Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Medicine
Click here for the English version

Medicine

Тест активации базофилов для диагностики аллергии

Published: May 31, 2021 doi: 10.3791/62600
Automatic Translation
*1,2, *2, 2,3, 1,2,4,5
1Allergy Unit, Hospital Regional Universitario de Málaga, 2Allergy Research Group, Instituto de Investigación Biomédica de Málaga-IBIMA, 3Universidad de Málaga, Departamento de Biología celular, Genética y Fisiología, Universidad de Málaga, 4Departamento de Medicina, Universidad de Málaga, 5Nanostructures for Diagnosing and Treatment of Allergic Diseases Laboratory, Andalusian Center for Nanomedicine and Biotechnology-BIONAND
* These authors contributed equally

Summary

Тест активации базофилов представляет собой дополнительный диагностический тест in vitro для оценки аллергических реакций, опосредованных IgE, основанный на обнаружении активации базофилов в присутствии специфического стимула посредством измерения маркеров активации с помощью проточной цитометрии.

Abstract

Тест активации базофилов (BAT) является дополнительным диагностическим тестом in vitro , который может использоваться в дополнение к клинической истории, кожному тесту (ST) и специфическому определению IgE (sIgE) при оценке IgE-опосредованных аллергических реакций на пищу, яд насекомых, лекарства, а также некоторые формы хронической крапивницы. Однако роль этого метода в диагностических алгоритмах сильно варьируется и не очень четко определена.

НИМ основан на определении базофильного ответа на активацию IgE аллергена/лекарственного средства путем измерения маркеров активации (таких как CD63, CD203c) с помощью проточной цитометрии. Этот тест может быть полезным и дополняющим инструментом, чтобы избежать контролируемых тестов для подтверждения диагноза аллергии, особенно у субъектов, испытывающих тяжелые опасные для жизни реакции. В целом, эффективность НИМ следует учитывать, если i) аллерген/лекарственное средство дает ложноположительные результаты при ST; ii) отсутствует источник аллергена/лекарственного средства для определения ST или sIgE; iii) существует несоответствие между анамнезом пациента и определением ST или sIgE; iv) симптомы свидетельствуют о том, что ST может привести к системному ответу; v) перед рассмотрением ККТ для подтверждения виновника аллергена/лекарственного средства. Основные ограничения теста связаны с неоптимальной чувствительностью, особенно при лекарственной аллергии, необходимостью выполнения теста не дольше 24 ч после извлечения образца и отсутствием стандартизации между лабораториями с точки зрения процедур, концентраций и клеточных маркеров.

Introduction

Диагностика IgE-опосредованной аллергии основана на клинической истории, кожных тестах (STs), количественной оценке специфического IgE сыворотки (sIgE) и, если это требуется и показано, контролируемых испытаниях вызова (CCT)1,2,3,4,5,6. Тем не менее, клиническая история может быть ненадежной, поскольку может отсутствовать точная информация, а СТ и КСТ не являются безрисковыми процедурами, которые могут быть противопоказаны субъектам, испытывающим тяжелые опасные для жизни реакции 1,2,3,4,5,6 . Эти проблемы, наряду с тем фактом, что определение sIgE с помощью валидированных и коммерческих фторферментных анализов доступно только для нескольких аллергенов и лекарств, подчеркнули важную роль других функциональных анализов in vitro, таких как тест активации базофилов (BAT).

Базофилы являются ключевыми эффекторными клетками, участвующими в IgE-опосредованных аллергических реакциях, которые активируются при сшивании соседних sIgE, связанных с высокоаффинными рецепторами (FcεRI) на поверхности клеток после воздействия аллергена / лекарственного средства. Активация базофилов запускает дегрануляцию клеток и высвобождение предварительно сформированных и новых синтезированных медиаторов воспаления, содержащихся в гранулах интрацитоплазматической секреции 7,8,9. BAT - это метод in vitro, который пытается имитировать активацию базофилов в присутствии стимула (аллергена или лекарственного средства) и определяет изменения в экспрессии маркеров активации базофилов с помощью проточной цитометрии 7,10. Существуют различные стратегии для идентификации базофилов (IgE+, CCR3+, CRTH2+, CD203c+) и измерения активации клеток (в основном повышение регуляции CD63 и CD203c) с использованием комбинаций фторхром-меченых антител 7,10. CD63, лучший клиническиподтвержденный маркер активации 11,12,13,14, представляет собой мембранный белок, закрепленный на секреторных гранулах, содержащих гистамин, который после активации клеток и слияния гранул с мембраной экспрессируется на поверхности базофилов 15,16,17,18,19,20,21 . CD203c является поверхностным маркером, который конститутивно экспрессируется на базофилах и повышается после стимуляции FcεRI, что также показало надежные результаты в BAT 15,22,23,24,25. Кроме того, он, по-видимому, совместно экспрессируется с CD6326.

В последние десятилетия BAT оказался полезным в диагностике IgE-опосредованных аллергических реакций, вызванных различными триггерами, такими как лекарства, пища или ингалянты, а также при некоторых формах хронической крапивницы, как описано ниже. Однако положение этого метода в диагностических алгоритмах сильно варьируется и не очень четко определено.

Гиперчувствительность к лекарственным средствам
BAT оказался полезным в качестве дополнительного теста для отдельных лекарств и пациентов, особенно для тех, кто испытывает тяжелые реакции из-за того, что диагностическая ценность ST не является хорошо установленной для большинства лекарств, поскольку они проверены и стандартизированы для ограниченного числа лекарств 27,28,29,30. Кроме того, количественная оценка sIgE доступна только для ограниченного числа препаратов с более низкой чувствительностью, чем ST 27,28,29,30,31,32. Поэтому диагностика лекарственной гиперчувствительности обычно опирается на тест на лекарственную провокацию, который может быть противопоказан субъектам, испытывающим тяжелые угрожающие жизни реакции33.

Сообщалось о многообещающих результатах применения НИМ у отдельных пациентов, сообщивших о немедленных реакциях гиперчувствительности на различные препараты, такие как беталактамы (BL)20,34,35,36,37,38,39, нервно-мышечные блокирующие агенты (НМБА)19,22,40,41,42, 43,44,45, фторхинолоны (FQs)46,47,48,49, пиразолоны 50,51,52, радиоконтрастные среды (RCM)53,54,55,56 и соединения платины 57,58,59 . Сообщалось, что НИМ имеют чувствительность и специфичность между 51,7-66,9% и 89,2-97,8%, соответственно; а положительные и отрицательные прогностические значения описываются в диапазоне от 93,4% до 66,3%, соответственно27,31. Кроме того, BAT был предложен в качестве прогностического биомаркера прорывных реакций при десенсибилизации соединениями платины, поскольку экспрессия CD203c увеличивается по сравнению с CD63 у пациентов с высоким риском побочных реакций во время десенсибилизации лекарственного средства57.

Следует отметить, что БАТ полезен только при гиперчувствительности к лекарственным средствам, когда реакция включает дегрануляцию базофилов; поэтому он не полезен в реакциях, возникающих в результате ферментативного ингибирования циклооксигеназы 142.

Пищевая аллергия
BAT стал потенциальным диагностическим инструментом для пищевой аллергии, поскольку определение сывороточного sIgE к всему экстракту аллергена или отдельным аллергенам часто является неоднозначным, требуя перорального пищевого вызова для подтверждения диагноза, который, как и гиперчувствительность к лекарственным средствам, является дорогостоящей и не безрисковой процедурой60. Несколько исследований показали соответствующие результаты: коровье молоко61,62, яйцо 61,63, пшеница 64,65,66,67,68, арахис 63,69,70,71,72, фундук 73,74,75,76 ,77, моллюски78, персик 79,80,81, яблоко21, сельдерей и морковь82,83.

Основная добавленная ценность BAT в диагностике пищевой аллергии по сравнению с ST и sIgE в сыворотке крови заключается в том, что он показывает более высокую специфичность и аналогичную чувствительность. Таким образом, BAT является полезным инструментом для дифференциации клинически аллергических пациентов от сенсибилизированных, но толерантных субъектов, которые имеют как высокую специфичность (75-100%), так и чувствительность (77-98%)63,69,84. Значения чувствительности и специфичности зависят от аллергена и других факторов, таких как фенотипы (например, синдром оральной аллергии в сравнении с анафилаксией), возраст и связанные с географией паттерны сенсибилизации63,85.

BAT с использованием отдельных аллергенных компонентов потенциально может улучшить диагностическую точность для некоторых пищевых аллергенов61,80. Проводятся исследования с использованием белков хранения семян (например, Ara h 1, Ara h 2, Ara h 3 и Ara h 6 из арахиса)86; белки переноса липидов (например, Pru p 3 из персика и Ara h 9 из арахиса)80,86; и Bet v 1 гомологи (например, Ara h 8 из арахиса)87. Другие потенциальные утилиты связаны с идентификацией виновника аллергена в случаях синдрома пыльцево-пищевой аллергии 21,87,88, аллергии на красное мясо 89 или пищевой анафилаксии, вызванной физическими упражнениями66.

