Allergenkomponenten für die Indikationsstellung und Verlaufskontrolle der SIT

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1 Allergenkomponenten für die Indikationsstellung und Verlaufskontrolle der SIT Dr. Katharina Marth Abteilung für Atmungs- und Lungenerkrankungen Krankenhaus Hietzing, Wien 8. Wiener Komponentenschule Wien, 03. September 2016

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3 Was sind die Indikationen für eine SIT? Nachweis einer IgE-vermittelten Sensibilisierung (vorzugsweise mit Hauttest und/ oder in-vitro Diagnostik) und eindeutiger Zusammenhang mit klinischer Symptomatik (ggf. Provokationstestung) Verfügbarkeit von standardisierten bzw. qualitativ hochwertigen Allergenextrakten Wirksamkeitsnachweis der geplanten SCIT für die jeweilige Indikation Allergenkarenz nicht möglich oder nicht ausreichend Alter >5 Jahre

4 Wirksamkeit von SIT durch zahlreiche DBPC Studie bewiesen Pollen (Birke, Gräser, Unkräuter,...) Hausstaubmilbenallergie Insektengiftallergie... durch wenige Studien belegt Tierhaare (Katzen) Schimmelpilze (Alternaria, Cladosporium)

5 Diagnostik der Typ I Allergie ANAMNESE Hauttest Detektion allergenspezifischer IgE Antikörper Allergenextrakt Komponentenbasierende Diagnostik

6 Ein Allergenextrakt besteht aus vielen verschiedenen Komponenten Allergenextrakt Allergene nicht-allergene Komponenten Spezies-spezifische Markerallergene Kreuzreaktive Panallergene

7 Was ist Komponentendiagnostik? Charakterisierung von Allergenen 2. Herstellung rekombinanter Allergene 3. Messen von allergenspezifischen Antikörpern

8 Welche Immuntherapie würden Sie diesem Patienten verschreiben? Gräser? Birke? Ragweed? Lieschgraspollen + Birkenpollen + Traubenkrautpollen + Ko-sensibilisierung? Kreuz-sensibilisierung?

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10 Spezies-spezifische Markerallergene die diagnostischen Werkzeuge für die Indikation der SIT

11 Phl p 1, 2, 5 und 6: Markerallergene für eine genuine Gräserpollenallergie Allergensource allergen name biological function Mr (kda) IgE-binding frequency Phleum pratense Phl p 1 similar to expansins 27 96% Phl p 2 unknown % Phl p 5 ribonuclease % Phl p 6 P-particle associated 13 75% Kazemi-Shirazi L, et al., Int Arch Allergy Immunol.2002;127:259-68

12 Bet v 1: Markerallergen für eine Baumpollenallergie und eine Allergie gegen Obst und Gemüse Birke Bet v 1 Schwarzerle Aln g 1 Haselpollen Cor a Haselnuss Cor a Apfel Mal d 1 Pfirsich Pru p 1 Kiwi Act d 8 Sojabohne Gly m 4 Erdnuss Ara h 8 Sellerie Api g 1 Karotte Dau c 1 Kazemi-Shirazi L, et al., Int Arch Allergy Immunol.2002;127:259-68

