Molekulare Allergiediagnostik bei Insektengift-Allergie

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1 Molekulare Allergiediagnostik bei Insektengift-Allergie PD Dr. med. Johannes Huss-Marp Thermo Fisher Scientific Insektengift-Allergie Häufigster Auslöser schwerer anaphylaktischer Reaktionen bei Erwachsenen In Deutschland leiden ca. 3 % der Bevölkerung an einer Anaphylaxie auf Bienen- oder Wespengift Sensibilisierungsrate % 2 2

2 KLINISCHER FALL Julia, 45 Jahre Anamnese: Stich durch unbekanntes Insekt in Mittelfinger der rechten Hand. Nach Minuten generalisierter Juckreiz & Rötungen, Atemnot und Engegefühl im Hals. Versorgung durch Notarzt. Diagnostik/ Prick-Testergebnisse: Bienengift (100 μg/ml) ++ Wespengift (300 μg/ml) ++ 3 KLINISCHER FALL Julia, 45 Jahre Anamnese: Stich durch unbekanntes Insekt in Mittelfinger der rechten Hand. Nach Minuten generalisierter Juckreiz & Rötungen, Atemnot und Engegefühl im Hals. Versorgung durch Notarzt. Diagnostik/ Prick-Testergebnisse: Bienengift (100 μg/ml) ++ Wespengift (300 μg/ml) ++ ImmunoCAP Testergebnisse: Bienengift (i1) 5,9 ku A (CAP-Klasse 3) Wespengift (i3) 1,3 ku A (CAP-Klasse 2) Gesamt-IgE 16,7 ku A Tryptase 5,4 μg Welche Diagnose? Welche SIT? 4

3 Gliederung 1 Grundlagen der Molekularen Allergiediagnostik 2 Darstellung der klinischen Relevanz an Fällen 3 Umsetzung im klinischen Alltag 4 Zusammenfassung 5 5 Biene 6 ODER Wespe?

4 Sensibilisierung gegen Bienen- UND Wespengift in bis zu 40 % der Fälle Hemmer W. Kreuzreaktivität auf Bienen und Wespengift. Hautarzt 2008;59: Diagnostischer Algorithmus Insektengift-Allergie 8

5 Diagnostischer Algorithmus Insektengift-Allergie SIT THERAPIEENTSCHEIDUNG Hauttests Prick IC sige i1, i3, CCD MUXF3 Tryptase ANAMNESE 9 Diagnostischer Algorithmus Insektengift-Allergie SIT THERAPIEENTSCHEIDUNG Ggf. zelluläre Tests (BAT) oder weiterführende Tests Hauttests Prick IC sige i1, i3, CCD MUXF3 Tryptase ANAMNESE 10

6 Weitere diagnostische Verfahren SIT THERAPIEENTSCHEIDUNG IgE-Inhibition Etabliertes Verfahren Für Sonderfälle Molekulare Allergiediagnostik Western Blot Semiquantitiativ Geringe Standardisierung Produkt derzeit nicht verfügbar Diagnostischer Stich Ethisch nicht vertretbar Logistische Probleme 11 Weitere diagnostische Verfahren SIT THERAPIEENTSCHEIDUNG IgE-Inhibition Etabliertes Verfahren Für Sonderfälle Molekulare Allergiediagnostik Western Blot Semiquantitiativ Geringe Standardisierung Produkt derzeit nicht verfügbar Diagnostischer Stich Ethisch nicht vertretbar Logistische Probleme 12

7 Klinischer Nutzen Molekularer Allergiediagnostik Identifiziert Allergene, nicht Allergenträger Kreuzreaktivität vs. Spezies-spezifischer Sensibilisierung Hilft bei Auswahl der richtigen Therapie Ein Allergenträger 14

8 15 enthält Tausende von Molekülen 16

9 enthält von denen Tausende nur einige Allergene von Molekülen sind. 17 Molekulare Allergiediagnostik = Diagnostik auf Ebene der Einzelallergene Allergenquelle Allergenextrakt Spezifische Allergenkomponente Kreuzreaktive Allergenkomponente 18

10 Molekulare Grundlage einer Doppelsensibilisierung? 3 Möglichkeiten 19 Molekulare Grundlage einer Doppelsensibilisierung 1. Echte spezies-spezifische Doppelsensibilisierung auf Biene- und Wespengift 2. Kreuzreaktive Kohlenhydratseitenketten (Crossreactive Carbohydrate Determinants, CCD) IgE Reaktivität gegen Glyko-Epitope* 3. Sensibilisierung gegen Allergne mit homologen Peptidsequences im Bienen- und Wespengiftallergenen = Ähnlichkeit auf Proteinebene zwischen Bienen- und Wespengift * Alberse et al. Allergy 2001, Hemmer et al. Clin Exp Allergy 2004, Jappe et al. Allergy