Интересно, что BAT может предоставить информацию о тяжести и пороге аллергических реакций, поскольку у пациентов с более тяжелыми реакциями наблюдается большая доля активированных базофилов, как наблюдалось в исследованиях пациентов с аллергией на арахис и коровье молоко 84,90,91; и пациенты, реагирующие на следовые количества аллергена, демонстрируют большую чувствительность базофилов 84,90,92. Эти данные свидетельствуют о том, что BAT может быть полезен для выявления пациентов с аллергией высокого риска, которые нуждаются в более тщательном наблюдении и более интенсивном образовании93. Кроме того, сообщалось, что НИМ может предсказать ответы на пищевые проблемы 70,91,92,94 и пороги реактивности 90,95, чтобы помочь определить, когда пища может быть безопасно (повторно)введена84. Тем не менее, эти результаты являются спорными в некоторых исследованиях63,96 и требуются дополнительные исследования.

С другой стороны, НИМ использовался для мониторинга разрешения пищевой аллергии, естественной или под иммуномодулирующим лечением, с течением времени, которая до сих пор оценивалась только пероральным пищевым вызовом, с сопутствующими рисками и затратами 84,97,98,99,100,101,102,103,104,105,106 ,107,108. Кроме того, он также использовался для мониторинга эффекта омализумаба при пищевой аллергии, поскольку активация базофилов уменьшается во время лечения омализумабом, но увеличивается после прекращения лечения109.

Ингаляционная аллергия
BAT редко полезен при ингаляционной аллергии, поскольку диагноз может быть установлен с помощью количественной оценки sIgE и ST. Однако в случаях местного аллергического ринита (неопределяемые уровни sIgE и отрицательные СТ с положительными тестами на провокацию носа) НДТ позволил поставить диагноз в 50% случаев110. Далее сообщалось о корреляции между чувствительностью базофилов и реакцией на носовые/бронхиальные провокационные тесты, а также между тяжестью астмы и эффективностью лечения омализумабом 111,112.

BAT также использовался для мониторинга аллергенной иммунотерапии клещей домашней пыли и пыльцы, поскольку чувствительность базофилов снижается во время иммунотерапии, вероятно, из-за вмешательства в блокирование антител IgG 113 114 115 116 117.

Аллергия на яд перепончатокрылых
Диагностика аллергии на яд перепончатокрылых обычно основывается на ST и сыворотке sIgE. BAT показал высокую чувствительность (85-100%) и специфичность (83-100%) и, как сообщается, он полезен в случаях, которые дают неоднозначные результаты или у пациентов с наводящей клинической историей аллергии на яд, но неопределяемым sIgE и отрицательным ST118,119. Тем не менее, BAT, по-видимому, не предсказывает тяжесть этих реакций120 121.

До 60% пациентов проявляют sIgE как к яду осы, так и к пчелиному яду, и идентификация доминирующего аллергена имеет решающее значение для адекватного лечения иммунотерапией. В этих случаях, как сообщается, BAT полезен для идентификации доминирующего аллергена119 122 123 124. Хотя sIgE к основным аллергенам пчелиных и осиных ядов может снизить полезность BAT у пациентов с двойной положительностью к обоим ядам, он предоставляет полезную информацию в основном у субъектов с отрицательными результатами в определениях sIgE123.

Некоторые исследования показывают, что BAT может быть полезен в качестве прогностического биомаркера побочных эффектов во время фазы наращивания иммунотерапии ядом, поскольку этот вариант лечения, как сообщается, снижает чувствительность базофилов. Тем не менее, реактивность не уменьшается, и эта утилита BAT в настоящее время является спорной 13 120 125 126 127 128 129 130.

Крапивница и ангионевротический отек
Подгруппа пациентов с хронической крапивницей имеет аутоинмунную патофизиологию из-за аутоантител IgE к аутоаллергенам и аутоантителам IgG, которые нацелены на комплексы FcεRI или IgE-FcεRI, присутствующие на поверхности тучных клеток131,132. В клинической практике диагностика этого типа хронической крапивницы опиралась на положительную аутологичную сыворотку ST, которая имеет риск случайного заражения. BAT был предложен в качестве теста in vitro для диагностики и мониторинга пациентов с подозрением на хроническую крапивницу. Сообщалось, что экспрессия CD63 и CD203c на поверхности базофилов увеличивается после стимуляции сыворотками у пациентов с хронической крапивницей, показывая обнаружение активных аутоантител 133 134 135 136 137. Недавно сообщалось, что пациенты с положительным BAT часто испытывают наиболее активное болезненное состояние, оцениваемое по показателю активности крапивницы, и нуждаются в более высоких дозах антигистаминных препаратов вместе с лечением третьей линии (циклоспорин А или омализумаб) по сравнению с пациентами с отрицательным BAT138.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Выполнение протокола проводилось в соответствии с Хельсинкской декларацией принципов и было одобрено местным Комитетом по этике (Comité de Ética para la Investigación Provincial de Málaga, Испания). Все испытуемые были устно проинформированы об исследовании и подписали соответствующую форму информированного согласия.

ПРИМЕЧАНИЕ: В настоящем протоколе подробно описывается процедура НИМ, которую авторы используют ежедневно. Однако это не стандартизированный метод, и существуют различия с процедурами, опубликованными другими авторами. Основные модификации протокола связаны с использованием IL-3 в буфере стимуляции, временем инкубации со стимулом, методом остановки дегрануляции базофилов и стратегиями проточной цитометрии. Кроме того, различные коммерчески доступные комплекты для НИМ включают конкретные протоколы, рекомендованные производителем.

1. Пробоподготовка

  1. Соберите периферическую кровь в гепаринизированных пробирках объемом 9 мл и поддерживайте образец при комнатной температуре (РТ) в роторе до тех пор, пока это не потребуется для экспериментального протокола.
  2. Этикетка 5 мл пробирок цитометра для отрицательного контроля (2 пробирки), положительного контроля (2 пробирки) и различных концентраций аллергена / лекарственного средства (1 пробирка на каждый протестированный аллерген / концентрацию лекарственного средства). Поместите трубки в стойку, где трубки идеально сидят, не скользя.
  3. Готовят стимулирующий буфер в двойной дистиллированной воде, содержащей 2% (v/v) HEPES, 78 мг/л NaCl, 3,7 мг/л KCl, 7,8 мг/л CaCl2, 3,3 мг/л MgCl2, 1 г/л HSA. Отрегулируйте pH до 7,4 и добавьте IL-3 при 2 нг/мл. Обычно готовят 100 мл и делят на 2,5 мл аликвот, чтобы заморозить при -20 °C.
  4. Подготовка положительных контрольных показателей при PBS-Tween-20 0,05% (v/v) (PBS-T): Положительный контроль 1, N-формилметионил-лейцил-фенилаланин (fMLP) (4 мкМ), для подтверждения качества базофилов; Положительный контроль 2, Анти-IgE (0,05 мг/мл) в качестве IgE-опосредованного положительного контроля.
  5. Приготовьте аллерген/препарат в PBS-T в 2 раза больше желаемой конечной концентрации.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Оптимальные концентрации аллергенов/лекарственных средств, подлежащие использованию, должны быть предварительно определены с использованием широкого диапазона концентраций, кривыми "доза-реакция" и исследованиями цитотоксичности в соответствии с теми же этапамипротокола 139.

2. Подготовка смеси для окрашивания

  1. Добавьте моноклональные антитела, меченые фторхромом, в буфер стимуляции после рекомендуемой производителем концентрации антител или путем предварительного титрования антител. В этот протокол мы добавляем 1 мкл каждого антитела (CCR3-APC и CD203c-PE для идентификации базофилов; CD63-FITC для активации базофилов)140 на 20 мкл стимулирующего буфера.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Защитите подготовку смеси для окрашивания от света.
  2. Добавьте 23 мкл окрашивающей смеси в каждый тюбик.

3. Стимуляция крови

  1. Добавьте 100 мкл PBS-T в пробирки 1 и 2 (отрицательный контроль), 100 мкл fMLP в трубку 3, 100 мкл анти-IgE в трубку 4 и 100 мкл различных концентраций аллергена / лекарственного средства в следующие пробирки. Инкубировать в течение 10 мин при 37 °С в термостатической ванне со средним перемешиванием до дожиточных реагентов.
  2. Осторожно добавьте 100 мкл крови в каждую пробирку, чтобы избежать гемолиза. Осторожно вихревые трубки и инкубируют в течение 25 мин при 37 °C в термостатической ванне со средним перемешиванием.
  3. Прекратите дегрануляцию, выдерживая трубки при температуре 4 °C не менее 5 мин.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Протокол может быть приостановлен здесь при 4 °C на 30-45 мин, если требуется 141,142,143.

