Bedeutung der Single Antigen Luminex Technologie für den Nachweis HLA-spezifischer Antikörper in der Nierentransplantation

  • Der negative Einfluss auf die Abstoßungsrate, die Transplantatfunktion und das Transplantatüberleben bei Nierentransplantationen von Antikörpern, die im Serum von Transplantatempfängern nachgewiesen werden, ist unumstritten. Die Entwicklung immer sensitiverer Methoden zur Antikörperdetektion wie beispielsweise die Luminex-Technologie wirft jedoch neue Fragen auf: Sind die hier nachgewiesenen, zum Teil sehr niedrigtitrigen Antikörper immer noch relevant für das Outcome von Transplantationen? Oder bergen die hier zusätzlich aufgedeckten Antikörper nur die Gefahr in sich, die Organallokation zu erschweren und mögliche komplikationslose Transplantationen zu verhindern? Zur Beantwortung dieser Fragen erfolgte die Durchführung dieser retrospektiven Studie. In die Studie wurden Seren von 197 Nierentransplantatempfängern eingeschlossen. Diese Seren wurden vor der Transplantation auf Antikörper im Luminex untersucht und anschließend deren Transplantatfunktion und das Transplantatüberleben in Abhängigkeit vom Antikörperstatus ermittelt. Zusätzlich erfolgte eine Gegenüberstellung mit den Ergebnissen aus den im Rahmen der aktuellen Richtlinien zur Transplantationskompatibilität durchgeführten Testmethoden LCT und ELISA. Bei einem Vergleich der drei unterschiedlichen Techniken zum HLA-Antikörpernachweis zeigte sich, dass der Luminex eine deutlich größere Sensitivität als der ELISA und insbesondere als der LCT besitzt. Außerdem war nachweisbar, dass die mittels Luminex Technology nachgewiesenen HLA-Antikörper ein schlechteres Transplantatüberleben bewirken (Graphik 4). Dies zeigte sich insbesondere, wenn HLA-Klasse I oder gleichzeitig HLA-Klasse I und HLA-Klasse II Antikörper bei Patienten vorhanden sind (Graphik 5). Im Gegensatz dazu fanden sich bei der Betrachtung der Patienten mit im LCT oder im ELISA nachgewiesen HLA-Antikörpern deutlich geringere, klinisch prognostische Hinweise auf das Transplantatüberleben (Graphik 10 und 13). Das Transplantatüberleben war signifikant besser bei nicht-immunisierten Patienten als bei der Kohorte, die mittels einer der Nachweismethoden HLA-spezifische Antikörper aufwies. Eine Analyse der Transplantatfunktion, die mithilfe der Proteinurie und des Serum-Kreatinins bestimmt wurde, ergab, dass nicht immunisierte Patienten ein besser funktionierendes Transplantat besitzen als antikörperpositive Empfänger. Ein besonders negativer Einfluss donorspezifischer Antikörper konnte hier jedoch nicht nachgewiesen werden. Im Hinblick auf die klinische Relevanz der nachgewiesenen HLA-Antikörper erfolgte die Auswertung mit unterschiedlichen MFI Kategorien (MFI 1000, 2000, 3000 und 4000). Anhand dieser Arbeit wurde ein MFI-Grenzwert zur Bestimmung des Antikörperstatus im Luminex von größer oder gleich 1000 im Luminex festgelegt, der am besten mit dem Transplantatoutcome korrelierte. Ein negativer Einfluss donorspezifischer Antikörper konnte jedoch nicht nachgewiesen werden. Es zeigte sich dennoch bei MFI Werten über 2000 ein tendenziell schlechteres Transplantatüberleben, wenn donorspezifische Antikörper vorliegen (Graphik 7). Bei der Betrachtung des Antikörperstatus im LCT und im ELISA war kein Unterschied hinsichtlich des Transplantatüberlebens in Abhängigkeit vom Antikörperstatus sichtbar. Jedoch wurden die Patientenseren mit diesen beiden Methoden vor der Durchführung der Transplantation auf präformierte Antikörper untersucht und bei positiver Befundung eine intensivierte Immunsuppression veranlasst, was zu einer Beeinflussung des Transplantatoutcomes führt. Eine Unterteilung der nicht immunisierten Patienten im LCT und im ELISA anhand des Luminex-Ergebnisses zeigt, dass Patienten, die sowohl im LCT bzw. ELISA als auch im Luminex keine Antikörper aufweisen ein signifikant besseres Transplantatüberleben besitzen als Empfänger, die nur im Luminex immunisiert sind, jedoch nicht im LCT bzw. im ELISA. Dies lässt darauf schließen, dass die Beachtung von Antikörpern, die ausschließlich im Luminex nachgewiesen werden können, zu einem besseren Transplantatoutcome führt. Somit ist eine Durchführung des Luminex in Kombination mit anderen Antikörpernachweisverfahren von Vorteil. Zur genauen Beantwortung der anfangs aufgeworfenen Fragen bedarf es sicherlich trotz einiger bereits vorhandener Arbeiten – mit zum Teil jedoch sehr unterschiedlichen Ergebnissen – noch zusätzlicher Studien. Auch sollte die Rolle der Denaturierung der HLA-Antigene auf den Beads, die zu falsch positiven und negativen Resultaten führen können, weiter analysiert werden. Außerdem muss der Einfluss komplementaktivierender Antikörper, wie mit der C1q- und C4d-Technik im Luminex nachweisbar, und der Einfluss nicht HLA-spezifischer Antikörper noch genauer erläutert werden.  
