器官移植耐受的研究進(jìn)展

1、    器官移植耐受的研究進(jìn)展        誘導(dǎo)移植受體對(duì)供體器官特異的免疫耐受，是防止器官移植排斥的理想方法。過(guò)去認(rèn)為在成年動(dòng)物誘導(dǎo)移植耐受是極其困難的，由于近年來(lái)基礎(chǔ)免疫學(xué)的發(fā)展，對(duì)T細(xì)胞胸腺外耐受機(jī)制有了進(jìn)一步了解，移植耐受的研究也取得了迅速進(jìn)展，成功地在成年動(dòng)物體內(nèi)誘導(dǎo)了對(duì)多種器官和組織的耐受，為用誘導(dǎo)移植耐受的方法防止人類器官移植排斥展現(xiàn)了光輝前景。本文綜述移植耐受的研究進(jìn)展概況及在腎移植方面的應(yīng)用。一、移植耐受研究概況移植耐受的定義：器官移植受體在不應(yīng)用或停用免

2、疫抑制劑的條件下，對(duì)移植的異體器官特異性地不產(chǎn)生免疫排斥，而使其獲得長(zhǎng)期存活。目前用于移植耐受誘導(dǎo)的方法有多種，但都具有共同特點(diǎn)，即在應(yīng)用移植供體細(xì)胞或抗原誘導(dǎo)耐受的同時(shí)，都要制造一個(gè)短期的、可以恢復(fù)的、一定深度的免疫抑制狀態(tài)。在耐受原注入途徑上，除腹腔、尾靜脈注射等傳統(tǒng)方法外，近幾年又發(fā)現(xiàn)門靜脈注射、胸腺內(nèi)注射、口服抗原都是有效的誘導(dǎo)免疫耐受途徑。應(yīng)用以上方法已成功地在鼠類、兔、豬、狗、猴等多種動(dòng)物體內(nèi)誘導(dǎo)了對(duì)供者移植物的特異性耐受。移植耐受的機(jī)制與自身耐受機(jī)制有所不同，它以克隆無(wú)反應(yīng)（colonal anergy）和免疫抑制等外周耐受機(jī)制為主?？寺o(wú)反應(yīng)是指T細(xì)胞在通過(guò)T細(xì)胞受體（TCR）

3、識(shí)別MHC-抗原肽復(fù)合物并與之結(jié)合過(guò)程中，不能從抗原呈遞細(xì)胞（APC）獲得足夠的共刺激信號(hào)，從而進(jìn)入特異性的無(wú)反應(yīng)狀態(tài)。在移植耐受狀態(tài)形成過(guò)程中同樣存在克隆刪除（clonal deletion）機(jī)制，因?yàn)樵诠撬枰浦埠蛯?shí)質(zhì)器官移植過(guò)程中，表達(dá)異基因抗原的特定細(xì)胞（可能為樹突狀細(xì)胞）可以歸巢至胸腺，從而引發(fā)這一機(jī)制1。另外，其它一些免疫調(diào)節(jié)機(jī)制如Ts細(xì)胞的主動(dòng)抑制、Veto細(xì)胞機(jī)制、抗獨(dú)特型抗體、T細(xì)胞不同亞類（Th1/Th2）之間的細(xì)胞因子分泌調(diào)節(jié)等，也與耐受狀態(tài)形成有關(guān)2。二、腎移植耐受的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究在不同的動(dòng)物體內(nèi)誘導(dǎo)耐受的難易程度不同，以誘導(dǎo)耐受的難易及與人類親源關(guān)系的遠(yuǎn)近為順序加以闡述。

