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Immungenetik und Nierentransplantation Grundlagen und neue Entwicklungen Malte Ziemann

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Immungenetik und Nierentransplantation

Grundlagen und neue Entwicklungen

Malte Ziemann

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‐ Grundlagen

‐ Antikörperdiagnostik

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

‐ Ausblick

Übersicht

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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

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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

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> 17.000 HLA-Merkmale

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Serologische HLA-Merkmale(mit Antikörpern bestimmt)

‐Broads / Splits

‐Bw4/Bw6

‐Kopplungsungleichgewicht(v. a. DR‐DQ)

‐DRB‐Polygenie

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‐ Grundlagen

‐ Antikörperdiagnostik

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

‐ Ausblick

Übersicht

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Lymphozytotoxizitätstest (LCT/CDC, Terasaki)

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ELISA

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

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Festphasentest

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

Bead Array („Luminex“)

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

Stufendiagnostik

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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

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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

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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!

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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

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Complement-bindende Antikörper

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C1q-Bindung an IgG1/3-Hexamere

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C1q-Inhibition durch IgG2/4

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C1q und MFI

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Weinstock, Int J Immunogenet 2013

Prozoneneffekt

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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)

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C1q, C3d, C4d, … alles gleich?

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Erst C1q+, dann C3d+?

Comoli, Am J Transpl 2016

7323 MFI

14.000 MFI

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

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Unabhängige Eigenschaften??

Sicard, 2015

Patienten mit AMR

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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!)

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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 + ‐ ‐

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‐ Grundlagen

‐ Antikörperdiagnostik

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

‐ Ausblick

Übersicht

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Wartezeit

Immunologisches Risiko

Vermehrte Angabe von NAHA / unacceptables

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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 %

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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

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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"

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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"

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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

ition

al w

aitin

gtim

e, y

ears

vPRA due to unacceptable antigens

ESPETKASETKAS "standard risk"

Ziemann et al., NDT 2017

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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). 

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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)

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‐ Grundlagen

‐ Antikörperdiagnostik

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

‐ Ausblick (Epitope, PIRCHES)

Übersicht

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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

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PIRCHE®

Predicted Indirectly Recognizable HLA Epitopes

Transplantation solider Organe

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‐ Grundlagen

‐ Antikörperdiagnostik

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

‐ Ausblick (Epitope, PIRCHES)

Übersicht

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