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免疫抑制剂对肾脏移植长期存活的影响
——现状及新策略
作者：上海交通大学医学院瑞金医院器官移植中心 王祥慧
来源：《上海交通大学学报（医学版）》 2006年 第26卷 第6期
【摘要】新型免疫抑制剂和抗体诱导技术的应用，使肾移植后近期急性排斥显著减少，免疫抑制剂（IS）对移植肾及其他器官的毒副反应已成为慢性移植肾功能衰竭的重要原因。新的策略是：无肾毒性IS替代，对ES药代动力、基因多态、药物毒理及移植受者免疫状态动态监测 、识别与评价；以及运用系统生物学方法揭示器官移植免疫的复杂生物学问题，实行IS个体化应用，促进移植受者及肾脏的长期存活。
进入21世纪以后，随着外科手术技术的改进，分子生物学、免疫学基础理论及分子机制研究的深入，以及新型免疫抑制剂的不断问世与应用，利用器官移植救治终末期器官衰竭正在全球更为广泛地开展。21世纪初，在意大利罗马举行的第18届国际器官移植大会充分肯定了20世纪下半叶在器官移植领域取得的显著成就，并被认为是“人类科学领域发展的巨大一步”。据美国国立器官分配网（UNOS）的最新统计资料显示，截止2004年末，全球主要器官移植累计总数：肾脏移植651964例，肝脏移植134469例，心脏移植72698例，肺移植18793例，胰肾联合移植17793例，胰腺移植5805例，肠移植593例。器官移植最长存活：肾移植42年，肝脏移植35年，心脏移植26年，胰肾联合移植23年，肺移植18年。上述令人瞩目的成绩，除了外科技术的日臻成熟外，更为有效、安全的新型免疫抑制剂的不断推出和临床应用发挥了重要作用。
新型强效免疫抑制剂的不断推出和抗体诱导技术的应用，使器官移植后近期的急性排斥（AR）显著减少。肾移植后6月内的AR已控制在20%以下，即短期存活率令人鼓舞，其1年的人/肾存活率已经达到95%/90%以上。然而，根据欧美大规模的临床调查研究显示：同种器官移植长期存活的改善并不乐观。肾脏移植后10年的人/肾存活率：活体供肾（LD）为82%/67%，标准尸体供肾（SCD）为71%/51%，标准扩大的尸体供肾（ECD）为59%/33%。
应用器官移植救治终末期器官衰竭不应成为短期“应急”的技术。目前，器官移植的“主战场”很明显已转向改善移植器官与移植受者的长期存活。长期移植物肾失功的主要原因：①带功能死亡近50%；②慢性移植物肾病（CAN）：35%～45%；③AR依从性差所致；④原有疾病复发。移植受者感染、心血管疾病、免疫抑制剂尤其是钙调磷酸酶抑制剂（CNI）如环孢菌素A（CsA）和普乐可复（prograf，PRG）的长期应用造成的肝、肾毒性、移植肾血管病变和肝功能严重受损，以及移植后恶性肿瘤的发生等诸多问题，正在成为器官移植长期存活的重要障碍。伴随终末期肾病发病的增加，慢性移植肾功能衰竭患者的增加，需要救治与肾脏移植的病患群体在不断增长，从而使已经短缺的供体器官矛盾日益突出，而促进与改善移植器官的长期存活在器官移植发展的今天显得至关重要。
CNI对肾脏移植长期存活的影响
在肾脏移植领域，免疫抑制剂的“双刃剑”作用无论对移植受者及移植器官的短期及长期存活都具有及其重要的影响，对免疫抑制剂的调控无疑左右着肾脏移植的长期预后。
