@phdthesis{Lauruschkat2023,
  author    = {Lauruschkat, Chris David},
  title     = {Entwicklung funktioneller Immunassays zur Detektion der humanen Immunantwort auf das opportunistische Pathogen \(Aspergillus\) \(fumigatus\)},
  doi       = {10.25972/OPUS-31983},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-319835},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2023},
  abstract  = {Aspergillus fumigatus ist ein opportunistisches fungales Humanpathogen, das ein breites Erkrankungsspektrum von der invasiven Aspergillose (IA) in immunkompromittierten Patienten bis zu einer Reihe von Hypersensitivit{\"a}tserkrankungen in immunkompetenten Individuen hervorrufen kann. Die Diagnostik f{\"u}r A. fumigatus assoziierte Krankheitsbilder beruht auf mehreren diagnostischen Tests, die auch in ihrer Kombination oft zu sp{\"a}ten und unzuverl{\"a}ssigen Diagnosen f{\"u}hren, was wiederum zu einer suboptimalen Patientenversorgung, erh{\"o}hter Mortalit{\"a}t und gesteigerten Kosten f{\"u}r das Gesundheitssystem f{\"u}hrt. Es besteht daher die unbedingte Notwendigkeit, neue und bessere diagnostische Tests zur Detektion von A. fumigatus zu entwickeln. T Zell Assays sind vielversprechende, innovative diagnostische Tests, die bereits f{\"u}r andere Infektionskrankheiten in der Routinediagnostik eingesetzt werden. Erste Versuche wurden bereits unternommen, diese Assays auch f{\"u}r A. fumigatus assoziierte Erkrankungen einzusetzen. Die g{\"a}ngigsten, auf mononukle{\"a}ren Zellen des peripheren Blutes (PBMC)-basierten T Zell Assays sind der Enzyme-linked Immunosorbent Assay (ELISA), Enzyme-linked Immuno Spot Assay (ELISPOT) und die Durchflusszytometrie. Das Ziel dieser Dissertation war die Entwicklung eines klinisch einsetzbaren T-Zell-Assays f{\"u}r A. fumigatus assoziierte Erkrankungen. Die in der Literatur beschriebenen Assays zeigten in unseren Experimenten bei der Anwendung f{\"u}r mykologische Fragestellungen eine hohe Suszeptibilit{\"a}t gegen{\"u}ber bereits kurzen pr{\"a}analytischen Lagerzeiten und Krykonservierung, was einen klinischen Einsatz erschwerte. Wir entwickelten deshalb einen Vollblut basierten ELISA (VB-ELISA) mit dualer Kostimulation (α-CD28 und α-CD49d), hoher Reproduzierbarkeit und verbesserter Robustheit gegen{\"u}ber pr{\"a}analytischen Einflussfaktoren. Der VB ELISA konnte hohe Differenzen zwischen Typ 1 T Helferzellen (Th1) , Th2 und Th17 Zytokinkonzentrationen bei Patienten mit Aspergillus assoziierten Hypersensitivit{\"a}tskrankheitsbildern und Kontrollpatienten feststellen. Um zu testen, ob dieser Anstieg auf die Erkrankung zur{\"u}ckzuf{\"u}hren ist oder auch bei hoher Aspergillus-Umweltexposition vorzufinden ist, wurde der Assay in Aspergillus exponierten gesunden {\"o}kologischen Landwirten getestet. In dieser Gruppe fanden wir ebenfalls eine erh{\"o}hte Th1 und Th2 Expansion und Zytokinsekretion gegen{\"u}ber gesunden Kontrollspendern, jedoch wurde nur ein geringer Anstieg des Th17 Signalzytokines IL-17 detektiert. Die Detektion von IL-17 im VB-ELISA in Kombination mit anderen Zytokinmarkern ist daher ein vielversprechender Biomarker f{\"u}r die Diagnose von A. fumigatus assoziierten Hypersensitivit{\"a}tserkrankungen. Neben diesen Hypersensitivit{\"a}tserkrankungen haben wir den VB-ELISA auch in immunkompromittierten Patienten nach allogener Stammzelltransplantation (alloSZT), einer Hochrisikogruppe f{\"u}r die IA und die durch das humane Cytomegalovirus (HCMV) ausgel{\"o}ste Zytomegalie, evaluiert. W{\"a}hrend in unserer monozentrischen Pilotstudie aufgrund der geringen Inzidenz keine Evaluation an IA-Patienten erfolgen konnte, wurde mittels VB-ELISA eine hohe Konkordanz der HCMV-spezifischen T Zell Antwort mit der HCMV Serologie sowie eine vergleichbare Leistung zum ELISPOT, dem am h{\"a}ufigsten eingestetzen Assay f{\"u}r diese Fragestellung, festgestellt. Zusammenfassend haben wir mit dem VB ELISA einen vielversprechenden und breitfl{\"a}chig im Spektrum A. fumigatus assoziierter Erkrankungen einsetzbaren T Zell Assay entwickelt, der in der Zukunft in großen Studien mit klar definierten Patientenkohorten getestet werden sollte. Auf Grund von Daten aus Folgestudien, die auf dieser Arbeit basieren, ist des Weiteren davon auszugehen, dass der VB-ELISA auf Grund seiner St{\"a}rken potenziell in einer Vielzahl von Anwendungsgebieten und Pathogenen (eine Folgestudie mit SARS-CoV-2 wurde vor kurzem ver{\"o}ffentlicht) universell eingesetzt werden kann. Neben der Immundiagnostik f{\"u}r diverse Infektionserkrankungen k{\"o}nnte der Assay außerdem f{\"u}r T Zell Antworten auf Vakzinierungen und Immuntherapien, in vivo Experimente und in vitro Toxizit{\"a}tstests verwendet werden.},
  subject      = {Immunologie},
  language  = {de}
}