De basofiele activeringstest is een aanvullende in vitro diagnostische test voor de evaluatie van IgE-gemedieerde allergische reacties op basis van de detectie van basofiele activering in aanwezigheid van een specifieke stimulus door de meting van activeringsmarkers door flowcytometrie.
De basofiele activeringstest (BAT) is een aanvullende in vitro diagnostische test die kan worden gebruikt naast klinische geschiedenis, huidtest (ST) en specifieke IgE (sIgE) bepaling bij de evaluatie van IgE-gemedieerde allergische reacties op voedsel, insectengif, geneesmiddelen en sommige vormen van chronische urticaria. De rol van deze techniek in de diagnostische algoritmen is echter zeer variabel en niet goed bepaald.
Bbt is gebaseerd op de bepaling van basofiele respons op allergeen/geneesmiddel cross-linking IgE-activering door de meting van activeringsmarkers (zoals CD63, CD203c) door middel van flowcytometrie. Deze test kan een nuttig en complementair hulpmiddel zijn om gecontroleerde provocatietests te vermijden om de diagnose allergie te bevestigen, vooral bij proefpersonen die ernstige levensbedreigende reacties ervaren. In het algemeen moet de prestatie van BBT worden overwogen als i) het allergeen/geneesmiddel vals-positieve resultaten in ST oplevert; ii) er is geen allergeen-/geneesmiddelbron om te gebruiken voor ST- of sIgE-bepaling; iii) er is discrepantie tussen de geschiedenis van de patiënt en ST- of sIgE-bepaling; iv) symptomen suggereren dat ST kan leiden tot systemische respons; v) voordat u een CCT overweegt om het boosdoener allergeen / medicijn te bevestigen. De belangrijkste beperkingen van de test houden verband met niet-optimale gevoeligheid, vooral bij medicijnallergie, de noodzaak om de test niet langer dan 24 uur na monsterextractie uit te voeren en het gebrek aan standaardisatie tussen laboratoria in termen van procedures, concentraties en celmarkers.
De diagnose van IgE-gemedieerde allergie is gebaseerd op klinische geschiedenis, huidtests (ST’s), kwantificering van serumspecifiek IgE (sIgE) en, indien vereist en geïndiceerd, gecontroleerde provocatietests (CCT’s)1,2,3,4,5,6. De klinische geschiedenis kan echter onbetrouwbaar zijn, omdat er een gebrek aan nauwkeurige informatie kan zijn, en ST’s en CCT’s zijn geen risicovrije procedures die gecontra-indiceerd kunnen zijn bij proefpersonen die ernstige levensbedreigende reacties ervaren 1,2,3,4,5,6 . Deze kwesties, samen met het feit dat de bepaling van sIgE door gevalideerde en commerciële fluor-enzymimmunoassays slechts beschikbaar is voor enkele allergenen en geneesmiddelen, hebben de belangrijke rol van andere in vitro functionele assays zoals basofiele activeringstest (BBT) benadrukt.
Basofielen zijn belangrijke effectorcellen die betrokken zijn bij IgE-gemedieerde allergische reacties die worden geactiveerd bij cross-linking van aangrenzende sIgE gebonden aan hoge affiniteitsreceptoren (FcεRI) op het celoppervlak na blootstelling aan allergenen / geneesmiddelen. Basofiele activering veroorzaakt celdegranulatie en afgifte van voorgevormde en nieuwe gesynthetiseerde ontstekingsmediatoren in intracytoplasmatische secretiekorrels 7,8,9. BBT is een in vitro methode die de basofielactivatie probeert na te bootsen in aanwezigheid van een stimulus (allergeen of geneesmiddel) en veranderingen in de expressie van basofiele activeringsmarkers bepaalt door middel van flowcytometrie 7,10. Er zijn verschillende strategieën om basofielen te identificeren (IgE+, CCR3+, CRTH2+, CD203c+) en om celactivering te meten (voornamelijk upregulatie van CD63 en CD203c) met behulp van combinaties van fluorochroom-gelabelde antilichamen 7,10. CD63, de beste klinisch gevalideerde activeringsmarker 11,12,13,14, is een membraaneiwit verankerd in de secretoire korrels die histamine bevatten en dat, na celactivering en fusie van de korrels met het membraan, tot expressie komt op basofieloppervlak 15,16,17,18,19,20,21 . CD203c is een oppervlaktemarker die constitutief tot expressie komt op basofielen en wordt geupreguleerd na FcεRI-stimulatie, die ook betrouwbare resultaten heeft laten zien in BBT 15,22,23,24,25. Bovendien lijkt het samen te drukken met CD6326.