20多年来CNI的应用奠定了肾脏移植成功的基石。然而，自从CNI类药物应用以来，几乎所有使用该类免疫抑制剂病人都可观察到肾毒性表现。肾移植受者应用CNI达到预防排斥反应的剂量，将会使这些患者的肾小球滤过率（GFR）减少15%～25%。持续应用CNI会导致CAN的发展，而CAN则是引起移植肾晚期失功的主要原因。最近两项特殊的CNI治疗观察的研究结果已经得出明确结论：①在肾移植后2年时，大多数CNI治疗的病人即使移植肾功能良好或非常良好，移植肾也会出现组织学瘢痕性变化；在该项比较PRG、CsA的前瞻性随机对照临床试验中，约70%移植肾活检标本是Banff I级或更高；且这项试验研究对象是移植肾功能稳定患者，平均血清肌酐（SCr）1.5～1.6mg/dL，活检标本由专业病理医师在不提供产生CAN临床资料的盲法情况下进行。②无论是CAN，还是CNI肾毒性，特异性组织学特征如肾小管空泡变性、肾微动脉玻璃样变性和肾间质钙化都会随时间而恶化。一项应用CNI（2/3 CsA，1/3 PRG）的尸体肾移植穿刺活检历时10年的队列研究结果显示，在移植后平均3个月即可发现至少是Banff I级的CAN，移植后1年达到94%，而移植后5年达到100%。组织学的主要特征是肾小管萎缩、间质纤维化和纤维性血管内膜增厚。在发生CAN的肾移植患者中Banff评分升高多与GFR下降直接相关，且少量或中等程度的CNI减量并不能逆转这种病理损害。
CNI肾毒性发展的进一步证据，来自于这类药物对非肾移植的器官移植受者肾功能的影响。Ojo等报道了来自北美登记资料，研究共计69000多例非肾脏的器官移植受者，肾功能不全随时间推移发生率逐渐增加。在移植后5年时，7%～21%的移植受者发生慢性移植肾功能不全（定义为GFR＜30mL/min）。而肺移植和肠移植的患者由于接受了更大剂量的CNI类药物，肾功能衰竭的病例更多。这类肾功能衰竭的发展似乎每年是1%～1.5%，由于这类人群目前正在快速增长，成为潜在的肾脏移植的对象，从而进一步增加了对供肾的需求。
肾移植受者CNI的减量及撤除
移植肾进行性的纤维瘢痕化（即CAN）引起后期移植肾失功而这一因素可能可以控制。
完全避免CNI对移植肾功能和AR的影响
在哺乳类雷帕霉素（西莫罗司）靶分子（mTOR）抑制剂应用前，肾移植受者试图减少肾毒性的主要方法是CNI连续应用3～12月后停止使用。欧洲的研究报告了相同情况的低危患者，他们并没有接受抗体诱导，而是应用2种药物作为维持治疗——硫唑嘌呤（Aza）+皮质激素（Pred）或霉酚酸酯（MMF）+Pred。一组60例尸体肾移植受者肾移植后3月免疫抑制剂转换到Aza+Pred，而另一组68例则继续应用CsA+Pred；转换后5年，两组间人/肾存活率及AR比较无显著差异；然而，CNI撤除组的移植肾功能则更好，平均肌酐清除率（CCr）57.3mL/min vs 77.7mL/min，高血压、高尿酸发生较少。同样，102例没有发生过AR且1年血肌酐＜300μmol/L的尸体肾移植受者,从CsA转换到Aza,平均随访93月,在人/移植肾存活率及转换后AR（16%）的比较无显著差异；但CNI撤除组的移植肾功能则更好，平均血肌酐为119μmol/L vs 153μmol/L（P=0.0002），且高血压少见。此外，另一项试验从三联免疫抑制剂中（维持用药包括MMF和Pred）撤除CsA，研究对象是85例移植后12～30个月移植肾功能稳定的患者（91%尸体肾）撤除CsA6个月随访显示，CsA撤除组肾功能更好（CCr增加了7.5mL/min，P=0.02），而病人/移植肾存活率方面无显著差异。
CNI撤除后AR发生率为10%～33%，已有单中心及多中心研究报告显示这种排斥反应对整体临床结局的影响不尽相同，原因是有混杂因素。Kasiske等对目前的文献作了荟萃分析研究，在去除了可能存在的研究资料不均一性，随访超过5年，超过1000例的病例分析，显示撤除CNI对发生AR的相对危险度（RR）无显著差异。研究资料提示，与皮质激素撤除不同，在选择的病例中，CsA撤除对长期移植肾衰竭的危险性影响似乎很少。
