem Zweck zwei Myelin-spezifische monoklonale Antikörper (anti-Protein oder anti-Lipid) in einem Labor-eigenen Modell der Demyelinisierung. Ein technischer Fokus lag auf der rekombinanten Herstellung monoklonaler IgM Antikörper. 2. Lässt sich der (postulierte) aggressivere Krankheitsverlauf bei MS Patienten mit IgM OKB auf einzelne Antikörper zurückführen? Hierzu untersuchte ich in Zusammenarbeit mit einem Kollegen exemplarisch die intrathekale humorale Immunantwort eines Patienten mit akuter ZNS Entzündung (Herpes-simplex-Enzephalitis) und nachgewiesener intrathekaler IgM Synthese. Die Ergebnisse deuten für den getesteten Protein-spezifischen Antikörper an, dass der Effektormechanismus im Falle von IgM Monomeren und Dimeren über den klassischen Komplementweg verläuft. Der Lipid-spezifische Antikörper zeigt eine Bindung an Myelin-reiche Areale im organotypischen Schnitt, eine Demyelinisierung ist jedoch weder für den IgG Isotyp noch für den IgM Isotyp erkennbar. Beide Myelin-spezifischen Antikörper konnte ich rekombinant als IgM Monomere oder Dimere, bisher noch nicht als IgM Pentamere oder Hexamere herstellen. Die fünf getesteten IgM Aufreinigungsmethoden waren zur Aufreinigung intakter IgM Oligomere aus einer polyklonalen Probe in der Lage und eine Methode konnte monoklonale IgM Antikörper besonders rein aus HEK Zellkulturüberstand isolieren (Anti-IgM Agarose). Innerhalb der Untersuchung der intrathekalen humoralen Immunantwort eines Patienten mit ZNS Entzündung konnte ich zusammen mit einem Kollegen 228 variable Regionen in ihrer Sequenz aufklären und 79 gepaarte VH-VL-Gensequenzen (mit IgM oder IgG Isotyp) rekonstruieren. Wir stellten 13 ausgewählte Antikörper aus klonal expandierten Liquorplasmazellen rekombinant mit IgG Isotyp her. Die Analyse ihrer Antigenspezifität durch mehrere Kooperationspartner über Immunfluoreszenz, Western Blot oder Immunpräzipitation identifizierte einen HSV-1 Glykoprotein spezifischen, wahrscheinlich Glykoprotein C (gC)-bindenden Antikörper. Meine Untersuchungen deuten unter anderem die Relevanz der IgM Oligomerisierung für die Effektorfunktion von anti-MOG oder anti-Sulfatid an. Zukünftig wäre es wünschenswert, beide Antikörper mit intakter Pentamer- oder Hexamerstruktur herzustellen und sie erneut hinsichtlich ihrer Demyelinisierungsfähigkeit zu untersuchen. Der von uns identifizierte, wahrscheinlich HSV-1 gC-bindende Antikörper könnte möglicherweise in der Entwicklung von HSV-Impfstoffen oder alternativer HSV-Therapien genutzt werden.Abstract The presence of CSF-specific oligoclonal IgG bands (OCB) is a hallmark of multiple sclerosis (MS). However, neither antigen specificity nor pathophysiological relevance of these OCB have been resolved completely. Additionally, IgM OCB that are often lipid-specific have been associated with an unfavorable clinical course of MS. In the present work, I therefore address the following questions: 1. Which role does the antibody isotype (IgM vs. IgG) play in processes of demyelination? This will be examined by the analysis of two myelin-specific recombinant monoclonal antibodies (anti protein or anti-lipid) in our ex vivo model of immune-mediated demyelination. The recombinant production of monoclonal IgMs is a technical focus of my work. 2. Can the (postulated) more aggressive disease course in MS patients with intrathecal IgM synthesis be attributed to single antibodies? Together with a collaegue, I exemplarily investigate the intrathecal humoral immune response of a patient with acute CNS inflammation (herpes simplex encephalitis) and proven intrathecal IgM synthesis. For the analyzed protein-specific antibody, the results suggest that, in case of IgM monomers and dimers, the effector mechanism occurs via the classical complement pathway. The lipid-specific antibody shows binding to myelin-rich areas in the organotypic slice, but demyelination is not evident, neither for the IgG isotype nor for the IgM isotype. I was able to produce both myelin specific antibodies recombinantly as IgM monomers or dimers, but not as IgM pentamers or hexamers yet. The five IgM purification methods tested were able to purify intact IgM oligomers from a polyclonal sample and one method was able to isolate monoclonal IgM antibodies particularly pure from HEK cell culture supernatant (anti-IgM agarose). Within the study of the intrathecal humoral immune response of a patient with CNS inflammation, a collegue and me, we were able to obtain sequences for 228 variable regions and reconstruct 79 paired VH-VL gene sequences (with IgM or IgG isotype). We produced 13 selected antibodies recombinantly (IgG isotype) from clonally expanded CSF plasma cells. The analysis of their antigen specificity by several collaborators via immunofluorescence, Western blot, or immunoprecipitation identified an HSV-1 glycoprotein-specific, probably glycoprotein C (gC)-binding antibody. My studies suggest the relevance of IgM oligomerization to the effector function of anti-MOG or anti-sulfatide. In the future, it would be desirable to produce both antibodies as intact pentamers or hexamers and to reexamine them in the OSC-model. The identified, likely HSV-1 gC-binding, antibody could potentially be used in the development of HSV vaccines or alternative HSV therapies. | |||||||
| Lizenz: |  Urheberrechtsschutz | |||||||
| Fachbereich / Einrichtung: | Medizinische Fakultät | |||||||
| Dokument erstellt am: | 06.05.2021 | |||||||
| Dateien geändert am: | 06.05.2021 | |||||||
| Promotionsantrag am: | 29.10.2020 | |||||||
| Datum der Promotion: | 16.04.2021 |
