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Disease-specific complications of chronic lymphocytic leukemia in binet stage a patients
No full textDisease-specific Complications of Chronic Lymphocytic Leukemia in Binet Stage A Patients: Analysis of Immunodeficiency, Autoimmune Constellations and Infections in the CLL1-Protocol.
Summary
Background
Most patients in early stages of chronic lymphocytic leukemia (CLL) present no disease-related defects such as hypogammaglobulinemia, impaired cellular immunity or neutrophil function. Therefore, the standard therapy for patients in early stages is to date only observation without treatment with chemotherapeutic agents. Fludarabine is the best studied purine analogues as well as a very effective drug for the treatment of CLL. Therefore, the CLL-1 study was designed to examine whether an early therapy with fludarabine for patients in early stages could bring clinical benefits, mainly in terms of response and survival. In this study, the incidence of various complications was evaluated and analyzed, whether the therapy with fludarabine in patients in early stages caused more complications.
Methods
The patients were assessed in terms of their progression risk through bone marrow histology (infiltration type), lymphocyte doubling time (LDT), serum thymidine kinase level and the serum-ß2-microglobulin level. The combination of a non-nodular bone marrow infiltration type or a LDT 7 U/l or a serum-ß2-microglobulin >3.5 mg/l indicates a high progression risk. Patients with high progression risk would be randomized into the treatment arm or the “watch and wait” arm. Patients in the treatment arm (cohort I) received fludarabine i.v. (25 mg/m2/day 5 days long, cycle repeat on day 28, maximum 6 cycles), whereas patients in the “watch and wait” group (cohort II) were only being observed. The third group, consisting of patients with low progression risk according to the definition above (cohort III) was also only being observed.
98 patients were randomized into cohort I (also called HR-F) and 95 patients into cohort II (also called HR-WW). . 535 patients were observed in the cohort III
Results
The incidence of infections and serious infections was higher in cohort I than cohort II & III (41.5% vs. 30.4% and 30.9%, 6.1% vs. 2.5% and 2.4%), although serious infections were rarely observed. The incidence of infection showed no difference between patients in the observation arms, regardless of the risk of progression (cohort II: 30.4%, Cohort III: 30.9%). The most common spectra were viral (39.8%) and bacterial (36.1%) infections, fungal infections were rare (1.5%). Respiratory tract and soft tissue were the most common sites of infection.
In the analysis of risk factors for infection, the serum creatinine can be regarded as the best risk factor in our study. In addition, alkaline phosphatase, IgA, IgG, IgM, splenomegaly, low LDH, and low platelet count can be regarded as a risk factor for infection. Our data show a trend for the hypothesis that the risk of infection is higher in patients treated with fludarabine.
The overall incidence of AIHA and AITP in all study arms was evaluated as follows; AIHA Cohort I: 6 patients (6.8%), cohort II: 4 patients (4.8%), cohort III: 9 patients (2.0%), AITP Cohort I: 19 patients (21.8%), cohort II: 3 patients (3.6%), cohort III: 15 patients (3.1%).
Through this study, we observed that patients who received fludarabine therapy (cohort I), had a higher incidence of AIHA and AITP than in the other study arms.
Conclusion
This study shows a trend for the hypothesis that the risk of infections in patients treated with fludarabine is higher. In addition, the serum creatinine in our study is considered to be the best risk factor for infection. The analysis of the incidence of AIHA and AITP also shows that the risk of autoimmune complications is increased with fludarabine therapy
Evaluation von Sarkopenie bei großzelligem B-Zell-Lymphom mit Hilfe von künstlicher Intelligenz und der prognostische Einfluss auf das Überleben – eine Pilotstudie
No full textHintergrund: Eine niedrige Skelettmuskelmasse und das Vorhandensein von Sarkopenie sind ungünstige Prognosefaktoren bei Patienten mit großzelligem B-Zell-Lymphom (DLBCL), welche eine Immunchemotherapie erhalten. Auf künstlicher Intelligenz-basierte Deep-Learning-Modelle wie neuronale Netze bieten leistungsstarke Möglichkeiten zur Bildverarbeitung und können zur Evaluation von Sarkopenie genutzt werden. Ziel dieser Studie war es, die Nutzung einer KI-basierten Evaluation der Muskelmasse zu bewerten und die prognostische Bedeutung der Muskelmasse bei Patienten mit DLBCL zu untersuchen.
Methods: Es handelt sich um eine retrospektive Kohortenstudie. Eingeschlossen wurden Patienten mit verfügbaren Computertomographie-(CT)-Bildern des Abdomens vor Behandlungsbeginn sowie nach Abschluss der Immuntherapie. Es wurden zwei Kohorten definiert: eine Patientenkohorte im Alter von 80 Jahren (n=42). Die Messungen wurden sowohl mit einem Deep-Learning-Netzwerk als auch manuell durchgeführt. Das verwendete neuronale Netzwerk wurde zuvor validiert (McSweeney et al. 2022). Die Skelettmuskelfläche (SMA) wurde auf Höhe des dritten Lendenwirbels gemessen und der Skelettmuskelindex (SMI) wurde mittels Body-Mass-Index berechnet. Die erhobenen SMA- und SMI-Werte wurden genutzt, um anhand der Cut-off-Werten gemäß Van Werf et al. 2018 Sarkopenie zu definieren.
Ergebnisse: Bei allen Patienten wurde nach der Behandlung mit R-CHOP ein signifikanter Verlust der SMA (durchschnittlich 6,29 cm2) und SMI (durchschnittlich 2,31 cm2/m2) beobachtet (p < 0,001). Bei jungen Patienten war dieser Unterschied geringer und nicht statistisch signifikant. Der Verlust der Skelettmuskulatur und das Vorhandensein von Sarkopenie waren bei älteren Patienten ausgeprägter. Die Diagnose einer Sarkopenie sowohl vor (HR 2,87, 95 % KI 1,17–7,0, p = 0,021) als auch nach der Therapie (HR 3,17, 95 % KI 1,08–9,33, p = 0,037) war mit einem schlechteren Gesamtüberleben assoziiert. Bei Patienten im Alter von < 60 Jahren wurden die posttherapeutische SMA und SMI nicht durch die Anzahl der Zyklen beeinflusst. Die KI-basierten Auswertungen wurden durch die manuellen Auswertungen weitestgehend bestätigt.