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14 Sequenzidentitäten von Ole e 1- verwandten Proteinen Olive Esche Flieder Liguster Ole e 1 Fra e 1 Syr v 1 Lig v 1 LAT52 Zm 13 Cro s 1 Che a 1 Pla l 1 Phl p 11 Lol p 11 (P19963) (Q7XAV4) (X76541) (O82015) (P13447) (P33050) (Q29W25) (Q8LGR0) (P82242) (Q8H6L7) (Q7M1X5) Ole e 1 100% 89% 89% 87% 38% 38% 38% 38% 38% 33% 33% Fra e 1 100% 87% 91% 38% 38% 39% 39% 40% 37% 36% Syr v 1 100% 84% 39% 37% 38% 38% 37% 33% 33% Lig v 1 100% 38% 37% 37% 37% 39% 33% 33% LAT52 100% 36% 45% 46% 37% 40% 42% Zm % 39% 39% 32% 44% 45% Cro s 1 100% 97% 33% 48% 49% Che a 1 100% 34% 47% 47% Pla l 1 100% 29% 30% Phl p % 94% Lol p % Ole e 1 (olive tree, Olea europea ), Fra e 1 (ash, Fraxinus excelsior ), Syr v 1 (common lilac, Syringa vulgaris), Lig v 1 (common privet, Ligustrum vulgare ), LAT52 (tomato, Solanum lycopersicum ), Zm 13 (mais, Zea mais ), Cro s 1 (saffron crocus, Crocus sativus ), Che a 1 (white goosefoot, Chenopodium album ), Pla l 1 (plantain, Plantago lanceolata ), Phl p 11 (timothy grass, Phleum pratense ), Lol p 11 (perennial ryegrass, Lolium perenne )

15 Art v 1, Par j 2 und Amb a 1: Markerallergene für Unkrautallergien

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17 Par j 2 ist ein Markerallergen für Glaskrautsensibilisierung

18 Der p 1, Der p 2 und Der p 23: Markerallergene für eine Hausstaubmilbenallergie This information is current as of August 28, I dentification of Der p 23, a Peritrophin-like Protein, as a New Major Dermatophagoides pteronyssinus Allergen Associated with the Peritrophic M atrix of M ite Fecal Pellets Margit Weghofer, Monika Grote, Yvonne Resch, Anne Casset, Michael Kneidinger, Jolanta Kopec, Wayne R. Thomas, Enrique Fernández-Caldas, Michael Kabesch, Rosetta Ferrara, Adriano Mari, Ashok Purohit, Gabrielle Pauli, Friedrich Horak, Walter Keller, Peter Valent, Rudolf Valenta and Susanne Vrtala J Immunol 2013; 190: ; Prepublished online 4 March 2013; doi: /jimmunol References Subscriptions Permissions Alerts This article cites 51 articles, 14 of which you can access for free at: Information about subscribing to The Journal of Immunology is online at: Submit copyright permission requests at: Receive free -alerts when new articles cite this article. Sign up at: Weghofer et al., Eur J Clin Invest 2008; 38 (12):

19 HDM Allergiker können mit einer Kombination von Der p 1, Der p 2 und Der p 23 diagnostiziert werden Weghofer et al., Eur J Clin Invest 2008; 38 (12): c Association of Der p 23 specific IgE levels (y-axes) (ISU/ml) from 158 HDM allergic patients with Der p 1 (C) or Der p 2 (D) specific IgE levels (x-axes). Weghofer et al., J Immunol 2013; 190(7):

20 Alt a 1 das Markerallergen für eine Sensibilisierung mit Alternaria alternata Correlation of ralt a 1-specific IgE antibodies determined by ImmunoCAP and ISAC. Alt a 1- specific IgE antibodies from 80 Alternariasensitized patients are indicated as kua/l (yaxis) or ISAC Standardized Units (ISU) (x-axis), respectively. Twaroch et al., Clin Exp Allergy, 2012, 42:

21 Kreuzreaktive Allergene molekulare Ursachen für mögliche Fehler in der Diagnostik

22 Profiline sind stark kreuzreaktive Allergene in eukaryotischen Zellen Birke: Bet v 2 Olivenbaum: Ole e 2 Latex: Hev b 8 Lieschgras: Phl p 12 Sojabohne: Gly m 3 Glaskraut: Par j 3 Traubenkraut: Amb a 8 Karotte: Dau c 4