没有明显肾毒性的mTOR抑制剂雷帕霉素或依维莫司（everolimus，一种新型增殖信号抑制剂为雷帕霉素类似物）的临床应用为撤除CNI类药物提供了机会。人们期待该药能促进形成一种新的免疫抑制剂方案，使整体AR达到最低。欧洲一项有400余患者参加的多中心临床试验显示，在停止CNI并应用雷帕霉素为主的免疫抑制剂方案后，移植肾功能得到了持久的改善。36个月时，GFR值在雷帕霉素+Pred组中更好（47.3mL/min vs 59.4mL/min，P=0.001）。在CNI撤除组，停用4年后因显示有更好的移植肾存活率使得研究结束。
在新移植病人中避免CNI应用通常采用雷帕霉素替代CNI药物作为维持治疗，或联合应用一种或2种免疫抑制剂维持治疗。Vincent等报道了有限的多中心临床试验，每2周应用1次抗CD25单抗，50mg/次，共计5次赛呢哌（zenapax），随后仅应用MMF+Pred作为维持治疗，近期临床结果良好，然而6月的AR发生率过高，达到49%；但在CNI撤除组，1年的平均SCr在1.3mg/dL左右，有显著改善。在另一项相同的研究中，短期应用人源化的清除性抗CD52单抗Campath-1H，随后雷帕霉素单独应用，移植肾功能良好。但移植后早期发生较多的急性血管性排斥反应，可高达30%，因而进行了免疫抑制剂方案的调整。上述试验引出这样的概念，即应用不含CNI的免疫抑制剂方案，移植肾功能得到了最大限度的恢复。
在北美洲，也许基因群体及组织相容性的不一致较欧洲地区更为普遍，为降低AR，抗体诱导一直成为临床的需要。Flechner等报道了在新移植受者中应用不含CNI的免疫抑制剂方案：包括舒莱诱导治疗20mg（第0、4天），继之雷帕霉素联合MMF和Pred维持应用，并与CsA为主的免疫抑制剂方案进行比较。共有61例移植受者，包括首次尸体肾脏移植（2/3）和活体供肾（1/3）。雷帕霉素组病人首次负荷剂量为15mg，然后为5mg/d，移植后6月内血药浓度控制在24h谷值10～12ng/mL；CsA组病人起始剂量每公斤体重6～8mg/d，控制血药浓度在12h谷值200ng/mL水平；两组病人在一般资料方面无显著差别，具有可比性，在移植后6月及12月时，雷帕霉素组平均SCr分别为1.29mg/dL和1.32mg/dL，较CsA组的1.74mg/dL和1.78mg/dL明显改善（P=0.008，P=0.004）；雷帕霉素组GFR计算值也有显著改善。此外，对高危非裔美国人肾移植受者应用抗体诱导：兔抗胸腺细胞球蛋白（rATG）+雷帕霉素，MMF+Pred不用CNI的方案，结果较CNI治疗的对照组明显改善了移植肾功能，且未增加AR。然而，在这些报道的临床试验中，肥胖病人伤口愈合问题很突出。使用清除性抗体诱导被认为是免疫抑制剂方案的主要成分，并使得早期AR处在较低的水平。
应用雷帕霉素为主的免疫抑制方案替代CNI为主的免疫抑制治疗方案，需要引起注意的是，由于中国移植患者与欧洲、北美移植患者在药代动力学、免疫抑制药物基因多态性及免疫系统遗传背景等方面可能存在一定差异，维持期雷帕霉素应用剂量或血药浓度不应照搬欧、美推荐标准；笔者移植中心维持期的雷帕霉素参考谷值浓度为4～8ng/mL。
完全避免CNI药物对肾脏组织学的影响