  • The negative impact of antibodies which are detected in the serum of kidney transplant recipients on the rejection rate, on the graft function and on the graft survival in kidney transplantations is indisputable. The development of increasingly sensitive methods for the detection of antibodies, such as the luminex technology, raises new questions though: Are the antibodies which are detected by the luminex technology and which are partly of low titre still relevant for the outcome of transplantations? Or do the additional antibodies that are discovered just pose the danger of complicating graft allocation and prevent possibly trouble-free transplantations? To answer these questions, this retrospective study has been carried out. The sera of 197 kidney transplant recipients have been included into this study. First of all, these sera have been tested for antibodies with the luminex technology. Then function and survival of the graft have been evaluated depending on the antibody status. Additionally, these test results have been compared with the results of the LCT and ELISA test methods – the methods suggested by the current guidelines for transplant compatibility. It has been shown by the comparison of the three different technologies for detection of HLA-antibodies that the sensitivity of luminex is significantly higher than those of ELISA and in particular the LCT. In addition it was verifiable, that the HLA-antibodies detected with the luminex technology cause a more negative graft survival (chart 4). This is the case especially when patients have HLA-class I or both, HLA-class I and II antibodies (chart 5). In contrast to this, the examination of patients with HLA-antibodies detected in the LCT and in the ELISA revealed that there were significantly fewer clinical prognostic indicators for the graft survival (chart 10 and 13). The graft survival was significantly better with non-immunised patients than with the cohort of patients which had shown HLA-antibodies detected by one of the analytic methods. An analysis of the graft function, which was diagnosed by the proteinuria and the serum creatinine, has shown, that non-immunised patients have a better graft function than antibody-positive recipients. Yet, a particular negative influence of donor specific antibodies could not be detected. With regard to the clinical relevance of HLA-antibodies, the evaluation was conducted with different MFI categories (MFI 1000, 2000, 3000 and 4000). On the basis of this analysis, an MFI cut-off of higher or equal 1000 in the luminex was determined for the assessment of the antibody status within the luminex as these MFI categories had proven to correlate best with the transplantation outcome. Yet again, a negative influence of donor specific antibodies could not be proved. With regard to MFI categories higher than 2000, however, a rather negative graft survival has been revealed if there were donor specific antibodies (chart 7). When examining the antibody status within LCT and ELISA, no difference was noted with regard to the graft survival depending on the antibody status. It is to be mentioned, though, that the sera of the patients had been tested with these two methods for preformed antibodies before the transplantation and that a more intensive immunosuppression had been induced when there was a positive test result, which influences the transplantation outcome. A separate evaluation of the non-immunised patients in the LCT and the ELISA on the basis of the luminex result illustrates that patients who neither have antibodies in the LCT or the ELISA respectively nor in the luminex have a significantly better graft survival than recipients, who are immunised only by the Luminex but not by the LCT or the ELISA respectively. This suggests that the notice of antibodies which exclusively can be detected in the Luminex leads to a better transplant outcome. Therefore, it is beneficial to perform luminex in combination with other antibody detection methods. In order to answer the questions raised above precisely, more studies seem to be necessary – despite the existence of some other analyses which in part arrive at very different conclusions. Also the role of the denaturation of HLA-antigens on the surface of the beads, which can lead to false positive and negative results, should be analysed further. Additionally, the influence of complement-activating antibodies, as detectable with the C1q- and C4d-technique of the luminex, and the influence of non-HLA-specific antibodies is to be further evaluated.  

Download full text files

Export metadata

Additional Services

Share in Twitter Search Google Scholar
Metadaten
Author:Anna-Alicia Lydia Niedermayer
URN:urn:nbn:de:hebis:30:3-445538
Place of publication:Frankfurt am Main
Referee:Christian Seidl, Helmut GeigerGND
Document Type:Doctoral Thesis
Language:German
Date of Publication (online):2017/10/11
Year of first Publication:2017
Publishing Institution:Universitätsbibliothek Johann Christian Senckenberg
Granting Institution:Johann Wolfgang Goethe-Universität
Date of final exam:2017/09/20
Release Date:2017/10/26
Tag:Antikörper; Luminex; Nierentransplantation
Page Number:X, 96
HeBIS-PPN:419472045
Institutes:Medizin
Dewey Decimal Classification:6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 61 Medizin und Gesundheit / 610 Medizin und Gesundheit
Sammlungen:Universitätspublikationen
Licence (German):License LogoDeutsches Urheberrecht