23 Name Source Kingdom Route of exposure Amb a 8 Ambrosia artemisiifolia (short ragweed) Plants Inhalation Ana c 1 Ananas comosus (pineapple) Plants Ingestion Api g 4 Apium graveolens (celery) Plants Ingestion Ara h 5 Arachis hypogaea (peanut) Plants Ingestion Art v 4 Artemisia vulgaris (mugwort) Plants Inhalation Bet v 2 Betula verrucosa (white birch) Plants Inhalation Bra n 8 Brassica napus (rapeseed) Plants Inhalation Cap a 2 Capsicum annuum (bell pepper) Plants Ingestion Che a 2 Chenopodium album (lamb's quarters) Plants Inhalation Cit la 2 Citrullus lanatus (watermelon) Plants Ingestion Cit s 2 Citrus sinensis (sweet orange) Plants Ingestion Cor a 2 Corylus avellana (hazel) Plants Ingestion, Inhalation Cro s 2 Crocus sativus (saffron crocus) Plants Inhalation Cuc m 2 Cucumis melo (muskmelon) Plants Ingestion Cyn d 12 Cynodon dactylon (Bermuda grass) Plants Inhalation Dau c 4 Daucus carota (carrot) Plants Ingestion Fra a 4 Fragaria ananassa (strawberry) Plants Ingestion Gly m 3 Glycine max (soybean) Plants Ingestion Hel a 2 Helianthus annuus (sunflower) Plants Inhalation Hev b 8 Hevea brasiliensis (Para rubber tree) Plants Contact, Inhalation Hom s Profilin Homo sapiens (humans) Animals Autoallergen Hor v 12 Hordeum vulgare (barley) Plants Inhalation Hum j 2 Humulus japonicus (Japanese hop) Plants Inhalation Lit c 1 Litchi chinensis (litchi) Plants Ingestion Lyc e 1 Lycopersicon esculentum (tomato) Plants Ingestion Mal d 4 Malus domestica (apple) Plants Ingestion Man i 3 Mangifera indica (mango) Plants Ingestion Mer a 1 Mercurialis annua (annual mercury) Plants Inhalation Mus xp 1 Musa x paradisiaca (banana) Plants Ingestion Nic t 8 Nicotiana tabacum (tobacco) Plants Inhalation Ole e 2 Olea europaea (olive) Plants Inhalation Ory s 12 Oryza sativa (rice) Plants Inhalation Par j 3 Parietaria judaica (spreading pellitory) Plants Inhalation Pet c 2 Petroselinum crispum (parsley) Plants Ingestion Phl p 12 Phleum pratense (timothy grass) Plants Inhalation Pho d 2 Phoenix dactylifera (date palm) Plants Inhalation Pru av 4 Prunus avium (sweet cherry) Plants Ingestion Pru du 4 Prunus dulcis (Almond) Plants Ingestion Pru p 4 Prunus persica (Peach) Plants Ingestion Pyr c 4 Pyrus communis (pear) Plants Ingestion Ric c 8 Ricinus communis (Castor Bean) Plants Inhalation Sola t 8 Solanum tuberosum (potato) Plants Ingestion Tri a 12 Triticum aestivum (wheat) Plants Ingestion, Inhalation Vit v 4 Vitis vinifera (grape) Plants Ingestion Zea m 12 Zea mays (corn) Plants Inhalation Profiline von 45 verschiedenen Proteinfamilien Quelle: AllFam Datenbank

24 Kalziumbindende Allergene 2 EF-hands 3 EF-hands 4 EF-hands Bet v 4 1 EF-hands 3 EF-hands Valenta et al., Int Arch Allergy Immunol. 1998;117:

25 Keine Empfehlung für SIT, wenn NUR die Panallergene positiv sind! Pfarr et al, Allergo J int 2014

26 Welche Immuntherapie würden Sie diesem Patienten verschreiben?

27 Komponenten-basierende Diagnose keine genuine Birkenpollen- und Unkrautpollensensibilisierung!!

28 Beispiel 1: Sekretärin, 52 Jahre Symptome: Leichte Rhinokonjunktivitis im Frühling und Frühsommer, schwere Rhinokonjunktivitis im Hochsommer; Verzehr von Haselnüssen verursacht OAS Extrakt-basierende Diagnose: Prick RAST - Birkenpollen + (RAST 2) - Lieschgraspollen + (RAST 2) - Beifusspollen + (RAST 1) - Ragweedpollen + (RAST 1) - Prick-to-Prick mit Haselnüssen +