许多研究已经报道了无CNI免疫抑制剂方案时表现的组织学明显的优势。在一项大规模的临床试验亚组资料分析中，共有63例患者经过系列移植肾穿刺活检，在移植后36月时，对停用CNI药物但在服用雷帕霉素和激素的与继续应用CsA的两组患者的活检标本进行了比较。在雷帕霉素组，长期平均慢性移植物损伤指数（CADI）评分和平均肾小管萎缩评分分别为3.20和0.32，均显著低于CsA组的4.70和0.77（P=0.003，P＜0.001）。事实上，在雷帕霉素组，CADI评分的所有6项指标在数值上均更低。令人感兴趣的发现是，在雷帕霉素组，12～36月时炎症和肾小管萎缩评分均显著降低，提示CNI撤除后移植肾组织的损害有一定程度的修复和愈合。36个月时，CsA撤除组的GFR计算值显著优于CsA组。
在移植后一开始就不用CNI类药物的临床试验中，其组织学资料显示，患者的肾脏结构和功能得到了更好的保护。在一项扩大的随机临床试验中，比较了CsA+MMF+Pred与雷帕霉素+MMF+Pred 2年移植肾穿刺活检和肾功能结果，在符合条件的移植受者中，共有56例（87%）患者纳入研究。与CsA组相比，雷帕霉素+MMF+Pred显示SCr更低（1.35mg/dL vs 1.81mg/dL，P=0.008），Cockroft-Gault GFR值更高，且碘酞酸盐GFR检测更为理想并有显著统计学意义。对1～36个月的GFR回归分析，雷帕霉素组呈现3.36mL/(min·year)的正向斜率；而CsA组呈现的是-1.58mL/(min·year)的负向斜率（P=0.008）。组织学分析发现，与CsA组相比，在雷帕霉素组穿刺活检标本中，Banff 0级（正常）的患者比例更高（66.6% vs 20.8%，P=0.013）；而Banff评分高（II/III级）的患者比例更低（12.5% vs 33.3%，P=0.01）。在CsA组患者CAN Banff评分高的主要原因是由于肾小管萎缩和肾间质纤维化评分增加。此外，在CsA治疗组，伴有Banff评分长期较高的的患者中，与免疫/炎症损伤、纤维化、缺血和组织再生等已知信号通路相关的基因表达更多。
个体化应用——改善肾脏移植长期存活的新策略
长期以来器官移植受者在经验性的免疫抑制剂“控制”下，可能“蒙受”着“免疫抑制过度”或“免疫抑制不足”的“错误”治疗，肾脏移植受者免疫抑制剂个体化应用是对不同个体“量体裁衣”，应用最适免疫抑制剂组合和剂量，使免疫抑制剂应用达到剂量、副反应与疗效的最优化。免疫抑制剂个体化应用是目前及未来器官移植临床发展的趋势，然而真正意义上的实施，需要解决的核心问题是建立器官移植受者免疫状态以及免疫抑制剂药代动力、基因多态性及药物毒理动力的监测、识别与评价指标体系；显然，单独采用治疗药物浓度的监测似乎已不能成为一项预示排斥反应以及避免免疫抑制剂慢性毒性的可靠策略。近年来药物基因组学、药物蛋白组学、药物代谢组学、药物毒理动力学以及系统生物学研究的蓬勃兴起与介入，为器官移植免疫抑制剂个体化应用提供了更多的科学依据。
药效与毒性监测、识别及免疫状态评价
基因多态性
传统的免疫抑制剂血药浓度的监测已不能“理想”地指导移植受者个体化用药，不同的个体血药浓度相似，但药效与药物毒副反应可以差别很大。对药物基因组学的研究深化了对上述现象的认识。目前的研究显示，免疫抑制药物相关的基因多态性表现在：对已知药物作用靶点多态性将改变药效同时导致耐药，代谢酶多态性影响药物的代谢消除或代谢活化，转运蛋白多态性可影响药物的吸收（肠道）、分布（血脑屏障）、消除（肝胆管）因而影响药物有效浓度，结合蛋白多态性主要影响药物的转运和分布，所有这些“元素”的多态性最终都将影响免疫抑制药物的疗效并产生不良反应。