In de afgelopen decennia is aangetoond dat BBT nuttig is bij de diagnose van IgE-gemedieerde allergische reacties geïnduceerd door verschillende triggers zoals geneesmiddelen, voedsel of inhalatiemiddelen, evenals bij sommige vormen van chronische urticaria, zoals hieronder beschreven. De positie van deze techniek in de diagnostische algoritmen is echter zeer variabel en niet goed bepaald.
Overgevoeligheid voor geneesmiddelen
BAT is nuttig gebleken als een aanvullende test voor geselecteerde geneesmiddelen en patiënten, met name voor degenen die ernstige reacties ervaren vanwege het feit dat de diagnostische waarde van ST niet goed is vastgesteld voor de meeste geneesmiddelen, omdat ze zijn gevalideerd en gestandaardiseerd voor een beperkt aantal geneesmiddelen 27,28,29,30. Bovendien is kwantificering van sIgE alleen beschikbaar voor een beperkt aantal geneesmiddelen, met een lagere gevoeligheid dan ST 27,28,29,30,31,32. Daarom is de diagnose van overgevoeligheid voor geneesmiddelen meestal afhankelijk van een provocatietest voor geneesmiddelen, die kan worden gecontra-indiceerd bij personen die ernstige levensbedreigende reacties ervaren33.
Veelbelovende resultaten zijn gemeld voor het gebruik van BBT bij geselecteerde patiënten die onmiddellijke overgevoeligheidsreacties op verschillende geneesmiddelen zoals betalactams (BLs)20,34,35,36,37,38,39, neuromusculaire blokkers (NMBAs)19,22,40,41,42, 43,44,45, fluoroquinolonen (FQ’s)46,47,48,49, pyrazolonen 50,51,52, radiocontrast media (RCM)53,54,55,56, en platinaverbindingen 57,58,59 . Van BBT is gemeld dat het een sensitiviteit en specificiteit heeft tussen respectievelijk 51,7-66,9% en 89,2-97,8%; en positieve en negatieve voorspellende waarden worden beschreven tussen 93,4% en 66,3%, respectievelijk27,31. Bovendien is BAT voorgesteld als een voorspellende biomarker voor doorbraakreacties tijdens desensibilisatie met platinaverbindingen, aangezien de CD203c-expressie verhoogd is in vergelijking met CD63 bij patiënten met een hoog risico op bijwerkingen tijdens desensibilisatie van geneesmiddelen57.
Het is van belang dat BBT alleen nuttig is bij overgevoeligheid van geneesmiddelen wanneer de reactie basofiele degranulatie omvat; daarom is het niet nuttig bij reacties als gevolg van enzymatische remming van cyclooxygenase 142.
Voedselallergie
BBT is naar voren gekomen als een potentieel diagnostisch instrument voor voedselallergie omdat de bepaling van serum-sIgE voor het gehele allergeenextract of afzonderlijke allergenen vaak dubbelzinnig is, waardoor orale voedseluitdaging nodig is om de diagnose te bevestigen, wat, net als overgevoeligheid van geneesmiddelen, een kostbare en niet risicovrije procedure is60. Verschillende studies hebben relevante resultaten aangetoond met koemelk61,62, ei61,63, tarwe 64,65,66,67,68, pinda 63,69,70,71,72, hazelnoot 73,74,75,76 ,77, schaaldieren78, perzik 79,80,81, appel 21, selderij en wortel82,83.
De belangrijkste toegevoegde waarde van BBT bij de diagnose van voedselallergie in vergelijking met ST’s en sIgE in serum is dat het een hogere specificiteit en vergelijkbare gevoeligheid vertoont. BAT is dus een nuttig hulpmiddel om klinisch allergische patiënten te onderscheiden van gesensibiliseerde, maar tolerante proefpersonen met zowel een hoge specificiteit (75-100%) als gevoeligheid (77-98%)63,69,84. Gevoeligheids- en specificiteitswaarden zijn afhankelijk van het allergeen en andere factoren zoals fenotypen (bijv. Oraal allergiesyndroom versus anafylaxie), leeftijd en geografie-gerelateerde sensibilisatiepatronen63,85.
