Myeloma multiplex gliko-biomarkerek azonosítása kapilláris elektroforézissel

Dátum
Folyóirat címe
Folyóirat ISSN
Kötet címe (évfolyam száma)
Kiadó
Absztrakt

Myeloma multiplex betegségben szenvedő betegek totál szérum és IgG / paraprotein Fc és Fab κ/λ fragmentumainak N-glikán analízisét dolgoztam ki CE-LIF rendszerben, abból a célból, hogy a módszer alkalmazása segítséget nyújthat-e a betegek pontos diagnózisának felállításához a gyakorlati klinikai diagnosztikában. Kísérleteim során megállapítottam, hogy mind totál szérum N-glikom mind IgG paraprotein Fc és Fab κ/λ fragmentum N-glikán profil szinten is szignifikánsan módosult a sziálsavas és neutrális glikoformák aránya. Az adatok statisztikai kiértékelése során egyértelműen magasabb információértékűnek találtam a teljes szérum N-glikozilációs profilokat, mely esetben minden vizsgálati csoport (frissen diagnosztizált, kezeletlen, kezelés alatt álló és remisszióban lévő) egyértelműen elkülöníthető volt. Ezen felismerésnek rendkívüli jelentősége van, ugyanis segítségével a betegek pontos ISS besorolása lehetővé teszi a megfelelő kezelési stratégia kiválasztását, így hosszabb túlélés és jobb életminőség érhető el. A modern biológiai gyógyszerek glikoformáinak vizsgálata és a glikánok jövőbeli klinikai biomarkerként való alkalmazása kapcsán alternatív fluorofór jelölési módszert dolgoztam ki az egyébként nagy mintaszám esetén a konvencionálisan használt NaBH3CN-ból fejlődő HCN abszolválására. Vizsgálataim során [IrH2Cl(mtppms)3] és [RuCl2(mtppms)2] vegyületek által hangyasavból katalizált transzfer hidrogénezését használtam egyszerű és komplex szénhidrátok APTS-el történő jelölése során reduktív aminálási reakcióban. Az [IrH2Cl(mtppms)3] közel azonos jelölési hatékonyságokat mutatott a hagyományos NaBH3CN redukálószer alkalmazásával, míg a jóval olcsóbb [RuCl2(mtppms)2] valamivel nagyobb koncentrációban (2,5 x) adva biztosította a kívánt hatékonyságot. Ezen alternatív jelölésre használt anyagok esetén nem szabadul fel a NaBH3CN alkalmazásakor keletkező akut mérgező hatású hidrogén-cianid, emiatt környezetbarátabb, továbbá nem kell számolni egészségügyi károsodás kockázatával nagyszámú minta analízise esetén. Nagy mintaszámú CE-LIF elválasztás esetére dolgoztam ki a szeparációs ablak-függő sorozatos injektálási (SWDMI) módszert, mely szignifikánsan csökkentette a teljes analízisidőt 864 percről 230 percre. A szeparációs ablakot úgy határoztam meg, mint az a migrációs idő tartomány, amely az összes minta komponens tényleges elválasztását magában foglalja, beleértve a mintában lévő szabad APTS festéket képviselő csúcsot is, melyet a szeparációs időablak kezdőpontjának tekintettem. Az SWDMI módszer elektrokinetikus injektálás módban hosszabb időt vett igénybe (288 perc 96 minta esetén). Nyomással történő injektálás során ugyanezen számú minta analízisére kevesebb tálcamozgás miatt a folyamat ideje rövidebb volt, mindössze 240 perc, ami megközelítette a minták tényleges elválasztásához szükséges időt. Tehát a minta injektálási protokoll ebben az esetben minimális tálca mozgási lépést igényelt. 96 mintára a teljes folyamat időt tovább tudtam csökkenteni a hőmérséklet 25 °C-ról 37 °C-ra emelésével, amivel 230 percre sikerült leszorítani a teljes folyamatidőt.

I studied the N-glycosylation of Fc and Fab κ / λ fragments of total serum and IgG of myeloma multiplex patients in CE-LIF to determine which test method would be better suited to provide results in practical clinical diagnostics. The ratio of sialilated and neutral N-glycoforms in total serum and IgG paraprotein Fc and Fab κ / λ fragments was significantly altered at the N-glycan level. Statistical data processing showed that the total serum N-glycosylation possessed higher information content since all patient groups (newly diagnosed, untreated, treated and remission) were clearly separable. This information is of great significance because allows accurate ISS classification of patients i.e., the selection of a proper treatment strategy, thus achieving longer survival and better quality of life. I developed an alternative marking methodfor the pharmaceutical industry to examine of glycoforms by using transfer hydrogenation with IrH2Cl (mtppms)3 and [RuCl2 (mtppms)2] in the reduction amination reaction carbohydrates by APTS. The IrH2Cl (mtppms)3 exhibited nearly the same labeling efficiency as of the conventional NaBH3CN, while the much cheaper [RuCl2(mtppms)2) provided the desired efficacy only at a slightly higher concentrations (2.5 x). The use of these agents do not release acutely toxic hydrogen cyanide, therefore, offer a more environmentally friendly solution and eliminate the health risks, which accompanies the use of NaBH3CN in large scale applications. Finally, I developed the separation window dependent multiple injection (SWDMI) method for the easier and faster CE-LIF analysis of a large number of samples. The separation window was determined as the migration time window covering the actual separation of all sample components including the peak representing the APTS dye, what was the starting point of the time window. Every consecutiveinjection was implemented at the timepoint when the APTS peak of the preced-ing injection reached the detection window. The SWDMI method required longer processing time when electrokinetic injection was used (288 minutes for 96 samples). By the application of pressure injection, the total processing time was shorter due less tray movement requiring, only 240 minutes for 96 samples. Increasing the separation tempearture from 25 to 37oC, further reduced the total processing time to 230 min.

Leírás
Kulcsszavak
myeloma multiplex, N-glikánok, kapilláris elektroforézis lézer indukált fluoreszcens detektálással (CE-LIF), nagy áteresztő képességű analízis, biotechnológia, fluorofór jelölés, transzfer hidrogénezés, multiple myeloma, N-glycans, capillary electrophoresis-laser-induced fluorescence (CE-LIF), high throughput analysis, biopharmaceuticals, fluorophore labeling, transfer hydrogenation
Forrás