Zusammenfassung: Der Skelettmuskelstatuts und das Vorhandensein von Sarkopenie bei Patienten mit DLBCL können mittels AI evaluiert und als negative Prognosefaktoren für deren Überleben verwendet werden.Background: Low baseline skeletal muscle mass and sarcopenia are unfavourable prognostic factors in patients with large B cell lymphoma (DLBCL) treated with immunochemotherapy. Artificial intelligence deep learning models, such as neural networks provide powerful image processing opportunities and can be exploited for efficient evaluation of sarcopenia. This study aimed to evaluate the feasibility of evaluating muscle mass with a neural network and to examine the prognostic significance of muscle mass as per AI-evaluation in patients with DLBCL.
Methods: This is a retrospective cohort study. Only patients with available computer tomography (CT) images of the abdomen of diagnostic quality prior to treatment start and well as at end of treatment with R-CHOP were included. Two cohorts were selected: a patient cohort aged 80 years old (n=42). Measurements were performed both using a deep learning convolutional neural network and manually. The neural network used has been previously validated (McSweeney et al 2022). The skeletal muscle area (SMA) was measured at the level of the third lumbar vertebra and the skeletal muscle index (SMI) was calculated based on the body mass index. The measured SMA and SMI values were used to diagnose sarcopenia based on the cut-off values according to Van Werf et al 2018.
Results: Across all patients, a significant loss of SMA (in average 6.29 cm2) and SMI (in average 2.31 cm2/m2) was observed after treatment with R-CHOP (p < 0.001). In young patients this difference was smaller and was not statistically significant. Skeletal muscle loss and presence of sarcopenia was more prominent in elderly patients. The diagnosis of sarcopenia both before (HR 2.87, 95% CI 1.17-7.0, p=0.021) and after therapy (HR 3.17, 95% CI 1.08-9.33, p=0.037) was also associated univariately with worse overall survival. In patients aged <60 years, SMA and SMI post treatment was not affected by number of cycles. The AI-based evaluations was largely confirmed in the manual evaluation with only minor discrepancies.
Conclusion: Skeletal muscle status and sarcopenia can be accurately evaluated with AI in patients with DLBCL and is a negative prognostic factor for survival
Einfluss der Elektromyostimulation auf die physische und psychische Verfassung von Patienten, die mit intensiver Chemotherapie behandelt werden
No full textIm Rahmen einer Behandlung mit intensiver Chemotherapie und teils nachfolgender Stammzelltransplantation kommt es bei vielen Patienten zu einer deutlichen Reduktion der körperlichen Leistungsfähigkeit und im Verlauf in vielen Fällen zur Entwicklung einer Fatigue. Die Elektromyostimulation (EMS) ist eine seit Jahren im Breitensport und in der Rehabilitation erfolgreich eingesetzte effektive Methode für die Verbesserung der körperlichen Fitness. Mit der Fragestellung, ob Elektromyostimulation sicher und effektiv bei Patienten mit intensiver Chemotherapie eingesetzt werden kann, wurden 81 Patienten in einer prospektiven, randomisierten und kontrollierten Studie untersucht.
Nach Randomisierung in eine EMS- und eine Kontrollgruppe erhielten Patienten, die mit einer intensiven Chemotherapie behandelt wurden, Physiotherapie und in der EMS-Gruppe zusätzlich Elektromyostimulation (eingesetztes Gerät: Myopuls 2000 D). Nach Instruktion über die korrekte Verwendung des Gerätes sollte die selbstständige Anwendung fünf Mal pro Woche für jeweils 15 Minuten an beiden Oberarmen und Oberschenkeln erfolgen.
Die primären Endpunkte der Studie waren das Auftreten von Elektromyostimulation-assoziierten Nebenwirkungen (Sicherheit) sowie die Beurteilung der Durchführbarkeit der Trainingsmethode. Die sekundären Endpunkte umfassten den Effekt auf die körperliche Leistungsfähigkeit, gemessen durch den 6-Minuten-Gehtest und den Short Physical Performance Battery-Test (SPPB), sowie den Einfluss auf die psychische Verfassung, die mit dem Multidimensional Fatigue Inventory (MFI-20) und dem EORTC Quality of Life Questionnaire (EORTC QLQ-C30) erhoben wurde. Zusätzlich wurden die Krankenhausaufenthaltsdauer und das Auftreten von Infektionen dokumentiert. Die Messparameter wurden vor Beginn der Chemotherapie (T1) sowie bei Entlassung aus dem Krankenhaus (T2) erhoben. 14 Patienten schieden vorzeitig aus der Studie aus. Gründe hierfür waren Widerruf der Einverständniserklärung, Verlust der Fähigkeit zur selbstständigen Anwendung oder Tod (krankheitsbedingt oder Chemotherapie-assoziiert). Final konnten Daten von 34 Patienten der EMS- Gruppe und 33 Patienten der Kontrollgruppe ausgewertet werden.
Schwerwiegende Elektromyostimulation-assoziierte Nebenwirkungen traten nicht auf, so dass die Anwendung auch für ein solch schwer krankes und intensiv behandeltes Patientenkollektiv als sicher angesehen werden kann. Die Trainingsmethode erwies sich als gut durchführbar, da 24 von 34 Patienten Elektromyostimulation mit 2/3 der vorgegebenen Trainingszeit anwendeten. Im Gruppenvergleich zeigten sich statistisch signifikante Unterschiede zwischen T1 und T2 zugunsten der EMS-Gruppe in dem SPPB-Test (p=0,038), den Kategorien „körperliche Fatigue“ (p=0,022) und „reduzierte Motivation“ (p=0,029) des MFI-20 und den Skalen „kognitive Funktion“ (p=0,034) und „Fatigue“ (p=0,017) des EORTC QLQ-C30.In the context of intensive chemotherapy treatment with subsequent stem cell transplantation, many patients experience a significant reduction in physical performance and an increase in fatigue. Electromyostimulation (EMS) is an effective method for improving physical fitness that has been successfully used for years in sports and rehabilitation. 81 patients were examined in a prospective, randomized, controlled study to determine whether electromyostimulation can be used safely and effectively in patients undergoing intensive chemotherapy.