BBT met behulp van enkelvoudige allergeencomponenten kan mogelijk de diagnostische nauwkeurigheid voor sommige voedselallergenen verbeteren61,80. Er zijn studies met zaadopslageiwitten (bijv. Ara h 1, Ara h 2, Ara h 3 en Ara h 6 van pinda)86; lipide transfereiwitten (bv. Pru p 3 van perzik en Ara h 9 van pinda)80,86; en Bet v 1 homologen (bijv. Ara h 8 van pinda)87. Andere potentiële nutsvoorzieningen zijn gerelateerd aan de identificatie van het boosdoenerallergeen in gevallen van pollen-voedselallergiesyndroom 21,87,88, allergie voor rood vlees89 of voedselafhankelijke inspanningsgeïnduceerde anafylaxie66.
Interessant is dat BBT informatie kan geven over de ernst en de drempel van allergische reacties, aangezien patiënten met ernstigere reacties een groter aandeel geactiveerde basofielen vertonen, zoals waargenomen in studies met pinda- en koemelkallergische patiënten 84,90,91; en patiënten die reageren op sporenhoeveelheden van het allergeen vertonen een grotere basofielengevoeligheid 84,90,92. Deze gegevens suggereren dat BBT nuttig kan zijn om patiënten met een hoog risico op allergische aard te identificeren die nauwere follow-up en intensiever onderwijs nodig hebben93. Bovendien is gemeld dat BBT70,91,92,94 en drempelwaarden van reactiviteit90,95 kan voorspellen om te helpen bepalen wanneer voedsel veilig kan worden (her)geïntroduceerd84. Deze bevindingen zijn echter controversieel in sommige studies 63,96 en meer onderzoek is vereist.
Aan de andere kant is BBT gebruikt om de oplossing van voedselallergie te controleren, hetzij natuurlijk of onder immunomodulerende behandelingen, in de loop van de tijd, die tot nu toe alleen werd beoordeeld door orale voedseluitdaging, met de bijbehorende risico’s en kosten 84,97,98,99,100,101,102,103,104,105,106 ,107.108. Bovendien is het ook gebruikt om het effect van omalizumab in voedselallergie te monitoren, aangezien basofiele activering afneemt tijdens de behandeling met omalizumab, maar het neemt toe na het staken van de behandeling109.
Inhalatieallergie
BBT is zelden gunstig bij inhalatieallergie, omdat de diagnose routinematig kan worden vastgesteld door sIgE-kwantificering en ST. In gevallen van lokale allergische rhinitis (niet-detecteerbare niveaus van sIgE en negatieve ST’s met positieve nasale provocatietests) heeft BAT echter in 50% van de gevallen de diagnose mogelijk gemaakt110. Er is verder een correlatie gemeld tussen basofiele gevoeligheid en respons op nasale / bronchiale provocatietests, evenals tussen de ernst van astma en de werkzaamheid van de behandeling met omalizumab111.112.
BBT is ook gebruikt om allergeenimmunotherapie voor huisstofmijt en pollen te controleren, aangezien de gevoeligheid voor basofielen afneemt tijdens immunotherapie, waarschijnlijk als gevolg van interferentie van blokkerende IgG-antilichamen 113.114.115.116.117.
Hymenopteragifallergie
Diagnose van hymenoptera gifallergie is routinematig gebaseerd op ST en serum sIgE. BAT heeft een hoge sensitiviteit (85-100%) en specificiteit (83-100%) aangetoond en er is gemeld dat het nuttig is in gevallen die dubbelzinnige resultaten opleveren of bij patiënten met een suggestieve klinische geschiedenis van gifallergie maar niet-detecteerbare sIgE en negatieve ST118.119. BBT lijkt echter niet voorspellend te zijn voor de ernst van deze reacties120.121.
Tot 60% van de patiënten vertoont sIgE voor zowel wesp- als bijengif, en de identificatie van dominant allergeen is cruciaal voor een adequate immunotherapiebehandeling. In deze gevallen is gemeld dat BBT nuttig is bij de identificatie van het dominante allergeen 119.122.123.124. Hoewel sIgE voor de belangrijkste allergenen van bijen- en wespengif het nut van BBT kan verminderen bij patiënten met dubbele positiviteit voor beide gifstoffen, biedt het nuttige informatie, voornamelijk bij proefpersonen met negatieve resultaten in sIgE-bepalingen123.
