2022年器官移植基礎(chǔ)免疫學(xué)研究進(jìn)展

2022年器官移植基礎(chǔ)免疫學(xué)研究進(jìn)展吳昌鴻徐亞男田倩川趙勇

器官移植是終末期器官衰竭最有效的治療方法，器官移植技術(shù)的建立是20世紀(jì)人類(lèi)生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域最重要的進(jìn)展之一。移植免疫學(xué)基礎(chǔ)研究是解決器官移植排斥反應(yīng)的必由之路，也是器官移植相關(guān)技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展的源動(dòng)力。2022年，器官移植基礎(chǔ)研究領(lǐng)域發(fā)表了許多重要的研究論文，為器官移植相關(guān)的基礎(chǔ)科學(xué)問(wèn)題和現(xiàn)實(shí)困難提供了更新的解釋和潛在更有效的防治方案。本文簡(jiǎn)要?dú)w納了2022年度發(fā)表于各主流國(guó)際期刊上有關(guān)器官移植免疫學(xué)基礎(chǔ)研究的論文，以免疫細(xì)胞在器官移植過(guò)程中的作用和機(jī)制、新材料及新藥物在器官移植中的研究和使用為主要線索盤(pán)點(diǎn)介紹了相關(guān)重點(diǎn)研究結(jié)果。需要特別指出的是，由于器官移植相關(guān)研究領(lǐng)域范圍廣泛、學(xué)科交叉性強(qiáng)及篇幅所限等諸多因素，尚有許多重要的相關(guān)研究進(jìn)展未能在此文中逐一介紹。

1免疫細(xì)胞在器官移植排斥反應(yīng)或免疫耐受形成過(guò)程中的作用和機(jī)制

移植免疫學(xué)的核心內(nèi)容是研究器官移植過(guò)程中供者器官和受者之間相互作用引起免疫應(yīng)答的機(jī)制，其直接指導(dǎo)的實(shí)踐應(yīng)用是通過(guò)處理和干預(yù)降低人類(lèi)器官移植過(guò)程中的排斥反應(yīng)，建立移植免疫耐受，保障移植器官的長(zhǎng)期存活。排斥反應(yīng)和免疫耐受是器官移植過(guò)程中免疫應(yīng)答天平的兩臂，正性和負(fù)性的免疫細(xì)胞及分子是決定這個(gè)天平傾向的重要因素。此方面一直是基礎(chǔ)移植免疫學(xué)的重要研究?jī)?nèi)容和熱點(diǎn)。

1.1T細(xì)胞

適應(yīng)性免疫細(xì)胞在移植排斥反應(yīng)和免疫耐受過(guò)程中的作用一直是器官移植研究中的熱點(diǎn)，其中T細(xì)胞作為介導(dǎo)移植排斥反應(yīng)的主要效應(yīng)細(xì)胞，是移植免疫學(xué)研究的傳統(tǒng)重點(diǎn)對(duì)象。鈣調(diào)磷酸酶抑制劑（calcineurininhibitor，CNI）被廣泛用于治療組織器官移植排斥反應(yīng)和急性移植物抗宿主?。╝cutegraftversus-hostdisease，aGVHD），T細(xì)胞被認(rèn)為是其最主要的靶細(xì)胞。原有研究證明CNI通過(guò)抑制經(jīng)由活化T細(xì)胞核因子（nuclearfactorofactivatedTcell，NFAT）介導(dǎo)的T細(xì)胞活化相關(guān)基因的表達(dá)實(shí)現(xiàn)免疫抑制功能。2022年6月，Otsuka等[1]報(bào)道了CNI通過(guò)NFAT非依賴的途徑抑制T細(xì)胞免疫應(yīng)答的新機(jī)制。該研究發(fā)現(xiàn)CNI能阻止鈣調(diào)磷酸酶介導(dǎo)的淋巴細(xì)胞特異性蛋白酪氨酸激酶（lymphocyte-specificproteintyrosinekinase，Lck）S59位點(diǎn)的去磷酸化來(lái)抑制T細(xì)胞受體（Tcellreceptor，TCR）近端信號(hào)傳導(dǎo)，進(jìn)而降低T細(xì)胞的反應(yīng)性，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)器官移植排斥反應(yīng)的抑制功能。該研究提示直接靶向TCR相關(guān)鈣調(diào)磷酸酶可能成為aGVHD治療的有效且不良反應(yīng)更低的方案。

