Erfahrungen mit therapeutischer. bei humoraler Rejektion nach Nierentransplantation.

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1 2010, 22. Jahrg., S. 282 C. Protzel 1, K. Stein 1, S. Koball 2, M. Maruschke 1, R. Domke 1, S. Mitzner 2, E. Reisinger 2, O.W. Hakenberg 1 Erfahrungen mit therapeutischer Immunadsorption bei humoraler Rejektion nach Nierentransplantation Fragestellung: Die akute humorale Rejektion (AHR) stellt eine besondere therapeutische Herausforderung in der Transplantationsmedizin dar. Ziel der Behandlung ist die Elimination von zirkulierenden de novo donorspezifischen Antikörpern (DSA). Die extrakorporale Antikörperelimination mittels Immunadsorption stellt eine hochspezifische und effiziente Methode zur Entfernung von DSA dar. Wir berichten über unsere Ergebnisse der Immunadsorption in der Therapie der AHR nach allogener Nierentransplantation. Methodik: Es erfolgte eine retrospektive Analyse der Ergebnisse der Immunadsorption. Im Zeitraum von 2002 bis 2009 erfolgten am Transplantationszentrum Rostock 365 Nierentransplantationen. Bei Nachweis einer AHR wurden 16 Patienten mit einer Immunadsorption behandelt. Diese wurde als extrakorporale Antikörperelimination mit Ig TheraSorb Säulen (Miltenyi, Deutschland) durchgeführt. Ergebnis: Insgesamt erfolgten 89 Immunadsorptionsbehandlungen bei 16 Patienten; die Zahl der Behandlungen pro Patient lag zwischen 2 und 9 (im Mittel 5,6). Bei 12 von 16 Patienten kam es unter der Therapie zu einem Abfall der Retentionsparameter um mehr als 50% (Responder). Die verbleibenden 4 Patienten zeigten nur eine geringe Verbesserung der Transplantatfunktion (Non-Responder). Es zeigte sich ein deutlicher Vorteil für das Transplantatüberleben in der Responder-Gruppe im Vergleich zur Non-Responder-Gruppe. Mit Ausnahme eines Organs besteht in der Responder- Gruppe eine gute Funktion der Transplantatnieren (maximale Nachbeobachtungszeit 60 Monate). Relevante Nebenwirkungen der Therapie wurden nicht beobachtet. Schlussfolgerung: Die Immunadsorption stellt eine wirksame Therapieoption in der Behandlung der AHR nach allogener Nierentransplantation dar. Ein Ansprechen auf die Immunadsorptionsbehandlung lässt eine gute Langzeitfunktion des Transplantates erwarten. 1 Urologische Universitätsklinik, 2 Sektion Nephrologie, II. Medizinische Univ.- Klinik, Rostock Protzel C, Stein K, Koball S, Maruschke M, Domke R, Mitzner S, Reisinger E, Hakenberg OW (2010) Erfahrungen mit therapeutischer Immunadsorption bei humoraler Rejektion nach Nierentransplantation. Tx Med 22: Schlüsselwörter: Nierentransplantation, Abstoßung, humoral, donorspezifische Antikörper, Apherese Experiences with Apheresis in the Treatment of Humoral Rejection in Renal Transplantation Introduction: Acute vascular rejection is one of the major challenges in human allogenic organ transplantation. The aim of the treatment is the elimination of circulating de novo donor specific antibodies (DSA). The extracorporeal elimination of DSA with im-

2 C. Protzel et al.: Erfahrungen mit therapeutischer Immunadsorption bei humoraler Rejektion... Transplantationsmedizin 2010, 22. Jahrg., S. 283 munoadsorption is a specific and efficient treatment option. We report about our results with immunoadsorption for patients with acute vascular rejection after renal transplantation. Material and Methods: We retrospectively analysed the results of immunoadsorption in our transplantation centre. 365 renal transplantation were performed in Rostock centre between 2002 and In all cases of acute vascular rejection (n= 16), patients were treated with immunoadsorption. Extracorporeal elimination of antibodies was carried out with Ig TheraSorb columns (Miltenyi, Germany). Results: Overall 89 sessions of immunoadsorption were performed in the 16 patients. The individual number of sessions ranged from 2 to 9 per patient (mean 5.6). 