Wie interpretiert man den quantitativen Immunstatus?

Vorstellung von Befunden aus den Bereichen Tumorimmunität, chronische Infektion und Autoimmunerkrankungen 18. Mai 2016

Dr. med. Volker von Baehr Institut für Medizinische Diagnostik Berlin www.imd-berlin.de

Leukozyten (im Blut) Monozyten

Blutbild

Granulozyten Lymphozyten

Immunstatus

B-Zellen CD19+

Helfer T-Zellen

RTE´s Thymusreserve (CD31+)

NK-Zellen CD16/56+

T-Zellen CD3+

CD4+

CD8+

Aktivierte T-Zellen (HLA-DR+) Präaktivierte T-Zellen (CD25+)

Tregs (CD25++/CD127low)

CD39+ Tregs (CD25++/CD127low)

Zytotoxische CD8-Zellen (CD28+)

Regulatorische CD8-Zellen (CD28-)

Aktivierte NK-Zellen

Durchflußzytometrie (FACS-Diagnostik): Differenzierung der einzelnen Zellpopulationen anhand zelltypischer (Marker)-Oberflächenproteine

T

B

z.B. anti-CD3 Ak  T-Zellen

+ z.B. anti-CD19 Ak  B-Zellen

EDTA-Blut

Fluoreszenz-markierte Antikörper

T

B

Granularität

Analyse der Zellgröße, -granularität und der Antikörper-gebundenen Fluoreszenz von jeder einzelnen Zelle

14%

81%

Größe

CD3 = Marker für T-Zellen CD19 = Marker für B-Zellen

278

25

Leukozyten (im Blut) Granulozyten

Monozyten Lymphozyten

B-Zellen CD19+

CD4+

Thymusreserve (CD31+)

NK-Zellen CD16/56+

T-Zellen CD3+

CD8+

Aktivierte T-Zellen (HLA-DR+) Präaktivierte T-Zellen (CD25+)

Tregs (CD25++/CD127low)

CD39+ Tregs (CD25++/CD127low)

Zytotoxische CD8-Zellen (CD28+)

Regulatorische CD8-Zellen (CD28-)

Aktivierte NK-Zellen

100 %

Leukozyten (im Blut) Granolozyten

Monozyten Lymphozyten

B-Zellen CD19+

Helfer T-Zellen

Thymusreserve (CD31+)

NK-Zellen CD16/56+

T-Zellen CD3+

CD4+

CD8+

Aktivierte T-Zellen (HLA-DR+) Präaktivierte T-Zellen (CD25+)

Tregs (CD25++/CD127low)

CD39+ Tregs (CD25++/CD127low)

Zytotoxische CD8-Zellen (CD28+)

Regulatorische CD8-Zellen (CD28-)

Aktivierte NK-Zellen

Leukozyten (im Blut) Granulozyten

Monozyten

Lymphozyten

B-Zellen CD19+

Helfer T-Zellen

Thymusreserve (CD31+)

NK-Zellen CD16/56+

T-Zellen CD3+

CD4+

CD8+

Aktivierte T-Zellen (HLA-DR+) Präaktivierte T-Zellen (CD25+)

Tregs (CD25++/CD127low)

CD39+ Tregs (CD25++/CD127low)

Zytotoxische CD8-Zellen (CD28+)

Regulatorische CD8-Zellen (CD28-)

Aktivierte NK-Zellen

Leukozyten (im Blut) Granulozyten

Monozyten

Lymphozyten

B-Zellen CD19+

Helfer T-Zellen

Thymusreserve (CD31+)

NK-Zellen CD16/56+

T-Zellen CD3+

CD4+

CD8+

Aktivierte T-Zellen (HLA-DR+) Präaktivierte T-Zellen (CD25+)

Tregs (CD25++/CD127low)

CD39+ Tregs (CD25++/CD127low)

Zytotoxische CD8-Zellen (CD28+)

Regulatorische CD8-Zellen (CD28-)

Aktivierte NK-Zellen

278

25

Leukozyten (im Blut) Granulozyten

Monozyten Lymphozyten

B-Zellen CD19+

Helfer T-Zellen

RTE´s Thymusreserve (CD31+)

NK-Zellen CD16/56+

T-Zellen CD3+

CD4+

CD8+

Aktivierte T-Zellen (HLA-DR+) Präaktivierte T-Zellen (CD25+)

Tregs (CD25++/CD127low)

CD39+ Tregs (CD25++/CD127low)

Zytotoxische CD8-Zellen (CD28+)

Regulatorische CD8-Zellen (CD28-)

