Bewertung von Benchmarks für Allosure- und Allomap-Tests bei gleichzeitigen Empfängern von Nieren- und Bauchspeicheldrüsentransplantation. (SPKCareDx)

Derzeit ist eine der Herausforderungen des dauerhaften Glukosemanagements nach einer Pankreastransplantation die Fähigkeit, eine frühzeitige Abstoßung genau und zweckmäßig zu diagnostizieren, um unnötige Schäden am Transplantat zu verhindern. Diese Beurteilung wird bei der kombinierten Organtransplantation noch komplizierter. Simultane Pankreas- und Nieren (SPK)-Transplantationen machen die meisten der verwendeten Pankreas-Transplantate aus. Beide transplantierten Systeme (Niere und Bauchspeicheldrüse) unterliegen jedoch nicht dem gleichen immunologischen Druck, obwohl sie theoretisch mit ähnlichen Umgebungen konfrontiert sind. In der Vergangenheit wurde angenommen, dass die Diagnose einer Pankreasabstoßung an das Vorhandensein einer gleichzeitigen Nierenabstoßung gebunden ist. Es wurde angenommen, dass die beiden Organe gleichzeitig abstoßen. Daher verwenden viele Zentren eine Sentinel-Biopsie der Niere, um die Abstoßung in einem oder beiden Organen zu bestimmen. In jüngerer Zeit haben viele Studien diese Behandlungsstrategie in Frage gestellt, da es zunehmend Hinweise darauf zu geben scheint, dass beide Organe unabhängig voneinander abstoßen können.

Das Vorhandensein von zwei Organen ermöglicht viele Kombinationen der Abstoßung: Beide Organe können einer akuten Abstoßung unterliegen, die als konkordante Abstoßung bekannt ist, oder ein Organ kann einer akuten Abstoßung unterzogen werden, unabhängig von dem anderen Organ, die als diskordante Abstoßung bekannt ist. Eine Abstoßung der Nieren oder der Bauchspeicheldrüse kann in jedem Zeitrahmen nach der SPK auftreten und das Überleben des Transplantats stark beeinträchtigen. Um die Abstoßung bei SPK-Empfängern klinisch zu bestimmen, überwachen wir Serumamylase, Lipase, Glukose, Kreatinin und Proteinurie. Anomalien in diesen Labors in Verbindung mit klinischen Veränderungen sind oft die Indikation für eine Biopsie, um das Vorhandensein einer Abstoßung festzustellen. Noch wichtiger ist, dass die Histologie das Behandlungsschema und den Verlauf diktiert. Ausnahmslos weisen SPK-Empfänger manchmal ein normales Kreatinin und eine normale Nierenfunktion, aber abnormale Pankreasenzyme auf. In den meisten Fällen würde die Nierenbiopsie jeder Diskussion über eine Pankreasbiopsie aufgrund der oben erwähnten Vorstellung einer übereinstimmenden Abstoßung zwischen Organen vorausgehen. Sicherlich würde eine durch Biopsie nachgewiesene Abstoßung in der Niere mit Pankreasenzymleckage eine aggressive Antiabstoßungstherapie erfordern, da die Wahrscheinlichkeit einer Beteiligung der Bauchspeicheldrüse hoch ist. Diese Nierenbiopsien waren jedoch oft normal und führten zu einem Dilemma, wie energisch eine weitere Untersuchung der Bauchspeicheldrüse durchgeführt werden sollte.

Die Biopsie eines Pankreastransplantats ist keine übliche Praxis, es wurde jedoch berichtet, dass sie perkutan, transzystoskopisch, wenn die Bauchspeicheldrüse mit der Blase anastomosiert wurde, endoskopisch und laparoskopisch in einigen kleinen Serien durchgeführt wird. Die meisten Zentren verwenden die interventionelle Radiologie für die CT-geführte Pankreasbiopsie. Noch wichtiger ist, dass Fälle von Komplikationen bei Pankreasbiopsien berichtet wurden, die hauptsächlich auf intraabdominelle Blutungen zurückzuführen waren, die einen chirurgischen Eingriff erforderten [1]. Um die potenzielle Patientenmorbidität durch Pankreasbiopsie zu reduzieren, wurden nicht-invasive Tools wie AlloSure, das von Spendern stammende zellfreie DNA (dd-cfDNA) und AlloMap bewertet; ein Genexpressions-Profiling-Test kann eine attraktive Alternative darstellen.