4、1. 鼠類動(dòng)物：腎移植耐受研究最常用的鼠類動(dòng)物是大鼠。胸腺是對(duì)T細(xì)胞進(jìn)行陽(yáng)性選擇和陰性選擇的場(chǎng)所，通過(guò)在成年大鼠胸腺內(nèi)注射胰島細(xì)胞，能成功地誘導(dǎo)對(duì)胰島移植物的耐受。隨后證明這種耐受是供者特異性而不是組織特異性。 Sayegh等3將人工合成的WF（RT1L）大鼠MHC II類分子注射至LEW(RT1L)大鼠的胸腺內(nèi)，使WF（RT1u）大鼠的腎臟移植物存活明顯延長(zhǎng)，其中3例存活超過(guò)200天（共6只大鼠），混合淋巴細(xì)胞反應(yīng)（MLR）表現(xiàn)為供者特異性的降低。在70年代初就證明移植前進(jìn)行供者特異性輸血（DST）有利于移植物的存活。于移植前7天給受者大鼠輸注108紫外線-B照射的白細(xì)胞（取自于脾臟），并同

5、時(shí)給于小劑量環(huán)孢素（5mg/kg體重）7天，同樣可以使腎臟移植物的平均生存期延長(zhǎng)4。根據(jù)Starzl的觀點(diǎn)，移植物內(nèi)的過(guò)客細(xì)胞可以在受者體內(nèi)發(fā)生遷移，形成嵌合體，從而有利于移植物的存活，移植前后輸注供者的血液或骨髓，其內(nèi)含有的干細(xì)胞能夠促進(jìn)嵌合體的形成，而骨髓含有血液100倍以上的干細(xì)胞，應(yīng)更有利于移植物的存活。Eto等5應(yīng)用大鼠腎臟移植模型，用環(huán)磷酰胺（CP）作為免疫抑制劑(100mg/kg體重）在腎移植前兩周應(yīng)用，此前兩天給受者LEW大鼠輸注2×108的BN大鼠脾細(xì)胞及2×108的骨髓細(xì)胞，使MHC完全不同的腎移植物的平均存活時(shí)間延長(zhǎng)達(dá)46.8±17.3天，其

6、中兩例存活達(dá)100天以上5。T細(xì)胞表面的CD28與APC上的配體B7-1或B7-2之間的相互作用作為T細(xì)胞活化的共刺激信號(hào)，對(duì)于T細(xì)胞活化導(dǎo)致的同種移植排斥反應(yīng)最重要6。活化的T細(xì)胞表達(dá)的表面分子CTLA4具有比CD28更強(qiáng)的對(duì)B7分子的親和性。重組的含有人CTLA4細(xì)胞外功能區(qū)和人IgG1重鏈的融合蛋白CTLA4Ig，可以競(jìng)爭(zhēng)性地抑制CD28與人、小鼠、大鼠B7分子的結(jié)合，從而抑制體內(nèi)和體外的同種異基因免疫反應(yīng)。Sayegh等7研究了CTLA4Ig在大鼠腎移植中的作用及其可能的機(jī)制。移植后第2天一次性注射CTLA4Ig（0.5mg，i.p.）使MHC不同的WF大鼠腎臟在LEW大鼠體內(nèi)存活明顯

7、延長(zhǎng)（60100天），當(dāng)改在移植當(dāng)天注射時(shí)則效果降低。另外他們還發(fā)現(xiàn)CTLA4在體內(nèi)抑制Th1類細(xì)胞因子的產(chǎn)生。Perico等8在腎移植的同時(shí)開始應(yīng)用CTLA4Ig，連續(xù)7天，每天0.2mg，可以預(yù)防大鼠腎移植物的排斥并使其存活時(shí)間延長(zhǎng)（35天），但CTLA4Ig不能逆轉(zhuǎn)已經(jīng)發(fā)生的排斥反應(yīng)。2. 非嚙齒類大動(dòng)物：小鼠和大鼠移植物的MHC II類抗原主要表達(dá)在樹突狀細(xì)胞上，雖然可被干擾素誘導(dǎo)表達(dá)在腎臟血管內(nèi)皮細(xì)胞上，但無(wú)持續(xù)表達(dá)。而在大動(dòng)物，包括豬、狗、猴等，MHC II類抗原持續(xù)表達(dá)在血管內(nèi)皮細(xì)胞上，且該抗原是否相同對(duì)于耐受狀態(tài)的形成極其重要。所以大動(dòng)物較鼠類動(dòng)物難于誘導(dǎo)對(duì)MHC完全不同的移植