After randomization into an EMS and a control group, all patients received physiotherapy and in the EMS group additional electromyostimulation (device used: Myopuls 2000 D). After instructions on correct application, the device should be used independently five times a week for 15 minutes each on both upper arms and thighs.
The primary endpoints of the study were the occurrence of side effects associated with electromyostimulation (safety) and the assessment of the feasibility of the training method. The secondary endpoints included the effect on physical performance measured by the 6-minute walking test and the short physical performance battery (SPPB) test, as well as the effect on mental health measured by the Multidimensional fatigue inventory (MFI-20) and the EORTC quality of life questionnaire (EORTC QLQ-C30). In addition, the length of hospitalization and the occurrence of infections were documented. The physical and psychological tests were performed before the start of chemotherapy (T1) and on discharge from hospital (T2).
14 patients dropped out of the study prematurely. Reasons for this were withdrawal of consent, loss of ability to use the drug independently, or death (associated with illness or chemotherapy). A total of 34 patients from the electromyostimulation group and 33 patients from the control group were evaluated. Severe EMS associated side effects did not occur, so that the application can be considered safe for such a seriously ill and intensively treated patient group. The training method also proved to be feasible since 24/34 patients used electromyostimulation with a relevant training time of 2/3 of the prescribed time. A group comparison showed statistically significant differences between T1 and T2 in favor of the EMS group. This difference could be measured as significant using the SPPB (p=0.038), the categories "physical fatigue" (p=0.022) and "reduced motivation" (p=0.029) of the MFI-20 and the scales "cognitive function" (p=0.034) and "fatigue" (p=0.017) of the EORTC QLQ-C30
B-Zell-Rezeptor-vermittelte Therapieansätze für das Mantelzelllymphom im Fab-Format
No full textLymphome sind Neoplasien des lymphatischen Systems, die man in Hodgkin- und Non-Hodgkin-Lymphome einteilen kann. In der Gruppe der Non-Hodgkin-Lymphome unterscheidet man des Weiteren zwischen B- und T-Zell-Neoplasien. B-Zell Lymphome bestehen aus entarteten B-Lymphozyten und haben einen heterogenen Krankheitsverlauf. Das Mantelzelllymphom gehört zu den B-Zell Non-Hodgkin-Lymphomen und macht nur etwa 6 – 9 % aller Lymphome aus. Als Ursprungszelle gilt eine periphere Antigen-naive B-Zelle aus der inneren Mantelzone eines Lymphfollikels. Die pathognomonische genetische Veränderung ist die chromosomale Translokation t(11;14), die zu einer Überexpression von Cyclin D1 führt. Die Therapie des Mantelzelllymphoms ist palliativ und stellt eine Herausforderung dar. Eine Kombination aus Chemo- und Immuntherapie stellt die Basis der Therapie dar. Durch eine Intensivierung der Induktionstherapie bei jungen, körperlich fitten Patienten kann die Prognose verbessert werden. Viele Patienten sprechen nur schlecht auf die Therapie an, weshalb die mittlere Lebenserwartung bei nur fünf Jahren liegt.
Eine B-Zelle besitzt aufgrund genetischer Rekombinationsprozesse einen für sie einzigartigen B-Zell Rezeptor, der sich in seiner variablen Region von den B-Zell Rezeptoren anderer B-Zellen unterscheidet. Aufgrund des monoklonalen Ursprungs von Mantelzelllymphom Zellen besitzen alle Lymphom Zellen eines Mantelzelllymphoms einen identischen B-Zell Rezeptor. Die natürliche Aufgabe von B-Zell Rezeptoren liegt in der Erkennung von Antigenen. Da alle malignen Zellen eines Mantelzelllymphoms identische B-Zell Rezeptoren tragen, wird durch diese immer das gleiche Antigen erkannt. LRPAP1 konnte als Antigen von etwa 45% aller Mantelzelllymphome identifiziert werden.
Das Ziel dieser Arbeit liegt in der Entwicklung eines Therapiekonzeptes für das Mantelzelllymphom, das über die Integrierung des Antigens LRPAP1 den B-Zell Rezeptor der Lymphom Zellen als Zielstruktur erkennt. Hierfür wird LRPAP1 als Fab-Konstrukt kloniert und exprimiert, das in seiner Form dem Antigen bindenden Fragment eines Antikörpers angelehnt ist. Anschließend wird dieses Konstrukt, das als BAR-body benannt wurde, auf spezifische Bindung an Mantelzelllymphom Zellen getestet. Über die Kopplung an eine Wirkkomponente (ETA – Toxin) wird weiterhin das therapeutische Potential des BAR-body evaluiert.Lymphomas are neoplasias of the lymphatic system that can be divided into Hodgkin and non-Hodgkin lymphomas. In the group of non-Hodgkin's lymphomas, a distinction is also made between B-cell and T-cell neoplasia. B-cell lymphomas consist of degenerate B-lymphocytes and have a heterogeneous course of disease. mantle cell lymphoma belongs to the B-cell non-Hodgkin's lymphomas and accounts for only about 6 - 9 % of all lymphomas. The cell of origin is a peripheral antigen-naive B-cell from the inner mantle zone of a lymph follicle. The pathognomonic genetic alteration is the chromosomal translocation t(11;14), which leads to an overexpression of cyclin D1. The therapy of mantle cell lymphoma is palliative and challenging. A combination of chemo- and immunotherapy is the basis of therapy. The prognosis can be improved by intensifying induction therapy in young, physically fit patients. Many patients respond poorly to the therapy, which is why the average life expectancy is only five years.