4. Лизирование эритроцитов

  1. Добавьте 2 мл 1x лизирующего буфера в каждую трубку для лизирования эритроцитов. Вращайте каждую трубку и насиживайте в течение 5 мин на RT.
    ПРИМЕЧАНИЕ: На этом этапе клетки фиксируются за счет фиксирующих агентов (формальдегида), содержащихся в буфере.
  2. Центрифуга при 300 х г при 4 °C в течение 5 мин. Декантируйте супернатант, опрокидывая стойку в раковину. Клетки остаются в нижней части трубок.
  3. Добавьте 3 мл PBS-T в каждую трубку для промывки ячеек. Вихрь каждой трубки.
  4. Центрифуга при 300 х г при 4 °C в течение 5 мин. Декантируйте супернатант, опрокидывая стойку в раковину.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Держите образцы при температуре 4 °C, защищенными от света до получения проточного цитометра.

5. Получение проточной цитометрии

  1. Получение образцов с помощью проточного цитометра (например, проточного цитометра BD FACSCalibur). Подключите проточный цитометр к программному обеспечению компьютера и подождите, пока цитометр будет готов. Загрузите шаблон и настройки прибора (таблица 1).
  2. Начните сбор образцов.
  3. Используйте следующие стратегии цитометра для селекции активированных базофилов139.
    1. Ворота лимфоцитов из графика бокового рассеяния (SSC) - прямого рассеяния (FSC).
    2. Защита базофилов из популяции лимфоцитов в виде клеток CCR3 + CD203c + . Приобретайте не менее 500 базофилов на пробирку.
    3. Покажите график CCR3 - CD63 для анализа активации с использованием CD63 в качестве маркера активации. Установите отрицательный порог CD63 примерно на 2,5% с помощью отрицательных контрольных трубок.
    4. Приобретите все образцы.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

НДТ, выполняемый с аллергенами или препаратами, позволяет исследовать IgE-зависимые реакции гиперчувствительности. Реактивность базофилов следует измерять по меньшей мере в двух оптимальных концентрациях для получения наилучших результатов34 , а активация визуализируется путем повышения регуляции CD63 на поверхности клетки. Кроме того, в случае аллергенов для подтверждения реактивности базофилов следует проанализировать чувствительность базофилов путем измерения реактивности при многократно снижающихся концентрациях аллергена114. Эта мера позволяет определить концентрацию аллергена, которая индуцирует реакцию 50% базофилов (EC50), которая может быть выражена как «CD-сенс»141. Недавно было предложено измерить площадь под кривой дозы (AUC) для оценки как реактивности базофилов, так и чувствительности базофилов вместе58.

Стратегия проточной цитометрии для анализа результатов BAT показана на рисунке 1 и рисунке2 и включает в себя гатинг лимфоцитов из графика SSC-FSC (шаг 1), забор базофилов из популяции лимфоцитов в виде клеток CCR3 + CD203c + (шаг 2), показывающий график CCR3 - CD63 для анализа активации с использованием CD63 в качестве маркера активации (шаг 3). Рисунки показывают репрезентативные примеры результатов НИМ, полученных для лекарств (рисунок 1) и аллергенов (рисунок 2).

Figure 1
Рисунок 1: Репрезентативный анализ теста активации базофилов лекарственных средств методом проточной цитометрии. (A) График SSC-FSC для выбора популяции лимфоцитов + базофилов. (B) CCR3-CD203c предназначен для защиты базофилов из популяции лимфоцитов в виде клеток CCR3 + CD203c. (C) График CCR3-CD63 для анализа активации с использованием CD63 в качестве маркера активации для отрицательного контроля, положительного контроля и лекарственного средства. Значения, отображаемые на каждой панели, представляют процент ячеек. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.

Figure 2
Рисунок 2: Репрезентативный анализ теста активации базофилов аллергена методом проточной цитометрии. (A) График SSC-FSC для выбора популяции лимфоцитов + базофилов. (B) CCR3-CD203c предназначен для защиты базофилов из популяции лимфоцитов в виде клеток CCR3 + CD203c + . (C) График CCR3-CD63 для анализа активации с использованием CD63 в качестве маркера активации, показывающий результаты отрицательного контроля и снижения концентрации аллергена (Ara h 9). Значения, отображаемые на каждой панели, представляют процент ячеек. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.

Источники света (лазеры) 488 нм Coherent SapphireTM с воздушным охлаждением аргон-ионного лазера; 20 мВт; 633-нм лазер JDS UniphaseTM HeNe с воздушным охлаждением; 17 мВт
Длина волны светового возбуждения Синий лазер: 488 нм; Красный лазер: 633 нм
Мощность источника света на волну возбуждающего действия Синий лазер: 20 мВт; Красный лазер: 17 мВт
Оптические фильтры SSC: 488/10; FITC: 530/30, PE:585/42, APC: 660/20
Оптические детекторы FSC, SSC, FL1-H FITC, FL2-H PE, FL4-H APC
Оптические детекторы tye аргон-ионный лазер с воздушным охлаждением
Оптические пути восьмиугольник BD (лазерная линия 488 нм); BD Trigons (лазерная линия 633 нм)

Таблица 1: Требования к проточному цитометру

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

BAT является дополнительным диагностическим тестом in vitro для оценки аллергических реакций, опосредованных IgE, который оказался полезным при диагностике реакций, вызванных различными триггерами, такими как лекарства, пища или ингалянты, а также при некоторых формах хронической крапивницы. В целом, следует учитывать эффективность НИМ, если i) аллерген/препарат дает ложноположительные результаты при ST; ii) аллерген/лекарственное средство недоступно для использования для количественной оценки ST или sIgE; iii) существует несоответствие между клиническим анамнезом и определением ST или sIgE; iv) симптомы свидетельствуют о том, что ST может вызывать системную реакцию; v) до CCT для подтверждения виновника аллергена/лекарственного средства10.

Что касается экспериментального протокола, существуют различные важные аспекты, которые следует учитывать, чтобы получить подходящие образцы крови для теста. Системные стероиды146 и иммуносупрессоры, включая пероральные кортикостероиды,147 следует избегать перед тестированием из-за снижения базофильного ответа146 (антигистаминные и актуальные стероиды не влияют на результаты BAT)146. Тест не следует проводить во время инфекции или активных хронических воспалительных состояний148. Интервал времени между реакцией и тестом не должен превышать 1 года из-за зарегистрированной негативизации уровней sIgE с течением времени 42,52,149. Тест проводится со свежей цельной кровью и должен выполняться не дольше 24 ч после забора крови150 151. Кровь должна быть собрана в гепарин-стабилизированных пробирках, потому что базофилы не дегранулируют, если ЭДТА или кислотно-цитратная декстроза используются в качестве стабилизатора, хотя ее можно использовать после добавления кальция152. С другой стороны, стимул, используемый в тесте, не должен включать какие-либо вспомогательные вещества; по этой причине рекомендуются стандартизированные экстракты аллергенов, рекомбинантные или очищенные аллергены, чистые активные ингредиенты или внутривенные инъекционные лекарственные препараты. Более того, необходимо учитывать химические характеристики препаратов. Например, некоторые препараты нестабильны в растворе и должны быть свежеприготовлены перед каждым тестом, а другие являются фотолабильными и должны выполняться при защите анализа от света48. Токсичность и неспецифическая активация должны быть оценены для каждого тестируемого аллергена / лекарственного средства, а кривые ROC с подтвержденными пациентами и толерантными контрольными группами должны быть проанализированы для определения отсечения. Наконец, в анализе НИМ следует подчеркнуть важность обоих позитивных мер контроля. fMLP является бактериальным пептидом, который индуцирует активацию базофилов через рецептор fMLP, связанный с G-белком. По этой причине его часто используют в качестве положительного контроля не-IgE-опосредованной активации16. Анти-IgE или альтернативно анти-FcεRI используются в качестве положительного контроля IgE-опосредованной активации базофилов. Отсутствие активации базофилов в присутствии как не-IgE, так и IgE-опосредованного положительного контроля предполагает недостаточное качество базофилов или ошибки в экспериментальном протоколе. Напротив, базофилы, активированные с fMLP, но не с анти-IgE или анти-FcεRI, обозначаются как базофилы, не отвечающие, по оценкам, 6-17% общей популяции не реагируют на стимуляцию через FcεRI в BAT 63,84,153, хотя они экспрессируют нормальную плотность IgE поверхности клеток. Отсутствие реакции может быть связано с низким уровнем Syk фосфатазы154 155 156 вместе с повышенными уровнями CD45157. Хотя исследования показали, что базофилы, не отвечающие респондентам, могут превращаться в респондентов в присутствии анализов IL-3158 in vitro, базофилы, не отвечающие респондентам, все еще могут быть обнаружены в BAT, и в этих случаях результаты не могут быть рассмотрены для оценки.

Что касается включения IL-3, базофил-прайминирующего цитокина, общего консенсуса не существует. Сообщалось, что использование IL-3 усиливает реакцию базофилов в НИМ на основе CD63, не вызывая саму по себе повышение регуляции CD63 после короткого предварительного лечения7 159 160. Тем не менее, другое исследование предполагает, что IL-3 повышает экспрессию CD63 на исходном уровне161. Напротив, в случае НИМ на основе CD203c исследования подтверждают, что прайминг IL-3 усиливает экспрессию CD203c путем покоя базофилов, уменьшая различия между нестимулированными и стимулированными базофилами и снижая чувствительность к НИМ 159 161.