8、物的耐受。研究表明，短期應(yīng)用環(huán)孢素（CsA）可以使家兔的腎臟移植物長(zhǎng)期存活，但應(yīng)用CsA的時(shí)間較鼠類動(dòng)物長(zhǎng)。例如在家兔腎臟移植模型中，移植當(dāng)天開始連續(xù)應(yīng)用18天或28天（25mg/kg口服或18mg/kg肌注），使60家兔腎臟移植物存活超過(guò)360天9。在豬腎移植模型中，Rosengard等10選擇MHC I類分子兩個(gè)單倍型不同的組合（SLAggSLAdd），應(yīng)用CsA 10mg*kg1*d1，連續(xù)12天，耐受誘導(dǎo)成功率達(dá)100%(腎移植物存活100天），而CsA連續(xù)應(yīng)用6天或減量至5mg*kg1*d1連續(xù)應(yīng)用12天，則均不能形成耐受，說(shuō)明環(huán)孢素的應(yīng)用時(shí)間和劑量對(duì)于耐受形成至關(guān)重要。Hartne

9、r等11在狗腎移植模型中，自移植后第67天應(yīng)用抗淋巴細(xì)胞血清（ALS），移植后第13或14天給受者狗注射供者骨髓細(xì)胞，可以促進(jìn)移植物的存活（平均存活46天），20獲得長(zhǎng)期存活（100天）。若移植后短期加用CsA（10mg*kg1*d1或3mg*kg1*d1）則更有利于延長(zhǎng)移植物的存活?？笴D4和抗CD8單克隆抗體也用于誘導(dǎo)狗腎移植物的耐受，但由于抗抗體球蛋白的產(chǎn)生使其有效作用的發(fā)揮受到影響。Wastson等12在應(yīng)用單克隆抗體的同時(shí)，加用常規(guī)免疫抑制藥物，如環(huán)孢素和硫唑嘌呤等，可以產(chǎn)生協(xié)同作用，并且抑制抗抗體的產(chǎn)生。使腎移植物的平均生存期從14天延長(zhǎng)至57天。全淋巴照射（TLI）和供者骨髓細(xì)胞

10、輸注（BMT）可以促進(jìn)狗腎移植物受者淋巴細(xì)胞嵌合體的形成及對(duì)腎臟移植物的接受。但TLI造成的免疫抑制較深且難于恢復(fù)，因此需要與其它免疫抑制方法聯(lián)合應(yīng)用以增加效果并減輕各自的毒副作用。 Watanabe等13將總照射劑量為15Gy的TLI分10次進(jìn)行，1.5Gy/天，照射之后輸入骨髓細(xì)胞，并進(jìn)行異體腎移植，術(shù)后應(yīng)用FK506（0.08mg*kg1*d1）3個(gè)月后停藥，結(jié)果使腎臟移植物存活明顯延長(zhǎng)。12條狗中有8條腎臟移植物存活超過(guò)120天，其中3條狗的腎臟移植物于存活1 429天、1 389天和967天后，重新移給原來(lái)的供者，其功能仍然正常。3. 非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物：在猴腎移植模型，除了常規(guī)免疫抑制

11、藥物和抗體以外，各種抗粘附分子的單抗近年來(lái)也被用于預(yù)防移植排斥反應(yīng)和誘導(dǎo)移植耐受，比較常用的是抗淋巴細(xì)胞功能相關(guān)抗原（LFA）和細(xì)胞間粘附分子（ICAM）的單克隆抗體。Cosimi等14研究了抗ICAM-1單抗對(duì)Cynomolgus猴腎臟移植的影響，發(fā)現(xiàn)單獨(dú)應(yīng)用抗ICAM-1的單抗（0.012mg*kg1*d11*d1）1個(gè)月，則使猴的腎臟移植物存活明顯延長(zhǎng)，其中最長(zhǎng)者超過(guò)430天，并形成了多系血細(xì)胞嵌合體。如果TBI被分成兩次進(jìn)行，每次1.5Gy，受體狗（4只）同樣能夠形成多系血細(xì)胞嵌合體且副作用較少，在停用免疫抑制劑的情況下移植物長(zhǎng)期存活，分別存活198天、196天、150天、40天。減小

