Ny blodprøvebasert cøliakitest som er uavhengig av gluteninntak

Tekst: Vikas K. SarnaI, Asbjørn ChristophersenI, Shuo-Wang QiaoI, Knut E. A. LundinI,II, Ludvig M. SollidI

I. Senter for immunregulering og Avd. for immunologi og transfusjonsmedisin, OUS-Rikshospialet og Universitet i Oslo, 0372 Oslo.
II. Gastro undersøkelse, Avd. for transplantasjonsmedisin, OUS-Rikshospitalet, 0372 Oslo.

Vi har utviklet en test som kan påvise cøliaki hos personer på glutenfri kost kun ved hjelp av en blodprøve. Vi skal gjennomføre en blindet studie for å validere denne testen.

Cøliaki skyldes en uhensiktsmessig immunrespons mot gluten-proteiner i hvete, rug og bygg (1). Sykdommen har en prevalens på omtrent 1 % (2). Over 90 % av de som rammes av sykdommen bærer vevstypeantigenene HLA-DQ2. Øvrige cøliakipasienter bærer HLA-DQ8 (3). Cøliaki mistenkes på bakgrunn av symptomer og forhøyede cøliakispesifikke antistoffer i blod (IgA mot transglutaminase 2 eller IgG mot deamiderte gliadin peptider) (4). Hos voksne bekreftes diagnosen med duodenal biopsi (5, 6). Behandlingen av cøliaki, som er glutenfri kost, medfører normalisering av tarmforandringer og antistoffverdier. En økende andel av befolkningen starter på glutenfri kost uten cøliakidiagnose (7). I slike tilfeller har dagens tester for cøliaki svært lav sensitivitet, selv om HLA-typing effektivt vil kunne utelukke risiko for cøliaki. En klinisk respons på gluten og bedring av symptomer etter overgang til glutenfri kost betyr svært lite for en eventuell cøliakidiagnose. Det er derfor behov for en mer sensitiv diagnostisk test for cøliaki.

Gluten-reaktive T-celler står sentralt

T-celler styrer immunresponsen mot gluten. Forutsetningen for en slik respons er at naive T-celler får presentert fragmenter av gluten i form av glutenpeptider på HLA-DQ2 eller HLA-DQ8 av en antigenpresenterende celle. Ved tilstrekkelig aktivering vil de naive T-lymfocyttene deretter differensiere til hukommelsesceller.
Ekspansjon av gluten-reaktive hukommelses-T-celler er i immun-
ologisk forstand patognomonisk for sykdommen cøliaki, og i vår test undersøker vi forekomsten av slike celler i blodet.

Tetramertesten

Ved hjelp av tetramerer av rekombinante glutenpeptid-HLA-DQ2-molekyler (figur 1), kan vi detektere og karakterisere glutenspesifikke T-celler i blod fra personer med og uten cøliaki (8). Vi ser at antall tetramerpositive hukommelsesceller i forhold til antall tetramerpositive naive celler er en robust parameter for å skille personer med cøliaki fra friske personer (Figur 2). Vi har vist at antallet glutenreaktive T-celler, samt forholdet mellom glutenreaktive hukommelsesceller og naive celler, er økt i blod fra pasienter med ubehandlet cøliaki sammenliknet med friske kontroller (figur 3) (9). Det er også bemerkelsesverdig at antallet tetramerpositive celler forblir høyt hos cøliakipasienter selv etter flere år på glutenfri kost. Vi ønsker å undersøke hvorvidt metoden for påvisning av glutenreaktive T-celler kan bli en mer sensitiv diagnostisk test for cøliaki, uavhengig av om pasienten inntar glutenholdig kost.

Figur 1: Tetramer bundet til glutenspesifikk T-celle: Vår tetramer består av rekombinante glutenpeptid-HLA-DQ2 molekyler som er biotinylert og tetramersisert på en streptavidinkjerne. Streptameren er også koblet til et fluorokrom for visualisering (ikke vist). Gluten-reaktive T-celler kan binde glutenpeptid-HLA-DQ2 molekylene med sine spesiefikke T-celle reseptorer. Tilsettes disse tetramerene i en blodprøve vil man kunne påvise glutenreaktive T-celler i et flowcytometer.

Figur 1: Tetramer bundet til glutenspesifikk T-celle: Vår tetramer består av rekombinante glutenpeptid-HLA-DQ2 molekyler som er biotinylert og tetramersisert på en streptavidinkjerne. Streptameren er også koblet til et fluorokrom for visualisering (ikke vist). Gluten-reaktive T-celler kan binde glutenpeptid-HLA-DQ2 molekylene med sine spesiefikke T-celle reseptorer. Tilsettes disse tetramerene i en blodprøve vil man kunne påvise glutenreaktive T-celler i et flowcytometer.

Figur 2: Representativ figur på tetramerpositive celler i blod fra frisk person til venstre og en person med cøliaki på glutenfri kost til høyre. De tetramerpositive cellene er plottet mot to andre markører (CD45RA og CD62L). Hver prikk symboliserer en celle. Cellene i øvre høyre kvadrant er naive og cellene i nedre venstre kvadrant er hukommelsesceller. Hos den friske personen ses ingen tetramerpositive hukommelsesceller. Hos personen med cøliaki er 63% av cellene hukommelsesceller.