12/16 patients showed improved graft function with a decrease of serum creatinine > 50% (responders). The remaining 4 patients had only a marginal improvement of graft function (non-responders). The graft survival rate was significantly better in the responder group compared to non-responders. All grafts of the responder group except one show stable function (maximum follow up 60 months). There were no relevant side effects of the treatment. Conclusions: Immunoadsorption is an efficient treatment option for patients with acute vascular rejection after renal transplantation. Patients responding to the treatment show an excellent long term graft function. Key words: renal transplantation, rejection, humoral, donor-specific antibodies, apheresis Einleitung Die akute antikörpervermittelte Rejektion (akute humorale Rejektion, AHR) stellt eine besondere therapeutische Herausforderung in der Nierentransplantation dar [1]. Die Entwicklung von de novo donorspezifischen Antikörpern (DSA) nach Nierentransplantation wurde erstmalig von Jeannet et al. bei einer ausgeprägten vaskulären Rejektion mit konsekutiver schlechter Transplantatfunktion beschrieben [2]. Halloran et al. klassifizierten später diese Form der Abstoßung klinisch und pathologisch [3,4]. Unabhängig davon wurde von Feucht et al. erstmalig der vaskuläre Komplementfaktor C4d in Transplantatbiopsien bei früher Rejektion nachgewiesen [5]. Der Nachweis eines Zusammenhangs zwischen AHR, de novo DSA und dem Nachweis von C4d gelang jedoch erst später [6-8]. Ziel der Behandlung der AHR ist die Elimination der zirkulierenden DSA. Die früheste Form der Therapie der AHR bestand in der Kombination von Plasmapherese, der Gabe von Tacrolimus und Mycophenolat Mofetil (MMF) mit oder ohne zusätzliche intravenöse Gabe von Immunglobulinen [1,6,9,10]. Als weitere Therapieoption steht die Gabe von Anti-CD20 mab zur Verfügung [1]. Die extrakorporale Antikörperelimination mittels Immunadsorption stellt eine hochspezifische und effiziente Methode zur Elimination von DSA dar. Erstmalig konnte durch unsere Arbeitsgruppe 1998 die Wirksamkeit der Immunadsorption bei der Behandlung einer AHR nach Nierentransplantation nachgewiesen werden [11]. Die Evaluation dieser Therapieoption erfolgte in wenigen anderen Studien mit positiven Ergebnissen, jedoch jeweils mit relativ kleinen Patientengruppen [12,13]. Weitere Untersuchungen zum Einsatz dieser Therapieoption erscheinen deshalb dringend erforderlich. Wir berichten über unsere aktuellen Erfahrungen und Ergebnisse mit der Immunadsorption für Patienten mit AHR. Material und Methoden Es wurde eine retrospektive Analyse der Immunadsorptionsbehandlungen nach Nierentransplantation anhand der vorliegenden Krankenakten vorgenommen. Patienten Im Zeitraum von 2002 bis 2009 erfolgten am Transplantationszentrum Rostock 365 Nierentransplantationen. 16 Patienten erhielten bei Nachweis einer vaskulären Rejektion eine Therapie mit Immunadsorption. Rejektionsnachweis Es erfolgte in allen 16 Fällen die Transplantatbiopsie. Diese wurde durchgeführt bei klinischem Verdacht auf Rejektion aufgrund ausgeprägter verzögerter Transplantatfunktionsaufnahme oder Rückgang der Transplantatfunktion. Die Bewertung der Rejektion erfolgte histopathologisch anhand der Banff 1997 Klassifikation an formalinfixierten Paraffinschnitten durch das Pathologische Institut der Universität Rostock [14,15]. Der immunhistochemische Nachweis von C4d erfolgte mittels polyklonalem