肾移植前免疫诱导治疗的进展

自1954年Murry为同卵双生子成功完成肾移植手术以来,肾移植手术已逐渐成为终末期肾病的有效且常规的治疗手段。随着免疫抑制药物的不断发展,目前肾移植1年的人肾存活率已达90%以上,但是移植肾的长期存活率并没有明显的改善。在肾移植技术的不断探索中,人们尝试了多种免疫诱导方案,试图进一步减少排异反应的发生率,延长移植受者人肾存活时间,同时减少免疫抑制剂的使用,还能保持对移植物以外的非己抗原存在正常的免疫应答。本文现就肾移植前免疫诱导治疗的进展作一综述。

1供者特异性细胞输注诱导肾移植受者的免疫耐受

1.1供者特异性输血(DST)

该方法最早源于20世纪70年代,当时通过有意的输注供者的白细胞延长移植肾的存活期,并预防移植排斥。随后的研究⑴均表明DST可以明显延长移植肾存活期。其主要的免疫耐受机理由供者可溶性HLA持续暴露导致淋巴造血细胞嵌合体形成,从而供体外周血和骨髓中的白细胞、造血干细胞、移植器官中的过客细胞进入受体后在血液、肝脏、脾脏、皮肤等组织中定居并长期存活,不断提供供体抗原,刺激受者免疫系统产生并维持兔疫耐受幻。部分研究表明,移植前24h和移植后7~10天接受1次25O ml供者全血或浓缩细胞,并且接受免疫抑制剂治疗,结果实验组更多产生嵌合体现象,并且发生低免疫性。在该研究中发现:通过DST可以使TH1免疫应答类型向TH2转换。最终使实验组人肾存活时间显著延长,肾功能恢复良好,急慢性排斥反应事件明显减少。但在实验中也发现,在DST过程中有5%~29%患者会出现致敏反应,免疫抑制剂的应用可以降低其发生率。

1.2供者特异性骨髓移植(DBM)

自20世纪90年代初,Spitzer等首先将1例多发性骨髓瘤合并肾功能衰竭的患者经环磷酰胺(CTX)、抗胸腺细胞球蛋白(ATG)和胸腺照射(TI)处理后,采用组织相容性白细胞抗原相配的骨髓联合肾移植,术后患者肾功能恢复正常,未发生移植物抗宿主病(GVHD),形成混合淋巴造血嵌合体,并于术后第73天停用唯一的免疫抑制剂CSA,未发生排斥反应。Milan等Ⅱ为4例HLA不相配的活体肾移植患者同时给予TI和ATG,术后11天最后1次给予TI后立即静脉注射造血干细胞(供者,3×106~5×106/kg),结果3例形成多态混合大嵌合体,受体血液单核细胞中供者来源可达16%。1例未形成嵌合体并有轻度排异反应,经激素冲击治疗后好转。2例患者分别于术后9个月、12个月停用免疫抑制剂,均未出现排异反应、GVHD和严重感染。

Tvedi等Ⅱ将24例患者分为两组,实验组给予3sO ml尸体供者骨髓移植,结果发现实验组肾功能较好,急性排斥反应及巨细胞病毒感染少。随访2年,移植物存活率达100%。由⒈述实验可见,DBM是一种可行有效的诱导方式,但在对受体进行预处理过程中可能存在一定的风险。诱导可以是骨髓抽取,也可以是干细胞移植,输注时问为移植前碴~6周,以便移植手术时受者造血系统恢复。不需要彻底清髓治疗,以全身照射(TBI)或全淋巴照射(TI'I)更适合。该方法的原理同样是治疗后产生免疫嵌合体,但DBM需要为供者的骨髓提供空问,传统的清髓处理如TBI会导致骨髓衰竭,严重的GVHD可能导致移植物植入失败.非清髓性处理可以使用抗T细胞单克隆抗体(mAb)、ATG和TI,同时可联合免疫抑制药物。8arzl等H.在研究中认为:嵌合体状态是受者免疫系统和供者白细胞竞争优势双向反映造成的,其平衡与否决定了临床是否发生排异反应。Freeman等提出移植肾内皮细胞、肾小球系膜细胞、肾小管上皮细胞均可象抗原呈递细胞一样呈递抗原,但是由于其表面缺乏一些共剌激信号,结果不能激活T细胞反而使T细胞无能。Gur等13d妇认为,骨髓、外周血和胸腺中会存在一些能特异性杀灭识别表面抗原的前体细胞毒T细胞,称之为否决细胞。如果受体T细胞识别的是供体的否决细胞,则会被其杀灭。