器官移植術(shù)后受者體內(nèi)產(chǎn)生的供者特異性抗體（donorspecificantibody，DSA）是介導(dǎo)移植物排斥反應(yīng)的重要原因之一，研究發(fā)現(xiàn)濾泡輔助性T細(xì)胞（follicularhelperTcell，Tfh）的發(fā)育分化是DSA產(chǎn)生和增強(qiáng)所必須的，同時(shí)濾泡調(diào)節(jié)性T細(xì)胞則抑制DSA的產(chǎn)生[2]。Guglielmo等[3]發(fā)表的最新研究揭示了促紅細(xì)胞生成素（erythropoietin，EPO）對(duì)T細(xì)胞依賴的體液免疫應(yīng)答在同種異基因器官移植過(guò)程中的重要調(diào)節(jié)作用。該研究發(fā)現(xiàn)EPO能顯著抑制CD4+T細(xì)胞B細(xì)胞淋巴瘤因子（B-celllymphoma，Bcl）-6的表達(dá)以減少Tfh的發(fā)育分化，從而顯著抑制T細(xì)胞依賴的體液免疫應(yīng)答；并且發(fā)現(xiàn)該抑制信號(hào)是依賴EPO受體-信號(hào)傳導(dǎo)和轉(zhuǎn)錄激活因子（signaltransducerandactivatoroftranscription，STAT）5信號(hào)軸，外源添加EPO可顯著減緩小鼠同種異基因心臟移植抗體介導(dǎo)的慢性排斥反應(yīng)，延長(zhǎng)移植物存活。輔助性T細(xì)胞（helperTcell，Th）亞群在移植免疫應(yīng)答中發(fā)揮著廣泛且多樣的作用，最新研究表明，轉(zhuǎn)錄因子T-bet敲除的Th2具有強(qiáng)烈的免疫抑制潛力。Th2敲除T-bet后能大量分泌白細(xì)胞介素（interleukin，IL）-10，抑制樹(shù)突狀細(xì)胞（dendriticcell，DC）上CD80和CD86的表達(dá)和IL-12的分泌，進(jìn)而強(qiáng)烈抑制初始T細(xì)胞和記憶性CD8+T細(xì)胞的活化反應(yīng)[4]。該研究提示了體內(nèi)分泌IL-10的Th2可能具有緩解甚至治療T細(xì)胞介導(dǎo)的炎癥性疾病或器官移植排斥反應(yīng)的潛力。