Sommige studies suggereren dat BBT nuttig kan zijn als een voorspellende biomarker voor bijwerkingen tijdens de opbouwfase van gifimmunotherapie, omdat van deze behandelingsoptie is gemeld dat het de basofiele gevoeligheid vermindert. De reactiviteit neemt echter niet af en dit BAT-hulpprogramma is tegenwoordig controversieel 13.120.125.126.127.128.129.130.
Urticaria en angio-oedeem
Een subgroep van chronische urticariapatiënten heeft een auto-immuun pathofysiologie, als gevolg van IgE-autoantilichamen voor autoallergenen en IgG-autoantilichamen die zich richten op FcεRI- of IgE-FcεRI-complexen die aanwezig zijn op het mestceloppervlak131.132. In de klinische praktijk is de diagnose van dit type chronische urticaria gebaseerd op positief autoloog serum ST, dat het risico op accidentele infectie heeft. BAT is voorgesteld als een in vitro test voor het diagnosticeren en monitoren van patiënten met vermoedelijke chronische urticaria. Zowel CD63- als CD203c-expressie op het oppervlak van basofielen is gemeld dat ze verhoogd zijn na stimulatie met sera van chronische urticariapatiënten, wat de detectie van actieve auto-antilichamen 133.134.135.136.137 aantoont. Onlangs is gemeld dat patiënten met een positieve BAT vaak de meest actieve ziektetoestand ervaren, beoordeeld op basis van de urticaria-activiteitsscore, en hogere doses antihistaminica nodig hebben samen met derdelijnsbehandelingen (ciclosporine A of omalizumab), vergeleken met die met negatieve BBT138.
BBT is een aanvullende in vitro diagnostische test voor de evaluatie van IgE-gemedieerde allergische reacties die nuttig is gebleken bij de diagnose van reacties geïnduceerd door verschillende triggers zoals geneesmiddelen, voedsel of inhalatiemiddelen, evenals bij sommige vormen van chronische urticaria. In het algemeen moeten bbt-prestaties worden overwogen als i) het allergeen/geneesmiddel vals-positieve resultaten in ST oplevert; ii) het allergeen/geneesmiddel is niet beschikbaar om te worden gebruikt voor …
The authors have nothing to disclose.
We bedanken Claudia Corazza voor haar onschatbare Engelse taalondersteuning. Dit werk werd ondersteund door het Instituut voor Gezondheid “Carlos III” (ISCIII) van het MINECO (subsidie medegefinancierd door het EFRO: “Una manera de hacer Europa”; Subsidies nrs. PI20/01715; PI18/00095; PI17/01410; PI17/01318; PI17/01237 en RETIC ARADYAL RD16/0006/0001; Andalusisch Regionaal Ministerie van Volksgezondheid (Subsidie nrs. PI-0127-2020, PIO-0176-2018; PE-0172-2018; PE-0039-2018; PC-0098-2017; PI-0075-2017; PI-0241-2016). ID is klinisch onderzoeker (B-0001-2017) en AA heeft een senior postdoctoraal contract (RH-0099-2020), beide ondersteund door het Andalusische regionale ministerie van Volksgezondheid (medegefinancierd door ESF: “Andalucía se mueve con Europa”).
5 mL Round Bottom Polystyrene Test Tube, without Cap, Nonsterile | Corning | 352008 | |
APC anti-human CD193 (CCR3) Antibody | BioLegend | 310708 | |
BD FACSCalibur Flow Cytometer | BD Biosciences | ||
Calcium chloride | Sigma-Aldrich | C1016 | |
FITC anti-human CD63 Antibody | BioLegend | 353006 | |
HEPES (1 M) | Thermo-Fisher | 15630106 | |
Lysing Solution 10x concentrated | BD Biosciences | 349202 | |
Magnesium chloride | Sigma-Aldrich | M8266 | |
N-Formyl-Met-Leu-Phe | Sigma-Aldrich | F3506 | |
PE anti-human CD203c (E-NPP3) Antibody | BioLegend | 324606 | |
Potassium chloride | Sigma-Aldrich | P9541 | |
Purified Mouse Anti-Human IgE | BD Biosciences | 555857 | |
Recombinant Human IL-3 | R&D Systems | 203-IL | |
Sheath Fluid | BD Biosciences | 342003 | |
Sodium chloride | Sigma-Aldrich | S3014 | |
TUBE 9 mL LH Lithium Heparin | Greiner Bio-One | 455084 | |
Tween 20 | Sigma-Aldrich | P1379 |