Basofilaktiveringstesten er en komplementær in vitro diagnostisk test for evaluering av IgE-medierte allergiske reaksjoner basert på påvisning av basofil aktivering i nærvær av en spesifikk stimulus gjennom måling av aktiveringsmarkører ved flowcytometri.
Basofilaktiveringstesten (BAT) er en komplementær in vitro diagnostisk test som kan brukes i tillegg til klinisk historie, hudtest (ST) og spesifikk IgE (sIgE) bestemmelse i evalueringen av IgE-medierte allergiske reaksjoner på mat, insektgift, narkotika, samt noen former for kronisk urtikaria. Denne teknikkens rolle i de diagnostiske algoritmene er imidlertid svært variabel og ikke godt bestemt.
BAT er basert på bestemmelse av basofil respons på allergen / kryssbinding av IgE-aktivering gjennom måling av aktiveringsmarkører (som CD63, CD203c) ved flowcytometri. Denne testen kan være et nyttig og komplementært verktøy for å unngå kontrollerte utfordringstester for å bekrefte allergidiagnose, spesielt hos personer som opplever alvorlige livstruende reaksjoner. Generelt bør ytelsen til BAT vurderes hvis i) allergenet / stoffet gir falske positive resultater i ST; ii) det ikke finnes noen allergen-/legemiddelkilde som skal brukes til ST- eller sIgE-bestemmelse; iii) det er uoverensstemmelse mellom pasienthistorie og ST- eller sIgE-bestemmelse; iv) symptomer tyder på at ST kan resultere i systemisk respons; v) før du vurderer en CCT for å bekrefte det skyldige allergenet / stoffet. De viktigste begrensningene i testen er relatert til ikke-optimal følsomhet, spesielt i narkotikaallergi, behovet for å utføre testen ikke lenger enn 24 timer etter prøveutvinning, og mangelen på standardisering mellom laboratorier når det gjelder prosedyrer, konsentrasjoner og cellemarkører.
IgE-mediert allergidiagnose er basert på sykehistorie, hudtester (STs), kvantifisering av serumspesifikt IgE (sIgE), og, hvis det er nødvendig og indisert, kontrollerte smittetester (CCT)1,2,3,4,5,6. Imidlertid kan klinisk historie være upålitelig siden det kan være mangel på nøyaktig informasjon, og STs og CCT er ikke risikofrie prosedyrer som kan være kontraindisert hos personer som opplever alvorlige livstruende reaksjoner 1,2,3,4,5,6 . Disse problemene, sammen med det faktum at bestemmelsen av sIgE ved validerte og kommersielle fluorenzymimmunoassays bare er tilgjengelig for få allergener og stoffer, har fremhevet den viktige rollen til andre in vitro funksjonelle analyser som basofil aktiveringstest (BAT).
Basofiler er nøkkeleffektorceller involvert i IgE-medierte allergiske reaksjoner som aktiveres ved kryssbinding av tilstøtende sIgE bundet på høyaffinitetsreseptorer (FcεRI) på celleoverflaten etter allergen / legemiddeleksponering. Basofil aktivering utløser celle degranulering og frigjøring av pre-formede og nye syntetiserte inflammatoriske mediatorer inneholdt i intracytoplasmatisk sekresjon granulat 7,8,9. BAT er en in vitro-metode som forsøker å etterligne basofilaktiveringen i nærvær av en stimulus (allergen eller stoff) og bestemmer endringer i uttrykket av basofile aktiveringsmarkører ved flowcytometri 7,10. Det finnes ulike strategier for å identifisere basofiler (IgE+, CCR3+, CRTH2+, CD203c+) og for å måle celleaktivering (hovedsakelig oppregulering av CD63 og CD203c) ved bruk av kombinasjoner av fluorokrommerkede antistoffer 7,10. CD63, den beste klinisk validerte aktiveringsmarkøren 11,12,13,14, er et membranprotein forankret ved sekretoriske granulater som inneholder histamin som etter celleaktivering og fusjon av granulatene med membranen uttrykkes på basofil overflate 15,16,17,18,19,20,21 . CD203c er en overflatemarkør som konstitutivt uttrykkes på basofiler og oppreguleres etter FcεRI-stimulering, som også har vist pålitelige resultater i BAT 15,22,23,24,25. Dessuten ser det ut til å uttrykke seg sammen med CD6326.
I de siste tiårene har BAT vist seg å være nyttig i diagnosen IgE-medierte allergiske reaksjoner indusert av forskjellige utløsere som narkotika, mat eller sniffestoffer, samt i noen former for kronisk urtikaria, som beskrevet nedenfor. Plasseringen av denne teknikken i de diagnostiske algoritmene er imidlertid svært variabel og ikke godt bestemt.