調(diào)節(jié)性T細(xì)胞（regulatoryTcell，Treg）是機(jī)體建立自身免疫耐受的重要免疫負(fù)性調(diào)節(jié)細(xì)胞，在控制機(jī)體過(guò)度的免疫應(yīng)答和自身免疫性疾病過(guò)程中發(fā)揮重要作用。基于此，大量的前臨床實(shí)驗(yàn)證實(shí)靶向體內(nèi)的Treg或者直接過(guò)繼補(bǔ)充Treg顯著抑制移植排斥反應(yīng)，在移植免疫學(xué)基礎(chǔ)研究和器官移植臨床實(shí)踐領(lǐng)域中得到關(guān)注[5]。靶向阻斷B7-1和B7-2共刺激信號(hào)的細(xì)胞毒T淋巴細(xì)胞相關(guān)抗原4免疫球蛋白（cytotoxicTlymphocyte-associatedantigen4-immunoglobulin，CTLA-4-Ig）治療可提升同種異體移植器官的功能，但該治療會(huì)顯著增加早期排斥反應(yīng)的發(fā)生率。有研究提示了這種早期排斥反應(yīng)的發(fā)生可能與CTLA-4-Ig造成的Treg減少有關(guān)[5]。有研究表明，在移植前對(duì)移植受者進(jìn)行短期IL-2復(fù)合物（IL-2與IL-2抗體復(fù)合物）的給藥處理能逆轉(zhuǎn)CTLA-4-Ig介導(dǎo)的Treg減少，顯著延長(zhǎng)小鼠心臟同種異基因移植物的存活時(shí)間。該研究提示IL-2復(fù)合物的聯(lián)合治療可能是臨床移植使用CTLA-4-Ig治療的重要輔助[6]。有研究發(fā)現(xiàn)，腎上腺皮質(zhì)激素與Treg中高表達(dá)的黑皮質(zhì)素受體（melanocortinreceptor，MCR）家族的MC2R結(jié)合，通過(guò)增加CD4+T細(xì)胞中IL-2Rα（CD25）的表達(dá)和CD4+CD25+T細(xì)胞中STAT5的激活來(lái)促進(jìn)Treg的形成。腎上腺皮質(zhì)激素給藥處理顯著減輕小鼠心臟移植物的慢性排斥反應(yīng)，且能與CTLA-4-Ig等共刺激信號(hào)阻斷處理產(chǎn)生協(xié)同作用，增加同種異基因心臟移植物中Treg的浸潤(rùn)，從而誘導(dǎo)移植物的長(zhǎng)期存活[7]。Trevelin等[8]研究者發(fā)現(xiàn)缺失煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶（nicotinamideadeninedinucleotidephosphateoxidase，Nox）2（活性氧簇合成相關(guān)酶）的Treg具有更強(qiáng)的向同種異基因移植物浸潤(rùn)的能力和更強(qiáng)的抑制功能，顯著延長(zhǎng)心臟移植物的存活時(shí)間。該研究表明，Nox2在Treg中的缺失一方面促進(jìn)了Treg的增殖，并上調(diào)微小核糖核酸（microRNA，miRNA，miR）-214-3p表達(dá)，促進(jìn)Treg表達(dá)更高水平的CC趨化因子受體（CCchemokinereceptor，CCR）4和CCR8，從而推動(dòng)Treg遷移到同種異基因心臟移植物中；同時(shí)抑制CD8+CD25-效應(yīng)性T細(xì)胞增殖和干擾素（interferon，IFN）-γ的產(chǎn)生，減少心肌細(xì)胞壞死和纖維化的發(fā)生，顯著延長(zhǎng)移植物的存活時(shí)間[8]。該研究提示抑制Nox2可能是提高Treg治療功效的新方法。

Treg的體外編輯和回輸治療被認(rèn)為是治療自身免疫性疾病和誘導(dǎo)器官移植免疫耐受很有潛力和吸引力的重要研究方向?；贗L-2對(duì)Treg的發(fā)育分化、存活、穩(wěn)定和功能的重要作用，研究人員人工設(shè)計(jì)并構(gòu)建了特殊的IL-2/IL-2R分子對(duì)（orthoIL-2/IL-2R），并將其應(yīng)用于Treg的體外編輯和體內(nèi)擴(kuò)增治療中。研究發(fā)現(xiàn)，編輯裝載了orthoIL-2R的Treg在受體小鼠體內(nèi)特異性響應(yīng)外源注射的orthoIL-2并增殖，并介導(dǎo)同種異基因心臟移植物的長(zhǎng)期耐受狀態(tài)[9]。該發(fā)現(xiàn)為解決IL-2在器官移植中使用的脫靶效應(yīng)問(wèn)題提供了新的解決方案，也為基于Treg擴(kuò)增的器官移植免疫耐受療法提供了新的可能。