1.3其他供者细胞成分输注诱导的研究输注骨髓间充质干细胞(MSC)目前已有用于临床进行免疫诱导的报告1Ⅱ。实验中,人们发现MSC有独特的免疫学特性,不表达共剌激分子,不会刺激机体产生免疫反应,使其能够逃避细胞毒性T淋巴细胞和NK细胞的杀伤作用,可以在受体内长期存活1Ⅱ。而且MSC可以调节T淋巴细胞和B淋巴细胞的功能,降低受者的免疫反应,抑制混合淋巴细胞反应和增殖Ⅱ。MsC在调节免疫抑制的同时还可以参与器官缺血再灌注损伤的修复n:~狂,而且MSC与CSA在体外实验中有免疫抑制互补效应,有望减少CSA的用量。未成熟树突状细胞(DC)来源于CD34-骨髓前体细胞,是体内功能最强大的专职抗原呈递细胞。其膜表面高度表达MHCⅡ类分子及特异性表面标志物,能够移行至淋巴组织,刺激T细胞增殖活化,启动免疫而树突状细胞表面缺乏B71、B72、CD4。等共刺激分子,不能有效早递抗原、活化T细胞,最终导致免疫耐受形成c2Ⅱ。日前正处于研究阶段。

2特异性抗体输注诱导免疫耐受

抗体诱导治疗组要用于有以下高危因素的肾移植患者:①PRA>30%;②再次移植;③胰肾联合移植;④冷缺血时间>24h;⑤供体长时问低血压;⑥供体无Jb跳。该治疗方案在临床治疗中经历了3个时期∴23`①低诱导期(1987~1993),也称为丨H抗体时代,其药物有抗淋巴细胞球蛋白和抗人T细胞免疫球蛋白(ALG)。②从低诱导到高诱导的过度时期(199刂~2002).代表药物有巴利昔单抗(舒莱1998)、抗Tac单抗达利珠单抗(噻尼哌)、抗H'2受体单抗,1998〕、抗胸腺细胞球蛋白(ATG,1999)。③高诱寻期(2003至今),叉称现代抗体时代,代表药物有ATG、巴利昔单抗、达利珠单抗、阿伦单抗(CD52单抗)。

2.1多克隆抗体

多克隆抗体是利用人的胸腺或淋巴细胞反复免疫动物(马或兔子)后分离IgG即ATG(抗胸腺细胞抗体)。AI￡(抗淋巴细胞抗体)这些抗体进入体内后可以通过:①调理作用和网状内皮系统清除靶细胞;②通过抗体依赖的细胞毒作用清除靶细胞;③通过补体介导的细胞毒作用清除靶细胞;④诱导靶细胞凋亡;⑤封闭细胞表面分子、阻止抗原识别、细胞激活及细胞黏附分子的作用,削减体内淋巴细胞。

临床常用的剂型有人胸腺淋巴细胞免疫马后得到的ATG(Atgam).常用量为10~3O mg/kg;人胸腺淋巴细胞免疫兔子得到的ATG(Thymo globulin),常用量为1.5~2.5mg/kg;人淋巴细胞免疫兔子后得到的AI,常用量为1~5mg/kg。UNOS分析1999~2009年数据后认为,使用多克隆抗体诱导的患者移植物丢失和死亡的危险性与未接受诱导的患者差异有统计学意义。同时不止一项研究.272灯表明ATG诱导治疗町以明显减少肾移植受者的急性排舁反应发生率,并改善其预后。但也有人研究发现常规ATG诱导也给肾移植患者带来不可忽视的副作用,如心血管和严重感染事件,以及增加晚期恶性肿瘤的发生率。