Due to genetic recombination processes, each B-cell possesses a B-cell receptor that is unique for it and differs in its variable region from the B-cell receptors of other B-cells. Due to the monoclonal origin of mantle cell lymphoma cells, all lymphoma cells of a mantle cell lymphoma have an identical B-cell receptor. The natural function of B-cell receptors is the recognition of antigens. Since all malignant cells of a mantle cell lymphoma carry identical B-cell receptors, they recognize the same antigen. LRPAP1 has been identified as the antigen of about 45% of all mantle cell lymphomas.
The aim of this work is to develop a therapeutic concept for mantle cell lymphoma that recognizes the B-cell receptor of lymphoma cells as a target structure by integrating the antigen LRPAP1. For this purpose, LRPAP1 is cloned and expressed as a Fab construct, which in its form is based on the antigen-binding fragment of an antibody. Subsequently, this construct, which we designated BAR-body, is tested for specific binding to mantle cell lymphoma cells. The therapeutic potential of the BAR-body is further evaluated by coupling it to a cytotoxic component (ETA - toxin)
Prospektive Studie zur Vitamin D3-Substitution in der OPTIMAL>60/DR.CHOP-Studie : Prüfung einer sicheren und zuverlässigen Anwendung der Formel nach van Groningen et al. auf einen Zielwert von 65 ng/ml im Vorfeld einer Rituximab-Therapie & Evaluation der Wirksamkeit einer Erhaltungsdosis von 20.000 IU
No full textDie Prävalenz des Vitamin D-Mangels in Deutschland ist hoch. Für Patienten, die an
einem diffus großzelligen B-Zell-Lymphom erkrankt sind, geht ein Vitamin D-Mangel
mit einer schlechteren Prognose einher. Es konnte gezeigt werden, dass insbesondere
Patienten mit diffus großzelligem B-Zell-Lymphom und Behandlung mit R-CHOP bei
Vitamin D-Spiegeln ≤8 ng/ml ein signifikant kürzeres Überleben haben. Bei Spiegeln
von 65 ng/ml konnte experimentell eine optimierte Wirksamkeit von CD20-Antikörpern
ermittelt werden. Eine Substitutionsdosis für Vitamin D3 kann nach der van Groningen
et al.-Formel berechnet werden. Diese Arbeit überprüft die Übertragbarkeit der Formel
auf den Zielwert von 65 ng/ml an 100 Patienten innerhalb der OPTIMAL>60/DR.CHOP-Studie. Der Vitamin D-Spiegel wurde zum ersten Staging, InterimRestaging bzw. Abschluss-Staging sowie nach jeder Substitutionsdosis mit Vitamin D3
bestimmt. Zur Beurteilung der klinischen Sicherheit wurden unerwünschte Ereignisse
3. und 4. Grades bei Patienten mit und ohne hochdosierter Vitamin D3-Substitution
gegenübergestellt. Als historische Vergleichsgruppe dienten die ersten 135 Studienpatienten vor Einführung der Vitamin D3-Substitution in der OPTIMAL>60/DR.CHOPStudie.
14,3% der Patienten erreichten nach einer Substitutionsdosis den Zielwert von 65
ng/ml, durchschnittlich betrug der Anstieg 27,8 ng/ml, auf 45,6±18,7 ng/ml. In weiteren
Substitutions-Schritten erreichten die Patienten im Mittel 52,6±13,8 ng/ml nach einer
zweiten bzw. 56,0±9,6 ng/ml nach einer dritten Dosis. In der OPTIMAL>60/DR.CHOPStudie wird die Formel nach Amendment Nummer drei in einer modifizierten Variante
angewandt. Diese verwendet eine höhere Dosierung, um den Zielspiegel zu erreichen.
Mit 20.000 IU Vitamin D3 wöchentlich ließ sich der Mittelwert der gesamten Gruppe bis
zum Interim-Restaging bzw. Abschluss-Staging aufrechterhalten. Bei höheren Vorwerten (ab ca. 44 ng/ml) war die Dosierung jedoch nicht vollkommen zuverlässig. Unerwünschte Ereignisse 3. und 4. Grades, insbesondere Hyperkalzämien und assoziierte
Beschwerden, traten nach hochdosierter Vitamin D3-Gabe nicht häufiger auf. Dies
spricht für eine sichere Anwendung einer Vitamin D3-Substitution in einer nach van
Groningen et al. berechneten Dosierung.The prevalence of vitamin D deficiency in Germany is high. For patients suffering from
diffuse large cell B-cell lymphoma, vitamin D deficiency is associated with a worse
prognosis. It was shown that especially patients with diffuse large cell B-cell lymphoma
treated with R-CHOP have a significantly shorter survival at vitamin D levels ≤8 ng/ml.
At levels of 65 ng/ml, an optimal efficacy of CD20 antibodies could be determined experimentally. A substitution dose for vitamin D3 can be calculated according to the van
Groningen et al. formula. This work examines the transferability of the formula to the
target value of 65 ng/ml in 100 patients within the OPTIMAL>60/DR.CHOP study. The
vitamin D level was determined at the first staging, interim or final staging and after
each substitution dose with vitamin D3. To assess clinical safety, adverse events of
grade 3 and 4 were compared in patients with and without high-dose vitamin D3 substitution. The first 135 study patients before the introduction of vitamin D3 substitution in
the OPTIMAL>60/DR.CHOP study served as the historical comparison group.
14.3% of the patients reached the target value of 65 ng/ml after one substitution dose,
the average increase was 27.8 ng/ml, to 45.6±18.7 ng/ml. In further substitution steps,
patients achieved an average of 52.6±13.8 ng/ml after a second dose and 56.0±9.6
ng/ml after a third dose. Since amendment number three of the OPTIMAL>60/DR.CHOP study, the formula is used in a modified variant. It uses a higher
dosage to reach the target level. With 20.000 IU vitamin D3 per week, the mean value
of the whole group could be maintained until interim or final staging. However, the dosage was not completely sufficient for higher previous values (from approximately 44
ng/ml). Grade 3 and 4 adverse events, in particular hypercalcemia and associated
complaints, did not occur more frequently after high-dose vitamin D3 administration.