1.2B細(xì)胞

B細(xì)胞及其分泌的DSA是2022年器官移植研究和臨床實(shí)踐中關(guān)注的重點(diǎn)。近些年來(lái)，有關(guān)B細(xì)胞在移植免疫應(yīng)答中的其他調(diào)節(jié)作用開(kāi)始逐漸被發(fā)現(xiàn)和研究[10]。最近，Clark研究團(tuán)隊(duì)在《NatureCommunications》雜志發(fā)表研究論文，報(bào)道了該團(tuán)隊(duì)有關(guān)移植腎臟中浸潤(rùn)的B細(xì)胞的單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組學(xué)測(cè)序分析的研究成果。該研究發(fā)現(xiàn)，腎臟移植物中的B細(xì)胞表現(xiàn)出天然免疫細(xì)胞特征，這些天然免疫細(xì)胞樣的B細(xì)胞通過(guò)廣泛分泌識(shí)別腎臟特異性抗原或炎癥相關(guān)抗原的抗體[而非抗供者人類(lèi)白細(xì)胞抗原（humanleukocyteantigen，HLA）抗體]，介導(dǎo)自身炎癥和組織損傷，從另一個(gè)角度進(jìn)一步解釋了腎臟移植物中的B細(xì)胞浸潤(rùn)水平與臨床移植預(yù)后負(fù)相關(guān)的新機(jī)制[11]。

抗供者抗體的產(chǎn)生依賴受者B細(xì)胞被供者細(xì)胞攜帶的組織相容性抗原激活，而受者淋巴組織中的B細(xì)胞如何接觸并識(shí)別供者抗原的具體機(jī)制尚不清楚。有研究發(fā)現(xiàn)，供者皮膚移植物和心臟移植物中供者來(lái)源的淋巴細(xì)胞外遷對(duì)于受者T細(xì)胞或B細(xì)胞的激活并不是必要的，移植物通過(guò)產(chǎn)生攜帶主要組織相容性復(fù)合體（majorhistocompatibilitycomplex，MHC）抗原的細(xì)胞外囊泡激活受者淋巴結(jié)中的B細(xì)胞。淋巴結(jié)中的巨噬細(xì)胞捕獲并處理來(lái)自同種異基因移植物組織釋放的細(xì)胞外囊泡，并將HLA提呈給受者B細(xì)胞，促進(jìn)漿細(xì)胞的發(fā)育和DSA的產(chǎn)生，從而介導(dǎo)對(duì)移植物的體液排斥反應(yīng)[12]。

干擾素調(diào)節(jié)因子（interferonregulatedfactor，IRF）4在B細(xì)胞發(fā)育分化各個(gè)階段的表達(dá)均受到精密的動(dòng)態(tài)調(diào)控。有研究表明在小鼠心臟移植模型中，IRF4內(nèi)源性調(diào)控B細(xì)胞生發(fā)中心B細(xì)胞的形成、漿細(xì)胞分化、抗供者抗體的產(chǎn)生和分泌以及對(duì)T細(xì)胞的活化輔助作用。B細(xì)胞特異性IRF4缺失與短時(shí)CTLA-4-Ig治療相結(jié)合，可消除小鼠心臟同種異基因移植模型中的急性和慢性排斥反應(yīng)[13]。該研究證明IRF4是一個(gè)器官移植排斥反應(yīng)治療的潛在靶點(diǎn)。

調(diào)節(jié)性B細(xì)胞（regulatoryBcell，Breg）是近些年來(lái)引起關(guān)注和重視的具有免疫調(diào)節(jié)作用的B細(xì)胞亞群，在自身免疫性疾病、感染、腫瘤和器官移植中發(fā)揮重要作用。有研究表明，在小鼠心臟移植模型中，過(guò)繼的Breg通過(guò)阻斷DC的CD40-腫瘤壞死因子受體相關(guān)因子（tumornecrosisfactorreceptor-associatedfactor，TRAF）6信號(hào)通路，誘導(dǎo)心臟移植物的免疫耐受。此外，該研究還發(fā)現(xiàn)來(lái)自供體的腸道微生物可以延長(zhǎng)心臟移植物的存活時(shí)間[14]。

1.3樹(shù)突狀細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和自然殺傷細(xì)胞

在器官移植過(guò)程中，受者來(lái)源的DC能浸潤(rùn)到移植物組織中進(jìn)一步分化成為具有不同表型的細(xì)胞亞型，包括排斥反應(yīng)相關(guān)的DC（促進(jìn)急性或慢性排斥反應(yīng)）和耐受型的DC（抑制炎癥、減輕移植物損傷）。

