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Britta Sofia Reincke

• Nach einer erfolgten Stammzelltransplantion im Rahmen einer Leukämie sollte in regelmäßigen Abständen der hämatopoetische Chimärismus untersucht werden, da ansteigende autologe Anteile einem Rezidiv häufig voran gehen. [33, 35-37] Es wurde in den letzten Jahren beschrieben [50, 52, 54, 55, 81], dass Sequenzpolymorphismen (SPs) als hochempfindliche Marker für die Chimärismusanalyse fungieren können. Durch sie würde eine deutlich höhere Sensitivität erzielt werden, als mit der bisher verwendeten Methode, die Short Tandem Repeats als Marker zur Diskriminierung von Spender und Empfänger benutzt. Ziel dieser Arbeit war es, die Proben von Kindern, die nach einer ALL eine Stammzelltransplantation erhalten hatten, und die bereits mit der STR-Methode untersucht worden waren, mit der RT-PCR-Methode in Hinblick auf die in der Einleitung gestellten Fragen, erneut zu analysieren. Es ist in 96 % der Empfänger-/Spenderpaare möglich unter den 29 ausgewähltenten SPs mindestens einen geeigneten Marker zu finden und sicherlich wäre es möglich noch weitere Sequenz-Polymorphismen hinzu zu nehmen, falls die Informativität der 29 verwendeten nicht ausreichend ist. Es konnte in fast allen Experimenten eine Sensitivität von 0,1 % erreicht werden, mit zunehmender experimenteller Erfahrung immer zuverlässiger, so dass man inzwischen ein Experiment, bei dem diese Sensitivität nicht erreicht wird, wiederholen würde. Durch eine Vereinfachung der Methode mit einem optimierten Primerscreening, universellen Standardreihen und dem Einsatz von einer definierten Menge DNA-Lösung, die zumindest über einen weiten Bereich unabhängig ist von der enthaltenen Konzentration, lässt sich eine Laborroutine entwickeln, die ähnlich zeitaufwändig ist, wie der jetzige Goldstandard, die STR-Methode. Allerdings ist die RT-PCR-Methode derzeit noch deutlich teurer. In dieser Arbeit zeigt sich, dass die Real-Time PCR mit Sequenz Polymorphismen als genetische Marker eine sehr sensitive Methode zur Erfassung autologer Anteile darstellt und in der praktischen Anwendbarkeit mit der bisherigen PCR-Methode mit Short Tandem Repeats zur Differenzierung vergleichbar ist. Häufig lassen sich autologe Signale früher detektieren. Dadurch werden auch mehr Patienten als gefährdet eingestuft. Vor allem Patienten, die zweimal oder öfter in Folge einen gemischten Chimärismus von größer als 0,5 % aufweisen (und sich nicht in der Phase eines abnehmenden Chimärismus befinden) müssen genau beobachtet und engmaschig kontrolliert werden. Bei einer ansteigenden Dynamik ist es häufig sinnvoll, eine Immuntherapie einzuleiten. Nur bei zwei unserer Patienten verschwanden die autologen Signale von alleine wieder. Bei 50 % der Rezidivpatienten und bei 2 der 3 Patienten, die abgestoßen haben, sieht man mit der RT-PCR-Methode früher autologe Signale. Es wäre jetzt in einem nächsten Schritt nötig, bei einem ausreichend großen Patientenkollektiv beide Methoden parallel in einer prospektiven Studie miteinander zu vergleichen.
• Post-transplant monitoring of chimerism allows detection of impending relapse in many patients thus providing the basis for immunotherapy. It has been recently published that SPPCR chimerism monitors dynamics of autologous cells with high sensitivity (quantifiable limit 1E-4 to 1E-3) and reproducibility. This principally offers the possibility of earlier and more frequent diagnosis of ongoing relapse. To substantiate this, we retrospectively performed SP-chimerism in a multicenter study in 148 children with ALL after allo-SCT, who have formerly been analysed by STR-PCR. The overall informativity of recipient genotype discrimination was found to be 96%. Nearly all quantification assays reached a sensitivity of at least 10-3 (0,1 %).Taken together, the presented SP systems for qPCR provide high informativity and sensitivity together with an excellent reproducibility and accuracy in order to perform quantitative chimerism analysis for virtually all patients. Analyses can now be done on a routine daily basis since primer screening can be performed with a manageable number of SP markers. Quantification of chimerism is reliably possible when applying marker-specific standard dilution series from healthy volunteers. Moreover, this allows a fast performance of the assay. SP-PCR based chimerism is feasible and reliable for post-transplant monitoring in ALL. Compared to STR-, the SP-PCR method allowed the diagnosis of significant MC more frequently (8.8%) and earlier (50%) in relapsed patients. However the fact, that significant MC could be detected in some patients, who never relapsed, has to be kept in mind. Finally, this system can be the platform to conduct large prospective studies to evaluate whether SP-qPCR is superior to STR-PCR in terms of clinical impact of chimerism.