Chronische spontane Urtikaria (CSU) ist eine Hauterkrankung, deren klinisches Bild von Quaddeln und/oder Angioödemen mit starkem Juckreiz geprägt ist. Diese Symptome treten spontan wiederkehrend in einem Zeitraum von mindestens sechs Wochen auf. Die Diagnose wird meist durch die imponierende Klinik, sowie eine entsprechende Anamnese gestellt und eine symptomatische Therapie wird durch die Gabe von hochdosierten H1-Antihistaminika der zweiten Generation, Omalizumab und/oder Ciclosporin A durchgeführt. Die genaue Pathophysiologie der CSU ist bis heute nicht bekannt, doch vor allem autoallergische Mechanismen, also die Aktivierung und anschließende Degranulation mit Mediatorfreisetzung von Mastzellen durch autoreaktives IgE, spielen in CSU Patienten eine entscheidende Rolle bei der Entstehung der Symptome. Ziel dieser Arbeit ist die genauere Untersuchung des IgE von CSU Patienten hinsichtlich der Autoreaktivität und der damit verbundenen Eigenschaft der Lipophilie, um ein besseres Verständnis der Erkrankung und insbesondere der pathophysiologischen Mechanismen zu erlangen. Zur Quantifizierung und Identifizierung der IgE Autoantigene, sowie zur Bestimmung des gesamt autoreaktiven IgE Serumspiegels wurde eine systematische Auto-IgEome Analyse mittels Protein-Mikroarray durchgeführt. Es folgte die Bestimmung von Serumspiegeln des neu identifizierten, CSU-spezifischen IgE-Autoantikörpers IgE-anti-IL-24 in einer großen Studienpopulation mithilfe eines IgE-anti-IL-24 Tests. Durch Degranulationstests mit Mastzellen (aus peripheren CD34+ Stammzellen differenziert) wurde die Fähigkeit zur Mastzellaktivierung durch IgE-anti-IL-24 überprüft. Die Lipophilie des IgE von CSU Patienten wurde mit einem neuen IgE-Lipophilie Test mit der Lipophilie des IgE von gesunden Kontrollpersonen verglichen. Die Ergebnisse der Auto-IgEome Analyse zeigten, dass IgE von CSU Patienten etwa sechsfach mehr Autoantigene und andere Autoantigene als das IgE von gesunden Kontrollpersonen erkennt und im Duchschnitt 60% des Serum-IgE der CSU Patienten autoreaktiv ist. IgE-anti-IL-24 kann, wenn es auf der Oberfläche von Mastzellen gebunden ist und Interleukin-24 (IL-24) präsent ist, zur Mastzelldegranulation führen. Zudem ist IgE-anti-IL-24 ein geeigneter Krankheitsmarker der CSU und korreliert mit der Krankheitsaktivität. Erhöhte Lipophilie, gegenüber dem IgE von gesunden Kontrollpersonen, ist eine Eigenschaft des IgE von CSU Patienten. Die beiden untersuchten Eigenschaften Autoreaktivität und Lipophilie des IgE konnten durch eine Korrelation in Verbindung gebracht werden, wodurch IgE-Lipophilie als ein Marker für IgE-Autoreaktivität genutzt werden könnte. Diese Ergebnisse können die Grundlage für neue gezielte Therapien oder diagnostische Tests legen. Insgesamt konnte durch diese Arbeit ein wesentlicher Beitrag zum Verständnis der immunologischen Dysfunktionen in der Pathophysiologie der CSU und anderen Erkrankungen mit autoallergischen Mechanismen geleistet werden.
Chronic spontaneous urticaria (CSU) is a skin disease related to autoreactive IgE in at least a subgroup of patients. The efficacy of omalizumab (anti-IgE) and increased IgE levels in patients with CSU suggest autoallergic mechanisms. However, the nature of this autoreactive IgE remains poorly characterized. This investigation had following objectives: first, to quantify autoreactive IgE from CSU patients; second, to identify autoallergic targets of IgE in those patients; third, to compare the target patterns with targets of IgE from healthy controls, and fourth, to investigate the physiochemical nature of autoreactive IgE. IgE autoreactivity was assessed in sera from seven CSU and seven healthy donors by using protein microarray analyses. Autoantigen recognition patterns were identified using principal component analysis (PCA) and heatmap visualization. Sera of 1062 patients with CSU and 482 healthy control subjects were tested in an IgE-anti–IL-24–specific ELISA to investigate the association of IgE-anti-IL-24 with CSU. IgE-Lipophilicity of 232 CSU patients and 173 healthy controls was assessed in an IgE-Lipophilicity Assay using NanoOrange reagent. More than 200 IgE autoantigens were found in patients with CSU that were not found in control subjects. CSU autoreactive IgE differed from healthy control IgE by recognizing different and more autoantigens (226 vs. 34; P = 0.01). The autoreactive proportion of IgE from the CSU patients was 62% ± 37%, 1000-fold higher than that of healthy controls 0.03% ± 0.008% (P = 0.0006). Of the 31 IgE autoantigens detected in more than 70% of patients, eight were soluble or membrane bound and expressed in the skin. Of these, only IgE autoantibodies to interleukin-24 (IL-24) were found in all patients with CSU. In vitro studies showed that IL-24 is able to lead to release of histamine from human mast cells sensitized with purified IgE from patients with CSU but not from control subjects. By using ELISA, mean ± SD levels of IgE-anti–IL-24 were 0.52 ± 0.24 IU/ml in patients with CSU and 0.27 ± 0.08 IU/ml in control subjects, with 80% of patients with CSU but only 20% of control subjects having levels greater than 0.33 IU/ mL (P < .0001). IgE-anti–IL-24 showed acceptable predictive properties for CSU, with a likelihood ratio of 3.9. Clinically, IgE-anti–IL-24 levels showed an association with disease activity. For lipophilic IgE, the median (with 10–90% percentiles) serum level was 39% (38–40%) in 232 CSU patients, 1.4-fold higher than the 28% (26–29%) of 173 healthy controls (P < 0.0001). Furthermore, lipophilicity correlated with autoreactivity (r = 0.8; P < 0.0001), connecting these two observed features. We believe that these novel observations about CSU autoreactive IgE, particularly the finding that it is more lipophilic than that of IgE from healthy individuals will lead to the development of new diagnostic tests and therapies for autoreactive IgE-mediated diseases.