antic4d-antikörper (DAKO, Deutschland). Eine positive C4d-Reaktion war dabei definiert als lineare endotheliale C4d-Anreicherung in mehr als 25% der kortikalen peritubulären Arterien. Rejektionsbehandlung Bei Nachweis einer AHR erfolgte zunächst die Umstellung der Immunsuppression auf die Kombination Tacrolimus, Mycophenolat Mofetil und Glucocorticoid. Bei fehlendem klinischem Ansprechen erfolgte der Beginn der Immunadsorptionsbehandlung. Diese wurde als extrakorporale Antikörperelimination gegebenenfalls alternierend zur Hämodialyse mit Ig TheraSorb Immunadsorption (Miltenyi, Teterow, Deutschland) durchgeführt. Die Behandlung erfolgte mittels einer speziel-

3 2010, 22. Jahrg., S. 284 len Therapieplattform (Life 18, Miltenyi, Teterow, Deutschland) als Doppelsäulenbehandlung. Dabei enthält die Adsorberpatrone polyklonale Antikörper-Liganden, welche an eine Sepharosematrix kovalent gebunden sind. Während die eine Säule mit dem Plasma des Patienten beladen wird, erfolgt parallel an der zweiten Säule ein Regenerationszyklus. Nach Absättigung der einen Säule erfolgt eine Umschaltung auf die zweite Säule und die erste wird regeneriert. So können im Prinzip in einer Sitzung beliebige Mengen Plasma behandelt und die Therapieintensität an die individuellen Erfordernisse angepasst werden. Die Adsorber binden selektiv und effizient quantitativ Immunglobuline; andere essentielle Plasmabestandteile (z.b Gerinnungsfaktoren) bleiben weitgehend unbeeinflusst. Wir führten die Immunadsorption in zweitägigen Abständen durch, mit einer angestrebten Mindestanzahl von vier Sitzungen. Das Adsorbersäulenpaar bleibt unter kontinuierlicher Kühlung für weitere 6 Monate für den behandelten Patienten einsetzbar. Ergebnisse Klinische Daten Insgesamt wurden 16 Patienten nach allogener Nierentransplantation mit der angegebenen Methode behandelt (12x Ersttransplantation, 3x Zweittransplantation, 1x Dritttransplantation). Das durchschnittliche Alter der Transplantatempfänger betrug 44,7 Jahre (17-65 Jahre), das durchschnittliche Spenderalter lag bei 44,5 Jahren. Die Kaltischämiezeit der transplantierten Organe lag zwischen 2,5 und 21,25 Stunden. Alle 16 Patienten erhielten eine Transplantatbiopsie aufgrund klinischer Indikation. Diese ergaben in vier Fällen eine ausschließliche vaskuläre Rejektion, in 12 Fällen eine gemischte Rejektion. Der Nachweis von C4d war bei 7/16 Patienten positiv. Die AHR trat durchschnittlich 15,4 Tage (6-37 Tage) nach Transplantation auf. Immunadsorption Insgesamt erfolgten 89 Immunadsorptionsbehandlungen bei den 16 Patienten; die Zahl der Behandlungen pro Patient lag zwischen 2 und 9 (im Mittel 5,6). Bei einem Patienten erfolgte der Abbruch der Immunadsorptionsbehandlung bereits nach 2 Sitzungen bei völlig fehlendem Ansprechen, bei einem Patienten konnte die Therapie bereits nach 3 Behandlungen bei sehr gutem Ansprechen beendet werden. Bei einer Patientin kam es 3 Monate nach erfolgreicher Immunadsorptionstherapie zur erneuten Rejektion, die wiederum mit Immunadsorption erfolgreich behandelt werden konnte. Nierenfunktion nach Immunadsorption Abfall Serumkreatinin (%) Bei der Mehrzahl der Patienten zeigte sich ein gutes und deutliches Ansprechen auf die Immunadsorptionstherapie. Bei 12/16 Patienten (Responder, Gruppe 1) kam es unter der Therapie zu einem Abfall der Retentionsparameter um mehr als 50%. In dieser Gruppe zeigte sich bei fast allen Patienten ein deutlicher Abfall der Retentionsparameter um 20-60% bereits nach zwei und um insgesamt 30-75% nach 4 Immunadsorptionsbehandlungen (Abb. 1). 