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HLA-Typisierung für die Knochenmarktransplantation. Guido Heymann.

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Präsentation zum Thema: "HLA-Typisierung für die Knochenmarktransplantation. Guido Heymann."—  Präsentation transkript:

1 HLA-Typisierung für die Knochenmarktransplantation. Guido Heymann

2 Verlauf der KM-Tx-Anzahl

3 Standardtypisierungsmethoden §HLA Klasse I serologische Typisierung oder low-resolution molekulargenetische Typisierung §HLA Klasse II molekulargenetische Typisierung

4 Empfehlungen zur immungenetischen Spenderauswahl für die allogene Transplantation von Knochenmark und peripheren Blutstammzellen (1999) §Verwandte Spender HLA-A KFS,EFS HLA-B KFS,EFS HLA-DRB1 KFS,(EFS) HLA-DQB1 KFS,(EFS) optional: HLA-C HLA-DPB1 HLA-DRB3-5 §Unverwandte Spender HLA-A HLA-B HLA-DRB1 HLA-DQB1 HLA-C (CML) optional: HLA-DPB1 HLA-DRB3-5

5 Empfehlungen zur immungenetischen Spenderauswahl für die allogene Transplantation von Knochenmark und peripheren Blutstammzellen (1999) §HLA-A,B-Testung: verwandt und unverwandt i.d.R. low-resolution bei Festlegung auf Homozygotie muß high-resolution oder Familientestung folgen §HLA-DRB1,DQB1-Testung: KFS,EFS:i.d.R. low-resolution (Homozygotie !) RSS:high-resolution (auch CT)

6 Klasse I Antigene, die erfaßt werden müssen §HLA-A A1A2 A3A11 A23A24 A25A26 A28A29 A30A31 A32A33 A34(A36) A43A66 A68A69 A74(A80) §HLA-B B7B8 B13B14 B18B27 B35B37 B38B39 B41B42 B44B45 B46B47 B48B49 B50B51 B52B53 B54B55 B56B57 B58B59 B60(40)B61(40) B62(15)B63(15) B67B70(15) B73B75(15) B76(15)B77(15) B78(B81) (B82)(B83) Fettgedruckte Antigene können serologisch nicht verläßlich erfaßt werden und sollten durch molekulargenetische Methoden bestätigt werden. Antigene in Klammern sind unter Kaukasiern sehr selten.

7 Klasse II Antigene, die erfaßt werden müssen §HLA-DRB1 DRB1*01(*0101-*0106) DRB1*0103 DRB1*03(*0301-*0317) DRB1*04(*0401-*0434) DRB1*07(*0701,0703,0704) DRB1*08(* ) DRB1*09(*0901) DRB1*10(*1001) DRB1*11(*1101-*1137) DRB1*12(*1201-*1206) DRB1*13(*1301-*1340) DRB1*14(*1401-*1436) DRB1*15(*1501-*1509) DRB1*16(*1601,1602,(1603) * ) §HLA-DQB1 DQB1*02(*0201-*0203) DQB1*03(*0301-*0310) DQB1*04(*0401,0402) DQB1*05(*0501-*0505) DQB1*06(*0601-*0617) Klasse I HLA-C *01,*02,*03,*04,*05,*06, *07,*08,*12,*13,*14,*15, *16,*17,*18 Wenn mehrere A,B,DRB und DQB identische Spender zur Auswahl stehen.

8 2.Deutsche Konsensusempfehlungen für die immungenetische Spendersuche(1996) alt §akzeptierte HLA-mismatches bei Verwandten §maligne Vorerkrankung In GvH Richtung: bis zu einem Mismatch In HvG Richtung: bis zu drei Mismatches §schwere aplastische Anämie Erst-Tx: keine HLA-Unterschiede Folge-Tx: ein Mismatch in GvH und / oder HvG Richtung §SCID und andere genetische Erkrankungen Bis zu drei Mismatches in GvH und HvG Richtung T-Zell-Depletion wünschenswert, wenn >1Mismatch in GvH-Richtung §akzeptierte HLA-mismatches bei Unverwandten §maligne Vorerkrankung In GvH und HvG Richtung: bis zu einem Mismatch, wenn: low-risk Patient serologische Splitantigene §schwere aplastische Anämie keine Mismatches (Dringlichkeitsfälle !?) §SCID und andere genetische Erkrankungen ein verwandter Spender ist i.d.R. verfügbar