12、TBI的劑量至1.5Gy或注射后不輸注供者骨髓細(xì)胞，則移植物在術(shù)后50天左右被排斥，這表明TBI的劑量和骨髓細(xì)胞輸注都是十分重要的15。三、腎移植耐受的臨床研究許多在動(dòng)物體內(nèi)行之有效的耐受誘導(dǎo)措施，對(duì)人類免疫系統(tǒng)卻不能獲得理想的誘導(dǎo)效果。另外，在實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中有效的耐受誘導(dǎo)預(yù)處理方法對(duì)人的副作用較大，病人難以承受，加之倫理道德的限制，使臨床腎移植耐受的研究難以廣泛開展。然而在臨床上，一些因各種原因偶爾停藥的病人，并沒(méi)有發(fā)生移植物排斥。這證明，應(yīng)用臨床常規(guī)抗移植排斥措施的病人，實(shí)際上已建立了免疫耐受狀態(tài)。在環(huán)孢素應(yīng)用以前的研究表明，移植前輸注供者的血液（DST）可以促進(jìn)尸體供腎移植物的存活，口服硫唑

13、嘌呤并進(jìn)行DST使移植腎的存活明顯提高16。后來(lái)，由于環(huán)孢素的應(yīng)用掩蓋了DST的益處，加之擔(dān)心致敏及傳染病毒感染性疾病，使其應(yīng)用減少。但I(xiàn)none等17分析了腎移植術(shù)后腎臟長(zhǎng)期存活情況，發(fā)現(xiàn)在環(huán)孢素治療的病人，聯(lián)用DST較單獨(dú)應(yīng)用環(huán)孢素更有利于提高4年以內(nèi)的存活率。 Burlingham等18描述了一位母親供腎的腎移植患者，術(shù)前曾行3次DST，術(shù)后2年停用一切免疫抑制藥物，5年后可于患者外周血中檢測(cè)到供、受者白細(xì)胞嵌合體的存在及受者對(duì)供者組織細(xì)胞的特異性無(wú)反應(yīng)，其腎臟功能始終正常。從這一病例可以看出DST的致耐受作用，并且說(shuō)明，在一些長(zhǎng)期應(yīng)用免疫抑制劑的病人，可能已經(jīng)形成耐受，只是不敢停藥而已

14、。根據(jù)Starzl的嵌合體理論，骨髓細(xì)胞輸注可以促進(jìn)嵌合體的形成并有利于移植耐受的誘導(dǎo)，這方面的研究已經(jīng)開始，遠(yuǎn)期效果尚待觀察。除了臨床常用的免疫抑制藥物和抗體外，也有人將抗粘附分子ICAM-1的單抗用于臨床腎移植的研究，可以預(yù)防腎移植的早期排斥反應(yīng)而沒(méi)有明顯的副作用19。由此可見，通過(guò)誘導(dǎo)移植耐受防止臨床病人的腎移植排斥反應(yīng)是完全可行的。問(wèn)題的關(guān)鍵在于，如何選擇安全可靠的預(yù)處理方案，以保證移植耐受的深度，并建立早期移植排斥的有效監(jiān)測(cè)手段，來(lái)保證患者的安全。 作者單位：100034 北京醫(yī)科大學(xué)第一醫(yī)院泌尿外科，北京醫(yī)科大學(xué)泌尿外科研究所（苑學(xué)禮、郭應(yīng)祿）；北京醫(yī)科大學(xué)免疫學(xué)系（謝蜀生）參考文

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