目前研究较多的与临床免疫抑制剂密切相关的药物代谢酶是细胞色素酶P450、CYP3A4和CYP3A5以及ATP-结合-级联转运P蛋白（P-gP），基因多态性导致了临床上出现的免疫抑制药物的药代动力和药物代谢变化的差异，以及免疫学相关的危险性和免疫抑制药物毒性的危险性。P-gp在药物的吸收、分布、代谢和排泄过程中发挥了非常重要的作用。多药耐药基因MDR1（ABCB1）是P-gp的编码基因。在不同个体中MDR1基因多态性与P-gp表达和功能的改变密切相关。对MDR1基因序列分析结果显示，第26号外显子在3435位点上C→T（C3435T）突变的单核苷酸多态性（SNP）与人群中P-gp的表达与功能显著相关。TT基因型人群P-gp的表达与功能显著低于其他类型人群。CsA与PRG都是MDR1基因产物P-gp的作用底物，细胞通过P-gp可将两种药物从胞内泵至胞外，影响其吸收与分布，继而影响疗效与毒性。不同个体P-gp的功能差异可能是造成CsA与PRG生物利用度个体差异的重要原因。CYP3A部分位点的多态性与CNI的剂量需要及药物不良反应密切相关。预示CsA药代动力的个体差异，评价P-gp（ABCB1）单倍型的多态性似乎较CYP3A4基因更有意义；而预示PRG药代动力个体差异评价CYP3A5基因多态性较ABCB1更有价值。综合分析MDR1与CYP3A基因对CsA与PRG药代动力学的影响可能更为合理。此外，皮质激素也能诱导P-gp与细胞色素酶P450的表达，Anglicheau等发现在肾移植术后1～3月使用大剂量激素（＞每千克体质量0.25mg/d）的移植受者，其PRG需要量显著高于中低剂量组（＜每千克体质量0.25mg/d）。
与免疫应答密切相关的淋巴细胞同样表达MDR1基因。亲脂性的CsA及PRG在吸收后以被动模式进入淋巴细胞，部分与细胞内特异性受体结合，发挥免疫抑制效应；部分则被P-gp通过主动模式转运至细胞外。因此，P-gp的表达与功能可能影响细胞内的药物含量，与免疫抑制不足导致急性排斥与过度导致感染相关。Singh等体外实验显示，全血培养淋巴细胞在免疫抑制剂作用下对抗原的增殖反应与P-gp的表达呈正相关，对CsA耐药的淋巴细胞，其P-gp的表达较CsA敏感的淋巴细胞显著增高，但两者CsA血药浓度无显著差异。
肾毒性是CsA重要的不良反应之一，是诱发慢性移植肾肾病的重要因素。供者MDR1基因多态性将决定供者器官P-gp的表达及功能与暴露在CsA环境下P-gp的上调能力，TT基因型供者器官内皮细胞与肾小管上皮细胞P-gp上调不足，CsA胞内药物浓度相对过高而产生肾毒性。有研究发现，应用CsA的肾移植受者活检显示移植肾血管内皮细胞、上皮细胞MDR1基因产物表达较治疗前显著增加70%左右。而出现急、慢性CsA肾毒性的受者，其移植肾近曲小管上皮细胞P-gp表达较接受CsA治疗前无明显增加，提示CsA肾毒性的产生与P-gp的表达不足相关。对基因多态性的研究已经从移植受者扩展到了供体，这些研究结果对临床肾移植受者预示应用CNI导致肾毒性的风险及早期临床干预，提供了分子水平的有价值的依据。
由于多态性位点存在基因型分布和等位基因频率的种族差异性，这种含义的重要性在于器官移植临床对任何免疫抑制剂的应用应注意考虑人种差异。
新的移植物排斥及病理损害蛋白分子