9 Empfehlungen zur immungenetischen Spenderauswahl für die allogene Transplantation von Knochenmark und peripheren Blutstammzellen (1999) §Patienten mit malignen hämatologischen Erkrankungen Ein partiell HLA-kompatibler verwandter Spender soll nur herangezogen werden, wenn ein HLA-kompatibler unverwandter Spender nicht rechtzeitig verfügbar ist. Verwandt: Eine HLA-Differenz in GvH- und/oder HvG-Richtung (individuelle Abweichung möglich) Unverwandt: Eine HLA-Differenz in GvH- und/oder HvG-Richtung, wobei die Merkmale eine ausgeprägte Aminosäure-Sequenzhomologie zeigen sollen. §Patienten mit schwerem kombiniertem Immundefekt (SCID) HLA-Differenzen in HvG-Richtung stellen kein Ausschlußkriterium dar. GvH-Risiko sehr hoch, prinzipiell sind jedoch auch HLA-haploidentische verwandte Spender (Eltern) akzeptabel (T-Zelldepletion des KM) §Patienten mit nicht-malignen Grunderkrankungen (SAA,FA,PNH...) Abstoßungsrisiko erhöht, GvL nicht notwendig, Tx mit anderen als HLA-identischen Familienmitgliedern nur im Rahmen von kontrollierten Studien

10 GVHD Rate bei MM Petersdorf et al. ; Blood Vol92,pp

11 Überlebenskurven Sasazuki et al., NEJM 339,1177

12 Probleme der Serologie

13 §83 HLA-A und 186 HLA-B Allele werden in 28 HLA-A und 59 HLA-B Serotypen aufgelöst. Ratio 3:1 §Homozygotenfrequenz: 49,6 % Serologie 21 % DNA Middleton, EFI-Kreta 1999

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15 Probleme der serologischen Klasse I Typisierung (S. Goldmann ; EFI Kreta April 1999) §A2,A2860% der Individuen sind A2 homozygot §A23,24,68,69CREG 2b, Unterscheidung §A 30,31A19 Unterscheidung §B 62,63,71,72,75,76,77B15 Unterscheidung (?!) §B 45beinhaltet B*5002 §B*2704,2712Bw6, nicht Bw4

16 Die Mismatchfrequenz ist serotypabhängig (Scott et al.; Blood Vol 92, pp ) § HLA-Serotyp A2 A3 A30 B35 B39 B44 B51 Spender /Empfänger Paar aufged. MM Subtypen Prozente1,8 8, , MM zu Typisierungen

17 Frequenz von HLA-A Serotypen und Allelen in 128 Patienten §SerotypAlleleProzent (n) A1A* % (19) A11A*110187,5% (7) A*110212,5% (1) A2A*020187,5% (49) A*0202 5,4% (3) A*0205 8,9% (5) A*0206 3,6% (2) A*0203,4,7,17je 1,8% (1) A23(9)A* % (5) A24(9)A*240272,5% (29) A*2403 5% (2) A25(10)A*250180% (4) A26(10)A* % (13) A29(19)A*290133% (4) A*290267% (8) A3A* % (25) A30(19)A*300158,8% (10) A*300229% (5) A*300411,8% (2) A31(19)A* % (4) A32(19)A* % (7) A33(19)A*330155,6% (5) A*330344,4% (4) A68(28)A*680146,2% (6) A*680253,8% (7) Prasad et al. Blood Vol 93 pp

18 Level der genotypischen Unterschiede im HLA-A

19 Frequenz von HLA-B Serotypen und Allelen in 128 Patienten §SerotypAlleleProzent (n) B7B*070285,7% (24) B*070514,3% (4) B44(12)B*440261,9% (13) B*440338,1% (8) B8B* %(11) B35B*350152,9% (18) B*35028,8% (3) B*350317,6% (6) B*35045,9% (2) B*35052,9% (1) B*35088,8% (3) B*35112,9% (1) B15(62,63,75,76,70)B*150129,7 (11) B*15023,7% (1) B*150311,1% (3) B*15103,7% (1) B*151611,1% (3) B*15177,4% (2) B*15183,7% (1) B40(60,61)B*400131,3% (5) B*400243,8% (7) B*40046,3% (1) B*400618,8% (3) B51(5)B*510178,6% (11) B18B*180193% (14) Prasad et al Blood Vol 93 pp

20 Level der genotypischen Unterschiede im HLA-B

21 Vergleich DNA- Serologie (Scott et al.; Blood Vol92, pp )

22 Der Wert serologischer Typisierung in der DNA-Ära EFI-Kreta April 1999

23 Wann kann die Serologie helfen? §Ist ein Allel exprimiert oder nicht? DNASerologieErgebnis A*0101/0104N A1A*0101 A*24 blankA*2409,2411N, A*2402L (low) splice defect B*1526 Null-Allel

24 Probleme mit neuen Allelen 1 §Thüringischer Nierenempfänger l 1. Serologie: A 11,19;B 27,56;Cw 2,-;DRB1 0101,1502; DQB1 0501,0601 l 2. Serologie: A 11,- ;B 27,56; Cw 2,- l PCR-SSP : unklare Reaktionsmuster §Sequenzierung: Exon1-Intron1-½Exon2/½Exon2-Intron2-Exon3-Intron3.... HLA-A*3101 HLA-A9 (23,24) §Nomenklaturkommission vergibt Namen: A*2416