Derzeit hat sich die dd-cfDNA-Analyse (AlloSure, CareDx®) in der Niere als vielversprechend erwiesen. Während der Goldstandard derzeit die histologische Beurteilung von Nierengewebe bleibt, könnte sich dies mit zunehmender Akzeptanz von dd-cfDNA ändern. Die Dd-cfDNA-Analyse ist vorteilhaft, da sie eine nicht-invasive, kostengünstigere und potenziell sicherere Methode zur Beurteilung der Allotransplantat-Abstoßung darstellt. Darüber hinaus kann die leichtere Zugänglichkeit zum Testen von dd-cfDNA häufigere Tests ermöglichen, die einen genaueren Verlauf der Abstoßung aufzeigen können, anstatt eine Biopsie, die nur eine Momentaufnahme ist. Für die Nierenanalyse beträgt der empfohlene dd-cfDNA-Cutoff-Wert 1,0 %, um eine aktive Abstoßung zu diagnostizieren (positive und negative Vorhersagewerte sind 61 % und 84 %). Während es vernünftig erscheint, dass eine diskordante Abstoßung für ähnliche dd-cfDNA-Spiegel gelten kann, die bei der alleinigen Nierenabstoßung beobachtet werden, sind übereinstimmende Abstoßungsgrade von dd-cfDNA unklar.

Bemerkenswerterweise hat die Technologie hinter Allosure mehrere Einblicke in Zellverletzungen aus einer Vielzahl von Milieus geliefert. In der Studie von Shen et al. war der dd-cfDNA-Spiegel bei verstorbenen Spendern (44,99 %) zu Beginn signifikant höher als bei lebenden Spendern (10,24 %), P < 0,01. Der Dd-cfDNA-Spiegel bei Empfängern mit verzögerter Transplantatfunktion (DGF) war niedriger (23,96 %). als bei Nicht-DGF (47,74 %) zum Anfangszeitpunkt, P = 0,89 (19,34 % bei DGF und 4,46 % bei Nicht-DGF am ersten Tag, P = 0,17). Es gab eine signifikante Korrelation zwischen dem dd-cfDNA-Spiegel zum Anfangszeitpunkt und dem Serumkreatinin (r2 = 0,219, P = 0,032) und der warmen Ischämiezeit (r2 = 0,204, P = 0,040). DGF-Patienten erlebten einen langsameren Rückgang als Nicht-DGF-Patienten, aber beide Gruppen hatten einen raschen Rückgang der dd-cfDNA nach der Transplantation.

Am wichtigsten ist jedoch, dass ein Wiederauftreten des dd-cfDNA-Spiegels auf eine aktive Abstoßung hindeuten kann [5]. Im Fallbericht von Hurkmans et al. wurde gezeigt, dass dd-cfDNA ein empfindlicher Biomarker zum Nachweis von Abstoßungsreaktionen bei einer Transplantation fester Organe bei einem Nierentransplantationspatienten war, bei dem ein Melanom diagnostiziert wurde und der Nivolumab als Behandlung erhielt. Darüber hinaus wurde der Nutzen von Dd-cfDNA in der pädiatrischen Nierentransplantationspopulation untersucht. In der Studie von Puliyaanda et al. wurden Biopsien durchgeführt, wenn dd-cfDNA > 1,0 % oder ein hoher klinischer Verdacht bestand. 19 von 67 Patienten hatten einen dd-cfDNA-Test als Teil der Routineüberwachung mit einem medianen dd-cfDNA-Score von 0,37 (IQR: 0,19-1,10). 48 von 67 Patienten mit klinischem Verdacht auf Abstoßung hatten einen medianen dd-cfDNA-Score von 0,47 (0,24–2,15). DSA-positive Empfänger hatten höhere dd-cfDNA-Scores als diejenigen, die negativ waren oder nur AT1R-positiv waren (p = 0,003). Es gab keinen Zusammenhang zwischen dem dd-cfDNA-Score und der Stärke der DSA-Positivität. 7 von 48 Empfängern hatten eine Biopsie mit einem dd-cfDNA-Score < 1 %; zwei zeigten Anzeichen von Ablehnung. Weder DSA- noch AT1R-Positivität war statistisch mit einer durch Biopsie nachgewiesenen Abstoßung assoziiert. dd-cfDNA > 1 % war jedoch diagnostisch für eine Abstoßung mit einer Sensitivität von 86 % und einer Spezifität von 100 % (AUC: 0,996; 0,98-1,00; P = 0,002). In der Studie von Sigdal et al. korreliert dd-cfDNA im Urin nach Nierentransplantation mit der apoptotischen Verletzungslast des Spenderorgans. Die serielle Überwachung von dd-cfDNA im Urin hat sich als empfindlicher Proxy und Biomarker für akute Verletzungen im Spenderorgan erwiesen, weist jedoch keine Spezifität auf, um zwischen akuter Abstoßung und BK-Virus-Nephropathie zu unterscheiden. Daher ist dd-cfDNA eine geeignete und genaue Methode anstelle einer Biopsie, um die Abstoßung und Verletzung von Allotransplantaten zu beurteilen. Eine der Einschränkungen von dd-cfDNA ist jedoch, dass ihre Nachweisbarkeit durch Methylprednisolon gehemmt wird.