Различные стратегии гатинга могут быть использованы для идентификации популяции базофилов и анализа активации базофилов с помощью проточной циотметрии. Базофилы представляют собой клетки с низким боковым рассеянием, которые могут быть идентифицированы с помощью различных вариантов маркеров отбора 162 163 164, что является ключевым моментом, который может повлиять на диагностическую эффективность BAT165 166. Выбор клеточных маркеров должен основываться на специфичности для различения базофилов из других популяций клеток, а также на экспрессии клеточных маркеров на покоящихся и активированных клетках. Наиболее известными и широко используемыми маркерами отбора базофилов являются: CD193 (CCR3) (также экспрессируется на тучных клетках, лимфоцитахTh2 162 и эозинофилах), CD123 (также экспрессируется на HLA-DR+ плазмоцитоидных дендритных клетках), CD203c (экспрессируется исключительно на базофилах и регулируется после активации базофилов) и FcεRI (также экспрессируется на плюрипотентных предшественниках тучных клеток)139. На основе этих клеточных маркеров и в сочетании с SSC более распространенными стратегиями отбора являются SSCс низким CCR3+, SSCс низкимCCR3+CD203c+ (применяется в этом протоколе), SSCс низким CD123+HLA-DR−, SSCс низким cd203c+CD123+HLA-DR−, SSCс низким содержаниемFcεRI+HLA-DR− (для исключения антигенпрезентирующих клеток и моноцитов 146,161 ,162,163), SSCнизкийCD203c+CRTH2+CD3- (исключая Т-клетки)164, SSCнизкийCD203c+ или SSCнизкийCCR3+CD123+10,162,166, SSCнизкийCD123+(CD3-CD14-CD19-CD20-)167,168 и SSCнизкийIgE+169,170, хотя последний не рекомендуется из-за ограничений у пациентов с низким уровнем IgE. После точного отбора популяции базофилов активацию обычно обнаруживают путем обнаружения CD63, расположенного в мембране секреторных гранул16,171, экспрессия которых на поверхности базофила напрямую коррелирует с дегрануляцией базофила и высвобождением гистамина 16,172,173. Другим вариантом является анализ CD203c, хотя чувствительность ниже из-за его повышения регуляции IL-3159,161, конститутивно выраженного на базофилах покоя и регуляционированного на активированных базофилах.

Активация базофила обнаруживается путем измерения процента положительных клеток CD63 (BAT на основе CD63) или вариаций средней интенсивности флуоресценции CD203c (MFI) (BAT на основе CD203c) по сравнению с отрицательным контрольным значением, установленным в качестве порогового значения для каждого анализа. Порог в 2,5% CD63 положительных клеток в отрицательном контроле (нестимулированные клетки) рекомендуется для определения наиболее точных результатов BAT по сравнению с контролируемым тестом вызова. Рассмотрение позитивности зависит от тестируемого стимула. Активация базофилов считается положительной для стимула, если процент CD63 положительных базофилов в присутствии стимула, деленный на процент CD63 положительных базофилов в отрицательном контроле, выше, чем отсечка, рассчитанная по кривому анализа ROC данных, полученных от подтвержденных аллергических пациентов и здоровых доноров.

Эффективность BAT позволяет различать IgE-зависимую и IgE-независимую активацию базофилов путем анализа ингибирующего эффекта вортманнина (WTM)16,174,175, мощного и специфического ингибитора фосфоинозитид-3-киназы, участвующего в IgE-опосредованной базофильной активации. Анализ ингибирования проводят путем инкубации крови с WTM (1 мкМ) при 37 °C за 5 мин до инкубации со стимулом. Чтобы подтвердить, что ингибирование НИМ с WTM является правильным, необходимо наблюдать ингибирование положительного контрольного анти-IgE, но не положительного контрольного fMLP.

К сожалению, нет стандартизации между различными лабораториями с точки зрения процедур, концентраций и маркеров. Будущие многоцентровые исследования необходимы для стандартизации метода сравнения результатов между центрами, а также для клинической стандартизации и проверки теста.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Авторам нечего раскрывать.

Acknowledgments

Мы благодарим Клаудию Кораццу за ее неоценимую поддержку английского языка. Эта работа была поддержана Институтом здравоохранения «Карлос III» (ISCIII) МИНЕКО (грант, совместно финансируемый ЕФРР: "Una manera de hacer Europa"; Гранты No PI20/01715; ПИ18/00095; ПИ17/01410; ПИ17/01318; PI17/01237 и RETIC ARADYAL RD16/0006/0001; Министерство здравоохранения Андалузского региона (грант No PI-0127-2020, PIO-0176-2018; ПЭ-0172-2018; ПЭ-0039-2018; ПК-0098-2017; ПИ-0075-2017; ПИ-0241-2016). ID является клиническим исследователем (B-0001-2017), а AA имеет старший постдокторский контракт (RH-0099-2020), оба поддерживаются Андалузским региональным министерством здравоохранения (совместно финансируется ESF: «Andalucía se mueve con Europa»).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
5 mL Round Bottom Polystyrene Test Tube, without Cap, Nonsterile Corning 352008
APC anti-human CD193 (CCR3) Antibody BioLegend 310708
BD FACSCalibur Flow Cytometer BD Biosciences
Calcium chloride Sigma-Aldrich C1016
FITC anti-human CD63 Antibody BioLegend 353006
HEPES (1 M) Thermo-Fisher 15630106
Lysing Solution 10x concentrated BD Biosciences 349202
Magnesium chloride Sigma-Aldrich M8266
N-Formyl-Met-Leu-Phe Sigma-Aldrich F3506
PE anti-human CD203c (E-NPP3) Antibody BioLegend 324606
Potassium chloride Sigma-Aldrich P9541
Purified Mouse Anti-Human IgE BD Biosciences 555857
Recombinant Human IL-3 R&D Systems 203-IL
Sheath Fluid BD Biosciences 342003
Sodium chloride Sigma-Aldrich S3014
TUBE 9 mL LH Lithium Heparin Greiner Bio-One 455084
Tween 20 Sigma-Aldrich P1379

