Klaus Riis Damgaard - Hjørring Vandselskab A/S

Component Resolved Diagnostics
DSPAP 2011
Hotel Koldingfjord
Kirsten Skamstrup Hansen ovl.PhD.
Pædiatrisk Klinik Gentofte
Allergicentret Gentofte Hospital
Terminologi
• Component Resolved Diagnostics (CRD)
• Component based microarray
• Allergen based microarray
• Molecular Diagnosis
Historie
• 1921 Prautznitz og Küstner
• Overførbar serumfaktor
• 1967-69 IgE-antistof
• Ishizaka, Denver, USA/Johansson, Stockholm, Sverige
• 1996-97
• 3-D struktur Bet v 1 fra Birk, ALK, Hørsholm, DK
• Men komponenter ’gammel’ viden
• ex. betydning af mælkeproteiner Høst, Odense
• 2010 de fleste ’major allergener’ karakteriserede
• Sekvensbestemmelse, kloning
• Rene, rekombinante proteiner
• Mikroarrays
Æble og birk
• Prospektiv undersøgelse af reaktiviteten overfor æble før og under
en pollensæson
• 27 birkepollenallergikere
• Fødevareprovokationer før og under pollensæson: DBPCFC + åben prov
• SPT, IgE, HR, Immunoblot
Fødevareprovokation æble
P<0.05
• oprenset Mal d 1 fra Golden Delicious æble
• Resultater
Symptomscore
• Symptom- og medicinregistrering
Pos prov
• Øget klinisk reaktivitet i pollensæson
• Test med oprenset Mal d 1 svagere respons –
årsag major allergen koncentration lav!!!
Neg prov
Før
Under sæson
Skamstrup Hansen K, J Crom 2001
Sensibilisering og allergi
• IgE eller prik positiv = sensibilisering
• Symptomer = allergi
• Ingen IgE-test bedre end udgangsmaterialet
• Ingen IgE-test bedre end anamnese og provokation
Et allergen…
• Allergen
• Antigen, som kan binde IgE…
• Allergenkilde
• Kompleks matrix med mange antigener, både
• IgE-bindende og ikke-IgE-bindende
• Epitop
• Aminosyresekvens på allergen, som kan binde IgE på mastcelleoverflade
• Allergenekstrakt
• Oprenset fra allergenkilde
• ofte indeholdende flere forskellige allergenmolekyler og
• forskellige isotyper af de enkelte molekyle
• og andet…
• Recombinante allergener/komponenter
• Oprensede naturlige allergener/komponenter
ISAC - microarray
• 103 allergener fra 47 allergen kilder
• Rene proteiner
• Flest rekombinante, få naturligt oprensede
• Markører i hjørner af biochip’pen
• 3-dobbelt bestemmelse
• 20 µl serum
• Semikvantitative resultater
• ISU = ISAC Standardized Unit
• < 0.3 ISU til > 15 ISU
ImmunoCAP ISAC ®
Immuno Solid phase Allergen Chip
Case cashewnød
• 2 år gammel pige
• Anafylaksi efter indtag af cashewnød
• Birk + kryds
•
•
•
•
•
•
•
Hasselnød
Hassel
El
Æble
Fersken
Ara h 8
Gly m 4
Case cashewnød
• Klinik
• Fødevareprovokation positiv cashew, peanut
• Astma
• Rhinoconjunctivitis
• Blev jeg klogere af ISAC test?
• Ana o 2 fra cashew negativ, men anafylaksi og pos provokation lav dosis
• Svær Bet v 1 sensibilisering?
• Ara h 2 svagt pos, og milde symptomer
• Sand multisensibilisering
•
•
flere allergenfamilier, flere arter, dyr, planter, mider
øget risiko for blivende allergisk sygdom, fortsat astma…
Fordele ved CRD
• Risikomarkører
• Ara h 2 peanut
• Cor a 8 (LTP) hasselnød + andre LTP
• Fel d 1 større risiko for astma og Fel d 1, Bet v 1, Ara h 1, 2, 3 risiko for svær astma?
Von Haage M, foredrag, Stockholm, 2010
• Sensibiliseringsmønstre
• Den enkelte patient
• mono- eller multisensibilisering
• krydsreaktivitet
• specifikke determinanter korreleret til sværhedsgrad og prognose
• Geografiske forskelle
• pollentyper, klima
• spisevaner
• Antal tests måske reduceres
• Ex. Bet v 1 forklarer OAS frugt, nødder
Allergener
• Relativt få proteinfamilier
• Struktur
• Funktion
• Vekslende grad af krydreaktivitet
• Ex. patogenesis related proteins
• Ex. PR-10 ~ Bet v 1
• Relativt labile
• Ex. lagerproteiner
• Ex. Ara h 2
• Stabile
• Ex. lipid transfer proteins
• Ex. LTP fra nødder, fersken etc.
