Immungenetik und Nierentransplantation

Grundlagen und neue Entwicklungen

Malte Ziemann

‐ Grundlagen

‐ Antikörperdiagnostik

‐ Begriffe (NAHA, (v/c)PRA, Virtuelles Crossmatch, Full House, Mismatch) 

‐ Ausblick

Übersicht

HLA Klasse I

Grafik: Sander

Alle kernhaltige Zellen: HLA-A, -B, -Cz. B. A1,2; B7,8; Cw1 oder A*01,*02; B*07, *08; C*01;*04:09N

HLA Klasse II

Grafik: Sander

Antigenpräsentierende Zellen: HLA-DR, -DQ, -DPz. B. DR1,7; DR53; DQ5,2; DPw1,2 oder DRB1*01,*07; DRB4*01; DQB1*05, *02; DQA1*01; DPB1*01; *02; DPA1*01; *02

> 17.000 HLA-Merkmale

Serologische HLA-Merkmale(mit Antikörpern bestimmt)

‐Broads / Splits

‐Bw4/Bw6

‐Kopplungsungleichgewicht(v. a. DR‐DQ)

‐DRB‐Polygenie

‐ Grundlagen

‐ Antikörperdiagnostik

‐ Begriffe (NAHA, (v/c)PRA, Virtuelles Crossmatch, Full House, Mismatch) 

‐ Ausblick

Übersicht

Lymphozytotoxizitätstest (LCT/CDC, Terasaki)

ELISA

Festphasentest, mit gereinigten HLA Antigenen beschichtete Platten(Bis zu 6 Klasse I- oder Klasse II-Merkmale je well)

Festphasentest

Beschichtung mit-Gereinigten HLA-Merkmalen menschlicher Zellen-Rekombinanten MHC-Komplexen (Single antigen)

Bead Array („Luminex“)

1) Suchtest mit gepoolten Merkmalen (Klasse I und II)(sensitiv, teils falsch positiv, keine eindeutigen Spezifitäten)

Stufendiagnostik

1) Suchtest mit gepoolten Merkmalen (Klasse I und II)(sensitiv, teils falsch positiv, keine eindeutigen Spezifitäten)

2) Differenzierungstest mit aufgereinigten HLA-Merkmalen von z. B. 50 Personen(bis zu 6 Klasse I- oder Klasse II-Merkmale je bead)

Stufendiagnostik

1) Suchtest mit gepoolten Merkmalen (Klasse I und II)(sensitiv, teils falsch positiv, keine eindeutigen Spezifitäten)

2) Differenzierungstest mit aufgereinigten HLA-Merkmalen von z. B. 50 Personen(bis zu 6 Klasse I- oder Klasse II-Merkmale je bead) Bei hohem PRA keine Differenzierung möglich

Stufendiagnostik

PRA= Panel Reactive Antibodies = Anteil positiver Zellen/wells/beadsz. B. 12 positive wells von 50 getesteten  PRA = 24 % Bedeutung: Anteil Spender, gegen die ein Patient Antikörper aufweist

Abhängig vom Testverfahren!

Hoher PRA:‐ Antikörper gegen wenige häufige Merkmale oder viele seltene Merkmale‐ KEIN Maß für Stärke der Antikörper!

1) Suchtest mit gepoolten Merkmalen (Klasse I und II)(sensitiv, teils falsch positiv, keine eindeutigen Spezifitäten)

2) Differenzierungstest mit aufgereinigten HLA-Merkmalen von z. B. 50 Personen(bis zu 6 Klasse I- oder Klasse II-Merkmale je bead) Bei hohem PRA keine Differenzierung möglich

3) Single Antigen Testung

Stufendiagnostik

Complement-bindende Antikörper

C1q-Bindung an IgG1/3-Hexamere

C1q-Inhibition durch IgG2/4

C1q und MFI

Weinstock, Int J Immunogenet 2013

Prozoneneffekt

Complement-bindende AntikörperEinflussfaktoren bei Messung- Complement-Bindungsfähigkeit (IgG1/IgG3 ++, IgG2/IgG4 -)

- Antikörperkonzentration (1 IgG-Antikörper bindet kein Complement!)

- Verhältnis IgG1/3 zu IgG2/4 (zumindest in vitro)

C1q, C3d, C4d, … alles gleich?

Erst C1q+, dann C3d+?

Comoli, Am J Transpl 2016

7323 MFI

14.000 MFI

DSA‐Monitoring bei pädiatrischen Patienten ohne präformierte AK, EDTA‐Prophylaxe

Unabhängige Eigenschaften??

Sicard, 2015

Patienten mit AMR

Complement-bindende AntikörperEinflussfaktoren bei Messung- Complement-Bindungsfähigkeit (IgG1/IgG3 ++, IgG2/IgG4 -)

- Antikörperkonzentration (1 IgG-Antikörper bindet kein Complement!)

- Verhältnis IgG1/3 zu IgG2/4 (zumindest in vitro)

Offene Fragen:- Unterschied zwischen Testung von C1q-/C3d-/C4d-Bindung- Zusatznutzen im Vergleich zu MFI

(nach Prozonenprophylaxe!)