This indicates a safe application of vitamin D3 in a dosage calculated according to van
Groningen et al.
B-Zell-Rezeptor vermittelte Therapieansätze des primären ZNS-Lymphoms
No full textDas primäre ZNS-Lymphom (PZNSL) zählt zu den hochmalignen B-Zell-Non-Hodgkin-Lymphomen vom diffus großzelligen Typ. Seit dem Ausbruch der AIDS-Epidemie in den 80er-Jahren kam es zu einer Zunahme der Inzidenz dieses Tumors, da eine starke Assoziation zwischen dem primären ZNS-Lymphom und Immunsuppression besteht. Bei immunkompetenten Patienten handelt es sich um einen seltenen Tumor des Lymphsystems, der vorwiegend ab dem 5. Lebensjahrzehnt diagnostiziert wird.
Sein Auftreten im ZNS stellt eine Herausforderung für die Behandlung dar. Im Vordergrund der Therapie stehen hirngängige Chemotherapien, vor allem Methotrexat, und die Ganzhirnbestrahlung.
Trotz dieser intensiven Therapien, die mit starken Nebenwirkungen behaftet sind, kommt es häufig zu Rezidiven, welche mit einer schlechten Prognose des Gesamtüberlebens einhergehen. Aus diesem Grund ist es wichtig, dass an neuen, gut wirksamen und nebenwirkungsarmen Therapieansätzen geforscht wird. Über den B-Zell-Rezeptor (BZR) erkennen B-Lymphozyten ein für sie spezifisches Antigen, wobei jeder B-Lymphozyt einen in der variablen Region etwas unterschiedlichen BZR besitzt.
Da B-Zell-Lymphome von einer entarteten B-Zelle, dem malignen Klon, ausgehen, besitzt jede B-Zelle eines B-Zell-Lymphoms einen identischen BZR, der sie von allen anderen, gesunden B-Lymphozyten unterscheidet. Mit der Entdeckung von BZR-Antigenen maligner Lymphome ergibt sich ein neues, hochspezifisches Therapiekonzept, welches ausschließlich den malignen B-Zell-Klon über dessen B-Zell-Rezeptor angreift. Dieses neue Therapiekonzept wurde BARs („B-cell receptor antigens for reverse targeting“) genannt. Bei circa 67% der Patienten mit PZNSL exprimieren die Lymphomzellen einen BZR, welcher spezifisch das Antigen und BAR Neurabin I bindet. In welchem Format BARs und damit Neurabin I therapeutisch eingesetzt werden können ist unklar. BAR-Bodies integrieren BARs in ein Fab-Antikörper-Format, wobei die variablen Domänen der Schwer- und Leichtkette durch die DNA-Sequenz eines BZR-Antigens, zum Beispiel Neurabin I, ersetzt werden. Ein Neurabin-BAR-Body wurde in dieser Arbeit hergestellt und an das Pseudomonas aeruginosa Exotoxin A gekoppelt, welches nach Internalisierung über den BZR als toxische Wirkkomponente dienen soll. Das BAR-Body-Konstrukt wurde in einem pCES1-Vektor über mehrere Zwischenschritte kloniert und von TGI E. coli-Bakterien exprimiert. Die spezifische Bindung des BAR-Body an Lymphomzellen und deren Internalisierung wurde mittels Durchflusszytometrie ermittelt. Nach Änderung des Fab-Formats in eine reduzierte, nur noch die Schwerkette enthaltende Form, konnte eine spezifische Bindung und Internalisierung nachgewiesen werden. In Zytotoxizitäts-Assays konnte die spezifische Lyse einer, mit einem Neurabin-spezifischen BZR transfizierten, Lymphomzelllinie gezeigt werden. Diese Arbeit beschreibt eine erste potentielle Therapieform des primären ZNS-Lymphoms, welche ausschließlich den malignen Klon trifft, indem die spezifische BZR-Antigen-Interaktion ausgenutzt wird.The primary CNS lymphoma (PCNSL) is an aggressive diffuse large B-cell-Non-Hodgkin-lymphoma. Since the AIDS-epidemic in the 80ies, the incidence of this tumor has increased due to the correlation between primary CNS lymphoma and immunosuppression. In immunocompetent patients, it is a rare tumor of the lymph system, which occurs mainly after the 5th life-decade. Its appearance in the central nervous system poses a challenge for its therapy. Chemotherapy, mostly Methotrexat, and brain radiation are the mainly used therapeutic options. However, they go along with many side effects and even after successful completion of therapy, relapses occur frequently and lead to poor overall-survival.
For these reasons new and effective therapies with less side effects are needed urgently.
B-lymphocytes recognize antigens specific for them via their B-cell receptor (BCR), each B-lymphocyte having a slightly different BCR in the variable region to cover a wide variety of antigens. As B-cell lymphomas emanate from a degenerate B-cell, the malignant clone, each B-cell of a B-cell lymphoma has an identical BCR that distinguishes it from all other healthy B-lymphocytes. With the discovery of B-cell receptor antigens of malignant lymphomas results a new, highly specific therapy concept, which exclusively attacks the malignant B-cell clone via its B-cell receptor. This new therapy concept was called BARs (“B-cell receptor antigens for reverse targeting”). In about 67% of patients with primary CNS lymphoma, the lymphoma cells express a B-cell receptor on their surface that specifically binds the antigen and BAR Neurabin I. In what format BARs and thus Neurabin I can be used therapeutically is unclear.