Aktivierte NK-Zellen

278

25

Indikationen für die Durchführung eines zellulären Immunprofils • HIV-Immunmonitoring • Lymphomausschluss • Immunkompetenzuntersuchung 1. pathologische Infektneigung 2. sekundäre Immundefekte bei Tumorerkrankungen • Sensitiver Nachweis einer Immunaktivierung (Infektions-, allergie- und Autoimmundiagnostik)

Indikationen für die Durchführung eines zellulären Immunprofils • HIV-Immunmonitoring • Lymphomausschluss • Immunkompetenzuntersuchung 1. pathologische Infektneigung 2. sekundäre Immundefekte bei Tumorerkrankungen • Sensitiver Nachweis einer Immunaktivierung (Infektions-, allergie- und Autoimmundiagnostik)

Gabi H., 38 Jahre, Chronische Nasen-Nebenhöhleninfekte, Lambliasis

Gabi H., 38 Jahre, Chronische Nasen-Nebenhöhleninfekte, Lambliasis

Diagnose: IgG2-Subklassenmangel Therapie: Immunglobulinsubstitution s.c.

Das Basisprofil ist für die Fragestellung „Infekthäufung“ ausreichend

Viele rote Zahlen aber keine Immundefektzeichen

Achrung: HIV-Infektion?

Bei Tumorpatienten ist der „übliche“ „Immunstatus“ allein nicht hilfreich!

Er muss Tumorstatus-spezifische Marker berücksichtigen

CD28 ist der verlässlichste Marker zur Differenzierung zwischen zytotoxischen CD8-Zellen und CD8-Suppressorzellen

CD31+ recent thymic emigrants (RTE´s)

Leukozyten (im Blut) Monozyten

Granulozyten Lymphozyten

B-Zellen CD19+

Helfer T-Zellen

RTE´s Thymusreserve (CD31+)

NK-Zellen CD16/56+

T-Zellen CD3+

CD4+

CD8+

Aktivierte T-Zellen (HLA-DR+) Präaktivierte T-Zellen (CD25+)

Tregs (CD25++/CD127low)

CD39+ Tregs (CD25++/CD127low)

Zytotoxische CD8-Zellen (CD28+)

Regulatorische CD8-Zellen (CD28-)

Aktivierte NK-Zellen

Thymusreserve CD31+ T-Zellen (RTE = recent thymic emigrants) Thymus

Blutkreislauf

CD31 CD45RA

CD45RA

Verlust von CD31 Tage bis Wochen CD4

RTEnaive T-Zelle

CD4

periphere naive T-Zelle

Die Thymusreserve nimmt im Laufe des Lebens durch Involution des Thymus ab.

CD45RA+) von CD4+ RTE (%CD31+ T-Zellen

100 80 60

40 20 0 0

20

40

60

AlterAlter des Patienten in Jahren des Patienten

80

100

Indikationen für die CD31-Bestimmung • Abklärung von persistierenden Lymphozytopenien  verminderte Neubildung oder erhöhter „Verbrauch“? • Untersuchung vor immunologisch belastenden Therapien (z.B. Chemo- und Strahlentherapie)  Regenerationsfähigkeit der CD4 und CD8-Zellen?  Planung früher Intervention (Thymustherapie)

 Verlaufsmarker für Immunrekonstitution

Regulatorische T-Zellen inkl. Anteil an CD39+ Treg´s

CD4 CD8

„Bremszellen“

Makrophagen Dentrit. Zellen

B NK

Tregs

CD4 Makrophagen Dentrit. Zellen

CD8

„Bremszellen“

B NK

Tregs

Tregs Tregs Tregs

Tregs

„Januskopf“-Funktion der Tregs

Autoimmunität

Transplantation Schwangerschaft

Infektion

Tumorimmunabwehr

Regulatorische T-Zellen inkl. Anteil an CD39+ Treg´s

Guter Tumorstatus

Die Zahl der NK-Zellen ist von geringer Bedeutung

Entscheidend ist die Funktionalität der NK-Zellen (NK-Zell-Zytotoxizitätstest)

Wie ist die aktuelle NK-Zellfunktion ? Welche NK-Zellfunktion kann bei optimaler Aktivierung der vorhandenen NK-Zellen erreicht werden?

Wann ist eine Immunstimulation indiziert ? 1. Wenn die Immunfunktion schwach ist.

2. Wenn die Immunzellen nicht schon (über)aktiviert sind.

Ist hier eine Immunstimulation nicht sinnvoll?

