肾移植术后体液性排斥反应的研究进展

大光

肾移植术后体液性排斥反应的研究进展
作者：于立新
作者单位：南方医科大学南方医院器官移植科
来源：《中华移植杂志(电子版)》 2015年8月 第9卷第3期


    在器官移植的早期临床研究阶段，移植仅限于同卵双生个体之间的器官移植才能获得长期存活。后来在环孢素等以T细胞活化为靶点的药物应用下，器官移植术后急性排斥反应得到有效控制，因此临床肾移植能够大量开展；同时，动物实验证明缺乏T细胞的小鼠接受皮肤移植后移植物不会发生排斥反应，所以当时人们普遍认为同种异体排斥反应是仅属于T细胞介导的免疫反应。直到上个世纪90年代，人们逐渐发现一些肾移植术后异常病理特征与循环中供者特异性抗体存在联系，后来把这类病理学的异常定义为体液性排斥反应或者抗体介导的排斥反应(AMR)。肾移植术后1年内发生AMR的患者失功率高达20%～30%。近年来，人们还发现抗体介导的免疫损伤是造成移植物慢性失功的主要原因。本文主要介绍了近年AMR的发生机制、诊断以及预防与治疗方面的研究进展。

1  AMR的发生机制

    体液性排斥反应常由HLA抗体通过激活补体介导对移植物的损伤。抗HLA抗体一般通过输血、妊娠或者既往的移植史产生。在移植受者产生的抗HLA抗体中，如果抗体特异性针对供者HLA，则称之为供者特异性抗体(DSA)。随着研究深入，人们发现DSA还包括了血型组抗体、抗血管内皮细胞抗体、抗MHC-I类链相关基因A(MICA)抗体等，虽然这类抗体检出率较低，但是也能介导体液性排斥反应。当受者免疫系统暴露于供者HLA、血型抗原、血管内皮细胞表面抗原、MICA等特异性抗原时，这些抗原被供者或受者来源的抗原提呈细胞呈递给CD4+T细胞，后者激活B细胞。激活的B细胞分化成熟为浆细胞开始分泌抗体，但这些抗体本身并不能够对移植物中的细胞造成伤害，而只能通过激活补体系统或者其他细胞毒细胞来发动破坏性的攻击。因此，产生DSA并不一定意味着发生了AMR。补体激活在AMR的发生过程中起到了重要作用，它能直接造成组织损伤和微血管栓塞。补体分子(特别是补体C1q)与移植物血管内皮表面的抗原抗体复合物结合，激活补体的“瀑布式”反应，最终形成具有酶活性的膜攻击复合物，能够破坏靶细胞膜双层脂质结构的完整性，造成细胞内容物的漏出以及细胞死亡。激活的补体系统还能招募中性粒细胞、巨噬细胞等炎症细胞进一步造成周围组织的损伤。在此过程中，一种叫C4d的补体分解产物会结合于内皮细胞或者基底膜上，因此，移植物中能检测到C4d的存在被认为是补体激活的标志，也即提示AMR的发生。在一些情况下，抗体也能通过非补体依赖的途径造成内皮细胞损伤，这主要通过抗体依赖性细胞介导的细胞毒作用(ADCC)完成。自然杀伤细胞和巨噬细胞在其中发挥了重要作用，同时也被认为与慢性AMR的发生有关。

2  AMR的分类

    抗体介导的排斥反应包括超急性排斥反应、急性AMR和慢性AMR。超急性排斥反应是最早被人们认识的一种体液性排斥反应，是由体内预存的高水平的DSA介导，目前通过术前淋巴细胞毒交叉配合试验的检测能够成功预防。急性AMR的产生可以由术前预存或者术后新生的DSA介导，常发生在术后几天或者几周时间，但理论上可以发生在术后任何时间。有文献报道肾移植术后17年发生急性AMR的案例。急性AMR的病理学表现与超急性排斥非常相似，只是程度较轻。远期急性AMR的发生常常伴有细胞性排斥反应，原因可能是抗体的形成与类别转换需要T细胞的辅助，所以AMR的发生恰恰是细胞免疫抑制不足的体现。由于抗体检测技术、病理学技术的不同以及水平的差异，急性AMR发生率的报道差异较大，致敏患者移植后急性AMR的发生率高达55%。急性AMR的预后较细胞性排斥反应差。

    慢性AMR在移植术后几个月至几年开始发生，并导致移植物组织不可逆损伤，是造成慢性移植物失功的主要原因之一，显著降低移植物生存率。慢性AMR应注意与远期急性AMR鉴别，在慢性AMR中，DSA不能导致急性AMR，而是缓慢激活补体系统，最终导致与急性AMR不同的组织损伤。