• Stabile
Hasselnøddeallergi i Europa
• Multicenter studie
• Züric, Madrid, København
• Population
• Hasselnøddeallergi med og uden pollenallergi (birk eller oliven)
• 20 hasselnød, 20 pollen minus hasselnød og 20 raske kontroller fra hvert center
• Ca 180 i alt
• Metoder
• DBPCFC hasselnød, åbne provokationer kontroller
• IgE Phadia
• Cor a 1, 2, 8, 9, 11, CCD, vicilin, bromelain + fuld ekstrakt
• pollenallergen panel
Hasselnøddeallergi i Europa
• Resultater
• Svære symptomer hyppigst i Spanien (5) mod 1 og 0 i Schweiz og DK
• LTP hyppigst i Spanien, men ikke pos hos alle med svære symptomer
• LTP Schweiz og DK ikke korreleret til sværhedsgrad af symptomer
PR-10
LTP
DK
CH
E
Danmark
Schweiz
Spanien
Skamstrup Hansen K et al. JACI 2009
Fordele ved CRD 2
• Adskille kliniske sygdomsenheder, samme allergen(kilde)
• Ex. Hvede
• fødevareallergi hvede børn -5 gliadin (Tri a 19)
• food-dependent, exercise-induced anaphylaxis hvede voksne Tri aA_TI + (Tri a 19)
• Specifik test før specifik behandling
• Ex. Pollen
• birk = Bet v 1
• græs = Phl p 1 og/eller 5
• obs Alternaria og Profilin
• Ex. Insektstik
Pasuoluo K, JACI 2001, 2003
Battais F, Clin Exp all 2003
Matsuo H, J Immunol 2005
Heil C, Clin Exp All 2009
Andersson K, Int Arch All Imm 2009
• bi = Api m 1
• hveps = Ves v 5 (ikke i ISAC nu)
• obs CCD, hualuronidase
De Graaf DC, J Proteomics 2009
Muller UR allergy 2009
Bilo BM, allergy 2009
Peanut
• Ara h 1, 2, 3, 6 primær sensibilisering
•
•
•
•
Ara h 8 PR-10
Ara h 9 LTP
Ara h 2 vigtigste allergen, børn med peanutallergi
USA > Sverige > Spanien Ara h 1-3; Ara h 9 hyppig og tidligst debut i Spanien; Ara h
8 i Sverige
• Alle provokationspositive patienter positive Ara h 2
• Sensibilisering flere allergener risiko for svær reaktion
• Krydsreaktivitet
• Mellem major-allergenerne
• Bælgfrugter, soya, lupin, mandel, paranød, (hasselnød)
Nicolau N, JACI 2010
Vereda A, JACI 2010
Bindslev-Jensen C, Eller E, Allergicenteret, OUH, u-publicerede data
Lewis SA, Clin Exp All 2005
Andre mulige applikationer
• Kat og hund
•
•
•
•
•
Fel d 1, 2, 3 primær sensibilisering
Can f 1, 2, 5 primær sensibilisering
Fel d 2 og Can f 3 (serum albumin) kryds med andre pattedyr
Fel d 2 eller Can f 3 alene og ingen symptomer ved kontakt
måske kan dyrene skånes!
• Latex
Grönlund H, Int Arch All Immun 2009
Saarelainen S, Clin Exp Allergy 2004
• Hev b 1, 3, 5, 6 primær sensibilisering
• Obs profilin (Hev b 8) og CCD
Raulf-Heimsoth M, Clin Exp Allergy 2007
Pamies R, Ped Allergy Immunol 2006
…og mulige faldgruber
• De forkerte patienter
• Milde symptomer
• Monosymptomatologi uden behov for behandling
• Allergi mælk/æg før provokation af småbørn
• ovomocoid dog markør for mere blivende symptomer
• Forkerte allergener/komponenter
•
•
•
•
Bet v 1 ikke relevant udenfor birkezonen
LTP kun interessant ved vurdering af sværere symptomer
Positiv IgE bi/hveps, men ingen symptomer?
Vi eksponeres ikke for rene komponenter…
• Fejlfortolkning af resultater
• Profilin, CCD sjældent relevant i nord
• Positiv bi/hveps, ingen symptomer? Lægeansvar?
Overvejelser før CRD
• Hvornår?
• Når der er brug for mere viden om sensibiliseringsmønster
• Hvorfor?
•
•
•
•
Vurdere risiko for svære symptomer, også ved provokation
Prognose
Uforklarede reaktioner
Planlægning af specifik behandling
• Med hvad?
• Relevante komponenter eller irrelevante…
• Enkeltallergener eller ISAC
• Hvem bestiller og tolker?
• Kræver viden om allergener og allergensystemer
• Planlagt videre udredning/behandling, - ellers henvis
Konklusion
• CRD giver mulighed for vurdering af
• Sensibiliseringsmønstre og sammenhæng mellem allergene komponenter
• Sammenhæng mellem sensibilisering og symptomer
• Måske udsige noget om risiko og prognose
• CRD en forudsætning for individualiseret behandling
• Fare for vis fejl- og overdiagnostisering
• Brug af enkeltkomponenter i forhold til arrays skal afklares
Fremtid
• ISAC
• Flere komponenter
• Flere chips, mere målrettet forskellige sygdomsenheder?
• Flere kliniske studier før rutinebrug
• Praktisk brugbare oplysninger eller ’aha’?
• Hvilke allergenfamilier?
• Hvilke symptomer?
• Mere forskning: Immunologi, genetik, epigenetik
• Sammenhæng mellem sensibilisering og allergi
• Sammenhæng mellem eksposition, sensibilisering og allergi
• Epitope mapping
Tak til
Laboratoriet for Medicinsk Allergologi &
Allergiklinikken, RH/Gentofte
Kollegerne i Zürich, Madrid, Uppsala og Langen
Phadia for scanninger og tekniske oplysninger
og
tak for jeres opmærksomhed!