„Kontraindikationen“ für immunstimulierende Therapiemassnahmen ● Intakte zelluläre Immunfunktion (LTT) ● sehr niedrige CD4-Lymphozytenzahlen (CD4 < 150/µl) ● deutliche T-zelluläre Immunaktivierung (HLADR+ ↑ CD25+ ↓) ● Erhöhte regulative (suppressorische) T-Zellen (CD4-Treg, CD39+, CD28-/CD8+)

STOP wenn Treg-Zellen unter Immunstimulation ansteigen ● Nicht abgeklärte Lymphozytosen (T- oder B-CLL?) ● Bei anamnestisch bekannten Autoimmunopathien immer Autoantikörper-Kontrollen im Verlauf durchführen !

Indikationen für die Durchführung eines zellulären Immunprofils • HIV-Immunmonitoring • Lymphomausschluss • Immunkompetenzuntersuchung 1. pathologische Infektneigung 2. sekundäre Immundefekte bei Tumorerkrankungen • Sensitiver Nachweis einer Immunaktivierung (Infektions-, allergie- und Autoimmundiagnostik)

Viren intrazellulär persistierende Bakterien Typ IV-Allergene (bei Sensibilisierung)

Tumorantigene n

T-Lymphozyt

Lymphozytäre Entzündung (TH1-Immunaktivierung)

IFNg  IP-10 Aktivierte T-Lymphozyten

extrazelluläre Bakterien Pilze Immunkomplexe

Partikel (z.B. Titanoxid)

Makrophage

Monozyten-/ Makrophagen Entzündung

Xenobiotika

TNF-a IL1 IL6  CRP

Typ I-Allergene (bei Sensibilisierung)

Parasiten

Bakterien

Entzündung durch Mastzellaktivierung

Pilze Xenobiotika (z.B. Flammschutzmittel, Biozide usw.)

Mastzelle

Histamin u.v.a.m.

Aktivierte T-Zellen sind der Beweis, dass tatsächlich ein Immunprozess stattfindet

Die Oberflächenmoleküle CD25 und HLA-DR zeigen verschiedene Stufen der T-Zell-Aktivierung an

Interleukin-2 regt Zellteilung an

Prämitotisch: Expression der a-Kette des IL-2 Rezeptors = CD25

 T-Zell-Präaktivierung

Postmitotisch: Expression des Moleküls HLA-DR  persitierende Expression auf aktivierten Effektorzellen

Was weist auf eine chronische (subklinische) Immunaktivierung hin? 1. erhöhte aktivierte T-Lymphozyten im Blut prämitotisch CD3+/CD25+ T-Zellen postmitotisch CD3+/HLA-DR+ T-Zellen 2. erhöhter Anteil an CD45RA- memory-T-Zellen im Vergleich zu CD45RA+ naiven T-Lymphozyten 3. verminderte CD8+ T-Zellen als Zeichen der „Auswanderung“ ins entzündete Gewebe 4. verschobene CD4/CD8-Ratio 5. relativer Anstieg suppressorischer CD28-negativer CD8-Lymphozyten im Vergleich zu den CD28-positiven zytotoxischen CD8-Zellen

3.

4. 1.

2.

5.

Die Zeichen der T-lymphozytären Immunaktivierung sind nicht spezifisch für den Auslöser Möglich sind : • • • •

Virusinfektionen Autoimmunerkrankungen Tumore Systemische Typ IV-Allergie (z.B. Medikamenten oder KobaltEndoprothesenallergie)

Unwahrscheinlich sind: • Bakterielle Infektionen (CRP, Granulozytose, PCT) • IgE-vermittelte (Typ I) Allergische Entzündung (ECP, Histamin)

V.a. chronisch persistierende EBV-Infeketion

Aktive Autoimmunhepatitis

Autoimmunhepatitis nach immunsuppressiver Therapie

Zusammenfassung Der zelluläre Immunstatus kann bei Verwendung der richtigen Marker hilfreich in der Differentialdiagnostik sein. ● Basisprofil bei Immundefektverdacht (außer Tumorpatienten) ● Profil Immunkompetenz Tumor bei Tumorerkrankungen ● Profil Chronische Entzündung zum Nachweis und Monitoring von Immunaktivierung (weil hier das CRP versagt) und Immunkompetenz)

Material: 2 ml EDTA-Blut Untersuchungen in EBM und GOÄ abrechenbar

Nächste online-Fortbildung am 8. Juni 2016, 15:00 Uhr Differentialdiagnostik bei Verdacht auf Fruktoseunverträglichkeit Dr. Sabine Schütt Institut für Medizinische Diagnostik Berlin

Institut für Medizinische Diagnostik Berlin-Potsdam