UvA-DARE (Digital Academic Repository) The human immune response to Rh antigens Dohmen, S.E. Link to publication Citation for published version (APA): Dohmen, S. E. (2008). The human immune response to Rh antigens General rights It is not permitted to download or to forward/distribute the text or part of it without the consent of the author(s) and/or copyright holder(s), other than for strictly personal, individual use, unless the work is under an open content license (like Creative Commons). Disclaimer/Complaints regulations If you believe that digital publication of certain material infringes any of your rights or (privacy) interests, please let the Library know, stating your reasons. In case of a legitimate complaint, the Library will make the material inaccessible and/or remove it from the website. Please Ask the Library: http://uba.uva.nl/en/contact, or a letter to: Library of the University of Amsterdam, Secretariat, Singel 425, 1012 WP Amsterdam, The Netherlands. You will be contacted as soon as possible. UvA-DARE is a service provided by the library of the University of Amsterdam (http://dare.uva.nl) Download date: 02 Jan 2018
Samenvatting Ieder mens is anders en toch verschillen we onderling niet zo veel in vergelijking tot andere organismen. Zo is het ook met bloedgroepen. Velen van ons delen dezelfde bloedgroep maar tussen mensen met verschillende bloedgroepen kan er een wezenlijk en levensbelangrijk verschil zitten. Naast (de meest bekende) ABO bloedgroep bestaan er nog vele andere bloedgroepsystemen waarvan het Rhesus bloedgroep systeem er één is. Deze bloedgroep wordt bepaald door de Rhesus eiwitten die op de rode bloedcel tot expressie komen; de RhD en RhCcEe eiwitten. Het RhCcEe eiwit brengt vier verschillende antigenen tot expressie; ce, Ce, ce en CE. RhD brengt alleen het D antigen tot expressie, er bestaat geen 'd' antigen. Er bestaan echter wel heel veel varianten van het D antigen. De Rhesus eiwitten worden gecodeerd door de RHCE en RHD genen. Door hun unieke rangschikking op chromosoom 1 kunnen zij onderling nucleotiden, of zelfs hele stukken van het gen, uitwisselen. Dit leidt tot de vele varianten van het D antigen. Het RhD eiwit is het meest immunogeen na de ABO eiwitten. Dit komt doordat er geen antithetisch 'd' antigen bestaat en het RhD eiwit maar liefst 37 aminozuren verschilt ten opzichte van de RhCcEe eiwitten. Het immuunsysteem van personen die het RhD eiwit missen zal derhalve geactiveerd worden wanneer het in contact komt met rode bloedcellen waarop het RhD eiwit zit. In mindere mate gebeurt dit ook met het immuunsysteem van personen die in aanraking komen met rode bloedcellen met een ander RhCcEe eiwit dan dat zij zelf hebben. De zo gevormde antistoen worden anti-d, anti-c, anti-c, anti-e of anti-e genoemd. De vorming van deze antistoen kan leiden tot de afbraak van rode bloedcellen waarop de overeenkomstige Rhesus antigenen aanwezig zijn. Bij personen die een bloedtransfusie hebben gehad met bloed van een niet overeenkomstige Rhesus bloedgroep kunnen daarop levensbedreigende afweer reacties krijgen. Bij auto-immune hemolytische anemie zijn anti-d antistoen die de patiënt tegen zijn eigen RhD eiwit vormt, vaak de oorzaak van de afbraak van zijn eigen rode bloedcellen. Een bekender probleem van anti-rhesus 147
antistoen zien we bij D-negatieve vrouwen die zwanger zijn van een D-positief kind. Meestal wordt in de eerste zwangerschap anti-d opgewekt waarna het tot bloedafbraak kan leiden in de D-positieve foetussen van volgende zwangerschappen. Deze kinderen worden bestempeld als Rhesus-kindjes, die bij de geboorte anemisch zijn en snel icterisch worden. We spreken dan van hemolytische ziekte van de foetus en pasgeborene. In ernstige gevallen is er sprake van kernicterus met neurologische schade en hydrops foetalis wat kan leiden tot de dood. Sinds de jaren '60 krijgen D-negatieve zwangere vrouwen anti-d toegediend. Het verandert het immuunsysteem van de vrouw dusdanig dat zij zelf geen anti-d meer gaat vormen wanneer zij zwanger is van een D-positief kind. De werking van deze immunoprofylaxe is nog niet geheel opgehelderd. Het anti-d wordt bereid uit plasma van D- negatieve personen die zich vrijwillig hebben laten inenten met D-positief bloed waarop zij hoge titers anti-d gaan vormen. Hyperimmunisatie wordt in Nederland (bijna) alleen nog maar toegepast bij D-negatieve vrouwen die ooit in het verleden een primaire immuunrespons tegen D hebben ontwikkeld. Dit laat direct het probleem zien: door de afname van het aantal D-negatieve vrouwen die een primaire anti-d immuun respons hebben, zijn er steeds minder vrouwen die gehyperimmuniseerd kunnen worden wat leidt