Vaskulitis: Von der Diagnose zur Prognose - (GFID) eV
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<strong>Vaskulitis</strong>:<br />
<strong>Von</strong> <strong>der</strong> <strong>Diagnose</strong> <strong>zur</strong> <strong>Prognose</strong><br />
Kai Prager<br />
Wendelsheim
Definition<br />
• <strong>Vaskulitis</strong> = Angiitis<br />
Arteriitis (Arterien) / Phlebitis (Venen)<br />
• Endzündungserkrankung <strong>der</strong> Blutgefäße mit sehr<br />
unterschiedlicher Progression und teilweise<br />
tödlichem Ausgang.<br />
• Sowohl Arterien als auch Venen in verschiedenen<br />
Größen können betroffen sein.<br />
• Primäre <strong>Vaskulitis</strong>:<br />
Initiale Erkrankung – direkter Grund für die Endzündungsreaktion.<br />
• Sekundäre <strong>Vaskulitis</strong>:<br />
An<strong>der</strong>e Erkrankungen können sekundär eine Endzündungsreaktion hervorrufen:<br />
Infektionen (Hepatitis B Kryoglobulinämie; Hepatitis C Polyarteriitis nodosa),<br />
medikamentös induziert
Klassifizierung<br />
1992: Chapel Hill Consensus Conference<br />
Klassifizierung <strong>der</strong> Vaskulitiden nach Größe und Typ <strong>der</strong><br />
betroffenen Gefäße.<br />
<strong>Vaskulitis</strong><br />
Krankheit<br />
V. großer Gefäße<br />
Riesenzellarteriitis<br />
Takayasu-Arteriitis<br />
V. mittlerer Gefäße<br />
Polyarteriitis nodosa<br />
Kawasaki-Syndrom<br />
V. kleiner Gefäße<br />
Wegener-Granulomatose<br />
Churg-Strauss-Syndrom<br />
Mikroskopische Polyarteriitis<br />
Idiopathsche<br />
Glomerulonephritis<br />
Assoziiert<br />
mit ANCA
Epidemiologie<br />
• Vaskulitiden sind allgemein hin seltene Erkrankungen.<br />
• Anstieg <strong>der</strong> Häufigkeit seit den 80er Jahren ist wahrscheinlich durch erhöhte<br />
Sensibilisierung <strong>der</strong> diagnostizierenden Ärzte und die Entwicklung robuster<br />
Testsysteme zu erklären.<br />
• Häufigkeit (Fälle/100,000/Jahr):<br />
Riesenzellarteriitis: 20<br />
Polyarteriitis nodosa: 5 – 77<br />
Wegener-Granulomatose: 0,4 – 1,5<br />
Mikroskopische Polyarteriitis: 0,2 – 7
Wegener-Granulomatose<br />
• Mittlere und kleine Gefäße sind betroffen<br />
• Erste Symptome in den Atmungswegen, weitere Organe<br />
(hauptsächlich die Lunge und Nieren) kommen hinzu bis<br />
schließlich ein systemisches Bild entsteht<br />
• Detektion von cANCA: charakteristische Antikörper mit<br />
einer Rolle in <strong>der</strong> Pathogenese <strong>der</strong> Entzündung
Wegener-Granulomatose – Proteinase 3 (cANCA)<br />
• > 95% Spezifität und bis zu 90% Sensitivität von PR3 Antikörper für die Krankheit<br />
• Niedrigere Sensitivität in Patienten ohne Nierenbeeinträchtigung während <strong>der</strong><br />
Remission<br />
• In frühen Krankheitsstadien sind nahezu 2/3 <strong>der</strong> Patienten positiv für PR3<br />
Antikörper<br />
• Dieses steigt auf bis zu 95% in Patienten mit systemischen Ausprägungen <strong>der</strong><br />
Krankheit<br />
• Der Antikörpertiter könnte mit <strong>der</strong> Aktivität <strong>der</strong> Krankheit korrelieren:<br />
Anstieg in akuten Phasen und Abfall unter Therapie<br />
• Die <strong>Diagnose</strong> von Antikörpern könnte demnach nicht nur für die inititale <strong>Diagnose</strong>,<br />
son<strong>der</strong>n auch für den Verlauf <strong>der</strong> Krankheit wichtig sein<br />
• Aus diesem Grunde ist eine quantitative Detektion wünschenswert.<br />
Specks,U. (2000). What you should know about PR3-ANCA. Conformational requirements of<br />
proteinase 3 (PR3) for enzymatic activity and recognition by PR3-ANCA. Arthritis Res. 2, 263-267.