近年来正在移植临床应用一些新的无创指标动态监测，预示移植物的排斥风险性，指导免疫抑制剂调控，如：①吲哚胺2,3-双加氧酶（IDO）活性：IDO是一种新的免疫调节酶，目前作为新的免疫活化标志应用于移植临床免疫监测。IDO表达的上调可能有助局部环境中色氨酸的耗竭，使T细胞功能抑制或“沉默”。已知IDO也参与了DC诱导免疫耐受的调节环节。目前可以应用HPLC方法测定IDO的活性。②血清巨噬细胞集落刺激因子（M-CSF）：应用ELISA方法检测血清M-CSF，在急性排斥时水平显著增高。③其他：血清炎症因子前体，白细胞介素（IL）-18（IL-18）在AR时升高；多相分析法测定尿中的CXCL9、CXCL10、CXCL11在AR时表现显著升高。移植前CXCL10血清水平＞150pg/mL的患者，预示移植后危险性增加（包括AR发生早且严重，排斥反应控制后发生CAN以及后期移植肾失功的风险增加）。④流式细胞仪检测：受刺激的外周血CD4+CD40L+T细胞百分率；发生CAN患者的CD4+CD40L+T细胞增加，而移植肾功能良好者的CD4+CD40L+T细胞显著减少。
系统生物学介入移植免疫
运用系统生物学方法研究复杂生物学问题正在成为器官移植免疫学新的研究热点。同种异体器官移植引起的免疫排斥反应，是一个非常复杂的生物学过程，可能更需要从系统水平进行研究，并揭示其机制。系统生物学是对一个系统中因为遗传或环境紊乱而发生反应的所有因素的相互关系进行研究，因而，系统生物学的研究模型可以建立在分子、细胞、器官或个体水平上。对人类和鼠类的基因组测序的研究成果促进了系统生物学的发展。高通量平台在转录学（mRNA）、蛋白组学、代谢组学中的广泛应用，使大规模数据的收集成为可能。
人类和鼠类的基因组中估计有大约25000个基因和约250000种蛋白，蛋白质可以受到400种不同的翻译后修饰，导致不同的功能变化，但对蛋白质的研究更为复杂。相比之下，在一个生物反应中，估计仅有不超过150种代谢途径。所以，今后的研究和数据分析，将更多的集中在分子水平上。此外，不同种类的数据如：临床数据、表型数据以及分子表达数据的整合将增强对数据进行系统分析的能力。未来可能需要有移植免疫学家、生物学家、计算机学家、统计学家、观察学家、数学家和物理学家的“立体合作与协作”，研发系统生物问题的相关技术与软件。
虽然，系统生物学移植模型的研究尚处于起步阶段，但由于同种免疫反应的复杂性，移植物排斥已成为系统生物学重要的研究方向。系统生物学天空的目标是寻找预测因素，根据概率论和个体化标准的信息对排斥反应进行预防性诊疗。由于移植受者之间存在异质性，所以不可能仅仅依赖单一指标就预示临床结果，例如排斥反应的发生。对慢性排斥反应患者定期移植肾穿刺活检标本基因表达差异的研究（近12000个基因）发现，与对照组相比，试验组中有10条基因与慢性排斥反应有关联，但该10条基因中没有一条可以将慢性排斥反应患者和对照组患者完全区分开来；然而，通过交叉确认法联合分析10条基因，可以成功区分88%的慢性排斥患者。对移植肾功能正常和异常的儿童同种异体移植肾穿刺活检标本的基因表达分析发现，活检标本除了能诊断AR和慢性排斥反应外，AR的活检标本在分子水平上还存在异质性。通过分级群算法可以分出3介亚型，而不同亚型的功能改变有所不同。第1种亚型中T细胞和B细胞转录明显增加；第2种亚型中膜联蛋白V和转化生长因子-β（TGF-β）表达明显增加；第3种亚型中细胞增殖和细胞周期基因表达增加。可见，移植免疫反应涉及一系列互相关联的生物学反应，其过程错综复杂，超出了免疫反应的范畴，显示具有复杂的调节/调控网络。
临床研究中的同种异质性来自于各种指标的差异，如年龄、基础疾病、不同的药物或剂量，以及样本采集时点的差异等，此外，遗传的异质性也导致了每一个体反应的明显差异。据估算2个个体之间大约有6×10^6的DNA存在多态性，提示不同个体可能对很多药物或环境刺激产生不同的反应，临床移植效果和DNA多态性之间存在显著的相关性，根据系统生物学的观点，可能是不同基因多态性之间的特点组合导致特定的结果。