Zheng研究團(tuán)隊(duì)報(bào)道了利用RNA干擾技術(shù)敲低一個(gè)環(huán)狀RNA分子（circFSCN1）構(gòu)建得到了耐受型DC（Tol-DC），并用其成功實(shí)現(xiàn)一定程度的小鼠心臟移植耐受的誘導(dǎo)。該研究發(fā)現(xiàn)敲低circFSCN1的Tol-DC維持在未成熟的狀態(tài)，具有更低的激活T細(xì)胞的能力和更高的誘導(dǎo)Treg生成的能力。circFSCN1沉默產(chǎn)生的Tol-DC可以顯著延長(zhǎng)同種異基因心臟移植物的存活時(shí)間，并減少移植物纖維化的發(fā)生[15]。另有研究表明，在小鼠異位心臟移植模型中，單獨(dú)使用小鼠CD70的抗體（FR70）治療就能顯著誘導(dǎo)體內(nèi)Tol-DC和Treg的產(chǎn)生，同時(shí)降低細(xì)胞毒性T細(xì)胞的增殖，從而誘導(dǎo)小鼠同種異基因移植心臟的長(zhǎng)期存活[16]。

Usuelli等[17]在對(duì)慢性同種異體移植物血管病變樣本的miRNA網(wǎng)絡(luò)分析發(fā)現(xiàn)，巨噬細(xì)胞中的miR-21的表達(dá)最為顯著。進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，敲除或拮抗巨噬細(xì)胞中的miR-21顯著抑制巨噬細(xì)胞M1型的炎癥極化，導(dǎo)致抑炎M2型巨噬細(xì)胞的增加，延長(zhǎng)心臟同種異基因移植物存活時(shí)間并消除慢性同種異體移植物血管病變。

抗供者抗體介導(dǎo)的自然殺傷（naturalkiller，NK）細(xì)胞的活化是介導(dǎo)移植排斥反應(yīng)的重要原因之一。Lin等[18]研究表明在同種異基因心臟移植慢性排斥反應(yīng)的小鼠模型中，抗體依賴性NK細(xì)胞受體2D（NKG2D）的激活性配體Rae-1高度表達(dá)，NKG2D的中和抗體處理顯著降低同種異基因移植心臟的血管病變，并顯著延長(zhǎng)心臟移植物的存活時(shí)間。

1.4髓系抑制性細(xì)胞

髓系抑制性細(xì)胞（myeloid-derivedsuppressorcell，MDSC）是具有免疫抑制功能（尤其是對(duì)T細(xì)胞增殖的抑制）的幼稚態(tài)的髓系細(xì)胞群體。隨著對(duì)MDSC在器官移植免疫耐受建立過(guò)程中的重要作用日漸認(rèn)識(shí)，MDSC逐漸成為移植免疫學(xué)的研究熱點(diǎn)之一[19]。

Scheurer等[20]研究表明，粒細(xì)胞-巨噬細(xì)胞集落刺激因子誘導(dǎo)的Gr-1+CD11b+CD11c+MDSC亞群在同種異基因骨髓移植模型中通過(guò)誘導(dǎo)Th向Th2極化，進(jìn)而預(yù)防移植物抗宿主?。╣raft-versus-hostdisease，GVHD），同時(shí)發(fā)現(xiàn)該MDSC亞群的回輸并不影響骨髓移植過(guò)程中有利的移植物抗腫瘤效應(yīng)。Li等[21]研究報(bào)道，EPO的一個(gè)衍生物環(huán)狀螺旋B肽能通過(guò)EPO受體-Janus激酶（Januskinase，JAK）2/GATA結(jié)合蛋白3（GATA-bindingprotein3，GATA3）/STAT3通路誘導(dǎo)一群?jiǎn)魏诵蚆DSC（M-MDSC）的形成，該M-MDSC為CD11b+Ly6G-Ly6ChighCD127+表型，與CD11b+Ly6G-Ly6ChighCD127-的M-MDSC相比較，具有更強(qiáng)的免疫抑制功能。