tot schaarste van de anti-d immunoprofylaxe. Er zijn in de afgelopen jaren wel recombinante preparaten gemaakt en getest maar nog geen daarvan voldoen aan de eisen om het polyclonale humane anti-d preparaat te vervangen. In dit proefschrift worden studies beschreven waarin de moleculaire, cellulaire en individuele eigenschappen van de anti-d immuun respons (en anti-rhesus in het algemeen) zijn onderzocht, met als doel meer inzicht te verschaen in de immunisatie tegen Rhesus antigenen om zo de immunisatie beter te kunnen voorkomen of te bestrijden en de hyperimmunisatie te kunnen bevorderen. In hoofdstuk 1 wordt een algemene inleiding gegeven over bloedtransfusie, het Rhesus bloedgroep systeem, de basisprincipes van de immuunrespons en meer speciek de bestaande kennis op dit gebied in verband met anti-rhesus immunisatie. In hoofdstuk 2 wordt een nieuwe techniek beschreven waarin we de B lymfocyten van een anti-d donor uit het bloed isoleren en deze kweken waarna we de antigen-specieke B cellen kunnen isoleren en onderzoeken. Niet alleen is dit een nieuwe en elegante methode om antigen-specieke antistoen te analyseren maar ook om ze te produceren. Bovendien bevestigen wij in deze studie de reeds bestaande hypothese dat anti-d antistoen 148
gecodeerd worden door een beperkte groep immunoglobuline genen van de zware keten, de IGHV3s genen. Deze hypothese was echter, net als in onze studie, gebaseerd op het antistof repertoire van hyperimmune anti-d donoren of op die van articiele phage display banken. Een phage display bank is een techniek om het antistof gen-repertoire van een individu in bacterie-specieke virus deeltjes (phages)te cloneren en vervolgens daaruit de gewenste anti-rhesus-specieke antistoen te selecteren met behulp van rode cellen die de overeenkomstige Rhesus eiwitten tot expressie brengen. In hoofdstuk 3 beschrijven we voor het eerst de analyse van een phage display bank van een vrouw met een primaire anti-d respons die daarnaast ook anti-c en anti-g (een speciaal soort anti-rhesus)produceerde. In hoofdstuk 4 beschrijven we de analyse van een phage display bank van een andere vrouw die een primaire anti-e respons had. In beide hoofdstukken laten we zien dat de IGHV3s beperking ook bij een primaire immunisatie aanwezig is en bovenal dat deze niet beperkt is tot anti-d maar tot alle anti-rhesus antistoen. In hoofdstuk 5 beschrijven we de analyse van 2 phage display banken die gemaakt zijn van de lymfocyten van een hyperimmune anti-d donor die ondanks immunisatie dalende anti-d titers had. In deze vrouw waren de zware-keten-genen niet enkel tot IGHV3s beperkt, maar waren de geselecteerde genen zelfs clonaal gerelateerd. Bovendien lieten we een beperking zien van het reactie patroon van de T lymfocyten van deze donor met verschillende Rhesus peptiden. Hoewel dit een causaal verband suggereert, mag dat op basis van onze studie niet geconcludeerd worden. De studie die beschreven wordt in hoofdstuk 2 laat nog iets bijzonders zien: de geselecteerde anti-d specieke B lymfocyten produceerden voornamelijk IgM en niet, zoals verwacht, IgG. Het onderzoek naar de herkomst van deze cellen wordt beschreven in hoofdstuk 6. Wij laten voor de eerste keer zien dat er een aanzienlijke hoeveelheid anti-d specieke CD27 (een marker voor B cel memory)igm + B lymfocyten bestaan in hyperimmune donors. Hun percentage is negatief gerelateerd aan de anti-d titer. Dit fenomeen wordt in hyperimmune anti-d donors gezien en ook in hyperimmune anti-tetanus donors en maakt waarschijnlijk deel uit van de B cel homeostase in hyperimmunisatie. D-negatieve personen reageren verschillend op het contact met D-positieve rode bloed cellen. Ongeveer 20% van deze mensen maken nooit anti-d en van de mensen die wel een respons ontwikkelen zijn er 25% die niet gehyperimmuniseerd kunnen worden. Ondanks dat D-negatieve zwangere vrouwen de anti-d immunoprofylaxe krijgen, zijn er nog steeds 149
vrouwen die wel een anti-d respons ontwikkelen. De basis van deze verschillende anti-d immuun responsen is nog niet goed begrepen. In hoofdstuk 7 hebben we drie genetische systemen onderzocht die bij de afweer betrokken zijn: de HLA-DRB1 antigenen, de Fcγreceptor polymorsmen en een IGHV -insert polymorsme. We bewijzen hier voor het eerst dat het HLA-DRB1*15 antigen signicant betrokken is in het ontwikkelen van een hyperimmune anti-d respons. Ten slotte worden de bevindingen uit de voorgaande studies in hoofstuk 8 bediscussieerd en in het perspectief geplaatst van onze huidige kennis van de moleculaire, cellulaire en individuele eigenschappen van de anti-rhesus immuun respons. Tevens worden er voorstellen gedaan voor verder onderzoek. 150