25 Probleme mit neuen Allelen 2 §Der phylogenetische Stammbaum zeigt: l A*2416 gehört eindeutig zur A 19-Linie (A 29,30,31,32,74) §wahrscheinlich Genkonversion zwischen A31 und einem A9-Genanteil §serologisch keine A9-Reaktivität §eine Bw4 positive A*31 Variante §bei KMT-Entscheidung wäre A*2416 ähnlich zu A*3105

26 Wann kann die Serologie helfen? §Eine Spezifität aber unterschiedliche Allele. SerologieDNA B45B*4501 B*5002B*50 mit B12 Epitop B*4409B*44 mit Bw6 Epitop B35B*35 B*1522falscher Name B*78B5 mit Bw6 B21B*4005 B*1303B21 artig mit Bw4 B*1304B21 artig mit Bw4 B48B*4008nur B(40+48)Seren pos. B*4010B60/48 artig B*4012B60/48 artig B50B*4005 (more like B50) B*1546 A19A*2419 A36A*0102

27 Wann kann die Serologie helfen? §Allelbasierte Nomenklatur nicht benutzt: AllelWHO-Namegeb.Name A*0203A203A2 A*0210A210A2 A*80A80A36/A1 B*4005B4005B50/B21 B*5102B5102B5/B53 B*78B78B35

28 Wann kann die Serologie helfen? §Chimäre Moleküle: DRB1*1122DR 4/11 DRB1*1415DR 8/14 A*2419A19(31,32)

29 Wann kann die Serologie helfen? §Zusammenfassung Zelloberflächenantigene erlauben eine Information über die Verteilung von Epitopen zu erlangen. §Epitope können in einer Gruppe von Allelen unterschiedlich sein §Epitope können bei verschiedenen Allelen die gleichen sein. §Spendersuche, Crossmatch, Transfusion...

30 Probleme der Molekulargenetik

31 Kosten der HLA-Typisierung §(Goldmann, EFI-Kreta 1999) PersonalHardwareMaterial HLA-Serologie+++ SSO-PCR+++ - (+)++ SSP-PCR+++++ (+)+ (+) SBT

32 Jährlicher Zuwachs an bekannten neuen HLA-Allelen

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35 Probleme der Molekulargenetik §Serologische Splits nicht immer eindeutig §Laufend neue Allele sequenziert, die Primermenge in den einzelnen Sets wird immer größer §notwendige Doppelansätze verteuern Typisierung übermäßig

36 Der Wert der molekulargenetischen Typisierung

37 Wert der molekulargenetischen Typisierung §Cytotoxischer Antikörper gegen A*3002, nicht gegen A*3001 G.B.Ferrara, Tissue Antigenes Vol 46, pp §KM-Transplantat B*3502 auf B*3501 schwere GvHD G.B. Ferrara, EFI Kreta 1999 §BMT-Rejektion durch T-Lymphocyten gegen einen Einzel-Aminosäurenunterschied im HLA-B44 Fleischhauer et al. NEJM 323, pp1818ff & Keever et al. Bone Marrow Transplant 14:137

38 Knochenmarkspender und -empfänger

39 Wie wahrscheinlich kann ein Spender gefunden werden?

40 Vorschlag 1 §Keine neuen KM-Spender typisieren Dafür alle vorhandenen Class II typisieren §alternativ: A,B,C,DRB1,DQB1 bei allen Neuen Goldmann, EFI-Kreta 1999

41 GVHD-Raten Ferrara, EFI Kreta1999 §40% GVHD bei vollidentischen Geschwistern §70% GVHD bei gematchten Unverwandten §Class II ident. A, B ident UV: 70% Überlebensrate §Class II ident. A, B different UV: 50% Überlebensrate §Class II ident. A, B differenter Verwandter: 75% Überlebensrate

42 Minor-Histokompatibilitätsantigene bei KMT-Paaren 1 §Nach allogener KMT/PBSCT beobachtet man bei Patienten mit HLA-identischen Familienspendern in 30-40% eine GvH-Reaktion. Bei geno- typischer HLA-Identität bleiben somit als allogene Differenz die Aminosäuresequenz-Unterschiede in den durch HLA-Klasse I Molekülen präsentierten Peptiden. Diese bilden also die minor-Histokompatibilitäts- Antigene (mHag).

43 Minor-Histokompatibilitäts-antigene bei KMT-Paaren 2 §HLA-Klasse I Moleküle präsentieren cytosolische Antigenbruchstücke (Virusantigen, degradierte körpereigene Proteine...) §Für mHag CD 31 und HA-1 gesicherte Hinweise: l HA-1 : diallelisches System l CD 31: in japanischer Bevölkerung 5 Allele beschrieben

44 Vorschlag 2 §Effekt des Allelmatching für DRB1 nachgewiesen Petersdorf et al., Blood 86,1606 §Allelmatching bei HLA-A und -B Serotypen, die häufige Allelmis- matches zeigen: A 68,33,2,24 B 35,44,57,61,27,58,40,(15)

45 ENDE


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