Overfølsomhet overfor narkotika
BAT har vist seg å være nyttig som en komplementær test for utvalgte legemidler og pasienter, spesielt for de som opplever alvorlige reaksjoner på grunn av at diagnostisk verdi av ST ikke er godt etablert for de fleste legemidler, da de er validert og standardisert for et begrenset antall legemidler27,28,29,30. I tillegg er kvantifisering av sIgE bare tilgjengelig for et begrenset antall legemidler, med lavere sensitivitet enn ST 27,28,29,30,31,32. Derfor er diagnosen narkotikaoverfølsomhet vanligvis avhengig av narkotikaprovokasjonstest, som kan være kontraindisert hos personer som opplever alvorlige livstruende reaksjoner33.
Lovende resultater er rapportert for bruk av BAT hos utvalgte pasienter som rapporterer umiddelbare overfølsomhetsreaksjoner på forskjellige legemidler som betalaktamer (BLs)20,34,35,36,37,38,39, nevromuskulære blokkeringsmidler (NMBA)19,22,40,41,42, 43,44,45, fluorokinoloner (FQ)46,47,48,49, pyrazoloner 50,51,52, radiokontrastmedier (RCM)53,54,55,56 og platinaforbindelser57,58,59 . BAT har blitt rapportert å ha en sensitivitet og spesifisitet mellom henholdsvis 51,7-66,9% og 89,2-97,8%. og positive og negative prediktive verdier er beskrevet å variere mellom 93,4 % og 66,3 %, henholdsvis 27,31. Videre har BAT blitt foreslått som en prediktiv biomarkør for gjennombruddsreaksjoner under desensibilisering med platinaforbindelser, da CD203c-ekspresjon er økt sammenlignet med CD63 hos pasienter med høy risiko for bivirkninger under desensibiliseringav legemidlet 57.
Det er verdt å merke seg at BAT bare er nyttig i legemiddeloverfølsomhet når reaksjonen innebærer basofil degranulering; Derfor er det ikke nyttig i reaksjoner som følge av enzymatisk inhibering av cyklooksygenase 142.
Matallergi
BAT har dukket opp som et potensielt diagnostisk verktøy for matallergi fordi bestemmelse av serum sIgE til hele allergenekstraktet eller enkeltallergener ofte er tvetydig, og krever oral matutfordring for å bekrefte diagnosen, som på samme måte som overfølsomhet for stoffet er en kostbar og ikke risikofri prosedyre60. Flere studier har vist relevante resultater med kumelk 61,62, egg 61,63, hvete 64,65,66,67,68, peanøtt 63,69,70,71,72, hasselnøtt 73,74,75,76 ,77, skalldyr78, fersken 79,80,81, eple21, selleri og gulrot 82,83.
Den viktigste merverdien av BAT i diagnosen matallergi sammenlignet med STs og sIgE i serum er at den viser en høyere spesifisitet og lignende følsomhet. Dermed er BAT et nyttig verktøy for å skille klinisk allergiske pasienter fra sensibiliserte, men tolerante personer som har både høy spesifisitet (75-100%) og følsomhet (77-98%) 63,69,84. Sensitivitets- og spesifisitetsverdier avhenger av allergenet og andre faktorer som fenotyper (f.eks. oralt allergisyndrom versus anafylaksi), alder og geografirelaterte sensibiliseringsmønstre63,85.
BAT ved hjelp av enkelt allergenkomponenter kan potensielt forbedre diagnostisk nøyaktighet for noen matallergener61,80. Det er studier med frølagringsproteiner (f.eks. Ara h 1, Ara h 2, Ara h 3 og Ara h 6 fra peanøtt)86; lipidoverføringsproteiner (f.eks. Pru p 3 fra fersken og Ara h 9 fra peanøtt)80,86; og Bet v 1 homologer (f.eks. Ara h 8 fra peanøtt)87. Andre potensielle verktøy er relatert til identifisering av det skyldige allergenet i tilfeller av pollen-matallergisyndrom 21,87,88, allergi mot rødt kjøtt 89 eller matavhengig treningsindusert anafylaksi66.
Interessant nok kan BAT gi informasjon om alvorlighetsgraden og terskelen for allergiske reaksjoner siden pasienter med mer alvorlige reaksjoner viser en større andel aktiverte basofiler, som observert i studier av peanøtt- og kumelkallergiske pasienter 84,90,91; og pasienter som reagerer på spormengder av allergenet viser en større basofil følsomhet 84,90,92. Disse dataene tyder på at BAT kan være nyttig for å identifisere høyrisikoallergiske pasienter som trenger tettere oppfølging og mer intensivert utdanning93. Videre har det blitt rapportert at BAT kan forutsi matutfordringsresponser 70,91,92,94 og terskler for reaktivitet90,95 for å avgjøre når mat kan være trygt (re) introdusert 84. Imidlertid er disse funnene kontroversielle i noen studier63,96 og mer forskning er nødvendig.
På den annen side har BAT blitt brukt til å overvåke oppløsning av matallergi, enten naturlig eller under immunmodulerende behandlinger, over tid, som til nå bare har blitt vurdert av oral matutfordring, med tilhørende risiko og kostnader 84,97,98,99,100,101,102,103,104,105,106 ,107,108. Videre har det også blitt brukt til å overvåke effekten av omalizumab i matallergi da basofil aktivering avtar under behandling med omalizumab, men det øker etter avsluttet behandling109.