2新型生物分子材料的應(yīng)用

面向器官移植過(guò)程中免疫排斥反應(yīng)、供者器官功能損傷、免疫抑制劑帶來(lái)的免疫低下等諸多問(wèn)題，生物材料和分子材料等許多交叉學(xué)科也持續(xù)不斷地在器官移植領(lǐng)域進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究和創(chuàng)新。

2.1免疫抑制劑及其體內(nèi)遞送的優(yōu)化

安全、高效的免疫抑制劑的源頭創(chuàng)新是移植免疫學(xué)基礎(chǔ)研究的重要內(nèi)容之一。有研究表明，透明質(zhì)酸抑制劑4-甲基傘形酮具有良好的免疫抑制功能，其能抑制依賴于透明質(zhì)酸的DC和T細(xì)胞之間免疫突觸的形成，從而阻止抗原特異性T細(xì)胞反應(yīng)的產(chǎn)生，進(jìn)而延長(zhǎng)器官移植物的存活時(shí)間[22]。DSA介導(dǎo)的補(bǔ)體活化在器官移植排斥反應(yīng)中發(fā)揮重要作用。有研究人員在致敏后的非人靈長(zhǎng)類(lèi)的器官移植模型中，使用中央補(bǔ)體成分C3抑制劑Cp40進(jìn)行的短時(shí)治療顯著抑制了T、B細(xì)胞的活化和增殖，減少抗體介導(dǎo)的損傷和補(bǔ)體沉積，大大減輕急性抗體介導(dǎo)的排斥反應(yīng)，成功延長(zhǎng)靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物的移植物存活時(shí)間[23]。另有研究表明，抑制劑ARGX-117能通過(guò)與C2的Sushi-2結(jié)構(gòu)域結(jié)合，阻止C3轉(zhuǎn)化酶原的形成并抑制C3激活上游的凝集素途徑激活。該抑制劑顯著抑制補(bǔ)體介導(dǎo)的細(xì)胞毒作用引起的自身免疫性溶血性貧血和抗體介導(dǎo)的器官移植排斥反應(yīng)。該研究還發(fā)現(xiàn)ARGX-117不抑制補(bǔ)體的抗菌活性，提示ARGX-117作為一種新型補(bǔ)體抑制劑的良好應(yīng)用前景[24]。

貝拉西普（belatacept）是一種用于腎移植的抑制劑，雖然它能顯著降低移植過(guò)程中DSA的產(chǎn)生和提高移植物存活率，但是同時(shí)也增加了急性細(xì)胞性排斥反應(yīng)的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。有研究者通過(guò)對(duì)貝拉西普處理后的T細(xì)胞進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組學(xué)測(cè)序分析后發(fā)現(xiàn)，T細(xì)胞中Ⅰ型IFN和IL-6通路調(diào)節(jié)相關(guān)的IRF7轉(zhuǎn)錄水平顯著提升。抑制貝拉西普治療相關(guān)的Ⅰ型IFN或IL-6，能顯著減少T細(xì)胞的增殖，降低貝拉西普用于器官移植引發(fā)急性細(xì)胞性排斥反應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)[25]。另有研究報(bào)道T細(xì)胞免疫球蛋白和免疫受體酪氨酸抑制基序結(jié)構(gòu)域蛋白（T-cellimmunoreceptorwithimmunoglobulinandimmunoreceptortyrosine-basedinhibitorydomain，TIGIT）信號(hào)通路可能是對(duì)抗貝拉西普藥物耐受的重要靶標(biāo)通路，TIGIT激動(dòng)劑（包括活化抗體）具有治療器官移植過(guò)程中貝拉西普耐藥的潛力[26]。