在对移植物排斥特定调节基因确定的研究中，应用基因差异表达技术是近年来研究的热点，但阐明基因差异表达的生物学意义是一项复杂的任务，宜以生物学整体和全局观点理解同种免疫反应的机制。由于人类基因组的异质性，未来目标是在个体基因组特点的基础上进行个体化诊断与治疗。对同种免疫反应进行整体研究时将大量数据（如基因差异表达的数据）转化成为具有生物学意义的形式是一项艰巨任务。而个体化诊疗所需全部信息的整合离不开概率模型的支持。概率模型对加深对生物反应的理解，设计个体化的诊疗方案和预防措施等具有重要潜力。未来对移植器官排斥概率模型的建立将有助于更新对移植患者的临床管理模式，即从诊断排斥反应后再治疗的被动模式转变到主动预测/预示进而预防称臣要器官排斥反应发生的模式。
对已知基因参与的生物学通路进行重点研究是又一种可选择的方法，包括对主要组织相容性复合物（MHC）Ⅰ类抗原、MHC Ⅰ类抗原中的B2微球蛋白、CD1分子以及次要抗原、免疫球蛋白受体、B细胞受体（BCR）、T细胞受体（TCR）的γ链和δ链、共刺激分子（CD80，CD86，CD40L以及4-1BBL）、细胞因子（STAT4，STAT6和γ-干扰素）以及核因子-κB的转录因子[P50、C-Rel和IKB（ΔN）]，这类研究显示的重要结果是，移植排斥反应是由多种因素共同参与而形成，每个基因的缺失都会改变这些因素的构成。
虽然，移植器官排斥在动力学和组织学上是相似的，但在分子水平却存在很大差别，最令人惊奇的差别表现在C-Rel基因敲除鼠和IKB（ΔN）转基因鼠之间，2种鼠的移植物都可以长期存活，但是转IKB（ΔN）鼠可以抑制大多数免疫基因的上调表达，而C-Rel基因敲除鼠则在分子水平上类似于野生型。运用层级聚类算法分析显示：不同的差异表达谱是由不同的核因子-κB突变所导致；如将数据进行功能研究和组织学综合分析显示，C-Rel基因主要在效应阶段发挥作用，而IKB（ΔN）则可抑制炎症反应的早期诱导。如对B7双敲除、4-1BBL敲除并作CD40L阻断基因表达谱的研究分析发现，排斥反应在分子水平上存在不同机制。未来有必要扩展待分析基因，并将研究结果应用于对临床移植器官排斥的预测、预示和诊断。
在对生物学过程和分子功能的研究中，目前已经开发出数个用于研究基因表达资料的生物学功能数据库，包括基因本体数据库、基因和基因组的《京都百科全书》和《信号转导知识环境》等。初步的研究结果显示，有可能从差异表达基因库中获得与某些特殊分子功能相关的生物学信息，用于指导器官移植受者的个体评价。
系统生物学在器官移植领域研究的介入，拓宽与更新了我们的思路与视角，系统生物学与多学科的交叉、结合与渗透，正不断加深人们对同种免疫反应的理解与认识，并展示出诱人的应用前景。
肾移植后早期免疫抑制剂对移植耐受诱导的影响
诱导移植受者产生供者器官特异性免疫耐受，达到移植受者及移植器官的长期存活，是器官移植追求的理想目标，为阻止受体免疫系统对移植器官的攻击，且保持对细菌、病毒及肿瘤细胞的正常免疫应答与“监视”，采用诱导免疫耐受的策略无疑是较佳的选择。对移植免疫耐受的研究，长期以来一直是啮齿类动物占据主导地位，由于鼠与大动物及人类免疫系统、调控机制存在较大差异，故迄今为止，实施移植耐受从动物到临床应用的“过渡”远未能完成。移植耐受常常是“小动物的乐园”，对人类效果并不理想。器官移植受者在移植后不同的时期由于接受了不同作用靶点与环节的免疫抑制剂，这使得对正在使用免疫抑制剂的移植受者进行免疫耐受的研究非常艰难。现阶段已经尝试设计及应用一些技术手段，包括阻断共刺激信号，混合嵌合或T细胞清除等策略诱导移植耐受。与其他器官相比，肝脏具有独特的“免疫特惠性”，部分肝移植病人可完全撤除免疫抑制剂表现为免疫耐受，且移植肝功能长期维持正常，而其形成的机制依然不清；而肾脏移植常表现为较强的排斥反应，但一小部分移植受者却能“自然”的发生“接近耐受”。