Myeloperoxidase (pANCA)<br />
Anti-MPO Antikörper sind vorhanden in<br />
• bis zu 70% <strong>der</strong> Patienten mit mikroskopischer Polyarteriitis<br />
• bis zu 50% <strong>der</strong> Patienten mit Churg-Strauss-Syndrom<br />
Da die Unterscheidung von mikroskopischer Polyarteriitis von an<strong>der</strong>en<br />
Autoimmunerkrankungen mit Lungen- und Nierenbeteiligung (Goodpasture-<br />
Syndrom, SLE, Wegener) schwierig ist, sind anti-MPO Antikörper von beson<strong>der</strong>er<br />
Wichtigkeit bei <strong>der</strong> <strong>Diagnose</strong>.
ANCA: anti-neutrophil cytoplasmic antibodies<br />
Charakteristische Antikörper in <strong>Vaskulitis</strong>:<br />
Erstmals beschrieben in 1982<br />
Detektion primär durch indirekte Immunofluoreszenz Assay (IFA) in neutrophilen<br />
Granulozyten<br />
Antigene:<br />
Zielantigene sind in den sekretorischen Vesikeln ruhen<strong>der</strong> Neutrophilen lokalisiert.<br />
Sie bestehen hauptsächlich aus cytoplasmatischen Proteinen<br />
Man finden sie auch in:<br />
An<strong>der</strong>e rheumatische Erkrankungen<br />
Chronisch-entzündliche Darmerkrankungen<br />
Autoimmune Hepatitis
Detektion von ANCA: Fluoreszenz Muster<br />
Man kann drei verschiedene Muster in Ethanol-fixierten Granulozyten finden:<br />
„cytoplasmic“ o<strong>der</strong> „classical“ Muster (cANCA)<br />
Zentrales cytoplasmatisches Muster<br />
Typisch für Wegener-Granulomatose<br />
Hauptsächlich Detektion von Proteinase 3:<br />
Lysosomales Enzym
Detektion von ANCA: Fluoreszenz Muster<br />
Man kann drei verschiedene Muster in Ethanol-fixierten Granulozyten finden:<br />
„cytoplasmic“ o<strong>der</strong> „classical“ Muster (cANCA)<br />
„perinuclear“ Muster (pANCA)<br />
Perinukleäres Muster<br />
Als Hauptantigen gilt die Myeloperoxidase (MPO)
Detektion von ANCA: Fluoreszenz Muster<br />
Man kann drei verschiedene Muster in Ethanol-fixierten Granulozyten finden:<br />
„cytoplasmic“ o<strong>der</strong> „classical“ Muster (cANCA)<br />
„perinuclear“ Muster (pANCA)<br />
„atypical” ANCA (xANCA or aANCA)<br />
Untypisches cytoplasmatisches Muster<br />
Antigene sind nicht klar
ANCA<br />
• Die Begriffe cANCA und pANCA beziehen sich auf spezifische<br />
Immunofluoreszenzmuster und nicht auf separate Antigen<br />
• Verschiedene Proteine können die gleichen cANCA o<strong>der</strong> pANCA Muster ergeben.
