Lexikon der Medizinischen Laboratoriumsdiagnostik
Autoren
W. Stöcker

Autoantikörper gegen Granulozytenzytoplasma

Autoantikörper gegen Granulozytenzytoplasma
Synonym(e)
ANCA; ANCA (atypische); cANCA; pANCA; antineutrophile zytoplasmatische Antikörper; Autoantikörper gegen Zytoplasma der neutrophilen Granulozyten, zytoplasmatischer und perinukleärer Typ
Englischer Begriff
antineutrophil cytoplasmic antibodies
Definition
Autoantikörper gegen Zytoplasmabestandteile der neutrophilen Granulozyten. Entsprechend dem mikroskopischen Bild, das sich im indirekten Immunfluoreszenztest ergibt, unterscheidet man 2 Typen: cANCA (zytoplasmatischer Typ) und pANCA (perinukleärer Typ). Hauptzielantigen der cANCA ist die Proteinase 3, daneben reagieren Antikörper gegen BPI und manchmal auch gegen Myeloperoxidase (MPO) mit diesem Bild. Das pANCA-Muster zeigen Autoantikörper gegen Myeloperoxidase, Autoantikörper gegen Elastase, Kathepsin G, Laktoferrin, Lysozym, β-Glukuronidase, Azurocidin, LAMP2, α-Enolase und Defensin.
Pathophysiologie
Die pathogenetische Rolle der ANCA ist bis heute nicht abschließend geklärt.
Untersuchungsmaterial
Probenstabilität
Autoantikörper sind bei +4 °C bis zu 2 Wochen lang beständig, bei −20 °C über Monate und Jahre hinweg.
Analytik
Die Diagnostik der Autoantikörper gegen Granulozytenzytoplasma stützt sich primär auf den indirekten Immunfluoreszenztest (IIFT, mit unfixierten oder auf verschiedene Weise fixierten Granulozyten oder immortalisierten Leukämiezellen sowie mit Antigendots als Substraten; Immunfluoreszenz, indirekte), sie wird durch einen monospezifisch Enzymimmunoassay (Enzyme-linked Immunosorbent Assay, Chemilumineszenz-Immunoassays) und Immunblot sinnvoll ergänzt. Standardsubstrate für die Immunfluoreszenz sind Ethanol- und Formaldehyd-fixierte humane Granulozyten. Auf Ethanol-fixierten Granulocyten lassen sich mindestens 2 Fluoreszenzmuster unterscheiden: zum einen eine körnige Fluoreszenz, die sich im Wesentlichen gleichmäßig über das gesamte Zytoplasma der Granulozyten verteilt und die Zellkerne freilässt (cANCA: cytoplasmatisches Muster) (im Bild: cANCA, Substrat humane Granulozyten, Ethanol-fixiert):
Zum anderen eine vorwiegend glatte, z. T. auch feinkörnige Fluoreszenz, die sich bandförmig um die Zellkerne der Granulozyten windet (pANCA: perinukleäres Muster) (im Bild: pANCA, Substrat humane Granulozyten, Ethanol-fixiert):
Das cANCA-Muster wird im Wesentlichen durch Antikörper gegen Proteinase 3 (das Enzym ist in den zytoplasmatischen Granula der Neutrophilen lokalisiert) verursacht. Ethanol- und Formaldehyd-fixierte Granulozyten reagieren mit Antikörpern gegen Proteinase 3 in gleicher Weise. Das perinukleäre Fluoreszenzmuster der pANCA entsteht dadurch, dass deren Antigene während der Inkubation mit dem Patientenserum aus den Granula an die Kernmembran diffundieren, zu der sie eine hohe Affinität besitzen. Die pANCA reagieren, mit Ausnahme von u.a.Anti-Myeloperoxidase, in der Regel nur auf Ethanol-fixierten Granulozyten mit dem beschriebenen Muster. Auf Formaldehyd-fixierten Granulocyten ist bei Antikörpern gegen MPO, dem Hauptzielantigen der pANCA, jedoch eine deutlich körnige Fluoreszenz im Zytoplasma der Zellenfestzustellen, da das Antigen durch das Formalin an die Granula fixiert wird und nicht zur Kernmembran diffundieren kann. Die mit Colitis ulcerosa und primär-sklerosierender Cholangiitis (PSC) assoziierten pANCA reagieren dagegen zumeist gar nicht mit Formalin-fixierten Granulozyten, sondern nur mit Ethanol-fixierten Granulozyten, das entsprechende Zielantigen ist in der Regel an DNA gebundenes Laktoferrin (DNA-ANCA). Spezielle, durch hohe Salzkonzentrationen depletierte und selektiv mit Laktoferrin beaufschlagte Granulozytensubstrate reagieren spezifisch mit den Seren von Patienten mit Colitis ulcerosa und mit primär-sklerosierender Cholangiitis, was sich diagnostisch nutzen lässt.
Die indirekte Immunfluoreszenz ist ein Globaltest, der im Prinzip sämtliche Autoantikörper gegen Granulozyten erfasst – wenn sie in ausreichender Konzentration vorliegen: Zur Sicherheit werden parallel einige (empfindlichere) ELISA zur Bestimmung der Anti-PR3- und der Anti-MPO-Antikörper eingesetzt. Während cANCA durch die indirekte Immunfluoreszenz unmittelbar identifiziert werden können, lassen sich pANCA am Mikroskop nicht exakt differenzieren. Um herauszufinden, gegen welches dieser einzelnen Antigene die pANCA gerichtet sind, verwendet man Testsubstrate mit definierten Einzelantigenen. Gelegentlich findet man mit der Immunfluoreszenz pANCA, die aber mit keinem der aufgezählten Antigene reagieren: Offensichtlich sind noch nicht alle relevanten Antigen-Antikörper-Systeme entdeckt.