Colovai等认为TG易致抗体产生细胞因子释放综合征,出现发热、白细胞减少、肺水肿等不良反应。施国海等Ⅱ.采用小剂量ATG术前诱寻,发现术后1周内肾功能恢复正常的比例明显提高,而丑^有助于防治DGF。也有学者认为术前单次应用ATG诱导治疗更有意义。术前大量输注ATG可以增加外月淋巴细胞CSA的敏感性,从而减少CSA的用量∶s3^3Ⅱ。同时也有人主张应用ATC|联合CD25抗体。以上方法仍有待进一步研究。

2.2单克隆抗体(MAb)弟克隆抗体是由杂交瘤细胞产生的,钎对某种特定抗原决定簇所产生的抗体。这种抗体纯度高,性质均一,特异性强,不像多克隆抗体可以引起血清病等副反应;还可以通过静脉快速输注。单克隆抗体可以分为:①针对全T细胞的TC)R CV3MAb,如()KT3、WT32、BMA031、T1OB9等;②针对Ⅱ2受体(CD23),如达利珠单抗(噻尼哌)、巴利昔单抗(舒莱)、33B3,l、campath6等;③针对共刺激囚子(CD1),如OKT1A、LEΛ29Y(belata cept)等;④针对细胞黏附分子的抗体,如抗一ICAM-1、抗L1、抗VCAM1。⑤针对CD12抗体,如阿伦单抗;⑥针对CDⅡ抗体,如利妥昔单抗;⑦针对TNα受体,如英大利昔单抗。目前常的为前两种,较广泛用于术前诱导的是OKT3、噻尼哌和舒莱。OKT3是B细胞和骨髓瘤细胞的杂交细胞产生的,与TCR巾的e链结合,影响T细胞功能.抑制免疫。实验证明人体首次静脉注射5mg OKT3后可迅速达到l mg/L血药浓度,随后很快降低.1h后降至峰值的10%。血中T细胞数董与用药时问和剂量成正相关。首次注射OKT3后30~60 min,外循环中绝大多数T细胞均会消失。此后2~5天叉日r在外周血中检测到数晕不等的T细胞。一个随机前瞻性研究认为:使用OKT3在肾移植前作免疫诱导,随访2年,其术后人肾存活率明显低于未诱寻组。而感染等并发症无明显差异。他们认为,OKT3诱导可以降低早期移植物失功能的发生,降低急性排斥反应的发生率,延迟排斥反应的发生,加快移植物功能早期恢复。注射OKT3后,外周血炎性因子会明显增加(II'2,TNF,II'6),会导致寒颤、高热、腹泻、水钠潴留、甚至肺水肿。

Flechncr等m研究认为用低剂量(2.5 mg)术前处理是最有效的诱导方案,并且副反应发生率最低。静止T细胞CD25表达很少,移植后受抗原刺激诱导其表达。CD2=并不传达信号,而是与IL2结合后促进T细胞进人有丝分裂,使T细胞扩增。II'2受体单克隆抗体的优点在于不会引起细胞囚子释放综合征。巴利昔单抗包含了鼠源性抗CD25抗体的整个可变区,保存了CD25亚单位同样的亲和力。而达利珠单抗是一种人源性单抗,仅保留了鼠源性抗体的高度可变区,降低F与CD2:的亲和力,但其异种抗原特性同样降低,血浆半衰期长达~90天,而且重复使用效果好Ⅱ。巴利昔单抗目前在移植前免疫诱导方面使用相对较多。Bumgardner等研究认为移植前使用达利珠单抗预处理的患者在术后12个月通过穿刺活检发现其移植肾排异律仅为28%,明显低于安慰剂组的13%,rl3年人肾存活率差异没有统汁学意义,恶性肿瘤,移植后淋巴增生性障碍等发病率均无增高。

王希等在术中单剂(1,0mg/kg)使用噻尼哌,发现实验组术后9个月内排异反应发生率明显低于对照组,而并发症发生率并无明显土曾力口。Sheashaa等在一项前瞻性随机对照研究中将100个活体肾移植患者随机分为两组,一组术前采用巴利昔单抗作为诱导,另一组作为对照,术后同样使用环孢素、骁悉、硫唑嘌呤免疫抑制方案,随访10年,发现第1年内急性排异反应发生率诱导组明显低于对照组。10年内排异反应发生率诱导组和对照组分别为28/5O和37/5O(P=0.059)。移植后并发症发生率诱寻组并没有明显增加,10年后人肾存活率诱导组与对照组分别为92%、76%和90%、68%。