4/16 Patienten (25% der insgesamt behandelten Patienten) zeigten kein Ansprechen auf die Immunadsorptionstherapie (Non-responder, Gruppe 2). Diese Non-responder zeigten keinen oder lediglich einen sehr geringen Abfall der Retentionsparameter unter Therapie. Zwei Patienten hatten trotz fehlendem Ansprechen gemessen an den Retentionsparametern eine Steigerung der täglichen Diurese. Die Zahl der nach Beginn der Immunadsorption weiterhin erforderlichen Dialysebehandlungen war in der Gruppe der Responder deutlich geringer als in der Gruppe der Non-responder (2,6 vs. 10,2). Transplantatüberleben Im weiteren Transplantatüberleben bestand zwischen Respondern und Nonrespondern ein deutlicher Unterschied. Bei den Respondern musste im weiteren Verlauf bei lediglich einem Patienten das Transplantat wegen komplettem Funktionsverlust entfernt werden, während es bei den 4 Non-respondern kein langfristiges Transplantatüberleben gab (s. Abb. 2). Die längste Nachbeobachtungszeit mit funktionierendem Transplantat betrug dabei 60 Monate. Prognostische Faktoren für ein Ansprechen der Immunadsorption Die Analyse unserer Patientengruppe ergab folgende Merkmale als Parameter, die mit einem guten Therapieerfolg assoziiert waren. Diese waren ein frühes Ansprechen auf die Therapie und ein positiver C4d-Nachweis. Ein deutliches Ansprechen auf die Immunadsorption bereits nach 2 Behandlungen führ- 0 2IA 4IA 6IA 8IA Anzahl der Immunadsorptionen Responder Non-Responder Abb. 1: Mittlerer Abfall der Serumkreatininwerte im zeitlichen Verlauf nach 2-8 Immunadsorptionsbehandlungen (IA) im Vergleich zum Ausgangswert vor Immunadsorption (100%).

4 C. Protzel et al.: Erfahrungen mit therapeutischer Immunadsorption bei humoraler Rejektion... Transplantationsmedizin 2010, 22. Jahrg., S. 285 Abb. 2: Transplantatüberleben in Abhängigkeit von Ansprechen auf Immunadsorption (p=0,0002) te in der Folge zu einer deutlich besseren Organfunktion mit guter Langzeitfunktion. Der Nachweis von C4d in der Biopsie war ebenfalls mit einem deutlich besseren Ansprechen und einer besseren Langzeitfunktion assoziiert. Zusammenhänge zwischen Art der Rejektion (vaskulär vs. gemischt vaskulär/ zellulär), Empfänger-/Donoralter oder Kaltischämiezeit und dem Ansprechen auf die Immunadsorption konnten nicht nachgewiesen werden; ebenso wenig bestand ein Zusammenhang mit HLA- Mismatches oder der Banff-Kategorie bei Rejektionsdiagnose. Nebenwirkungen Therapiespezifische Nebenwirkungen der Immunadsorption wurden nicht beobachtet, ein vermehrtes Auftreten von Infektionen ebenfalls nicht. Patienten mit positiver CMV-Serologie erhielten eine Prophylaxe mit Gancyclovir. CMV-Reaktivierungen wurden nicht nachgewiesen. Diskussion Die akute humorale Rejektion ist eine schwere Verlaufsform der Transplantatabstoßung, die häufig einen Transplantatverlust nach sich zieht [4,12]. Seit der Erstbeschreibung der AHR als eigenständige pathogenetische Entität der Organabstoßung nach Nierentransplantation wurden verschiedene Therapieansätze für eine Rejektionsbehandlung publiziert [1]. Eines der ersten Konzepte bestand in der Therapie mit einer kombinierten Immunsuppression mittels Konversion auf Tacrolimus und Mycophenolat Mofetil [16]. Mehrere Studien konnten darunter einen deutlichen Rückgang der Antidonor-Antikörper sowie der Rejektionszeichen nachweisen [17,18]. Der Stellenwert der Plasmapherese war anfänglich umstritten [12,13]. In kleineren Studien konnte zunächst kein therapeutischer Effekt bei AHR nachgewiesen werden. In einer Studie mit 44 Patienten wurde dagegen ein klarer Vorteil für die Organfunktion für Patienten nach Plasmapherese nachgewiesen (30% vs. 81% Organverlust) [19]. Problematisch an dieser Studie waren die unklaren Definitionskriterien für den Nachweis einer AHR und somit der mögliche