Evaluation der Wertigkeit klinischer Warnzeichen für Immundefekte sowie Untersuchung des T-Zell-Rezeptor-Repertoires mittels Vβ-Spectratyping bei Kindern mit malignen und nicht malignen Erkrankungen vor und nach Stammzelltransplantation

Abstract

Die klinische Diagnosestellung von Immundefekten stellt aufgrund des variablen Erscheinungsbildes eine Herausforderung dar. Hierfür wurden Warnzeichen entwickelt, die zur schnelleren Identifizierung von Patienten mit Immundefekten dienen sollen. Es stellt sich die Frage, ob anhand der aktuellen Warnzeichen-Sets (DSAI, AWMF, Düsseldorfer Warnzeichen mit maximalem negativ prädiktiven Wert (NPV) und maximalem Youden-Index), ein Immundefekt erkannt wird und ob eine ausreichende Differenzierung zu Immungesunden möglich ist. Im ersten Teil dieser Arbeit erfolgte eine retrospektive Analyse der Daten von 243 Patienten der Immundefektambulanz des Universitätsklinikums Hamburg-Eppendorf vom 01.12.2017 bis 31.11.2018. Bei 91 Kindern wurde ein Immundefekt nachgewiesen, 152 wiesen keinen Immundefekt auf. Die Patienten wurden auf das Vorliegen eines Immundefekts anhand der aktuellen Warnzeichen-Sets evaluiert. Es zeigte sich eine unterschiedliche Wertigkeit der vier Warnzeichen Kataloge zur klinischen Diagnosestellung von Immundefekten innerhalb dieser Kohorte. Die AMWF-Warnzeichen wiesen die höchste Sensitivität auf (98%) und konnten somit den größten Anteil an Patienten mit einem Immundefekt erkennen, jedoch auf Kosten einer niedrigen Spezifität (11%). Die weiteren Warnzeichen-Sets vermochten nur einen geringen Anteil der Kinder mit einem Immundefekt zu diagnostizieren (DSAI: 24%, Düsseldorfer Warnzeichen mit maximalem NPV: 50% und maximalem Youden-Index: 22%) und waren somit als diagnostisches Instrument in der vorliegenden Patientenkohorte weniger geeignet. Vor allem Immundefekte, die mit einer Immundysregulation einhergehen wie Autoimmunität oder Autoinflammation, wurden fast ausschließlich durch die AWMF-Warnzeichen erfasst und durch die anderen Warnzeichen-Sets kaum adressiert. Zudem erlaubte die starke Eingrenzung der Düsseldorfer-Warnzeichen nicht die gesamte Bandbreite der Immundefekte zu erfassen. Schließlich kann bei positiven AWMF-Warnzeichen der Verdacht auf einen Immundefekt gestellt werden. Dennoch muss berücksichtigt werden, dass dadurch auch viele immungesunde Patienten einer umfangreichen Diagnostik unterzogen werden. Um dies zu verhindern, soll für bestehende Symptome eine anderweitige häufigere Ursache vorab ausgeschlossen werden. Zukünftig sind weitere Studien mit größerem Patientenkollektiv nötig, um die Warnzeichen für Immundefekte weiter zu untersuchen. Vor allem die AWMF- und Düsseldorfer-Warnzeichen konnten mit einer einzigen verfügbaren Studie verglichen werden und bedürfen weiterer Vergleiche.

Die Immunrekonstitution nach hämatopoetischer Stammzelltransplantation (HSZT) kann anhand der Rekonstitution des T-Zell-Rezeptor (TZR)-Repertoires evaluiert werden. Bislang haben nur wenige Studien das TZR-Repertoire von Patienten vor und nach HSZT untersucht. Ziel dieser Arbeit ist es, mögliche Einflussfaktoren auf die Rekonstitution des TZR-Repertoires zu analysieren. Im zweiten Teil dieser Arbeit wurde das TZR-Repertoire von 32 pädiatrischen Patienten vor und 1-6 Monate nach HSZT mittels Vβ-Spectratyping untersucht. In Abhängigkeit der Grunderkrankung wurde eine unterschiedliche Regeneration des TZR-Repertoires festgestellt. Vor Transplantation war bei Patienten mit einer nicht malignen Erkrankung (Immundefekt, Stoffwechseldefekt, Anämie/Hämoglobinopathie) das TZR-Repertoire größtenteils normalverteilt (>73% polyklonal gaussian), während Patienten mit einer malignen Erkrankung (Leukämie), vermutlich aufgrund der zytostatischen Therapie zur Bekämpfung der Grunderkrankung, eine verringerte Diversität zeigten (25% polyklonal gaussian). Ein halbes Jahr nach HSZT wiesen Patienten mit nicht malignen Erkrankungen eine beginnende Rekonstitution des TZR-Repertoires auf (24%, 38%, 17% polyklonal gaussian), während Patienten mit malignen Erkrankungen ein weiterhin reduziertes TZR-Repertoire hatten (4% polyklonal gaussian, 70% oligoklonal). Die Rekonstitution der T-Zellen korrelierte mit dem TZR-Repertoire und war mit der Rekonstitution der CD4+-T-Zellen vergleichbar. Die Konditionierungsbehandlung konnte als Einflussfaktor auf die Rekonstitution des TZR-Repertoires identifiziert werden. Dabei erhielten Patienten mit einer nicht malignen Erkrankung eine toxizitätsreduzierte Konditionierungsbehandlung (RIC) und Patienten mit einer malignen Erkrankung eine myeloablative Konditionierung (MAC). Die MAC bedingte eine langsamere Rekonstitution des TZR-Repertoires gegenüber Patienten nach RIC (Anteil polyklonal gaussian: 26% vs. 5%, p = 0,068; 34 Peaks vs. 26, p < 0,001). Virale Infektionen hatten keinen wesentlichen Einfluss auf die Rekonstitution des TZR-Repertoires (Anteil polyklonal gaussian: 25% vs. 19%, p = 0,380). Dennoch fiel ein höherer Anteil an oligoklonal verteilten TZR-Spectratypes bei Patienten mit einer viralen Infektion auf (47% vs. 27%). Bei Zytomegalieviren (CMV)-Infektionen wurden klonale T-Zell-Expansionen identifiziert, die das Repertoire verzerrten. Außerdem führte eine Spender-gegen-Wirt-Krankheit (engl. Graft-versus-Host Disease, GvHD) zu einer verzögerten Rekonstitution des TZR-Repertoires gegenüber Patienten ohne GvHD (polyklonal gaussian: 30% vs. 12%, p < 0,016). Zusammenfassend konnte in dieser Arbeit die Rekonstitution des TZR-Repertoires unter Berücksichtigung verschiedener Einflussfaktoren nach HSZT beschrieben werden, trotz der relativ kleinen Kohorte.