Kim等.4r在一组151例术前接受巴利昔单抗诱导治疗的活体肾移植受者的多变量逻辑回归分析中发现IFNγELISPOT(+)患者术后出现急性排斥反应的机会明显增高,囚此,术前测定IFNγEI'ISPOT(+)的患者应慎用巴利昔单抗进行诱导。CD2抗体(阿伦单抗)目前在移植诱导方面的研究较多。CD2是细胞膜表面的糖蛋白分子,广泛分布于T、B淋巴细胞、NK细胞等免疫细胞表面。阿伦单抗就作用于这些分子上,其靶细胞主要是T淋巴细胞,有很强的细胞溶解作用。

Morgan等的一项后设分析研究中涉及阿伦单抗诱导治疗的患者是1223人,阿伦单抗与ATGI2受体单抗比较急性排异反应率明显降低,但术后移植物丢失、患者死亡率、DGF和新发糖尿病发生率均无明显增加。术后感染、恶性肿瘤发生率、术后肾功能远期恢复和术后患者免疫相关情况可得到的信息不足,有待于进一步研究。

3局部基因转染免疫诱导

3.I CTIA⒈Ig腺病毒基因局部转染免疫诱导CTLAIg是一种共刺激分子阻断剂。其阻断细胞毒性T淋巴细胞相关蛋白4(CTLA4)的胞膜外区。T竞争性抑制CD2与B7的结合,阻止共刺激信号的传递,使异体抗原反应性T细胞处于无反应状态。平季根等ⅡⅡ将CTIA1Ig基因克隆至腺病毒穿梭质粒中,再把该质粒同腺病毒辅助质粒pAdEasy共同转染致293细胞,即可获得重组腺病毒pd CTLA4Ig,最后经过纯化和鉴定可获得CTI'A4Ig腺病毒载体,将该载体注入大鼠肾移植模型的移植肾中。术后统计发现基因转染组鼠肾存活时间明显长于对照组,说明该方法能明显抑制免疫排斥反应,诱导移植肾免疫耐受。

3.2半乳凝素9(GdectiⅡ9)转染免疫诱导Gdectin9能特异性与T细胞表面的TIM3、CD11结合,介导Th1细胞凋亡,升高Tr/Teffect比;还能抑制炎症因子Ⅱ'17、II'-12、INFγ的表达,促进Tr转化。因此,人们想到其在免疫移植中可能存在的积极作用。李成文等通过重组质粒基因转染制各的Lentiviral—Galectin9病毒灌注大鼠移植肾模型的移植肾内,术后与对照组比较,鼠肾存活时间均明显延长。

3.3FASL基因转染诱导免疫耐受FA⒏基因与表达受体Fas的T淋巴细胞结合后可使其凋亡。徐光勇等匚4对使用重FasL cDNA腺病毒灌注大鼠移植肾模型的移植肾内,术后获得满意的免疫耐受。但是人们发现FasL诱导免疫耐受具有两重性,FasL适量表达对维持机体稳定有重要作用,但过低表达会引起淋巴细胞增殖,致淋巴瘤或白血病,过量表达会引起严重的组织损伤。也有学者将CTI'A4Ig和FasL基因共同重组为Ad CTI'A4Ig+Ad FasI病毒,并证实CTLA4Ig和FasI有协同免疫抑制作用。

4展望

自肾移植开展以来,免疫抑制就伴随其成长,能够使用一种方法或药物逐渐取代或停用现有免疫抑制剂,始终是移植研究者长期思考的问题。克隆技术为将来无排异的移植描画出一个美好的前景,但是在通往克隆移植的途中,同种移植甚至异种移植仍然是不可取代的研究课题。目前免疫诱导虽然还不是主流治疗方案,但是随着药物及技术的进一步成熟,免疫诱导必将是移植领域不可跨越的台阶,因为已经证实:通过免疫诱导可以减少围手术期急性排异反应发生率,人们期望其能够进一步延长远期人肾存活率并减少并发症的发生,减少现有免疫抑制药物的使用,减少药物的毒性反应。因此,移植工作者还需在免疫诱导这座科学之峰上奋力攀登。