BAR-Bodies integrate BARs into an antibody Fab-format, replacing the variable domains of the heavy and light chains with the DNA sequence of a B-cell receptor antigen. A Neurabin-BAR-Body was constructed and coupled to the Pseudomonas aeruginosa exotoxin A to serve as a toxic component after internalization via the B-cell receptor of the lymphoma cell. The BAR-Body construct was cloned in a pCES1-vector through intermediate steps and expressed by TGI E. coli bacteria. The specific binding of the BAR-Body to lymphoma cells and their internalization was determined by flow cytometry. After changing the Fab-format to a reduced form containing only the heavy chain, specific binding and internalization could be demonstrated. Cytotoxicity assays revealed the specific lysis of a lymphoma cell line transfected with a Neurabin I specific BZR. This work describes the first potential therapy form of primary CNS lymphoma that exclusively targets the malignant clone by exploiting the specific BZR antigen interaction
Integration of the B Cell Receptor Antigen Neurabin-I into an IgG1 Antibody Format for the Treatment of Primary Diffuse Large B Cell Lymphoma of the CNS
No full textDiese Arbeit stellt ein IgG1-Therapieformat vor, das die malignen B-Lymphozyten des primären diffus großzelligen B-Zell-Lymphoms des zentralen Nervensystems über den Neurabin-I-reaktiven B-Zell-Rezeptor angreift. Die Ergebnisse der zugrundeliegenden Versuche zeigen, dass durch dieses Therapieformat in vitro maligne Zellen gezielt zerstört werden können.
Maligne B-Lymphozyten des primären diffus großzelligen B-Zell-Lymphoms des zentralen Nervensystems weisen einen intakten B-Zell-Rezeptor auf und haben somatisch rekombinierte und hypermutierte Immunglobulin-Gene. Dies indiziert, dass die Zellen im Rahmen einer Keimzentrumsreaktion Kontakt mit einem Antigen hatten und fortlaufend durch das Antigen stimuliert werden. Für B-Zell-Rezeptoren des primären diffus großzelligen B-Zell-Lymphoms des zentralen Nervensystems wurde das im Nervengewebe exprimierte Protein Neurabin-I als dominierendes Antigen identifiziert, auf dessen Reiz hin die Zellen proliferieren. Die Neurabin I-reaktiven B-Zell-Rezeptoren stellen eine tumorspezifische Oberflächenstruktur der malignen Klone dar. Über diese können durch Verwendung des B Zell-Rezeptor-Antigens Neurabin-I die Tumorzellen im Rahmen des BAR-Konzepts (B cell receptor antigens for reverse targeting) angegriffen werden.
In dem durch diese Arbeit beschriebenen Versuch wurde ein Abschnitt des Neurabin-I-Epitops anstelle der variablen Domänen der leichten und schweren Kette eines Immunglobulins in ein IgG1-Format kloniert. Das Konstrukt wird IgG1-Neurabin-I-BAR-Body genannt. Nach Klonierung, Expression in humanen Zellen und Aufreinigung wurde der BAR-Body in vitro getestet. Es konnte nachgewiesen werden, dass der BAR-Body spezifisch an Zielzellen bindet, die einen Neurabin-I-reaktiven B-Zell-Rezeptor auf der Oberfläche exprimieren, wodurch die Zielzellen für Effektorzellen markiert werden. So konnte eine durch Effektorzellen vermittelte Lyse der mit dem BAR-Body beladenen Tumorzellen erreicht werden.
Der Einsatz des BAR-Bodys in vivo ist dadurch limitiert, dass dieser vermutlich die Blut-Hirn-Schranke nicht gut überwinden kann. Es bedarf eines auf den BAR-Body angewandten Konzepts zur Überwindung der Blut-Hirn-Schranke, das gleichzeitig eine Interaktion des BAR-Bodys mit dem B-Zell-Rezeptor gewährleistet. Wenn ein solches Konzept gefunden wird, könnten Patienten mit dem untersuchten Therapieformat von einer höchst spezifisch auf die Tumorzellen gerichteten Behandlung profitieren, die voraussichtlich mit geringeren Nebenwirkungen einhergeht als eine Polychemotherapie.This study presents an IgG1 therapy format that attacks the malignant B lymphocytes of the primary diffuse large B cell lymphoma of the central nervous system via the neurabin-I reactive B cell receptor. The in vitro results of the underlying experiments show that malignant cells can be destroyed specifically by means of this therapy format.
Malignant B lymphocytes of the primary diffuse large B cell lymphoma of the central nervous system have an intact B cell receptor and have rearranged immunoglobulin genes with somatic hypermutation. This indicates that the cells were in contact with an antigen during a germinal center reaction and are continuously stimulated by this antigen. For B cell receptors of primary diffuse large B cell lymphomas of the central nervous system the protein neurabin-I, which is expressed in the neural tissue, was identified as the dominant antigen, upon which the cells proliferate. Neurabin-I reactive B cell receptors represent a tumor-specific surface structure of the malignant clones. The tumor cells can be attacked via these receptors by using the B cell receptor antigen neurabin-I in an approach termed BAR (B cell receptor antigens for reverse targeting).
In the experiment described in this paper, a section of the neurabin-I epitope was cloned into an IgG1 format replacing the variable domains of the light and heavy chain of an immunoglobulin. This construct is designated IgG1-neurabin-I-BAR-body. After cloning, expression in human cells and purification, the BAR-body was tested in vitro. It was shown that the BAR-body specifically binds to target cells expressing a neurabin-I reactive B cell receptor on the surface, thereby labeling the target cells for effector cells. In this way, effector cell mediated lysis of the tumor cells which were loaded with the BAR-body could be achieved.
The use of the BAR-body in vivo is limited by the fact that the BAR-body is probably not able to cross the blood-brain barrier well. A concept applied to the BAR-body is required to overcome the blood-brain barrier, whereas such a concept at the same time must ensure interaction of the BAR-body with the B cell receptor. If such a concept could be found, patients are likely to benefit from a treatment that targets tumor cells very specifically and thus is likely to be associated with fewer side effects than polychemotherapy
Klinische und genetische Charakterisierung von leukämisch-verlaufenden Follikulären Lymphomen und CLL mit t(14;18)
No full textIm Mittelpunkt dieser Arbeit standen zwei indolente Non-Hodgkin-Lymphome, das Follikuläre Lymphom (FL) und die chronische lymphatische Leukämie (CLL). Es wurde jeweils eine Untergruppe der beiden Erkrankungen betrachtet, die ein Charakteristikum der anderen Entität enthält: Die FL-Patient*innen wiesen eine selten vorkommende leukämische Ausschwemmung auf (leukämisch-verlaufende Follikuläre Lymphome, LFL) und die CLL-Patient*innen trugen die Translokation t(14;18), die charakteristisch für das FL ist, jedoch nur selten bei der CLL vorkommt.