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Mayorga, C., et al. In vitro tests for drug hypersensitivity reactions: an ENDA/EAACI Drug Allergy Interest Group position paper. Allergy. 71 (8), 1103-1134 (2016).
  2. Romano, A., et al. Towards a more precise diagnosis of hypersensitivity to beta-lactams - an EAACI position paper. Allergy. 75 (6), 1300-1315 (2020).
  3. Garvey, L. H., et al. An EAACI position paper on the investigation of perioperative immediate hypersensitivity reactions. Allergy. 74 (10), 1872-1884 (2019).
  4. Gomes, E. R., et al. Drug hypersensitivity in children: report from the pediatric task force of the EAACI Drug Allergy Interest Group. Allergy. 71 (2), 149-161 (2016).
  5. Ansotegui, I. J., et al. IgE allergy diagnostics and other relevant tests in allergy, a World Allergy Organization position paper. World Allergy Organization Journal. 13 (2), 100080 (2020).
  6. Jeebhay, M. F., et al. Food processing and occupational respiratory allergy- An EAACI position paper. Allergy. 74 (10), 1852-1871 (2019).
  7. Ebo, D. G., et al. Flow-assisted allergy diagnosis: current applications and future perspectives. Allergy. 61 (9), 1028-1039 (2006).
  8. Bochner, B. S. Systemic activation of basophils and eosinophils: markers and consequences. Journal of Allergy and Clinical Immunology. 106 (5), Suppl 292-302 (2000).
  9. Ghannadan, M., et al. Detection of novel CD antigens on the surface of human mast cells and basophils. International Archives of Allergy and Immunology. 127 (4), 299-307 (2002).
  10. Hoffmann, H. J., et al. The clinical utility of basophil activation testing in diagnosis and monitoring of allergic disease. Allergy. 70 (11), 1393-1405 (2015).
  11. Sainte-Laudy, J., Sabbah, A., Drouet, M., Lauret, M. G., Loiry, M. Diagnosis of venom allergy by flow cytometry. Correlation with clinical history, skin tests, specific IgE, histamine and leukotriene C4 release. Clinical & Experimental Allergy. 30 (8), 1166-1171 (2000).
  12. Sturm, G. J., et al. The CD63 basophil activation test in Hymenoptera venom allergy: a prospective study. Allergy. 59 (10), 1110-1117 (2004).
  13. Erdmann, S. M., et al. The basophil activation test in wasp venom allergy: sensitivity, specificity and monitoring specific immunotherapy. Allergy. 59 (10), 1102-1109 (2004).
  14. De Weck, A. L., et al. Diagnostic tests based on human basophils: more potentials and perspectives than pitfalls. International Archives of Allergy and Immunology. 146 (3), 177-189 (2008).
  15. Buhring, H. J., Streble, A., Valent, P. The basophil-specific ectoenzyme E-NPP3 (CD203c) as a marker for cell activation and allergy diagnosis. International Archives of Allergy and Immunology. 133 (4), 317-329 (2004).
  16. Knol, E. F., Mul, F. P., Jansen, H., Calafat, J., Roos, D. Monitoring human basophil activation via CD63 monoclonal antibody 435. Journal of Allergy and Clinical Immunology. 88 (3), Pt 1 328-338 (1991).
  17. Fureder, W., Agis, H., Sperr, W. R., Lechner, K., Valent, P. The surface membrane antigen phenotype of human blood basophils. Allergy. 49 (10), 861-865 (1994).
  18. Sanz, M. L., et al. Allergen-induced basophil activation: CD63 cell expression detected by flow cytometry in patients allergic to Dermatophagoides pteronyssinus and Lolium perenne. Clinical & Experimental Allergy. 31 (7), 1007-1013 (2001).
  19. Monneret, G., et al. Monitoring of basophil activation using CD63 and CCR3 in allergy to muscle relaxant drugs. Clin Immunol. 102 (2), 192-199 (2002).
  20. Sanz, M. L., et al. Flow cytometric basophil activation test by detection of CD63 expression in patients with immediate-type reactions to betalactam antibiotics. Clinical & Experimental Allergy. 32 (2), 277-286 (2002).
  21. Ebo, D. G., et al. Flow cytometric analysis of in vitro activated basophils, specific IgE and skin tests in the diagnosis of pollen-associated food allergy. Cytometry Part B: Clinical Cytometry. 64 (1), 28-33 (2005).
  22. Sudheer, P. S., Hall, J. E., Read, G. F., Rowbottom, A. W., Williams, P. E. Flow cytometric investigation of peri-anaesthetic anaphylaxis using CD63 and CD203c. Anaesthesia. 60 (3), 251-256 (2005).
  23. Binder, M., Fierlbeck, G., King, T., Valent, P., Buhring, H. J. Individual hymenoptera venom compounds induce upregulation of the basophil activation marker ectonucleotide pyrophosphatase/phosphodiesterase 3 (CD203c) in sensitized patients. International Archives of Allergy and Immunology. 129 (2), 160-168 (2002).
  24. Hauswirth, A. W., et al. Recombinant allergens promote expression of CD203c on basophils in sensitized individuals. Journal of Allergy and Clinical Immunology. 110 (1), 102-109 (2002).
  25. Boumiza, R., et al. Marked improvement of the basophil activation test by detecting CD203c instead of CD63. Clinical & Experimental Allergy. 33 (2), 259-265 (2003).
  26. Macglashan, D. Expression of CD203c and CD63 in human basophils: relationship to differential regulation of piecemeal and anaphylactic degranulation processes. Clinical & Experimental Allergy. 40 (9), 1365-1377 (2010).
  27. Mayorga, C., Dona, I., Perez-Inestrosa, E., Fernandez, T. D., Torres, M. J. The Value of In Vitro Tests to DiminishDrug Challenges. International Journal of Molecular Sciences. 18 (6), (2017).
  28. Brockow, K., et al. General considerations for skin test procedures in the diagnosis of drug hypersensitivity. Allergy. 57 (1), 45-51 (2002).
  29. Brockow, K., et al. Skin test concentrations for systemically administered drugs -- an ENDA/EAACI Drug Allergy Interest Group position paper. Allergy. 68 (6), 702-712 (2013).
  30. Torres, M. J., et al. Approach to the diagnosis of drug hypersensitivity reactions: similarities and differences between Europe and North America. Clinical and Translational Allergy. 7, 7 (2017).
  31. Mayorga, C., et al. In vitro tests for drug hypersensitivity reactions: an ENDA/EAACI Drug Allergy Interest Group position paper. Allergy. 71 (8), 1103-1134 (2016).
  32. Mayorga, C., et al. Controversies in drug allergy: In vitro testing. Journal of Allergy and Clinical Immunology. 143 (1), 56-65 (2019).
  33. Aberer, W., et al. Drug provocation testing in the diagnosis of drug hypersensitivity reactions: general considerations. Allergy. 58 (9), 854-863 (2003).
  34. De Week, A. L., et al. Diagnosis of immediate-type beta-lactam allergy in vitro by flow-cytometric basophil activation test and sulfidoleukotriene production: a multicenter study. Journal of Investigational Allergology and Clinical Immunology. 19 (2), 91-109 (2009).
  35. Abuaf, N., et al. Comparison of two basophil activation markers CD63 and CD203c in the diagnosis of amoxicillin allergy. Clinical & Experimental Allergy. 38 (6), 921-928 (2008).
  36. Torres, M. J., et al. The diagnostic interpretation of basophil activation test in immediate allergic reactions to betalactams. Clinical & Experimental Allergy. 34 (11), 1768-1775 (2004).
  37. Torres, M. J., et al. Clavulanic acid can be the component in amoxicillin-clavulanic acid responsible for immediate hypersensitivity reactions. Journal of Allergy and Clinical Immunology. 125 (2), 502-505 (2010).
  38. Eberlein, B., et al. A new basophil activation test using CD63 and CCR3 in allergy to antibiotics. Clinical & Experimental Allergy. 40 (3), 411-418 (2010).
  39. Sanchez-Morillas, L., et al. Selective allergic reactions to clavulanic acid: a report of 9 cases. Journal of Allergy and Clinical Immunology. 126 (1), 177-179 (2010).
  40. Leysen, J., et al. Allergy to rocuronium: from clinical suspicion to correct diagnosis. Allergy. 66 (8), 1014-1019 (2011).
  41. Ebo, D. G., et al. Flow-assisted diagnostic management of anaphylaxis from rocuronium bromide. Allergy. 61 (8), 935-939 (2006).
  42. Kvedariene, V., et al. Diagnosis of neuromuscular blocking agent hypersensitivity reactions using cytofluorimetric analysis of basophils. Allergy. 61 (3), 311-315 (2006).
  43. Hagau, N., Gherman-Ionica, N., Sfichi, M., Petrisor, C. Threshold for basophil activation test positivity in neuromuscular blocking agents hypersensitivity reactions. Allergy Asthma Clin Immunol. 9 (1), 42 (2013).
  44. Uyttebroek, A. P., et al. Flowcytometric diagnosis of atracurium-induced anaphylaxis. Allergy. 69 (10), 1324-1332 (2014).
  45. Abuaf, N., et al. Validation of a flow cytometric assay detecting in vitro basophil activation for the diagnosis of muscle relaxant allergy. Journal of Allergy and Clinical Immunology. 104 (2), Pt 1 411-418 (1999).
  46. Aranda, A., et al. In vitro evaluation of IgE-mediated hypersensitivity reactions to quinolones. Allergy. 66 (2), 247-254 (2011).
  47. Fernandez, T. D., et al. Hypersensitivity to fluoroquinolones: The expression of basophil activation markers depends on the clinical entity and the culprit fluoroquinolone. Medicine (Baltimore). 95 (23), 3679 (2016).
