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