11 Molekulare Grundlage einer Doppelsensibilisierung? 3. Sensibilisierung gegen Allergne mit homologen Peptidsequences im Bienen- und Wespengiftallergenen = Ähnlichkeit auf Proteinebene zwischen Bienen- und Wespengift Allergene mit hoher Sequenzhomologie/ Bienengift: Dipeptidyl peptidase IV (Api m 5) Wespengift: Dipeptidyl peptidase IV (Ves v 3) Bienengift: Hyaluronidase (Api m 2) Wespengift: Hyaluronidase (Ves v 2) ~ 55 % Sequenzhomologie ~ 53 % Sequenzhomologie King et al. JACI 1996, King et al. IAAI 2000, Blank et al. J Immunol Bienengift versus Wespengift Quelle: Prof. Dr. Thilo Jakob, Forschergruppe Allergologie, Universitäts-Hautklinik Freiburg; adaptiert nach 22

12 Bienengift versus Wespengift Rekombinante Herstellung von Insektengiftallergenen ohne kreuzreaktive Zuckerseitenketten ermöglicht eine spezifische Diagnostik: Bienengift-spezifische Allergene: z.b. Api m 1, Api m 3, Api m 4, Api m 10 Wespengift-spezifische Allergene: z.b. Ves v 1, Ves v 5 Quelle: Prof. Dr. Thilo Jakob, Forschergruppe Allergologie, Universitäts-Hautklinik Freiburg 23 Insektengiftkomponente Bienengift rapi m 1 Phospholipase A2 Spezifischer Marker für Bienengift-Sensibilisierung 24

13 Insektengiftkomponenten Wespengift rves v 1 Phospholipase A1 Spezifischer Marker für Wespengift-Sensibilisierung, v.a. Gemeine Wespen und Hornissen. Zwischen Phospholipase A1 der Wespe und der Hornisse besteht eine Kreuzreaktivität. rves v 5 Antigen 5 Spezifischer Marker für Wespengift-Sensibilisierung, v.a. Gemeine Wespen und Hornissen. Zwischen Antigen 5 der Wespe, der Hornisse und der Feldwespe besteht eine Kreuzreaktivität. Feldwespengift rpol d 5 Antigen 5 Spezifischer Marker für Wespengift-Sensibilisierung, v.a. Feldwespen. Zwischen Antigen 5 der Wespe, der Hornisse und der Feldwespe besteht eine Kreuzreaktivität. 25 ImmunoCAP Insektengifte Gesamtextrakt ImmunoCAP Insektengifte Allergenkomponenten i1 Bienengift i3 Wespengift i77 Feldwespengift rapi m 1 rves v 1 rves v 5 rpol d 5 Bienengift (i208) Wespengift (i211) Wespengift (i209) Feldwespengift (i210) 26

14 Hofmann, SC et al. J Allergy Clin Immunol 2011;127: Patienten mit anaphylaktischer Insektengiftreaktion (Stichereignis lag bis zu 10 Jahre zurück) Untersuchung von sige gegenüber Bienengift, Wespengift, CCDs sowie Api m 1 und ves v 5 (ImmunoCAP i208, i209) 27 Herkömmliche extraktbasierte Diagnostik 123 Patienten mit anaphylaktischer Insektengiftreaktion und positivem Prick-Test. (34 Bienenstich-, 59 Wespenstichreaktionen, 30 nicht identifiziertes Insekt) Bienengiftextrakt: i1 (BV) Wespengiftextrakt: i3 (WV) BV + WV double positive WV (i3) single positive BV (i1) single positive n=32 n=18 n=64 BV + WV double negative n= 9 Hofmann, SC et al. J Allergy Clin Immunol 2011;127:265-7 Quelle: Prof. Dr. Thilo Jakob, Forschergruppe Allergologie, Universitäts-Hautklinik Freiburg 28

15 Herkömmliche extraktbasierte Diagnostik 123 Patienten mit anaphylaktischer Insektengiftreaktion und positivem Prick-Test. (34 Bienenstich-, 59 Wespenstichreaktionen, 30 nicht identifiziertes Insekt) Bienengiftextrakt: i1 (BV) Wespengiftextrakt: i3 (WV) WV (i3) single positive BV (i1) single positive BV + WV double negative n=32 n=18 n= 9 n=64 BV + WV double positive In 52 % der Fälle Unklarheit: Echte Doppelsensibilisierung ODER Kreuzreaktion? Hofmann, SC et al. J Allergy Clin Immunol 2011;127:265-7 Quelle: Prof. Dr. Thilo Jakob, Forschergruppe Allergologie, Universitäts-Hautklinik Freiburg 29 Mehrwert durch Molekulare Allergiediagnostik Herkömmliche Diagnostik Molekulare Allergiediagnostik Api m 1 (i208) Ves v 5 (i209) 19 % Api m 1 positive n=64 BV + WV double positive 39 % Ves v 5 positive n= 9 BV + WV double negative 36 % 6 % Api m 1 + Ves v 5 positive Double negative 30

16 Mehrwert durch Molekulare Allergiediagnostik Herkömmliche Diagnostik Molekulare Allergiediagnostik Api m 1 (i208) Ves v 5 (i209) 19 % Api m 1 positive n=64 BV + WV double positive 39 % Ves v 5 positive 58 % mono-sensitized n= 9 BV + WV double negative 36 % 6 % Api m 1 + Ves v 5 positive Double negative 36 % truly double-sensitized 31 Mehrwert sige gegenüber Api m 1 and Ves v 5 erlaubt die Diskriminierung zwischen echter Doppelsensibilisierung und Kreuzreaktivität Sens.: 79 % Api m 1, 90 % Ves v 5 Spez.: 100 % Api m 1, 93 % Ves v 5 32