ANCA<br />
• Die Begriffe cANCA und pANCA beziehen sich auf spezifische<br />
Immunofluoreszenzmuster und nicht auf separate Antigen<br />
• Verschiedene Proteine können die gleichen cANCA o<strong>der</strong> pANCA Muster ergeben.<br />
PR3<br />
BPI
ANCA<br />
• Die Begriffe cANCA und pANCA beziehen sich auf spezifische<br />
Immunofluoreszenzmuster und nicht auf separate Antigen<br />
• Verschiedene Proteine können die gleichen cANCA o<strong>der</strong> pANCA Muster ergeben.<br />
Lactoferrin<br />
PR3<br />
Lysozyme<br />
MPO<br />
Elastase<br />
Cathepsin G<br />
BPI
pANCA<br />
Neben MPO, sind noch eine Reihe von zusätzlichen Antigenen für eine Reihe an rheumatischen und<br />
gastrointestinalen Erkrankungen beschrieben.<br />
Zielantigene sind ebenfalls lysosomale Proteine:<br />
MPO, Lactoferrin, Lysozyme, Cathepsin G, Elastase<br />
pANCA positive und anti-MPO negative Sera sollten daher auf diese zusätzlichen Antigene getestet werden.<br />
Erkrankungen, die mit pANCA assoziiert sind:<br />
MPO<br />
microscopic polyangiitis<br />
Lactoferrin rheumatoid vasculitis, ulcerative colitis, primary sclerosing cholangitis (PSC)<br />
Lysozym rheumatoid vasculitis, ulcerative colitis<br />
Cathepsin G SLE, Sjögren´s syndrome<br />
Elastase rheumatoid arthritis, vasculitis
cANCA<br />
Neben PR3 (90-95% aller cANCA) wurde noch ein zusätzliches Antigen identifiziert:<br />
Bactericidal permeability increasing protein (BPI)<br />
PR3, BPI<br />
Trotzdem ist das Muster in <strong>der</strong> Fluoreszenz nicht so charakteristisch wie für PR3 und wird aus diesem Grunde<br />
oft auch als xANCA angesehen.<br />
In selten Fällen können anti-PR3/BPI Antikörper auch einen pANCA Muster erzeugen.<br />
Erkrankungen, die mit cANCA assoziiert sind:<br />
PR3 Wegener´s granulomatosis<br />
BPI eher chronisch-entzündliche Darmerkrankungen (IBD) assoziert:<br />
Crohn´s disease & ulcerative colitis<br />
Cystic fibrosis
ANCA Testung<br />
International Consensus Statement on Testing and Reporting of ANCA<br />
Minimale Anfor<strong>der</strong>ungen an ANCA Testung:<br />
1. Untersuchung mit indirekter Immunofluoreszenz Assay (IFA)<br />
2. Bestätigung positiver Seren durch ELISA für PR3 / MPO<br />
Savige J, Gillis D, Benson et al. International consensus statement on testing and reporting of antineutrophil cytoplasmic antibodies (ANCA).<br />
Am J Clin Pathol 1999; 111:507–13.
ANCA Testung<br />
Fluoreszenzmuster können zweideutig sein:<br />
• pANCA Fluoreszenzmuster durch non-<strong>Vaskulitis</strong> assoziierte Antikörper<br />
• Die Anwesenheit von anti-nukleären Antikörpern (ANA) im Serum können zu<br />
Interferenzen führen.<br />
• Auch die Nachtestung mit Formalin fixierten Neutrophilen <strong>zur</strong> Bestätigung und <strong>zur</strong><br />
Differenzierung von ANA-pANCAs scheint weniger spezifisch und weniger sensitiv<br />
zu sein als ELISA<br />
• ANCA Resultate:<br />
Bis zu 5% <strong>der</strong> ANCA - positiven Seren sind nur im ELISA positiv<br />
• Empfehlung: beides IFA und ELISA Testung <strong>der</strong> Seren sollte optimale Sensitivität<br />
und Spezifität erzielen.<br />
Pollock, W., et al., Testing on formalin-fixed neutrophils is less sensitive and specific for small<br />
vessel vasculitis, and less sensitive for MPO-ANCA, than most ELISAs, J. Immunol. Methods<br />