HLA-Antikörperteste

LCT Festphasen‐teste 

(ELISA, Luminex)

C‐bindende AK

(C1q, C3d, C4d)

Sensitivität IgG + ++; SA +++ IgG1/3 ++

Sensitivität IgM + ‐ +

Nicht Complement‐bindende AK ‐ + ‐

Differenzierung bei hohem PRA ‐ SA: ++ SA: ++

Falsch positive ReaktionenNon‐HLA‐AKRituximab

Unspezif. Reaktionen„Natural Antibodies“

„Natural Antibodies“

Prognostische Bedeutung +++ + + bis ++

Kontraindikation für OrganTx + ‐ ‐

‐ Grundlagen

‐ Antikörperdiagnostik

‐ Begriffe (NAHA, (v/c)PRA, Virtuelles Crossmatch, Full House, Mismatch) 

‐ Ausblick

Übersicht

Wartezeit

Immunologisches Risiko

Vermehrte Angabe von NAHA / unacceptables

virtueller PRA (vPRA) = Häufigkeit „verbotener“ Spender= calculated PRA (CPRA)

Quantifizierung von NAHA

PRA = Panel-Reactive Antibodies = Anteil positiver Tests

- A25 + A34 + A66 vPRA 6 %

- Bw6 + DQ1 vPRA 95 %

- A1 vPRA 28 %

Beispiele- B13 vPRA 6 %

NAHA und Wartezeit

Je %-Punkt vPRA sind als zusätzliche Wartezeit erforderlich

- 1,3 Wochen für “Standard”-ETKAS-Patienten(erwachsene “T”-Dialysepatienten ohne Tx anderer Organe)

Ziemann et al., NDT 2017

0123456789

10

0% 20% 40% 60% 80% 100%

Add

ition

al w

aitin

gtim

e, y

ears

vPRA due to unacceptable antigens

NAHA und Wartezeit

Je %-Punkt vPRA sind als zusätzliche Wartezeit erforderlich

- 1,3 Wochen für “Standard”-ETKAS-Patienten(erwachsene “T”-Dialysepatienten ohne Tx anderer Organe)

- 2,5 Wochen für ETKAS-Patienten inkl. aller Sonderfälle(z.B. Pankreas-Nieren-Tx, Niere nach Leber, ...)

Ziemann et al., NDT 2017

0123456789

10

0% 20% 40% 60% 80% 100%

Add

ition

al w

aitin

gtim

e, y

ears

vPRA due to unacceptable antigens

ETKAS

ETKAS "standard risk"

NAHA und Wartezeit

Je %-Punkt vPRA sind als zusätzliche Wartezeit erforderlich

- 1,3 Wochen für “Standard”-ETKAS-Patienten(erwachsene “T”-Dialysepatienten ohne Tx anderer Organe)

- 2,5 Wochen für ETKAS-Patienten inkl. aller Sonderfälle(z.B. Pankreas-Nieren-Tx, Niere nach Leber, ...)

- 5 Wochen für ESP-Patienten

Ziemann et al., NDT 2017

0123456789

10

0% 20% 40% 60% 80% 100%

Add

ition

al w

aitin

gtim

e, y

ears

vPRA due to unacceptable antigens

ESPETKASETKAS "standard risk"

NAHA und Wartezeit - Konsequenzen

1) Abwägung zwischen längerer Wartezeit und imm. Risiko(ETKAS 1,3 Wochen je %-Punkt, ESP 5 Wochen)

2) Abwägung zwischen ETKAS und ESP je nach Wartezeit + vPRA

3) Verbesserte Kompensationfür NAHA(gerade Nicht-AM-Patienten, siehe z. B. Schweiz)

0123456789

10

0% 20% 40% 60% 80% 100%

Add

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al w

aitin

gtim

e, y

ears

vPRA due to unacceptable antigens

ESPETKASETKAS "standard risk"

Ziemann et al., NDT 2017

Virtuelles Crossmatch

Berücksichtigung aller NAHA bei der Spenderauswahl “Negativ”, falls der Spender kein Merkmal aufweist, das als NAHA eingetragen ist.

Vorteile:‐ Direkt nach HLA‐Typisierung des Organspenders fertig‐ Kein Serumversand erforderlich

Nachteile:‐ NAHA müssen genau (und richtig) definiert sein  Evtl. schwierig bei

hochimmunisierten Patienten.

Wird vermutlich 2018 das LCT‐Allokations‐Crossmatch ersetzen. Transplantations‐Crossmatch mit LCT bleibt (ggf. teilweise parallel oder retrospektiv). 

Full‐House‐Transplantation

Full-House: Kein Mismatch nach Definition von Eurotransplant

(Breite Spezifitäten für HLA-A und –B, Splits für HLA-DR)

Abstossung durch HLA-Antikörper nach Full-House-TX?

Mismatche möglich für

Cw, DQ, DP

Splits von A und B (z. B. A25 versus A26)

Allelspezifisch (z. B. A*66:02 versus A*66:01)

‐ Grundlagen

‐ Antikörperdiagnostik

‐ Begriffe (NAHA, (v/c)PRA, Virtuelles Crossmatch, Full House, Mismatch) 

‐ Ausblick (Epitope, PIRCHES)

Übersicht

Epitope

Polymorphic Residues on

B51

“Seen” byA2,A68;B35,B44

“Seen” byA2,A24;B7,B8

“Seen” byA2,A68;B27,B44

© Luis G. Hidalgo, Alberta, Canada

PIRCHE®

Predicted Indirectly Recognizable HLA Epitopes

Transplantation solider Organe

‐ Grundlagen

‐ Antikörperdiagnostik

‐ Begriffe (NAHA, (v/c)PRA, Virtuelles Crossmatch, Full House, Mismatch) 

‐ Ausblick (Epitope, PIRCHES)

Übersicht

Christian Wolf, www.o-w-design.decommons.wikimedia.org