29 Serologische Diagnostik mit rekombinanten Allergenen: rbet v 1: - rbet v 2: + (CAP 2) rphl p 1/5: - rphl p 2/6: - rphl p 7: - rphl p 12: + (CAP 2) Resultat: Isolierte Sensibilisierung auf Profiline Vorgeschlagene Therapie: Symptomatische Therapie, Vermeiden von Haselnüssen

30 Beispiel 2, Studentin, 27 Jahre Symptome: Rhinokonjunktivitis von März bis September, beginnende asthmatische Symptome, OAS nach Genuss von Äpfeln und Nüssen Extraktbasierde Diagnostik: Positiver SPT and CAP RAST - Birkenpollenextrakt - Wiesenlieschgrasextrakt

31 Komponenten-basierende Diagnose rbet v 1: + rbet v 2: - rphl p 1: + rphl p 2: + rphl p 5: + rphl p 6: + rphl p 7: - rphl p 12: - Ergebnis: Sensibilisierung gegen Gräser- und Birkenhauptallergene Vorgeschlagene Therapie: SIT mit Gräser- und Birkenpollenextrakten

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33 Indikation zur SIT in 54% der Fälle nach Komponentendiagnostik geändert Sastre et.al., Allergy 2012;67:

34 Wovon hängt der Erfolg der Immuntherapie ab? richtige Verschreibung gute Qualität der Vakzine Immunantwort des Patienten

35 Monitoring der IT mit rekombinanten Allergenen Messen von allergen-spezifischen IgG Antikörpern Hauptallergene: Phl p 1, Phl p 5 Bet v 1, Ole e 1, Par j 2

36 Für den Erfolg der IT ist es wichtig, dass die blockierenden IgG Antikörper gegen IgE Epitope gerichtet sind Allergenquelle Allergenextrakt IgG spezifisch für nicht-allergene Komponenten Allergenspezifisches IgG Flicker S, Valenta R, Int Arch Allergy Immunol,2003;132:13-24 IgE-Epitop spezifisches IgG = Blockierede IgG

37 IgG1 Immuntherapie mit Gräserpollenextrakt führt nicht zu einem Anstieg von IgG Antikörpern gegen bestimmte Allergene IgG4 Mothes N, et al., Clin Exp Allergy, 2003;33:

38 Zusammenfassung Komponentenbasierde Diagnostik mit rekombinanten Allergenen liefert zusätzliche diagnostische Information: Erstellung eines detaillierten Sensibilisierungsprofil von allergischen Patienten Differenzierung zwischen Co- sensibilisierung und Kreuzsensibilisierung bessere Auswahl von allergischen Patienten für eine IT Monitoren der IT

39 Rekombinante Allergene können Diagnostik und Therapie verbessern 1. Diagnostik: komponentenbasierde Diagnostik mit rekombinanten Allergenen ist die Grundlage für eine akkurate Verschreibung der SIT und das Monitoren der Therapie 2. Therapie: rekombinante Allergene sind die besseren Kandidaten für die Immuntherapie

40 Symptome Anamnese Klinischer Algorithmus der Diagnostik zur SIT mit saisonalen Allergenen Hauttest positiv Korrespondierende Symptome JA negativ negativ Positive Anamnese Spezifisches IgE negativ erhöht Provokation (nasal, konjunkt) positiv V.a. lokale IgE Produktion Adaptiert aus Pfarr et al, Allergo J int 2014 negativ Sensibilisierung ohne Relevenz Indikation zur SIT

41 Symptome Anamnese Klinischer Algorithmus der Diagnostik zur SIT mit saisonalen Allergenen Hauttest positiv Korrespondierende Symptome JA negativ negativ Positive Anamnese Spezifisches IgE negativ erhöht Provokation (nasal, konjunkt) positiv V.a. lokale IgE Produktion Adaptiert aus Pfarr et al, Allergo J int 2014 negativ Sensibilisierung ohne Relevenz Indikation zur SIT

42 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!