Allergi mot sniffestoffer
BAT er sjelden gunstig ved inhalasjonsallergi, da diagnose rutinemessig kan etableres ved sIgE-kvantifisering og ST. Men i tilfeller av lokal allergisk rhinitt (uoppdagelige nivåer av sIgE og negative STs med positive nasal provokasjonstester), har BAT tillatt diagnose i 50% av tilfellene110. Det er videre rapportert en sammenheng mellom basofil sensitivitet og respons på nese/bronkial provokasjonstester, samt mellom astma alvorlighetsgrad og effekt av behandling med omalizumab111,112.
BAT har også blitt brukt til å overvåke allergenimmunterapi for husstøvmidd og pollen, da basofilfølsomheten minker under immunterapi, sannsynligvis på grunn av interferens av blokkerende IgG-antistoffer 113,114,115,116,117.
Hymenopteragift allergi
Diagnostisering av hymenoptera giftallergi er rutinemessig basert på ST og serum sIgE. BAT har vist høy sensitivitet (85-100%) og spesifisitet (83-100%), og det har blitt rapportert å være nyttig i tilfeller som gir tvetydige resultater eller hos pasienter med en suggestiv klinisk historie med giftallergi, men uoppdagelig sIgE og negativ ST118,119. BAT ser imidlertid ikke ut til å være prediktiv for alvorlighetsgrad for disse reaksjonene120,121.
Opptil 60% av pasientene utviser sIgE til både veps og biegift, og identifisering av dominant allergen er avgjørende for adekvat immunterapibehandling. I disse tilfellene har BAT blitt rapportert å være nyttig i identifiseringen av det dominerende allergenet 119,122,123,124. Selv om sIgE til de viktigste allergenene av bie- og vepsegifter kan redusere nytten av BAT hos pasienter med dobbel positivitet til begge giftene, gir det nyttig informasjon hovedsakelig hos personer med negative resultater i sIgE-bestemmelser123.
Noen studier tyder på at BAT kan være nyttig som en prediktiv biomarkør for bivirkninger i oppbyggingsfasen av giftimmunterapi, da dette behandlingsalternativet har blitt rapportert å redusere basofil følsomhet. Reaktiviteten reduseres imidlertid ikke, og dette BAT-verktøyet er i dag kontroversielt 13,120,125,126,127,128,129,130.
Urtikaria og angioødem
En undergruppe av kroniske urtikariapasienter har en autoinmune patofysiologi, på grunn av IgE-autoantistoffer mot autoallergener og IgG-autoantistoffer som retter seg mot FcεRI- eller IgE-FcεRI-komplekser tilstede på mastcelleoverflaten131,132. I klinisk praksis har diagnosen av denne typen kronisk urtikaria vært avhengig av positiv autolog serum ST, som har risiko for utilsiktet infeksjon. BAT har blitt foreslått som en in vitro-test for diagnostisering og overvåking av pasienter med mistanke om kronisk urtikaria. Både CD63- og CD203c-ekspresjon på overflaten av basofiler er rapportert å være økt etter stimulering med sera fra pasienter med kronisk urtikaria, som viser påvisning av aktive autoantistoffer 133,134,135,136,137. Nylig har det blitt rapportert at pasienter med positiv BAT ofte opplever den mest aktive sykdomstilstanden, vurdert ved urticaria aktivitetsscore, og krever høyere doser antihistaminer sammen med tredjelinjebehandlinger (ciklosporin A eller omalizumab), sammenlignet med de med negativ BAT138.
BAT er en komplementær in vitro diagnostisk test for evaluering av IgE-medierte allergiske reaksjoner som har vist seg å være nyttig i diagnosen reaksjoner indusert av forskjellige utløsere som narkotika, mat eller sniffestoffer, samt i noen former for kronisk urtikaria. Generelt bør BAT-ytelse vurderes hvis i) allergenet / stoffet gir falske positive resultater i ST; ii) allergenet/stoffet ikke er tilgjengelig for bruk til kvantifisering av ST eller sIgE; iii) uoverensstemmelse mellom anamnese og ST- eller…
The authors have nothing to disclose.
Vi takker Claudia Corazza for hennes uvurderlige engelskspråklige støtte. Dette arbeidet ble støttet av Institute of Health ” Carlos III ” (ISCIII) av MINECO (stipend cofunded av ERDF: “Una manera de hacer Europa”; Tilskudd nr. PI20/01715; PI18/00095; PI17/01410; PI17/01318; PI17/01237 og RETIC ARADYAL RD16/0006/0001; Det andalusiske regionale helsedepartementet (Grant Nos. PI-0127-2020, PIO-0176-2018; PE-0172-2018; PE-0039-2018; PC-0098-2017; PI-0075-2017; PI-0241-2016). ID er en klinisk etterforsker (B-0001-2017) og AA har en senior postdoktorkontrakt (RH-0099-2020), begge støttet av det andalusiske regionale helsedepartementet (finansiert av 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 |