Das primäre Ziel der vorliegenden Arbeit bestand darin, festzustellen, ob und inwiefern sich die Untergruppen untereinander sowie im Vergleich zur ursprünglichen Erkrankung ähneln oder unterscheiden. Darüber hinaus wurde untersucht, ob charakteristische genetische Veränderungen bei LFL-Patient*innen dazu beitragen, dass Lymphomzellen in das periphere Blut emigrieren.
Dazu wurden klinische, zytogenetische und IgHV-Status-Daten (IgHV: immunoglobulin heavy chain variable region) von insgesamt 32 LFL-Patient*innen sowie 91 CLL-Patient*innen mit Translokation t(14;18) gesammelt. Außerdem wurde bei allen Patient*innen mithilfe des Next-Generation-Sequencing eine Mutationsanalyse von 25 Genen durchgeführt. Zusätzlich wurde bei den LFL-Patient*innen DNA aus unterschiedlichen Geweben untersucht, um potentielle Mutationen im peripheren Blut, Lymphknoten und Knochenmark vergleichen zu können. Anschließend wurden die erzielten Ergebnisse mit Daten der jeweilig übergeordneten Entität gegenübergestellt.
Die LFL-Patient*innen zeigten bei Erstdiagnose klinische Merkmale, die auf eine höhere Tumorlast im Vergleich zu den FL-Patient*innen hindeuten könnten: Ein höherer FLIPI (Follicular Lymphoma International Prognostic Index)-Score, erhöhte LDH (Laktatdehydrogenase)-Werte, niedrigere Hämoglobin-Werte, eine erhöhte Anzahl befallener Lymphknoten-Regionen sowie sehr häufiger Knochenmarkbefall.
Abgesehen von diesen klinischen Unterschieden wurden hinsichtlich des IgHV-Status, der Zytogenetik und der molekulargenetischen Analyse keine weiteren Besonderheiten gefunden, die die Patient*innen mit FL und leukämischen Verlauf von denen mit einer rein nodalen Variante unterscheiden würden. Zudem ergab sich in den durchgeführten Genanalysen kein Hinweis darauf, warum Lymphomzellen ins periphere Blut ausgeschwemmt werden. Die Mutationsanalysen verschiedener Gewebeproben, die zum gleichen Zeitpunkt entnommen wurden, zeigten eine hohe intraindividuelle Homogenität.
Die CLL-Patient*innen mit Translokation t(14;18) unterschieden sich im Vergleich zur CLL-Vergleichsgruppe, bei der der Translokationsstatus nicht explizit bestimmt worden war, durch einen häufiger mutierten IgHV-Status sowie ein verändertes zytogenetisches und molekulargenetisches Profil. Dabei war in der CLL-Gruppe mit t(14;18) die Trisomie 12 häufiger zu finden, während die Deletionen 11q und 17p seltener waren. Genmutationen in ATM, SF3B1 und POT1, die sonst typisch für die CLL sind, waren in dieser Gruppe hingegen kaum vorhanden oder fehlten ganz.
Im direkten Vergleich teilen das leukämisch-verlaufende Follikuläre Lymphom und die CLL mit t(14;18) zwar die Translokation, jedoch zeigten die Ergebnisse dieser Arbeit aufgrund fehlender relevanter zytogenetischer und genetischer Gemeinsamkeiten, dass es sich in dieser Hinsicht um zwei eigenständige Krankheitsentitäten handelt.
Zukünftige Forschungsvorhaben zu LFL-Patient*innen sollten Gesamt-Genom- beziehungsweise Gesamt-Exom-Analysen beinhalten, um genetische Veränderungen abzudecken, die für den leukämischen Verlauf charakteristisch sein könnten. Sinnvollerweise sollten dabei Proben aus verschiedenen Geweben, beispielsweise aus Lymphknoten und peripherem Blut, entnommen werden. Darüber hinaus muss die klinische Relevanz der Translokation t(14;18) bei CLL-Patient*innen hinsichtlich ihrer Prognose, ihres Therapieansprechens und des Gesamtüberlebens untersucht werden, um eine bestmögliche Behandlung dieser Patient*innen zu ermöglichen
The role of the interaction between immunoglobulins in physiology and disease
No full textB cell antigen receptor (BCR) interactions are crucial mediators of cell-autonomous
signaling which is a hallmark feature of neoplastic B cells in chronic lymphocytic leukemia
(CLL). Here, through the use of a previously established cellular reconstitution system, we
dissected the molecular mechanisms for the occurrence of autonomous signaling, focusing
on the role of homotypic interactions between membrane-bound BCR and between BCR
and soluble immunoglobulins (Ig) counterparts. Our current study showed that distinct
pattern of somatic hypermutation as well as class-switch recombination events selectively
shape the clinical course and outcome of different CLL subsets. In particular, we identified
the expression of IGLV3-21*01 (allele 01) light chain (LC) as a risk factor for developing
severe CLL through the acquisition of a single point mutation at the junction between the
variable and constant LC genes, pointing out the need for more inclusive criteria for
prognosis definition in CLL. Furthermore, here we provided insights into the role of acquired
somatic hypermutations in the process of leukemogenesis, putting forward the idea that
autonomous BCR signaling might be a conducive factor for the acquisition of novel
mutations. In addition, we revealed the implications of isotype-switch in CLL subset 4 BCRs
by analyzing the role of IgM and IgG isotypes in proliferation and response to treatment as
well as in the process of leukemogenesis. Consistently, we reported that isotype-switch is
triggered by binding to self-antigens and through the use of wild-type mice, we supported
the view that isotype-switch to IgM is relevant to confer indolent clinical course to CLL
subset 4 cases.