纖維蛋白原樣蛋白（fibrinogenlikeprotein，F(xiàn)GL）1/淋巴細(xì)胞活化基因（lymphocyteactivationgene，LAG）-3和程序性細(xì)胞死亡蛋白1（programmedcelldeathprotein1，PD-1）/程序性細(xì)胞死亡蛋白配體1（programmedcelldeathprotein-ligand1，PD-L1）信號(hào)軸是移植免疫中兩個(gè)重要的信號(hào)軸。為了增強(qiáng)這兩個(gè)免疫抑制信號(hào)軸，Tsai等[27]科研人員開(kāi)發(fā)了一種可以在小細(xì)胞外囊泡的表面同時(shí)攜帶FGL1/PD-L1的工程胞外囊泡；該囊泡能顯著抑制小鼠同種異基因心臟移植的排斥反應(yīng)，顯著延長(zhǎng)心臟移植物的存活時(shí)間。此外，利用該囊泡包載低劑量的他克莫司能實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)靶向的抑制劑遞送，產(chǎn)生更高效的免疫抑制效果。

移植術(shù)后免疫抑制劑的大量使用造成的系統(tǒng)性免疫低下是移植受者術(shù)后感染、腫瘤發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)顯著升高的重要原因。通過(guò)優(yōu)化遞送方法改善藥物靶向性，以提高局部免疫抑制劑效能，降低全身不良反應(yīng)是當(dāng)前免疫抑制劑相關(guān)研究的熱點(diǎn)和重點(diǎn)。Deng等[28]研究人員構(gòu)建了新型裝載他克莫司的納米顆粒用于治療心臟移植術(shù)后的急性排斥反應(yīng)。該研究發(fā)現(xiàn)，與常規(guī)他克莫司治療相比，裝載他克莫司的納米顆粒能在他克莫司用量更低的條件下實(shí)現(xiàn)更高的免疫抑制效果。T細(xì)胞在介導(dǎo)移植排斥反應(yīng)過(guò)程中表現(xiàn)出顯著的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激狀態(tài)。有研究團(tuán)隊(duì)就此合成制備了能靶向細(xì)胞內(nèi)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)并且包載內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激抑制劑的脂質(zhì)體藥物，發(fā)現(xiàn)該藥物在小鼠移植模型中能延長(zhǎng)移植物存活時(shí)間。此外，該藥物與免疫抑制劑他克莫司聯(lián)合使用時(shí)，可以獲得更顯著的免疫抑制作用[29]。研究人員使用由透明質(zhì)酸組成包載CC趨化因子配體22（CCchemokineligand22，CCL22）（趨化Treg）和IL-2（擴(kuò)增Treg）的微針陣列用于皮膚移植的局部給藥和檢測(cè)。結(jié)果顯示該微針陣列不僅能顯著減緩皮膚移植排斥反應(yīng)，還能有效輔助對(duì)移植皮膚局部免疫狀態(tài)的及時(shí)監(jiān)測(cè)[30]。

天然免疫細(xì)胞介導(dǎo)的炎癥反應(yīng)和免疫應(yīng)答是器官移植中介導(dǎo)移植物功能損傷的重要原因之一，近年來(lái)引起人們高度重視。實(shí)驗(yàn)研究表明，一種新型的納米藥物Celastrol可能通過(guò)Toll樣受體4（Tolllikereceptor4，TLR4）/髓樣分化因子88（myeloiddifferentiationfactor88，MyD88）/核因子（nuclearfactor，NF）-κB通路抑制M1型巨噬細(xì)胞的浸潤(rùn)和炎癥因子的分泌。該藥物的局部滴注減少了大鼠M1型巨噬細(xì)胞的浸潤(rùn)并下調(diào)TLR4、促炎因子、趨化因子的表達(dá)，顯著提高同種異基因角膜移植物的存活率和延長(zhǎng)了移植物的存活時(shí)間[31]。