Figur 2: Representativ figur på tetramerpositive celler i blod fra frisk person til venstre og en person med cøliaki på glutenfri kost til høyre. De tetramerpositive cellene er plottet mot to andre markører (CD45RA og CD62L). Hver prikk symboliserer en celle. Cellene i øvre høyre kvadrant er naive og cellene i nedre venstre kvadrant er hukommelsesceller. Hos den friske personen ses ingen tetramerpositive hukommelsesceller. Hos personen med cøliaki er 63% av cellene hukommelsesceller.

Figur 3: Tetramerfarging med HLA-DQ2 molekyler koblet til glutenpeptidet a1 viser forskjell på friske individer (control), og individer med ubehandlet (UCD) og behandlet (TCD) cøliaki. EM/N-ratio er antall hukommelsesceller delt på antall naive celler (figur fra referanse nr. 9).

Figur 3: Tetramerfarging med HLA-DQ2 molekyler koblet til glutenpeptidet a1 viser forskjell på friske individer (control), og individer med ubehandlet (UCD) og behandlet (TCD) cøliaki. EM/N-ratio er antall hukommelsesceller delt på antall naive celler (figur fra referanse nr. 9).

Validering for klinisk bruk

Foreløpige resultater er lovende. De tyder på at testen vil kunne skille personer med cøliaki fra friske med høy grad av sikkerhet. Testen har sitt potensiale ved bruk hos personer med mulig cøliaki der personen er på glutenfri kost uten sikker diagnose. Testen kan i fremtiden også tenkes brukt istendenfor tarmbiopsi, der gastroskopi ikke er ønskelig eller ikke anses nødvendig.

Vi har nylig fått godkjenning fra etisk komité (REK Sør-Øst) for gjennomføring av en blindet studie. Vi har startet med rekruttering og planlegger inklusjon av 40 behandlede cøliakere og 80 kontroller. Kontrollene kan enten være glutensensitive personer uten cøliaki på glutenfri kost, eller personer som tåler gluten. Vi ønsker i første omgang kun å ta for oss personer som er HLA-DQ2 positive. Det skal tas 50 ml blod fra hver deltager. Studien vil kunne gi svar på om tetramertesten er god nok til bruk i klinisk praksis.


Referanser

  1. Ludvigsson JF, Leffler DA, Bai JC, Biagi F, Fasano A, Green PH, et al. The Oslo definitions for coeliac disease and related terms. Gut. 2013 Jan;62(1):43-52. PubMed PMID: 22345659. Pubmed Central PMCID: PMC3440559. Epub 2012/02/22. eng.
  2. Gujral N, Freeman HJ, Thomson AB. Celiac disease: prevalence, diagnosis, pathogenesis and treatment. World journal of gastroenterology : WJG. 2012 Nov 14;18(42):6036-59. PubMed PMID: 23155333. Pubmed Central PMCID: PMC3496881. Epub 2012/11/17. eng.
  3. Karell K, Louka AS, Moodie SJ, Ascher H, Clot F, Greco L, et al. HLA types in celiac disease patients not carrying the DQA1*05-DQB1*02 (DQ2) heterodimer: results from the European Genetics Cluster on Celiac Disease. Human immunology. 2003 Apr;64(4):469-77. PubMed PMID: 12651074.
    Epub 2003/03/26. eng.
  4. Green PH, Cellier C. Celiac disease. The New England journal of
    medicine. 2007 Oct 25;357(17):1731-43. PubMed PMID: 17960014.
    Epub 2007/10/26. eng.
  5. Rubio-Tapia A, Hill ID, Kelly CP, Calderwood AH, Murray JA. ACG clinical guidelines: diagnosis and management of celiac disease. The American journal of gastroenterology. 2013 May;108(5):656-76; quiz 77. PubMed PMID: 23609613. Pubmed Central PMCID: PMC3706994.
    Epub 2013/04/24. eng.
  6. Ludvigsson JF, Bai JC, Biagi F, Card TR, Ciacci C, Ciclitira PJ, et al. Diagnosis and management of adult coeliac disease: guidelines from the British Society of Gastroenterology. Gut. 2014 Aug;63(8):1210-28. PubMed PMID: 24917550. Pubmed Central PMCID: PMC4112432. Epub 2014/06/12. eng.
  7. Sanders DS, Aziz I. Non-celiac wheat sensitivity: separating the wheat from the chat! The American journal of gastroenterology. 2012 Dec;107(12):1908-12. PubMed PMID: 23211856. Epub 2012/12/06. eng.
  8. Raki M, Fallang LE, Brottveit M, Bergseng E, Quarsten H, Lundin KE, et al. Tetramer visualization of gut-homing gluten-specific T cells in the peripheral blood of celiac disease patients. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 2007 Feb 20;104(8):2831-6. PubMed PMID: 17307878. Pubmed Central PMCID: PMC1800789. Epub 2007/02/20. eng.
  9. Christophersen A, Raki M, Bergseng E, Lundin KE, Jahnsen J, Sollid LM, et al. Tetramer-visualized gluten-specific CD4+ T cells in blood as a potential diagnostic marker for coeliac disease without oral gluten challenge. United European gastroenterology journal. 2014 Aug;2(4):268-78. PubMed PMID: 25083284. Pubmed Central PMCID: PMC4114117.
    Epub 2014/08/02. eng.
NGF
Opphavsrett: ©Norsk gastroenterologisk forening
Ansvarlig redaktør: Stephan Brackmann
Webmaster og design: www.webpress.no
Følg oss på: Twitter og Facebook