17 Molekulare Allergiediagnostik bei Insektengift-Allergie Testresultate abhängig von Kollektiv, Region etc. (Einschlusskriterien bei Patientenauswahl!) Api m 1 und Ves v 5 nicht immer ausreichend um Bienen- & Wespengift-Allergiker zu unterscheiden Testung einer Kombination von Allergenkomponenten empfohlen um diagnostische Lücke zu verkleinern Sturm GJ et al. J Allergy Clin Immunol 2011, Hofmann, SC et al. J Allergy Clin Immunol 2011, Korosec P et al. J Allergy Clin Immunol Molekulare Allergiediagnostik bei Insektengift-Allergie Kombination von Allergenkomponenten steigert Sensitivität! Hofmann, SC et al. J Allergy Clin Immunol 2011;127:265-7 Quelle: Prof. Dr. Thilo Jakob, Forschergruppe Allergologie, Universitäts-Hautklinik Freiburg 34

18 Molekulare Allergiediagnostik bei Insektengift-Allergie Kombination von Allergenkomponenten steigert Sensitivität! Hofmann, SC et al. J Allergy Clin Immunol 2011;127:265-7 Quelle: Prof. Dr. Thilo Jakob, Forschergruppe Allergologie, Universitäts-Hautklinik Freiburg 35 Molekulare Allergiediagnostik bei Insektengiftallergie: Spezifische Immuntherapie (SIT) John Freeman Im Jahre 1911 Publikation der ersten Arbeit zur spezifischen Immuntherapie (SIT) 36

19 Empfohlene ImmunoCAP-Diagnostik vor SIT bei Hymenopterengiftallergie i1 Bienengift i3 Wespengift Tryptase i1 & i3 positiv i208 r Api m 1 (Biene) i211 rves v 1 i209 rves v 5 (Wespe) O214 CCD MUXF3 i208, i209 & i211 positiv Doppelsensibilisierung auf Bienen- und Wespengift Wespengiftsensibilisierung Bienengiftsensibilisierung 37 Indikationsstellung zur SIT in Zusammenschau mit Anamnese, Hauttests, Tryptasekonzentration und ggf. weiteren Befunden KLINISCHER FALL Julia, 45 Jahre Anamnese: Stich durch unbekanntes Insekt in Mittelfinger der rechten Hand. Nach Minuten generalisierter Juckreiz & Rötungen, Atemnot und Engegefühl im Hals. Versorgung durch Notarzt. Diagnostik/ ImmunoCAP Allergenkomponenten: Bienengift (rapi m 1) 4,7 ku A Wespengift (rves v 1) < 0,1 ku A Wespengift (rves v 5) < 0,1 ku A CCD MUXF3 1,3 ku A Diagnose: Bienengiftallergie 38

20 KLINISCHER FALL Thomas, 68 Jahre Anamnese: Stich durch unbekanntes Insekt in die rechte Schulter. Nach ca. 30 Minuten Auftreten von allgemeinem Hitzegefühl, Juckreiz, generalisiertem Exanthem, Gesichtsschwellung, Schwindel. Besserung der Symptomatik nach einer Behandlung durch den Hausarzt mit intravenösen Glukokortikosteroiden und oralem Antihistaminikum. 39 KLINISCHER FALL Konventionelle Diagnostik Prick-Testergebnisse: Bienengift (100 μg/ml) + Wespengift (100 μg/ml) + ImmunoCAP Testergebnisse: Bienengift (i1) 3,5 ku A Wespengift (i3) 4,0 ku A Gesamt-IgE 460,0 ku A Tryptase 1,1 μg 40

21 KLINISCHER FALL Erweiterte Diagnostik mit ImmunoCAP Allergenkomponenten Die Testergebnisse mit ImmunoCAP Allergenkomponenten: Bienengift (rapi m 1) 3,9 ku A Wespengift (rves v 1) 1,1 ku A Wespengift (rves v 5) 3,7 ku A CCD MUXF3 < 0,1 ku A Diagnose: Bienen- und Wespengiftallergie 41 Zusammenfassung Herkömmliche Diagnostik lässt Lücke bei Insektengiftallergie. IgE-Inhibitionstests sind etabliertes, jedoch aufwändiges Verfahren für unklare Fälle. Molekulare Allergiediagnostik kann dazwischen liegende Lücke schließen. Zusätzlich zu rapi m 1, rves v 1 und rves v 5 sind weitere Einzelallergene in Vorbereitung. 42

22 Zusammenfassung 1. Molekulare Allergiediagnostik = Verfeinerte Diagnostik auf Allergenebene 2. Liefert Informationen zu Sensibilisierungsprofilen, Risikoabschätzung & Kreuzreaktivitäten 3. Bessere Entscheidungsgrundlage für Provokationstestung, Karenzempfehlung & optimale Therapie Bessere Patientenversorgung 43 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! 44