Neben dd-cDNA hat die Quantifizierung ausgewählter Gene in zirkulierenden Leukozyten (AlloMap, CareDx®) das Potenzial, die Abstoßung zu bestimmen. Es hat sich gezeigt, dass AlloMap das Abstoßungsrisiko im Cardiac Allograft Rejection Gene Expression Observational Trial (CARGO) und in der anschließenden Studie CARGO II bestimmt. Die aktuelle Forschung von AlloMap bei Multi-Organ-Empfängern spiegelt eine nationale Kohorte von 18 Herz-Nieren-, 8 Herz-Leber- und 1 Herz-Lungen-Empfängern wider, die auf 54 Nur-Herz-Empfänger abgestimmt sind. AlloMap Heart® ist ein Panel-Assay mit 20 Genen, 11 informativ und 9 zur Normalisierung und/oder Qualitätskontrolle, der Genexpressionsdaten liefert, die zur Berechnung eines AlloMap Heart-Testergebnisses verwendet werden – eine ganze Zahl von 0 bis 40. Verglichen mit Patienten in der gleichen Zeit nach der Transplantation gilt: Je niedriger der Score, desto geringer die Wahrscheinlichkeit einer akuten zellulären Abstoßung zum Zeitpunkt des Tests. Kürzlich wurde eine multivariable Genexpressionssignatur entwickelt, die auf die T-Zell-vermittelte Abstoßung im peripheren Blut von Nierentransplantatempfängern abzielt. Diese sparsame TCMR-Signatur wurde von (IFNG, IP-10, ITGA4, MARCH8, RORc, SEMA7A, WDR40A) erstellt.

Die Genexpressionsprofile bei Empfängern von Nierentransplantaten mit BKV-Virämie wurden mit Mikroarrays untersucht. Diese Forschung analysierte vollständige Blutgenexpressionsprofile von 19 BKV-Virämie-Patienten, die mit 14 Patienten ohne BKV-Virämie übereinstimmten, und zeigte eine signifikant höhere Expression von GRIT-, CAT- und NK-Zell-assoziiertem Transkript. Die Studienergebnisse zeigten eine erhöhte Aktivität von zytotoxischen T-Zellen und NK-Zellen sowohl bei BKV-Virämie als auch bei Nephropathie, die einer akuten Abstoßung ähnelten und eine mögliche Beteiligung sowohl des angeborenen als auch des adaptiven Immunsystems zeigten. Diese Studie dokumentiert die Bedeutung der Untersuchung der BKV-Virämie, um die Diagnose aufgrund eines ähnlichen Genexpressionsmusters im Blut im Vergleich zur Abstoßung auszuschließen. In einer anderen Studie wurden Genexpressionsprofile von DSA+-Nierentransplantatempfängern mit und ohne Gewebebefunde von ABMR analysiert und festgestellt, dass DSA+-Patienten mit ABMR eine erhöhte Expression von Aktivierung, Regulation und Differenzierung von Immunzellen (T-Zellen, NK-Zellen, Leukozyten, und Interleukine).

Allosure- und Allomap-Tests wurden bei SPK-Empfängern nicht im Detail untersucht. Cutoff-Werte für den Allosure-Test können bei stabilen SPK-Empfängern aufgrund von zusätzlichem Spendergewebe (Bauchspeicheldrüse und Zwölffingerdarm) anders sein als bei Empfängern von Nierentransplantaten. Es ist auch nicht bekannt, wie hoch die Allosure-Werte bei Pankreas- und/oder Nierenabstoßung bei SPK-Empfängern wären. Es ist auch unbekannt, welche Gen-Transkripte in SPK-Empfängern mit Abstoßung zirkulieren. Unter Verwendung des ähnlichen Konzepts der Genexpression im peripheren Blut durch Allomap-Tests konnte AlloMap Kidney/Pancreas erstellt werden.