  48. Mayorga, C., et al. Fluoroquinolone photodegradation influences specific basophil activation. International Archives of Allergy and Immunology. 160 (4), 377-382 (2013).
  49. Rouzaire, P., et al. Negativity of the basophil activation test in quinolone hypersensitivity: a breakthrough for provocation test decision-making. International Archives of Allergy and Immunology. 157 (3), 299-302 (2012).
  50. Hagau, N., Longrois, D., Petrisor, C. Threshold for positivity and optimal dipyrone concentration in flow cytometry-assisted basophil activation test. Allergy, Asthma & Immunology Research. 5 (6), 383-388 (2013).
  51. Gamboa, P. M., et al. Use of CD63 expression as a marker of in vitro basophil activation and leukotriene determination in metamizol allergic patients. Allergy. 58 (4), 312-317 (2003).
  52. Gomez, E., et al. Immunoglobulin E-mediated immediate allergic reactions to dipyrone: value of basophil activation test in the identification of patients. Clinical & Experimental Allergy. 39 (8), 1217-1224 (2009).
  53. Pinnobphun, P., Buranapraditkun, S., Kampitak, T., Hirankarn, N., Klaewsongkram, J. The diagnostic value of basophil activation test in patients with an immediate hypersensitivity reaction to radiocontrast media. Annals of Allergy, Asthma & Immunology. 106 (5), 387-393 (2011).
  54. Salas, M., et al. Diagnosis of immediate hypersensitivity reactions to radiocontrast media. Allergy. 68 (9), 1203-1206 (2013).
  55. Chirumbolo, S. Basophil activation test (BAT) in the diagnosis of immediate hypersensitivity reactions to radiocontrast media. Allergy. 68 (12), 1627-1628 (2013).
  56. Dona, I., et al. Hypersensitivity Reactions to Multiple Iodinated Contrast Media. Frontiers in Pharmacology. 11, 575437 (2020).
  57. Giavina-Bianchi, P., Galvao, V. R., Picard, M., Caiado, J., Castells, M. C. Basophil Activation Test is a Relevant Biomarker of the Outcome of Rapid Desensitization in Platinum Compounds-Allergy. Journal of Allergy and Clinical Immunology Practice. 5 (3), 728-736 (2017).
  58. Iwamoto, T., et al. Evaluation of basophil CD203c as a predictor of carboplatin-related hypersensitivity reaction in patients with gynecologic cancer. Biological and Pharmaceutical Bulletin. 35 (9), 1487-1495 (2012).
  59. Iwamoto, T., et al. Carboplatin-induced severe hypersensitivity reaction: role of IgE-dependent basophil activation and FcepsilonRI. Cancer Science. 105 (11), 1472-1479 (2014).
  60. Muraro, A., et al. EAACI food allergy and anaphylaxis guidelines: diagnosis and management of food allergy. Allergy. 69 (8), 1008-1025 (2014).
  61. Sato, S., et al. Basophil activation marker CD203c is useful in the diagnosis of hen's egg and cow's milk allergies in children. International Archives of Allergy and Immunology. 152, Suppl 1 54-61 (2010).
  62. Ciepiela, O., et al. Basophil activation test based on the expression of CD203c in the diagnostics of cow milk allergy in children. European Journal of Medical Research. 15, Suppl 2 21-26 (2010).
  63. Ocmant, A., et al. Basophil activation tests for the diagnosis of food allergy in children. Clinical & Experimental Allergy. 39 (8), 1234-1245 (2009).
  64. Carroccio, A., et al. A comparison between two different in vitro basophil activation tests for gluten- and cow's milk protein sensitivity in irritable bowel syndrome (IBS)-like patients. Clinical Chemistry and Laboratory Medicine. 51 (6), 1257-1263 (2013).
  65. Tokuda, R., et al. Antigen-induced expression of CD203c on basophils predicts IgE-mediated wheat allergy. Allergology International. 58 (2), 193-199 (2009).
  66. Chinuki, Y., et al. CD203c expression-based basophil activation test for diagnosis of wheat-dependent exercise-induced anaphylaxis. Journal of Allergy and Clinical Immunology. 129 (5), 1404-1406 (2012).
  67. Carroccio, A., et al. Non-celiac wheat sensitivity diagnosed by double-blind placebo-controlled challenge: exploring a new clinical entity. Am J Gastroenterol. 107 (12), 1898-1906 (2012).
  68. Carroccio, A., et al. A cytologic assay for diagnosis of food hypersensitivity in patients with irritable bowel syndrome. Clin Gastroenterol Hepatol. 8 (3), 254-260 (2010).
  69. Santos, A. F., et al. Basophil activation test discriminates between allergy and tolerance in peanut-sensitized children. Journal of Allergy and Clinical Immunology. 134 (3), 645-652 (2014).
  70. Glaumann, S., et al. Basophil allergen threshold sensitivity, CD-sens, IgE-sensitization and DBPCFC in peanut-sensitized children. Allergy. 67 (2), 242-247 (2012).
  71. Javaloyes, G., et al. Performance of different in vitro techniques in the molecular diagnosis of peanut allergy. Journal of Investigational Allergology and Clinical Immunology. 22 (7), 508-513 (2012).
  72. Glaumann, S., Nopp, A., Johansson, S. G., Borres, M. P., Nilsson, C. Oral peanut challenge identifies an allergy but the peanut allergen threshold sensitivity is not reproducible. PLoS One. 8 (1), 53465 (2013).
  73. Elizur, A., et al. NUT Co Reactivity - ACquiring Knowledge for Elimination Recommendations (NUT CRACKER) study. Allergy. 73 (3), 593-601 (2018).
  74. Cucu, T., De Meulenaer, B., Bridts, C., Devreese, B., Ebo, D. Impact of thermal processing and the Maillard reaction on the basophil activation of hazelnut allergic patients. Food Chem Toxicol. 50 (5), 1722-1728 (2012).
  75. Worm, M., et al. Impact of native, heat-processed and encapsulated hazelnuts on the allergic response in hazelnut-allergic patients. Clinical & Experimental Allergy. 39 (1), 159-166 (2009).
  76. Brandstrom, J., et al. Basophil allergen threshold sensitivity and component-resolved diagnostics improve hazelnut allergy diagnosis. Clinical & Experimental Allergy. 45 (9), 1412-1418 (2015).
  77. Lotzsch, B., Dolle, S., Vieths, S., Worm, M. Exploratory analysis of CD63 and CD203c expression in basophils from hazelnut sensitized and allergic individuals. Clinical and Translational Allergy. 6, 45 (2016).
  78. Ebo, D. G., Bridts, C. H., Hagendorens, M. M., De Clerck, L. S., Stevens, W. J. Scampi allergy: from fancy name-giving to correct diagnosis. Journal of Investigational Allergology and Clinical Immunology. 18 (3), 228-230 (2008).
  79. Gamboa, P. M., et al. Component-resolved in vitro diagnosis in peach-allergic patients. Journal of Investigational Allergology and Clinical Immunology. 19 (1), 13-20 (2009).
  80. Gamboa, P. M., et al. Two different profiles of peach allergy in the north of Spain. Allergy. 62 (4), 408-414 (2007).
  81. Diaz-Perales, A., et al. Recombinant Pru p 3 and natural Pru p 3, a major peach allergen, show equivalent immunologic reactivity: a new tool for the diagnosis of fruit allergy. Journal of Allergy and Clinical Immunology. 111 (3), 628-633 (2003).
  82. Erdmann, S. M., Heussen, N., Moll-Slodowy, S., Merk, H. F., Sachs, B. CD63 expression on basophils as a tool for the diagnosis of pollen-associated food allergy: sensitivity and specificity. Clinical & Experimental Allergy. 33 (5), 607-614 (2003).
  83. Erdmann, S. M., et al. In vitro analysis of birch-pollen-associated food allergy by use of recombinant allergens in the basophil activation test. International Archives of Allergy and Immunology. 136 (3), 230-238 (2005).
  84. Rubio, A., et al. Benefit of the basophil activation test in deciding when to reintroduce cow's milk in allergic children. Allergy. 66 (1), 92-100 (2011).
  85. Decuyper, I. i, et al. Performance of basophil activation test and specific IgG4 as diagnostic tools in nonspecific lipid transfer protein allergy: Antwerp-Barcelona comparison. Allergy. 75 (3), 616-624 (2020).
  86. Mayorga, C., et al. Basophil response to peanut allergens in Mediterranean peanut-allergic patients. Allergy. 69 (7), 964-968 (2014).
  87. Glaumann, S., et al. Evaluation of basophil allergen threshold sensitivity (CD-sens) to peanut and Ara h 8 in children IgE-sensitized to Ara h 8. Clinical and Molecular Allergy. 13 (1), 5 (2015).
  88. Wolbing, F., et al. The clinical relevance of birch pollen profilin cross-reactivity in sensitized patients. Allergy. 72 (4), 562-569 (2017).
  89. Commins, S. P., et al. Delayed clinical and ex vivo response to mammalian meat in patients with IgE to galactose-alpha-1,3-galactose. Journal of Allergy and Clinical Immunology. 134 (1), 108-115 (2014).
  90. Santos, A. F., et al. Distinct parameters of the basophil activation test reflect the severity and threshold of allergic reactions to peanut. Journal of Allergy and Clinical Immunology. 135 (1), 179-186 (2015).
  91. Song, Y., et al. Correlations between basophil activation, allergen-specific IgE with outcome and severity of oral food challenges. Annals of Allergy, Asthma & Immunology. 114 (4), 319-326 (2015).
  92. Chinthrajah, R. S., et al. Development of a tool predicting severity of allergic reaction during peanut challenge. Annals of Allergy, Asthma & Immunology. 121 (1), 69-76 (2018).