3  AMR的诊断

    过去，肾移植术后AMR的病理诊断依靠：(1)组织学上的微血管炎和移植肾肾小球病；(2)免疫组织化学提示肾小管周围毛细血管C4d沉积；(3)血循环中检测到DSA。移植物组织中C4d沉积被认为是AMR诊断的金标准。但是，如前所述，理论上抗体可以通过非补体依赖的途径对移植物血管内皮进行攻击。近年来，越来越多的中心报道存在明确的组织C4d阴性的AMR病例。在2013年Baff会议上，C4d阴性的AMR被正式广泛接受，C4d不再作为诊断AMR的必要指标，取而代之的是一类能显示目前或近期抗体与内皮细胞相互作用的证据，包括C4d阳性、至少中度的微血管损伤或者活检组织中提示内皮细胞损伤的相关转录因子升高。

4  AMR的治疗

    治疗AMR，临床上有多种药物和方法可供选择。治疗策略包括：(1)抑制和清除抗体分泌细胞；(2)清除或者阻断抗体作用途径；(3)预防抗体介导的原发性和继发性损伤。传统的血浆置换、免疫吸附、免疫球蛋白输注等方法在此不再赘述，本文主要介绍近期被认为是治疗或预防AMR的最有效药物。

4.1 以CD20为靶点的药物

    利妥昔单抗(rituximab)是一种针对B淋巴细胞表面标志CD20的抗体，能够通过补体依赖的细胞毒作用清除B淋巴细胞。1997年被美国食品和药品管理局(FDA)批准用于非霍奇金淋巴瘤，1998年开始尝试用于移植后的淋巴增生样疾病，随后分别于2002年和2004年被用于治疗肺移植和肾移植后的体液性排斥反应。除了作为抗排斥反应的治疗药物外，利妥昔单抗还被用于器官移植术后诱导治疗，预防AMR的发生。起初该药与抗胸腺细胞球蛋白(ATG)联合应用，后来人们尝试单独应用前者，均显示出良好的有效性和安全性。Kohei等近期研究以B淋巴细胞为靶点的诱导治疗，方案为使用血浆置换与利妥昔单抗或者脾切除，能够降低ABO血型不相容肾移植受者术后DSA形成和慢性AMR的发生。术后2年的随访期内，这些患者的DSA水平和慢性AMR发生率甚至低于ABO血型相容的肾移植受者。利妥昔单抗应用的成功经验表明，B淋巴细胞在移植物排斥反应的发生、发展中起到重要的作用，也提示这种方案能够有效延迟和预防AMR的发生。

    由于抗CD20抗体的成功应用，人们又开发出一些新的抗CD20单抗，目前正在临床试验阶段，用于治疗B细胞淋巴瘤和白血病。这些抗体包括ofatumumab、GA101、veltuzumab等。这些抗体与CD20分子具有更高的亲和力，并且具有更强的针对CD20+B淋巴细胞的ADCC的能力。

4.2 蛋白酶体抑制剂

    硼替佐米(bortezomib)是一种蛋白酶体抑制剂，能与26S蛋白酶体的催化部位结合，抑制其分解蛋白功能。美国FDA分别于2006年和2008年批准其用于套细胞淋巴瘤和多发性骨髓瘤的治疗。Everly等首先报道了硼替佐米用于治疗抗体和细胞介导的排斥反应，他们发现患者治疗后体内的DSA水平显著下降。有体内研究发现硼替佐米能诱导浆细胞凋亡，从而控制抗体产生，但是对于其治疗AMR的有效性尚需确认。目前硼替佐米常与血浆置换、静脉输注免疫球蛋白或利妥昔单抗联用，有研究表明硼替佐米单用并不能降低DSA水平。Woodle等认为只有早期诊断(术后6个月内)的AMR患者应用硼替佐米才能达到最佳效果，而对于晚期AMR患者应用硼替佐米效果不佳，可能是因为后者的骨髓中已有长期存活的浆细胞。另外，硼替佐米的血浆清除速度很快，其血药浓度在使用后30min内达到高峰，但1h后在血液循环中就无法检测到。这种药代动力学和药效动力学的特点决定了其作用的短暂性。

4.3 以B淋巴细胞刺激因子为靶点的药物

    贝利单抗(belimumab)是被研发出来作用于B淋巴细胞刺激因子的单抗药物，能够阻断B淋巴细胞激活，减少抗体形成。2011年被美国FDA批准用于活动性系统性红斑狼疮，这是自1955年以来被FDA批准用于治疗系统性红斑狼疮的首种药物。由于其治疗系统性红斑狼疮疗效确切，现在多项研究开始验证其在其他B淋巴细胞或抗体相关性疾病中的效果，如膜性肾病、类风湿性关节炎、系统性硬化、韦格纳肉芽肿等。目前有关贝利单抗预防肾移植术后排斥反应效果的临床试验正在进行。