Zur Abgrenzung von ANA (Autoantikörper gegen Zellkerne) werden zusätzlich die Substrate HEp-2-Zellen und Primatenleber angesetzt. Auf der Primatenleber findet man die Zellkerne der Hepatozyten und die in den Sinusoiden enthaltenen Granulozyten im selben Blickfeld und man kann oft sogar erkennen, ob ANA und pANCA gleichzeitig im selben Serum vorliegen: Die Granulozyten fluoreszieren dann deutlich heller als die Hepatozytenkerne. Es gibt auch Substrate aus HEp-2-Zellen, die mit Granulozyten überschichtet wurden, sodass sich der gleiche Effekt ergibt: mikroskopische Beurteilung der Autoantikörper gegen Zellkerne und gegen Granulozyten im selben Blickfeld.
Referenzbereich
Negativ.
Diagnostische Wertigkeit
Die cANCA weisen eine hohe Sensitivität und Spezifität für die Granulomatose mit Polyangiitis (GPA, früher bezeichnet als Wegener-Granulomatose) auf (Prävalenz ca. 90 %), die Titerhöhe korreliert. Immunfluoreszenz wird inzwischen durch moderne Anti-PR3-ELISA-Systeme übertroffen (95 %), die Kombinationen aus nativen und rekombinanten Antigensubstraten einsetzen. cANCA können in seltenen Fällen aber auch bei mikroskopischer Arteriitis und Polyarteriitis nodosa nachgewiesen werden. Das Vorkommen weiterer Zielantigene (z. B. „bactericidal permeability increasing protein“, BPI) neben PR3 wird diskutiert.
Die pANCA, Autoantikörper gegen perinukleäres Granulozytenzytoplasma, die durch Antikörper gegen Myeloperoxidase induziert werden, sind hauptsächlich mit mikroskopischer Polyangiitis (Prävalenz ca. 60 %) und pauci-immuner nekrotisierender Glomerulonephritis (Prävalenz 65–90 %) assoziiert. Daneben treten Autoantikörper gegen Myeloperoxidase bei klassischer Polyarteriitis nodosa und eosinophiler Granulomatose mit Polyangiitis (EGPA, früher bezeichnet als Churg-Strauss-Syndrom) auf. Sehr selten kommen MPO-ANCA bei systemischem Lupus erythematodes und rheumatoider Arthritis vor.
Eine wichtige Rolle spielt der Nachweis der pANCA (IgA und IgG, Antigen formalinsensibel, DNA-ANCA) auch bei der serologischen Differenzialdiagnostik der chronisch-entzündlichen Darmerkrankungen Colitis ulcerosa (CU, Prävalenz ca. 67 %) und Morbus Crohn (MC; Prävalenz ca. 7 %). Mit Laktoferrin angereicherte Granulozyten reagieren bei CU in 72 % der Fälle (MC 3 %, gesunde Blutspender 0 %, sowie PSC 42 %). Für die Kombination der beiden unterschiedlichen Substrate werden Sensitivitäten von 87 % (CU) und 54 % (PSC) erreicht.
Literatur
Damoiseaux J, Buschtez M, Steller U, Zerbe B, Rosemann A, Fechner K, Schlumberger W, Cohen Tervaert JW, Stöcker W (2007) EUROPLUSTM ANCA BIOCHIP Mosaic: MPO and PR3 antigen dots improve the detection of ANCA by indirect immunofluorescence. In: Conrad K et al (Hrsg) From etiopathogenesis to the prediction of autoimmune diseases: relevance of autoantibodies, Bd 5. Pabst Science Publishers, Lengerich, S 485–486
Damoiseaux J, Dähnrich C, Rosemann A, Probst C, Komorowski L, Stegeman CA, Egerer K, Hiepe F, Paassen PV, Stöcker W, Schlumberger W, Tervaert JWC (2009) A novel ELISA using a mixture of human native and recombinant proteinase-3 significantly improves the diagnostic potential for ANCA-associated vasculitis. Ann Rheum Dis 68:228–233CrossRefPubMed
Gross WL (1995) Antineutrophil cytoplasmic autoantibody testing in vasculitides. Rheum Dis Clin N Am 21:987–1011
Komorowski L, Teegen B, Probst C, Schlumberger W, Stöcker W (2009) ELISA for the detection of autoantibodies against DNA-bound lactoferrin in ulcerative colitis. In: Conrad K et al (Hrsg) From pathogenesis to the therapy of autoimmune diseases. Pabst Science Publishers, Lengerich, S 474–475
Teegen B, NiemannS PC, Schlumberger W, Stöcker W, Komorowski L (2009) DNA-bound lactoferrin ist he major target for antineutrophil perinuclear cytoplasmic antibodies in ulcerative colitis. Ann N Y Acad Sci 1173:161–165CrossRefPubMed
Van der Woude FJ et al (1985) Autoantibodies against neutrophils and monocytes: tool for diagnosis and a marker of disease activity in Wegener’s granulomatosis. Lancet 1:425–429CrossRefPubMed