  93. Santos, A. F., Shreffler, W. G. Road map for the clinical application of the basophil activation test in food allergy. Clinical & Experimental Allergy. 47 (9), 1115-1124 (2017).
  94. Santos, A. F., et al. Biomarkers of severity and threshold of allergic reactions during oral peanut challenges. Journal of Allergy and Clinical Immunology. 146 (2), 344-355 (2020).
  95. Reier-Nilsen, T., et al. Predicting reactivity threshold in children with anaphylaxis to peanut. Clinical & Experimental Allergy. 48 (4), 415-423 (2018).
  96. Chapuis, A., et al. h 2 basophil activation test does not predict clinical reactivity to peanut. Journal of Allergy and Clinical Immunology Practice. 6 (5), 1772-1774 (2018).
  97. Patil, S. U., et al. Early decrease in basophil sensitivity to Ara h 2 precedes sustained unresponsiveness after peanut oral immunotherapy. Journal of Allergy and Clinical Immunology. 144 (5), 1310-1319 (2019).
  98. Chinthrajah, R. S., et al. Sustained outcomes in oral immunotherapy for peanut allergy (POISED study): a large, randomised, double-blind, placebo-controlled, phase 2 study. Lancet. 394 (10207), 1437-1449 (2019).
  99. Kim, E. H., et al. Long-term sublingual immunotherapy for peanut allergy in children: Clinical and immunologic evidence of desensitization. Journal of Allergy and Clinical Immunology. 144 (5), 1320-1326 (2019).
  100. Tsai, M., Mukai, K., Chinthrajah, R. S., Nadeau, K. C., Galli, S. J. Sustained successful peanut oral immunotherapy associated with low basophil activation and peanut-specific IgE. Journal of Allergy and Clinical Immunology. 145 (3), 885-896 (2020).
  101. Nachshon, L., et al. Efficacy and Safety of Sesame Oral Immunotherapy-A Real-World, Single-Center Study. Journal of Allergy and Clinical Immunology Practice. 7 (8), 2775-2781 (2019).
  102. Goldberg, M. R., et al. Efficacy of baked milk oral immunotherapy in baked milk-reactive allergic patients. Journal of Allergy and Clinical Immunology. 136 (6), 1601-1606 (2015).
  103. Keet, C. A., et al. The safety and efficacy of sublingual and oral immunotherapy for milk allergy. Journal of Allergy and Clinical Immunology. 129 (2), 448-455 (2012).
  104. Matsui, T., et al. Changes in passively-sensitized basophil activation to alphaS1-casein after oral immunotherapy. Immunity, Inflammation and Disease. 8 (2), 188-197 (2020).
  105. Giavi, S., et al. Oral immunotherapy with low allergenic hydrolysed egg in egg allergic children. Allergy. 71 (11), 1575-1584 (2016).
  106. Jones, S. M., et al. Clinical efficacy and immune regulation with peanut oral immunotherapy. Journal of Allergy and Clinical Immunology. 124 (2), 292-300 (2009).
  107. Burks, A. W., et al. Oral immunotherapy for treatment of egg allergy in children. New England Journal of Medicine. 367 (3), 233-243 (2012).
  108. Elizur, A., et al. Clinical and laboratory 2-year outcome of oral immunotherapy in patients with cow's milk allergy. Allergy. 71 (2), 275-278 (2016).
  109. Gernez, Y., et al. Basophil CD203c levels are increased at baseline and can be used to monitor omalizumab treatment in subjects with nut allergy. International Archives of Allergy and Immunology. 154 (4), 318-327 (2011).
  110. Gomez, E., et al. Role of the basophil activation test in the diagnosis of local allergic rhinitis. Journal of Allergy and Clinical Immunology. 132 (4), 975-976 (2013).
  111. Nopp, A., et al. Basophil allergen threshold sensitivity: a useful approach to anti-IgE treatment efficacy evaluation. Allergy. 61 (3), 298-302 (2006).
  112. Dahlen, B., et al. Basophil allergen threshold sensitivity, CD-sens, is a measure of allergen sensitivity in asthma. Clinical & Experimental Allergy. 41 (8), 1091-1097 (2011).
  113. Lalek, N., Kosnik, M., Silar, M., Korosec, P. Immunoglobulin G-dependent changes in basophil allergen threshold sensitivity during birch pollen immunotherapy. Clinical & Experimental Allergy. 40 (8), 1186-1193 (2010).
  114. Schmid, J. M., Wurtzen, P. A., Dahl, R., Hoffmann, H. J. Early improvement in basophil sensitivity predicts symptom relief with grass pollen immunotherapy. Journal of Allergy and Clinical Immunology. 134 (3), 741-744 (2014).
  115. Sharif, H., et al. Immunologic mechanisms of a short-course of Lolium perenne peptide immunotherapy: A randomized, double-blind, placebo-controlled trial. Journal of Allergy and Clinical Immunology. 144 (3), 738-749 (2019).
  116. Kim, S. H., et al. Changes in basophil activation during immunotherapy with house dust mite and mugwort in patients with allergic rhinitis. Asia Pacific Allergy. 8 (1), 6 (2018).
  117. Feng, M., et al. Allergen Immunotherapy-Induced Immunoglobulin G4 Reduces Basophil Activation in House Dust Mite-Allergic Asthma Patients. Frontiers in Cell and Developmental Biology. 8, 30 (2020).
  118. Korosec, P., et al. Clinical routine utility of basophil activation testing for diagnosis of hymenoptera-allergic patients with emphasis on individuals with negative venom-specific IgE antibodies. International Archives of Allergy and Immunology. 161 (4), 363-368 (2013).
  119. Ebo, D. G., Hagendorens, M. M., Bridts, C. H., De Clerck, L. S., Stevens, W. J. Hymenoptera venom allergy: taking the sting out of difficult cases. Journal of Investigational Allergology and Clinical Immunology. 17 (6), 357-360 (2007).
  120. Ebo, D. G., et al. Flow-assisted quantification of in vitro activated basophils in the diagnosis of wasp venom allergy and follow-up of wasp venom immunotherapy. Cytometry Part B: Clinical Cytometry. 72 (3), 196-203 (2007).
  121. Ott, H., Tenbrock, K., Baron, J., Merk, H., Lehmann, S. Basophil activation test for the diagnosis of hymenoptera venom allergy in childhood: a pilot study. Klin Padiatr. 223 (1), 27-32 (2011).
  122. Eberlein-Konig, B., Rakoski, J., Behrendt, H., Ring, J. Use of CD63 expression as marker of in vitro basophil activation in identifying the culprit in insect venom allergy. Journal of Investigational Allergology and Clinical Immunology. 14 (1), 10-16 (2004).
  123. Eberlein, B., Krischan, L., Darsow, U., Ollert, M., Ring, J. Double positivity to bee and wasp venom: improved diagnostic procedure by recombinant allergen-based IgE testing and basophil activation test including data about cross-reactive carbohydrate determinants. Journal of Allergy and Clinical Immunology. 130 (1), 155-161 (2012).
  124. Sturm, G. J., et al. Inconsistent results of diagnostic tools hamper the differentiation between bee and vespid venom allergy. PLoS One. 6 (6), 20842 (2011).
  125. Zitnik, S. E., et al. Monitoring honeybee venom immunotherapy in children with the basophil activation test. Pediatric Allergy and Immunology. 23 (2), 166-172 (2012).
  126. Kosnik, M., Silar, M., Bajrovic, N., Music, E., Korosec, P. High sensitivity of basophils predicts side-effects in venom immunotherapy. Allergy. 60 (11), 1401-1406 (2005).
  127. Celesnik, N., et al. Short-term venom immunotherapy induces desensitization of FcepsilonRI-mediated basophil response. Allergy. 67 (12), 1594-1600 (2012).
  128. Nullens, S., et al. Basophilic histamine content and release during venom immunotherapy: insights by flow cytometry. Cytometry Part B: Clinical Cytometry. 84 (3), 173-178 (2013).
  129. Bidad, K., Nawijn, M. C., Van Oosterhout, A. J., Van Der Heide, S., Elberink, J. N. Basophil activation test in the diagnosis and monitoring of mastocytosis patients with wasp venom allergy on immunotherapy. Cytometry Part B: Clinical Cytometry. 86 (3), 183-190 (2014).
  130. Eberlein-Konig, B., Schmidt-Leidescher, C., Behrendt, H., Ring, J. Predicting side-effects in venom immunotherapy by basophil activation. Allergy. 61 (7), 897 (2006).
  131. Kikuchi, Y., Kaplan, A. P. Mechanisms of autoimmune activation of basophils in chronic urticaria. Journal of Allergy and Clinical Immunology. 107 (6), 1056-1062 (2001).
  132. Huston, D. P., Sabato, V. Decoding the Enigma of Urticaria and Angioedema. Journal of Allergy and Clinical Immunology Practice. 6 (4), 1171-1175 (2018).
  133. Netchiporouk, E., et al. Positive CD63 Basophil Activation Tests Are Common in Children with Chronic Spontaneous Urticaria and Linked to High Disease Activity. International Archives of Allergy and Immunology. 171 (2), 81-88 (2016).
  134. Irinyi, B., et al. Extended diagnostic value of autologous serum skin test and basophil CD63 expression assay in chronic urticaria. British Journal of Dermatology. 168 (3), 656-658 (2013).
  135. Chen, Q., et al. Basophil CD63 expression in chronic spontaneous urticaria: correlation with allergic sensitization, serum autoreactivity and basophil reactivity. Journal of the European Academy of Dermatology and Venereology. 31 (3), 463-468 (2017).