Besides, in line with our previous studies, we focus here on the interaction between soluble
autoreactive immunoglobulins and their antigens. In particular, using insulin as autoantigen,
our group described the occurrence of insulin-specific IgM autoantibodies that regulate
blood glucose metabolism showing that low-affinity insulin-specific IgM autoantibodies
generated during primary immune response neutralize insulin (primary IgM, pIgM), while
high-affinity insulin-specific IgM autoantibodies, generated during memory responses, exert
a protective role on insulin thereby preventing its degradation (protective regulatory IgM,
PR-IgM). Our current data revealed that affinity maturation is crucial for the definition of
autoantigen-antibody interaction, corroborating previous findings that a high-affinity IgM
autoantibody has a protective role on its target. Similarly, we extended these findings to
rheumatoid factor (RF) and its target IgG. By using wild-type animals, we show in vivo that
high affinity RF stabilizes IgG regardless of its pathogenic or therapeutic nature.
Conversely, here we demonstrate that low affinity RF exerts neutralizing effects on IgG.
Notably, while high affinity RFs are mainly found in rheumatoid arthritis (RA) patients, low
affinity RFs are present in normal individuals and might play a role in regulation of
physiological processes. Altogether, we put forward the idea that an excess of high affinity
RFs in the concomitant presence of potentially harmful autoreactive IgGs result in IgG
stabilization and culminates in autoimmune diseases such as RA. On the contrary, we
suggest that low affinity RFs found in healthy individuals take part to the clearance of IgGreactive
B cells thereby contributing to IgG homeostasis. Collectively, we propose that the
affinity of RF for its target shapes the outcome of the interaction with IgG possibly opening
up to novel therapeutic strategies.
Altogether, this study provides relevant molecular and biological insights into the
interactions between membrane-bound and soluble immunoglobulins pointing towards the
significance of these recognitions in the context of malignant neoplastic transformation and
autoimmunity
Diagnostik von subklonalen TP53-Mutationen und Untersuchung ihres prognostischen Wertes bei der chronischen lymphatischen Leukämie
No full textTP53-Mutationen sind ein wichtiger Risikofaktor für ein kürzeres Überleben bei der chronischen lymphatischen Leukämie (CLL). Die Diagnostik dieser Mutationen erfolgt im klinischen Alltag mittels Sanger-Sequenzierung, wobei das Detektionslimit der Methode bei einer Variantenallelfrequenz (VAF) von ca. 10% der CD-19 positiven B-Lymphozyten liegt. Mittels Next-Generation-Sequencing (NGS) können Mutationen mit einer niedrigeren VAF als 10% (sogenannte Minor-Mutationen) identifiziert werden. Allerdings bedarf es, aufgrund der hohen Rate von Artefakten in den niedrigen Frequenzbereichen, einer Validierung der Ergebnisse. Ebenfalls ist die klinische Relevanz der TP53 Minor-Mutationen noch unklar. In dieser Dissertation wurde der Einfluss der TP53 Minor-Mutationen auf das Patientenüberleben retrospektiv anhand von Patientenproben der COMPLEMENT 2 - Studie untersucht. Diese verglich in zwei Therapiearmen eine Chemotherapie bestehend aus Fludarabin und Cyclophosphamid (FC) mit einer Immunchemotherapie (FC + Ofatumumab = FCO). Es erfolgten zwei unabhängige NGS-Sequenzierungen des Patientenkollektivs zur Identifikation der TP53 Minor-Mutationen. Zudem wurde eine allelspezifische PCR (AS-PCR) bzw. allelspezifische Real-Time-PCR (AS-RT-PCR) mit SYBR-Green als weitere Validierungsmethode für die Ergebnisse der NGS-Sequenzierung etabliert. Anforderungen an diese waren insbesondere die einfache Anwendbarkeit und eine kostengünstige Durchführung. Als Vorlage dienten mehrere bereits beschriebene Methoden unterschiedlicher Autoren (u.a. Morgan et al. und Alvarez-Garcia et al.) die eine RT-PCR-Methode mit allelspezifischen Primern und u.a. SYBR-Green beschrieben.
Minor-Mutationen hatten mit >55% einen hohen Anteil an der Gesamtzahl der TP53-Mutationen. Verglichen mit dem Wildtyp hatten Patient:innen mit TP53 Minor-Mutation ein signifikant kürzeres progressionsfreies Überleben (PFS), dies galt für den FC-Arm. Im FCO-Arm war der Unterschied ebenfalls vorhanden, aber nicht signifikant, was am ehesten an der niedrigen Fallzahl lag. Patient:innen mit TP53 Minor-Mutation hatten verglichen mit dem Wildtyp kein kürzeres Gesamtüberleben (OS). TP53 Minor-Mutationen erwiesen sich in dieser Studie damit als möglicher prädikativer Faktor bei einer Therapie mit FC und FCO.
Mit der etablierten Validierungsmethode konnte keine zufriedenstellende Spezifität und Sensitivität erreicht werden. Führende Probleme waren insbesondere die Vielzahl der TP53-Mutationen, wobei die einmal etablierten Versuchsbedingungen auf alle unterschiedlichen Mutationen unverändert angewendet werden sollten. Insbesondere der Aspekt der einfachen Anwendbarkeit konnte nicht erfüllt werden. Insgesamt war deshalb eine Validierung mit einer zweiten NGS-Untersuchung mit neuen Primern deutlich praktikabler, wenn auch teurer.
Die oben genannten Ergebnisse deuten darauf hin, dass Patient:innen mit TP53 Minor-Mutationen ebenfalls von einer frühen Therapie mit Signalweginhibitoren profitieren. Zudem wurde, wie in zahlreichen vorherigen Untersuchungen, die quantitative Relevanz der TP53 Minor-Mutationen bestätigt. Ob eine routinemäßige Diagnostik von TP53 Minor-Mutationen sinnvoll ist, konnte in dieser Arbeit nicht geklärt werden. Vor dem Hintergrund, dass Signalweginhibitoren mittlerweile Einzug in die Erstlinientherapie der CLL erlangt haben, bleibt diese Frage offen und ist Gegenstand weiterer Forschung
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