2008; doi:10.1016/j.jim.2008.09.002
AESKULISA<br />
• Direkter ELISA (MPO, BPI etc.)<br />
Natives Antigen von human Granulozyten werden<br />
direkt auf die Platte beschichtet.<br />
Ag
AESKULISA<br />
• Direkter ELISA (MPO, BPI etc.)<br />
Natives Antigen von human Granulozyten werden<br />
direkt auf die Platte beschichtet.<br />
Ag<br />
• „capture“ Test<br />
Hier wird das Antigen (z.B. PR3) von einem<br />
Antikörper gebunden und es sollte eine erhöhte<br />
Menge an Epitopen zugänglich sein.<br />
PR3
AESKULISA PR3 sensitive<br />
• PR3 sensitive<br />
Da Fängerantikörper relativ groß sind können als<br />
alternative kleine „spacer“ - Moleküle verwendet<br />
werden.<br />
• PR3, o<strong>der</strong> an<strong>der</strong>e Antigene, können somit besser<br />
erkant werden und eine erhöhte Sensitivität und<br />
Spezifität erzielt werden.<br />
PR3
AESKULISA PR3 sensitive<br />
• PR3 sensitive<br />
Da Fängerantikörper relativ groß sind können als<br />
alternative kleine „spacer“ - Moleküle verwendet<br />
werden.<br />
• PR3, o<strong>der</strong> an<strong>der</strong>e Antigene, können somit besser<br />
erkant werden und eine erhöhte Sensitivität und<br />
Spezifität erzielt werden.<br />
PR3
Studien<br />
• 2008: AESKULISA PR3 / MPO zusammen mit 11 weiteren Test<br />
AESKULISA – PR3<br />
Patienten mit WG<br />
AESKULISA – MPO<br />
Patienten mit MPA<br />
Aktiv<br />
(20 Patienten)<br />
Behandelt<br />
(38 Patienten)<br />
Aktiv<br />
(26 Patienten)<br />
Behandelt<br />
(24 Patienten)<br />
Sensitivität 90% (IFA: 90%)<br />
85-95%<br />
71% (IFA: 71%)<br />
66-82%<br />
85% (IFA: 85%)<br />
81-85%<br />
71% (IFA: 96%)<br />
46-92%<br />
Mittelwert 90%<br />
Mittelwert 76%<br />
Mittelwert 85%<br />
Mittelwert 71%<br />
Spezifität<br />
95% (IFA: n.d.%)<br />
range 88-96%<br />
mean 94%<br />
98% (IFA: n.d.%)<br />
range 86-99%<br />
mean 97%<br />
Sensitivitäten und Spezifitäten sind allgemein sehr gut<br />
ähnliches Abschneiden aller Kits<br />
ELISA haben vergleichbare Sensitivitäten zu IFA<br />
Erkennung von behandelten eher variabel zwischen den Tests<br />
• Trevisin,M., Pollock,W., Dimech,W., Melny,J., Paspaliaris,B., Gillis,D., Wong,R., and<br />
Savige,J. (2008). Antigen-specific ANCA ELISAs have different sensitivities for active and<br />
treated vasculitis and for nonvasculitic disease. Am. J. Clin. Pathol. 129, 42-53.
Standardisierung:<br />
Warum ein Standard?<br />
• Vergleichbarkeit <strong>der</strong> Assays<br />
• Klinische Studien<br />
Schwierigkeiten<br />
• es gibt wenig Seren um einen Standard herzustellen<br />
• Sera z.T. nicht gut charakterisiert
Standardisierung:<br />
Centre of Disease Control<br />
• Nach einer internationalen Studie un<strong>der</strong> (koordiniert A. Wiik) gibt es jetzt<br />
zwei Standards:<br />
• PR3: PR3-ANCA human reference serum #18<br />
• MPO: MPO-ANCA human reference serum #15
Was bleibt zu tun:<br />
• Abgleich <strong>der</strong> zwei CDCs mit den Assays<br />
• Verbesserung <strong>der</strong> Ergebisse an „low titre“ – Seren<br />
• Bessere Assays in <strong>der</strong> Zukunft um auch Patienten in <strong>der</strong><br />
Behandlungsphase besser untersuchen zu können.
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!