  136. Wedi, B., Novacovic, V., Koerner, M., Kapp, A. Chronic urticaria serum induces histamine release, leukotriene production, and basophil CD63 surface expression--inhibitory effects ofanti-inflammatory drugs. Journal of Allergy and Clinical Immunology. 105 (3), 552-560 (2000).
  137. Yasnowsky, K. M., et al. Chronic urticaria sera increase basophil CD203c expression. Journal of Allergy and Clinical Immunology. 117 (6), 1430-1434 (2006).
  138. Curto-Barredo, L., et al. Basophil Activation Test identifies the patients with Chronic Spontaneous Urticaria suffering the most active disease. Immunity, Inflammation and Disease. 4 (4), 441-445 (2016).
  139. Santos, A. F., Alpan, O., Hoffmann, H. J. Basophil activation test: Mechanisms and considerations for use in clinical trials and clinical practice. Allergy. , (2021).
  140. Boumiza, R., Debard, A. L., Monneret, G. The basophil activation test by flow cytometry: recent developments in clinical studies, standardization and emerging perspectives. Clinical and Molecular Allergy. 3, 9 (2005).
  141. Aljadi, Z., et al. Activation of basophils is a new and sensitive marker of biocompatibility in hemodialysis. Artif Organs. 38 (11), 945-953 (2014).
  142. Rasmussen, P., Spillner, E., Hoffmann, H. J. Inhibiting phosphatase SHIP-1 enhances suboptimal IgE-mediated activation of human blood basophils but inhibits IgE-mediated activation of cultured human mast cells. Immunology Letters. 210, 40-46 (2019).
  143. Mueller-Wirth, N., et al. IgE-mediated chlorhexidine allergy-Cross-reactivity with other biguanide disinfectants. Allergy. 75 (12), 3237-3247 (2020).
  144. Johansson, S. G., et al. Passive IgE-sensitization by blood transfusion. Allergy. 60 (9), 1192-1199 (2005).
  145. Ariza, A., et al. Basophil activation after nonsteroidal anti-inflammatory drugs stimulation in patients with immediate hypersensitivity reactions to these drugs. Cytometry A. 85 (5), 400-407 (2014).
  146. Sturm, G. J., et al. The basophil activation test in the diagnosis of allergy: technical issues and critical factors. Allergy. 64 (9), 1319-1326 (2009).
  147. Iqbal, K., Bhargava, K., Skov, P. S., Falkencrone, S., Grattan, C. E. A positive serum basophil histamine release assay is a marker for ciclosporin-responsiveness in patients with chronic spontaneous urticaria. Clinical and Translational Allergy. 2 (1), 19 (2012).
  148. Korosec, P., et al. high-affinity IgE receptors, and CCL2 in human anaphylaxis. Journal of Allergy and Clinical Immunology. 140 (3), 750-758 (2017).
  149. Fernandez, T. D., et al. Negativization rates of IgE radioimmunoassay and basophil activation test in immediate reactions to penicillins. Allergy. 64 (2), 242-248 (2009).
  150. Kwok, M., Lack, G., Santos, A. F. Improved standardisation of the whole blood basophil activation test to peanut. Clinical and Translational Allergy. 8 (26), Suppl 2 15-16 (2017).
  151. Mukai, K., et al. Assessing basophil activation by using flow cytometry and mass cytometry in blood stored 24 hours before analysis. Journal of Allergy and Clinical Immunology. 139 (3), 889-899 (2017).
  152. Sousa, N., Martinez-Aranguren, R., Fernandez-Benitez, M., Ribeiro, F., Sanz, M. L. Comparison of basophil activation test results in blood preserved in acid citrate dextrose and EDTA. Journal of Investigational Allergology and Clinical Immunology. 20 (6), 535-536 (2010).
  153. Knol, E. F., Koenderman, L., Mul, F. P., Verhoeven, A. J., Roos, D. Differential activation of human basophils by anti-IgE and formyl-methionyl-leucyl-phenylalanine. Indications for protein kinase C-dependent and -independent activation pathways. European Journal of Immunology. 21 (4), 881-885 (1991).
  154. Macglashan, D. W. Basophil activation testing. Journal of Allergy and Clinical Immunology. 132 (4), 777-787 (2013).
  155. Macglashan, D., Moore, G., Muchhal, U. Regulation of IgE-mediated signalling in human basophils by CD32b and its role in Syk down-regulation: basic mechanisms in allergic disease. Clinical & Experimental Allergy. 44 (5), 713-723 (2014).
  156. Macglashan, D. Subthreshold desensitization of human basophils re-capitulates the loss of Syk and FcepsilonRI expression characterized by other methods of desensitization. Clinical & Experimental Allergy. 42 (7), 1060-1070 (2012).
  157. Grochowy, G., Hermiston, M. L., Kuhny, M., Weiss, A., Huber, M. Requirement for CD45 in fine-tuning mast cell responses mediated by different ligand-receptor systems. Cell Signaling. 21 (8), 1277-1286 (2009).
  158. Schroeder, J. T., Chichester, K. L., Bieneman, A. P. Human basophils secrete IL-3: evidence of autocrine priming for phenotypic and functional responses in allergic disease. Journal of Immunology. 182 (4), 2432-2438 (2009).
  159. Ocmant, A., et al. Flow cytometry for basophil activation markers: the measurement of CD203c up-regulation is as reliable as CD63 expression in the diagnosis of cat allergy. Journal of Immunology Methods. 320 (1-2), 40-48 (2007).
  160. Gentinetta, T., et al. Individual IL-3 priming is crucial for consistent in vitro activation of donor basophils in patients with chronic urticaria. Journal of Allergy and Clinical Immunology. 128 (6), 1227-1234 (2011).
  161. Sturm, E. M., et al. CD203c-based basophil activation test in allergy diagnosis: characteristics and differences to CD63 upregulation. Cytometry Part B: Clinical Cytometry. 78 (5), 308-318 (2010).
  162. Hausmann, O. V., et al. Robust expression of CCR3 as a single basophil selection marker in flow cytometry. Allergy. 66 (1), 85-91 (2011).
  163. Nucera, E., et al. Utility of Basophil Activation Test for monitoring the acquisition of clinical tolerance after oral desensitization to cow's milk: Pilot study. United European Gastroenterol Journal. 3 (3), 272-276 (2015).
  164. Imoto, Y., et al. Peripheral basophil reactivity, CD203c expression by Cryj1 stimulation, is useful for diagnosing seasonal allergic rhinitis by Japanese cedar pollen. Immunity, Inflammation and Disease. 3 (3), 300-308 (2015).
  165. Konstantinou, G. N., et al. EAACI taskforce position paper: evidence for autoimmune urticaria and proposal for defining diagnostic criteria. Allergy. 68 (1), 27-36 (2013).
  166. Santos, A. F., Becares, N., Stephens, A., Turcanu, V., Lack, G. The expression of CD123 can decrease with basophil activation: implications for the gating strategy of the basophil activation test. Clinical and Translational Allergy. 6, 11 (2016).
  167. Dijkstra, D., et al. Identification and quantification of basophils in the airways of asthmatics following segmental allergen challenge. Cytometry A. 85 (7), 580-587 (2014).
  168. Dijkstra, D., Meyer-Bahlburg, A. Human Basophils Modulate Plasma Cell Differentiation and Maturation. Journal of Immunology. 198 (1), 229-238 (2017).
  169. Sihra, B. S., Kon, O. M., Grant, J. A., Kay, A. B. Expression of high-affinity IgE receptors (Fc epsilon RI) on peripheral blood basophils, monocytes, and eosinophils in atopic and nonatopic subjects: relationship to total serum IgE concentrations. Journal of Allergy and Clinical Immunology. 99 (5), 699-706 (1997).
  170. Dehlink, E., Baker, A. H., Yen, E., Nurko, S., Fiebiger, E. Relationships between levels of serum IgE, cell-bound IgE, and IgE-receptors on peripheral blood cells in a pediatric population. PLoS One. 5 (8), 12204 (2010).
  171. Hoffmann, H. J., Frandsen, P. M., Christensen, L. H., Schiotz, P. O., Dahl, R. Cultured human mast cells are heterogeneous for expression of the high-affinity IgE receptor FcepsilonRI. International Archives of Allergy and Immunology. 157 (3), 246-250 (2012).
  172. Ebo, D. G., et al. Analyzing histamine release by flow cytometry (HistaFlow): a novel instrument to study the degranulation patterns of basophils. Journal of Immunology Methods. 375 (1-2), 30-38 (2012).
  173. Macglashan, D. Marked differences in the signaling requirements for expression of CD203c and CD11b versus CD63 expression and histamine release in human basophils. International Archives of Allergy and Immunology. 159 (3), 243-252 (2012).
  174. Torres, M. J., et al. Clavulanic acid can be the component in amoxicillin-clavulanic acid responsible for immediate hypersensitivity reactions. Journal of Allergy and Clinical Immunology. 125 (2), 502-505 (2010).
  175. Ariza, A., et al. Pyrazolones metabolites are relevant for identifying selective anaphylaxis to metamizole. Scientific Reports. 6, 23845 (2016).

Tags

Медицина Выпуск 171 Базофил аллерген лекарство аллергия диагностика метод in vitro CD63 CD203c
Тест активации базофилов для диагностики аллергии
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Doña, I., Ariza, A.,… More

Doña, I., Ariza, A., Fernández, T. D., Torres, M. J. Basophil Activation Test for Allergy Diagnosis. J. Vis. Exp. (171), e62600, doi:10.3791/62600 (2021).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter