Anti-Neutrophile cytoplasmatische Antikörper (ANCA) verursachen durch Bindung an und Aktivierung von neutrophilen Granulozyten und Monozyten eine nekrotisierende Inflammation der kleinen Blutgefäße. Dieses seltene Erkrankungsbild wird als ANCA-assoziierte Vaskulitis (AAV) bezeichnet, betrifft häufig die Nieren und kann zu einem raschen, lebensbedrohlichen Verlust der Organfunktion führen. Aufgrund des unbehandelt tödlichen und schubartigen Verlaufs ist eine starke, langfristige immunsuppressive Therapie erforderlich. Diese ist jedoch mit potenziell schweren Nebenwirkungen, insbesondere Infektionen, verbunden und ist hauptverantwortlich für Morbidität und Mortalität. Bisher fehlen nicht-invasive Biomarker, die die Krankheitsaktivität verlässlich und seriell bestimmen, um den individuellen Therapiebedarf festzulegen. Die durchflusszytometrische Analyse von Urin-Leukozyten findet zunehmend Verwendung in der Untersuchung inflammatorischer Nierenerkrankungen, ist jedoch bei AAV bisher nicht etabliert. Unter der zentralen Hypothese, dass Urin-T Zellen das renal inflammatorische Milieu reflektieren und einen verlässlichen Biomarker für Krankheitsaktivität darstellen, wurden über einen Zeitraum von 2 Jahren an 4 internationalen Zentren 87 AAV-Patient:innen eingeschlossen und T Zell Populationen durchflusszytometrisch in Blut und Urin analysiert. Diese Ergebnisse wurden mit Parametern der klinischen Routine, histopathologischen Befunden und Daten aus der Langzeitbeobachtung verglichen. Es zeigte sich, dass die Anzahl von Urin-T Zellen, insbesondere CD3+ und Treg, bei renal aktiver Vaskulitis signifikant erhöht ist und die Krankheitsaktivität mit verlässlichen Biomarkereigenschaften bestimmen kann. Diese zeigten bessere Sensitivitäts- und Spezifitätswerte als traditionelle und neuartige Marker. Darüber hinaus fand sich eine Diskordanz zwischen den T Zell Subpopulationen in Blut und Urin sowie ein Zusammenhang zwischen Urin Zellzahl und histopathologischem Aktivitätsgrad. In der Langzeitbeobachtung war anhand der Treg und TH17 Zellzahl bei akut Erkrankten die Prädiktion des klinischen Ansprechens, bzw. bei stabiler Erkrankung das Auftreten von erneuten Krankheitsschüben möglich. Zusammengefasst bieten Urin T Zellen verlässliche Biomarkereigenschaften für die Bestimmung der renalen Krankheitsaktivität und haben dabei prognostischen Wert. Diskordante T Zell Populationen in Blut und Urin sowie die Assoziation zwischen histopathologischem Aktivitätsgrad und Urin T Zellzahl legen nahe, dass Urin-T Zellen die renale Inflammation spezifisch reflektieren. Daher stellt die durchflusszytometrische Quantifizierung von Urin-T Zellen einen vielversprechenden nicht-invasiven Biomarker für die renale Krankheitsaktivität bei AAV dar. Zur Validierung dieser Ergebnisse und als erster Schritt in Richtung einer Verwendung bei der Diagnosestellung und Prädiktion von renalen Schüben folgte die prospektive PRE-FLARED Studie, deren Ergebnisse aktuell noch ausstehen.
Anti-neutrophil cytoplasmic antibodies (ANCA) cause necrotizing inflammation of small blood vessels through binding to and consequent activation of neutrophils and monocytes. This rare disease, known as ANCA-associated vasculitis (AAV), often affects the kidneys, leading to a rapid, life-threatening loss of organ function. As the disease is fatal if left untreated, strong immunosuppressive therapy is required. However, AAV often shows a relapsing course and, therefore, requires prolonged treatment. This long-term immunosuppression is associated with severe side effects, especially infections which are mainly responsible for morbidity and mortality. Non-invasive biomarkers to reliably monitor disease activity, establish individual need for treatment and enable individually tailored treatment are still lacking. Flow cytometric analysis of urinary leukocytes is increasingly used in the investigation of inflammatory kidney diseases but has not yet been described in detail for AAV. Therefore, the hypothesis of this study was that urinary T cells reflect the renal inflammatory milieu and represent a reliable biomarker for disease activity. Over a period of 2 years, 87 AAV patients from 4 international centers were recruited and T cell populations in blood and urine were analyzed by flow cytometry. These results were compared with routine clinical parameters, histopathologic findings, and data from long-term follow-up. Patients with active renal vasculitis showed significantly increased urinary T cells, especially CD3+ and Treg. These could reliably determine disease activity and showed better biomarker characteristics than traditional and novel markers. Furthermore, there were discordant proportions of T cell subpopulations in blood and urine as well as an association between urinary cell count and histopathologic level of activity. Lastly, long-term observation showed that Treg and TH17 cell count allowed prediction of clinical response in active patients and the occurrence of new relapses in patients with stable disease. In summary, urinary T cells offer reliable biomarker properties for the determination of renal disease activity and have prognostic value. Discordant T cell populations in blood and urine and the association between urinary T cell count and vasculitis activity on histopathologic analysis indicate, that T cells in urine reflect renal inflammation. Thus, flow cytometric quantification of urinary T cells represents a promising non-invasive biomarker for renal disease activity in AAV. The prospective PRE-FLARED follow-up study investigating patients in stable remission could represent a first step towards validation of these results and establishment of this marker for diagnosis and prediction of renal relapses.