4.4 以CD40为靶点的药物

    ASKP1240与dacetuzumab是人源化的抗CD40单抗，能阻断CD40-CD154协同刺激通路。阻断该通路一直是器官移植领域抑制免疫反应和诱导免疫耐受的策略。目前的数据显示，单用ASKP1240半年能够有效抑制灵长类动物肝移植后的细胞和体液免疫，从而预防排斥反应。目前ASKP1240在肾移植受者中的应用正处于临床试验阶段。

4.5 以CD19为靶点的药物

    CD19是细胞表面的膜抗原，其表达较CD20更为广泛，存在于从祖B淋巴细胞到早期浆细胞表面的所有B淋巴细胞系成员细胞膜上。以CD20为靶点的利妥昔单抗能够通过单核细胞介导的抗体依赖的细胞毒作用清除成熟B淋巴细胞，但是不能有效清除前B淋巴细胞和未成熟B淋巴细胞。以CD19为靶点的免疫治疗能治疗各种前B淋巴细胞相关和浆母细胞相关的恶性肿瘤以及移植后体液性排斥反应。此外，与抗CD20单抗不同，抗CD19单抗除了通过清除成熟B淋巴细胞而减少自身免疫性T细胞的激活外，还能够在B淋巴细胞早期发育阶段清除自身免疫性B淋巴细胞克隆产生，重置B淋巴细胞发育过程，从而减少自身免疫性。目前已有临床研究正在观察抗CD19单抗治疗B淋巴细胞恶性肿瘤的效果。这些抗CD19制剂包括Blinatumomab(MT103)、SAR3419、MEDI-551。Blinatumomab是一种人工构建的单克隆抗体，具有2个抗原结合部位，1个能与T淋巴细胞表面的CD3结合，另1个与B淋巴细胞表面的CD19结合，通过该抗体将T淋巴细胞与B淋巴细胞连接，能够增加T淋巴细胞对B淋巴细胞的细胞毒作用。一旦这些制剂被证明能够有效清除B淋巴细胞，将很快用于临床移植受者。

4.6 以补体蛋白C5为靶点的药物

    依库珠单抗(eculizumab)是一种人源化的单克隆抗体，作用于补体蛋白C5，能够阻止补体膜攻击复合物C5b-9的形成，抑制ADCC反应。依库珠单抗于2007年被美国FDA批准用于治疗阵发性睡眠性血红蛋白尿症，2011年批准用于非典型溶血性尿毒症综合征，两种疾病都以补体介导的溶血反应为特点。Stegall等报道了使用依库珠单抗抑制补体并联合其他脱敏疗法治疗致敏患者肾移植术后AMR。Biglarnia等将依库珠单抗作为抗排斥方案的一部分，治疗ABO血型不相容胰肾联合移植术后排斥反应，显示出明显的逆转严重补体激活的疗效。有关依库珠单抗预防和治疗肾移植术后AMR的多项临床对照试验也正在进行中。

4.7 C1(酯酶)抑制因子

    C1(酯酶)抑制因子是一种蛋白酶抑制剂，其主要功能是抑制补体系统。2008年美国FDA批准Cinryze(C1抑制因子)用于青少年和成人遗传性血管性水肿(C1抑制因子缺陷疾病)的常规预防性治疗。C1抑制因子预防AMR的有效性已经被体外实验和动物实验证实。有两项C1抑制因子预防和治疗AMR的临床试验正在进行中。

5  AMR的预防

    一项国际合作研究分析了来自36个中心的4763例器官移植受者资料，发现移植术后抗HLA抗体阳性率较高，肾移植高达20.9%，肝移植为19.3%，心脏移植为22.8%，肺移植为14.2%。另一项5年的前瞻性研究随访了1014例肾移植受者，发现DSA阳性受者移植物存活率显著低于DSA阴性受者(19%和83%)。即使是移植后晚期形成的抗HLA抗体，也与移植物存活率的降低有相关性。不仅如此，Terasaki等还证明了移植后DSA与移植物失功存在明显的因果关系。这些研究结果提示移植后抗HLA抗体应作为常规检测项目，有助于提前发现AMR并给予预防性处理。

    目前对DSA阳性的无症状受者是否需要治疗尚未达成共识。在一项多中心研究中，所有带功能移植物受者前瞻性检测抗HLA抗体，4年后发现DSA阴性受者移植物存活率为81%，DSA阳性受者生存率只有58%。类似的结果在先前的其他研究中也有报道。这些发现强烈支持一个观点，即DSA阳性无症状受者需要进行相应的抑制或清除抗体以及抗体分泌细胞的治疗，预防抗体介导的组织损伤应该能够促进移植物长期存活。目前，正在进行以各种DSA为靶点的治疗方案对于远期移植物存活效果的前瞻性临床试验。值得一提的是，Luminex?等技术显著提高了DSA检测的特异性和敏感性，因此应对其阳性值的界定、抗体亚型、结合补体能力以及抗原特异性(针对完整抗原还是变性抗原)等方面进行更全面深入的评价，才能对DSA诱发的AMR对移植物长期存活的影响做出更客观的认识。

参考文献 略