Eine Abstoßung ist eine gefürchtete Komplikation nach Nierentransplantation. Die klinischen Symptome sind unspezifisch, wie auch Serum-Kreatinin als wichtigster Laborparameter zur Verlaufskontrolle. Die Diagnose gelingt bis heute nur histologisch nach Biopsie. CD8 T-Zellen und Tubulusepithelzellen (TEC) sind an den pathologischen Prozessen der Nierentransplantat-Abstoßung beteiligt. Ihre Zellpopulationen sind im Urin messbar und Biomarker-Kandidaten für das Monitoring von transplantierten Patienten.
Methodik: CD8 T-Zellen (DAPI– CD3+ CD8+), proximale TEC (CD10+ Cytokeratin intrazellulär+) und distale TEC (EPCAM+ Cytokeratin intrazellulär+) wurden mittels Durchflusszytometrie im Urin von Patienten nach Nierentransplantation bestimmt. In einer Längsschnittkohorte (n = 31) wurden Patienten mit „Guter Transplantatunktion“ (engl. Good Graft Function) und „Verzögerter Transplantatfunktion“ (engl. Delayed Graft Function“) bis zu 110 Tage nach Transplantation untersucht. In einer Querschnittskohorte (n = 63) wurden Patienten mit Verdacht auf Abstoßung biopsiert und anhand der Histologie in die Gruppen T-Zell-vermittelte Rejektion (TCMR), Antikörper-vermittelte Rejektion (ABMR) und keine Rejektion (No RX) eingeteilt. Die Zellzahlen wurden mit Banff-Scores korreliert. Des Weiteren wurde eine klinisch unauffällige Kontrollgruppe analysiert.
Ergebnisse: Patienten mit Delayed Graft Function hatten an Tag 6-10 postoperativ mehr CD8 T-Zellen im Urin als die Vergleichsgruppe (p < 0,5). Interstitielle Entzündung und Tubulitis im Transplantat korrelierten mit CD8 T-Zellen im Urin (interstitielle Entzündung: Spearman r = 0,73; p < 0,001; Tubulitis: Spearman r = 0,48; p < 0,05). Patienten mit TCMR hatten mehr CD8 T-Zellen als Patienten mit ABMR (p < 0,05). Bei No RX waren die TEC höher als bei TCMR (p < 0,01), ABMR (CD10+ TEC: p < 0,001; EPCAM+ TEC: p < 0,01) und der Kontrollgruppe (CD10+ TEC: p < 0,0001; EPCAM TEC: p < 0,001). Der beste Biomarker zur Detektion von Abstoßung waren CD10+ TEC mit einer Spezifität von 100% und einer Sensitivität von 72% (Cut-Off: <642 Zellen/100 ml; AUC = 0,91).
Schlussfolgerung: CD8 T-Zellen und TEC sind potenzielle Urin-Biomarker zur Verlaufskontrolle nach Nierentransplantation. Sie zeigten gute Ergebnisse zur Detektion von Delayed Graft Function und Transplantatabstoßung. Möglicherweise erzielen die Zellen in Kombination mit anderen Biomarkern noch bessere Ergebnisse. Zur Validierung dieser explorativen Studie sind größere Patientenzahlen erforderlich.
Rejection is a feared complication after kidney transplantation. The clinical symptoms are non-specific, as is serum creatinine as the most important laboratory parameter for monitoring. To date, the diagnosis is only possible histologically after a biopsy. CD8 T cells and tubular epithelial cells (TEC) are involved in the pathological processes of renal graft rejection. The cell populations can be measured in urine and are biomarker candidates for monitoring transplanted patients.
Methods: The presence of CD8 T cells (DAPI– CD3+ CD8+), proximal TEC (CD10+ Cytokeratin intracellular+) and distal TEC (EPCAM+ Cytokeratin intrazellular+) in the urine of patients after kidney transplantation was determined using flow cytometry. The technique of flow cytometry was used for the measurement. In a longitudinal cohort (n = 31), patients with “good graft function“ and “delayed graft function“ were examined up to 110 days after transplantation. In a cross-sectional cohort (n = 63) patients suspected of rejection were biopsied and divided into the groups T cell-mediated rejection (TCMR), Antibody-mediated rejection (ABMR) and No Rejection (No RX). The cell numbers were correlated with Banff-Scores. A clinically normal control group was also analyzed.
Results: Patients with delayed graft function had more CD8 T cells in the urine than the comparison group on day 6-10 postoperatively (p < 0,05). Interstitial inflammation and tubulitis in the graft correlated with CD8 T cells in the urine (interstitial inflammation: Spearman r = 0,73; p < 0,001; tubulitis: Spearman r = 0,48; p < 0,05). Patients with TCMR had more CD8 T cells than patients with ABMR (p < 0,05). No RX had more TEC than TCMR (p < 0,01), ABMR (CD10+ TEC: p < 0,001; EPCAM+ TEC: p < 0,01) and the control group (CD10+ TEC: p < 0,0001; EPCAM TEC: p < 0,001). The best biomarker for the detection of rejection were CD10+ TEC with a specificity of 100% and a sensitivity of 72% (cut-off: <642 Zellen/100 ml; AUC 0,91).
Conclusion: CD8 T cells and TEC are potential urine biomarkers for follow-up after kidney transplantation. They showed good results for the detection of delayed graft function and graft rejection. In combination with other biomarkers, the cells may achieve even better results. Larger numbers of patients are required to validate this explorative study.
