Mehrwert der molekularen Allergiediagnostik bei Insektengift-Allergie

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1 Mehrwert der molekularen Allergiediagnostik bei Insektengift-Allergie PD Dr. med. Johannes Huss-Marp Thermo Fisher Scientific 21. Mai 2014

2 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

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) ++ Testergebnisse: Bienengift 5,9 ku A /l (CAP-Klasse 3) Wespengift 1,3 ku A /l (CAP-Klasse 2) Gesamt-IgE 16,7 ku A /l Tryptase 5,4 μg/l Welche Diagnose? Welche SIT? 3

4 Gliederung 1 Grundlagen der molekularen Allergiediagnostik 2 Darstellung der klinischen Relevanz an Fällen 3 Umsetzung im klinischen Alltag 4 Zusammenfassung 4 4

5 Biene ODER Wespe?? 5

6 Sensibilisierung gegen Bienen- UND Wespengift in bis zu 40 % der Fälle 40 % Hemmer W. Kreuzreaktivität auf Bienen und Wespengift. Hautarzt 2008;59:

7 7 Diagnostischer Algorithmus Insektengift-Allergie

8 Diagnostischer Algorithmus Insektengift-Allergie SIT THERAPIEENTSCHEIDUNG Hauttests Prick IC sige Biene, Wespe, CCD, MUXF3 Tryptase ANAMNESE 8

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

10 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 10

11 Klinischer Nutzen molekularer Allergiediagnostik Identifiziert Allergene, nicht Allergenträger Kreuzreaktivität vs. Spezies-spezifischer Sensibilisierung Hilft bei Auswahl der richtigen Therapie 11 11

12 12 Ein Allergenträger

13 enthält von denen Tausende nur einige Allergene von Molekülen sind. 13

14 Molekulare Allergiediagnostik = Diagnostik auf Ebene der Einzelallergene Allergenquelle Allergenextrakt Spezifische Allergenkomponente Kreuzreaktive Allergenkomponente 14

15 Molekulare Grundlage einer Doppelsensibilisierung? 3 Möglichkeiten 15

16 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

17 Molekulare Grundlage einer Doppelsensibilisierung? 3. Sensibilisierung gegen Allergene mit homologen Peptidsequences im Bienen- und Wespengift-Allergenen = 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

18 Bienengift versus Wespengift Quelle: Prof. Dr. Thilo Jakob, Forschergruppe Allergologie, Universitäts-Hautklinik Freiburg; adaptiert nach 18

19 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 19

20 Insektengiftkomponente Bienengift rapi m 1 Phospholipase A2 Spezifischer Marker für Bienengift-Sensibilisierung 20

21 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. 21

22 Gesamtextrakt Allergenkomponenten Bienengift Wespengift Feldwespengift rapi m 1 rves v 1 rves v 5 rpol d 5 Bienengift Wespengift Wespengift Feldwespengift 22

23 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 23

24 Herkömmliche extraktbasierte Diagnostik 123 Patienten mit anaphylaktischer Insektengiftreaktion und positivem Prick-Test. (34 Bienenstich-, 59 Wespenstichreaktionen, 30 nicht identifiziertes Insekt) Bienengiftextrakt: BV Wespengiftextrakt: WV BV + WV double positive WV single positive BV single positive n=32 n=18 n=64 In 52 % der Fälle Unklarheit: Echte Doppelsensibilisierung ODER Kreuzreaktion? 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 24

25 Mehrwert durch molekulare Allergiediagnostik Herkömmliche Diagnostik Molekulare Allergiediagnostik Api m 1 Ves v 5 n=64 BV + WV double positive 19 % 39 % Api m 1 positive 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 25

26 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 26

27 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

28 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 28

29 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 29

30 Molekulare Allergiediagnostik bei Insektengift-Allergie: Spezifische Immuntherapie (SIT) John Freeman Im Jahre 1911 Publikation der ersten Arbeit zur spezifischen Immuntherapie (SIT) 30

31 Empfohlene Diagnostik vor SIT bei Hymenopterengift-Allergie Bienengift Wespengift Tryptase r Api m 1 (Biene) rves v 1 rves v 5 (Wespe) O214 CCD MUXF3 Wespengiftsensibilisierung Doppelsensibilisierung auf Bienen- und Wespengift Bienengiftsensibilisierung 31 Indikationsstellung zur SIT in Zusammenschau mit Anamnese, Hauttests, Tryptasekonzentration und ggf. weiteren Befunden

32 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. Allergenkomponenten: Bienengift (rapi m 1) 4,7 ku A /l Wespengift (rves v 1) < 0,1 ku A /l Wespengift (rves v 5) < 0,1 ku A /l CCD MUXF3 1,3 ku A /l Diagnose: Bienengift-Allergie 32

33 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. 33

34 KLINISCHER FALL Konventionelle Diagnostik Prick-Testergebnisse: Bienengift (100 μg/ml) + Wespengift (100 μg/ml) + Testergebnisse: Bienengift 3,5 ku A /l Wespengift 4,0 ku A /l Gesamt-IgE 460,0 ku A /l Tryptase 1,1 μg/l 34

35 KLINISCHER FALL Erweiterte Diagnostik mit Allergenkomponenten Die Testergebnisse mit Allergenkomponenten: Bienengift (rapi m 1) 3,9 ku A /l Wespengift (rves v 1) 1,1 ku A /l Wespengift (rves v 5) 3,7 ku A /l CCD MUXF3 < 0,1 ku A /l Diagnose: Bienen- und Wespengift-Allergie 35

36 Ausblick Differenzierung Bienenoder Wespengiftallergie Fehlendes Ansprechen auf SIT 36

37 Api m 3 und 10 in SIT unterrepräsentiert Blank S, et al. Allergy 2011, 66:

38 Api m 3 und 10 in SIT unterrepräsentiert Köhler J, et al. J Allergy Clinical Immunol

39 Zusammenfassung Herkömmliche Diagnostik lässt Lücke bei Insektengift-Allergie. 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. 39