近年来免疫学基础研究发现，调节性T细胞（Treg）在维持机体免疫耐受状态，防止自身免疫性疾病的发生，抗移植物排斥方面有重要作用，Treg因而成为近年来移植免疫耐受研究的热点分子。而具有抑制功能的调节性T细胞在免疫耐受的形成过程中可能具有关键作用。
除CD4+CD25+Treg外，近年来对Treg亚型CD8+CD28-Ts的研究，令人关注。人类的CD8+CD28-Ts与天然CD4+Treg共享特征性标志物的表达，即“接头转录因子”Foxp3。CD8+CD28-Ts具有抗原特异性，与抗原提呈细胞（APCs）直接相互作用，受CHC Ⅰ类抗原分子限制；CD8+CD28-Ts能诱导抑制性受体ILT3上调，并伴随共刺激分子和黏附分子的下调，致免疫耐受。这种过程可使移植器官适应并保护移植受者阻止免疫排斥反应，可能具有诱导免疫耐受的潜能。此外，未成熟树突状细胞（DC）也参与了诱导抗原特异性Treg的重要调节。
器官移植后初期，传统的经验性免疫抑制剂应用及其方案的选择，更多的重点是强调“免疫抑制”，而忽略了对移植耐受形成的影响。随着移植免疫耐受机制及临床免疫耐受技术研究的深入，十分必要重新“审视”移植受者在移植后早期阶段应用的免疫抑制剂及其方案，是否影响干扰或阻碍了移植物耐受的形成或相关功能。近年来的研究显示，具有促进未成熟DC表达，促进Treg形成或微嵌合形成的有雷帕霉素、MMF、皮质激素（这似乎对目前器官移植领域撤除皮质激素提出了新的问题与挑战）等。骨髓移植（BMT）的资料显示：在BMT患者，先应用共刺激信号阻断剂继之应用雷帕霉素、MMF和皮质激素，对免疫耐受的建立有益；而脱氧菌胍菌素（DSG）可阻断记忆性CD8+T细胞活化，有利于免疫耐受的形成。
CNI应用对免疫耐受的影响十分复杂，取决于所使用的方案：如在应用共刺激信号阻断剂和非清髓治疗条件下，CsA对混合嵌合致耐受诱导没有负面影响。而体个试验的研究结果显示：在阻断共刺激信号的同时应用CsA、PRG或雷帕霉素，几乎可以完全阻断T细胞激活，细胞增殖和细胞因子生成，导致全身免疫抑制状态，消除了共刺激信号阻断诱导的T细胞无反应性。但在细胞培养初始阻断共刺激通路，4～5d后再应用免疫抑制剂，则此时应用CsA并不影响T细胞无反应性，而PRG及雷帕霉素却使T细胞无反应性状态消除，且雷帕霉素诱导凋亡的作用也随之消失。可见应用共刺激信号阻断诱导T细胞无反应性后，如需联合应用其他传统的免疫抑制剂，则用药时机和药物的选择对临床移植耐受的诱导至关重要。
未来免疫抑制药物将由单纯的“强效免疫抑制”转向“免疫调节”，最终目的是诱导产生供者特异性免疫耐受。根据器官移植后免疫应答淋巴细胞动力学的变化，在移植后不同时段应用不同的抗体诱导及不同的免疫抑制剂组合，促进Treg的形成，向诱导免疫低反应或免疫耐受方向发展，从而促进器官移植受者及移植物的长期存活，是未来器官移植领域研究的新趋势。
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发表于 2012-10-8 11:03:21
发表于 2012-10-8 20:53:33