Einschluss von Patienten mit zellulärer Rejektion [12]. Eine Kombination der Plasmapherese mit einer Antithymozytenglobulin (ATG)-Behandlung wurde ebenfalls für die Therapie der AHR vorgeschlagen [20]. Neben diesen unspezifischen Therapieansätzen standen die letzten Jahre im Zeichen der Suche nach neuen Behandlungskonzepten. Eines beinhaltet den Einsatz von Anti-CD20 mab (Retuximab) [1]. Dieses Konzept bleibt, trotz in Einzelfällen nachgewiesener Wirksamkeit, aufgrund der fehlenden Zulassung für diese Indikation in Deutschland problematisch. Eine weitere spezifischere Behandlungsmethodik ist die Entfernung der zirkulierenden Antidonor-Antikörper mittels Immunadsorption. Ursprünglich erfolgte der Einsatz dieser Therapie als Vorbehandlung für Patienten mit hohen Antikörpertitern vor geplanter Nieren- bzw. Herztransplantation [21-24]. Ein nächster Schritt war der erfolgreiche Einsatz der Immunadsorption bei Patienten mit hohen Antikörpertitern nach Herztransplantation [25]. Erstmalig konnte die Wirksamkeit der Immunadsorption in der Abstoßungsbehandlung für Patienten mit AHR nach Nierentransplantation durch Hickstein et al. nachgewiesen werden [11]. Von den in die Studie eingeschlossenen neun Patienten mit bioptisch nachgewiesener vaskulärer Rejektion zeigten sechs Patienten eine gute Transplantatfunktion nach Immunadsorption mit einer Nachbeobachtung von bis zu 41 Monaten. Diese positiven Ergebnisse konnten von Min et al. und von Böhmig et al. ebenfalls in kleineren Studien bestätigt werden [12,13]. Die Daten unserer vorliegenden Studie zeigen einen Erfolg der Therapie bei 75% der Patienten mit vaskulärer Rejektion mit signifikantem Effekt auf das langfristige Transplantatüberleben. Diese Ergebnisse erscheinen deutlich besser als die initial von Hickstein et al. beschriebenen [11]. Für Patienten mit Ansprechen auf die Therapie zeigte sich ein Transplantatüberleben bei 92% der Patienten. Ein relevanter Diskussionspunkt bleiben auch die Kosten für die eingesetzten Immunadsorptionssäulen. Trotz der Wiederverwertbarkeit der Säulen betragen die Kosten für die Gesamttherapie ca Euro/Patient. Auch aus diesem Grunde sind prognostische Kriterien für ein Ansprechen der Therapie wünschenswert. In unserer Studie zeigten Patienten mit einer positiven C4d- Reaktion in der Transplantatbiopsie ein deutlich besseres Ansprechen auf die Immunadsorptionsbehandlung und damit ein besseres Transplantatüberleben. Die Wiederverwendbarkeit der Säulen für die behandelten Patienten erscheint für uns im Rahmen der Kostendiskussion ebenfalls relevant. In unserer Studie konnte eine Patientin drei Monate nach erfolgter Immunadsorptionsbehandlung erneut erfolgreich mit den gleichen Säulen therapiert werden.

5 2010, 22. Jahrg., S. 286 Die Nebenwirkungen der Therapie waren in unserer Studie wie auch in den vorausgegangenen Studien klinisch nicht relevant [13]. Allerdings besteht im Rahmen der Kombinationstherapie der AHR mit Eskalation der Immunsuppression und extrakorporalem Antikörperentzug eine unspezifisch erhöhte Infektionsgefährdung der Patienten. Dieser kann durch die abschließende Gabe von i.v. IG entgegengewirkt werden. Ebenfalls empfiehlt sich die prophylaktische Abschirmung der Patienten bezüglich einer CMV-Infektion. Zusammenfassend stellt die Immunadsorption eine wirksame Therapieoption in der Behandlung der AHR nach allogener Nierentransplantation dar. Insbesondere Patienten mit Nachweis einer C4d-Anreicherung in der Transplantatbiopsie profitierten in unserer Studie von der Immunadsorptionsbehandlung. Literatur 1. Moll S, Pascual M (2005) Humoral rejection of organ allografts. 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