2.2新材料與新監(jiān)測(cè)手段在器官移植中的應(yīng)用

器官移植物在獲取和處理過(guò)程中的損傷是造成器官移植失敗或者器官功能延遲恢復(fù)的原因之一。Kizhakkedathu研究團(tuán)隊(duì)在《NatureBiomedicalEngineering》雜志發(fā)文介紹了其開(kāi)發(fā)的聚合物涂層在器官移植過(guò)程中的保護(hù)作用。他們發(fā)現(xiàn)器官移植過(guò)程中血管內(nèi)皮上保護(hù)性的糖萼復(fù)合物（glycocalyx）受到破壞，并模擬該復(fù)合物合成了免疫抑制性糖聚合物L(fēng)PG-Q-Sia3Lac。在冷藏條件下，在移植器官血管內(nèi)皮表面灌注處理涂覆LPG-Q-Sia3Lac，實(shí)現(xiàn)了在沒(méi)有全身免疫抑制的情況下，顯著減弱移植后移植物的急性和慢性排斥反應(yīng)。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)處理的小鼠血管、腎臟在移植后缺血-再灌注損傷減輕、免疫細(xì)胞黏附減少以及免疫細(xì)胞毒性減低是LPG-Q-Sia3Lac發(fā)揮保護(hù)性作用的關(guān)鍵原因[32]。

對(duì)于器官移植受者而言，免疫抑制劑的治療藥物監(jiān)測(cè)（therapeuticdrugmonitoring，TDM）對(duì)于防止毒性或器官排斥反應(yīng)至關(guān)重要。有研究者利用基于二硫化鎢納米片的激光解吸電離質(zhì)譜（laserdesorptionionizationmassspectrometry，LDI-MS），提出了一種用于器官移植受者血液中免疫抑制劑的TDM新量化方法。通過(guò)采用微液體噴墨打印系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了具有更高靈敏度和重現(xiàn)性的血樣高通量分析。該LDI-MS平臺(tái)可快速并準(zhǔn)確分析大量受者的血液樣本，用于制定或者調(diào)整個(gè)性化免疫抑制劑處理方案[33]。另有研究團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了具有聚集誘導(dǎo)發(fā)射特征的仿生葡聚糖顆粒，實(shí)現(xiàn)了小鼠移植過(guò)程中心臟移植物內(nèi)巨噬細(xì)胞的跟蹤和評(píng)估，建立了巨噬細(xì)胞浸潤(rùn)與移植物排斥反應(yīng)水平的實(shí)時(shí)關(guān)聯(lián)和評(píng)價(jià)方法[34]。

3區(qū)域免疫應(yīng)答與器官移植

專(zhuān)職免疫器官（包括中樞免疫器官骨髓和胸腺，外周免疫器官脾臟和各級(jí)淋巴結(jié)等）中免疫細(xì)胞的發(fā)育、維持和免疫應(yīng)答高度依賴機(jī)體系統(tǒng)性的淋巴循環(huán)，是傳統(tǒng)免疫學(xué)研究的中心。近年來(lái)，非專(zhuān)職免疫器官（例如肝臟、腸道、肺臟、腦、腎臟等）中由特殊免疫細(xì)胞群體及其產(chǎn)生的特殊免疫應(yīng)答構(gòu)建的區(qū)域免疫特性開(kāi)始得到研究和揭示，區(qū)域免疫應(yīng)答在重大疾病發(fā)生發(fā)展過(guò)程中的作用也日益成為研究的熱點(diǎn)。組織定居的淋巴細(xì)胞是介導(dǎo)區(qū)域免疫應(yīng)答的主角之一，已有研究報(bào)道在臨床器官移植過(guò)程中，組織定居記憶性T細(xì)胞（tissue-residentmemoryTcell，TRM）參與移植后的免疫應(yīng)答，并且對(duì)不同類(lèi)型的移植物可能具有不同的影響[35]。Lucas研究團(tuán)隊(duì)在《CellReports》雜志發(fā)文報(bào)道了有關(guān)小鼠器官移植模型中組織定居免疫細(xì)胞的動(dòng)態(tài)變化。該研究表明在小鼠肝臟和心臟移植物中存在著多種供者來(lái)源的組織定居淋巴細(xì)胞群體，在同種異基因移植過(guò)程中受體細(xì)胞對(duì)移植物的浸潤(rùn)增加并引發(fā)供體定居淋巴細(xì)胞的快速耗竭。該研究發(fā)現(xiàn)受體淋巴細(xì)胞無(wú)法重建器官移植前的組織定居淋巴細(xì)胞表型組成，提示了器官移植過(guò)程中器官移植物中區(qū)域免疫特征的改變可能帶來(lái)相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)[36]。另有一項(xiàng)對(duì)人小腸移植過(guò)程中TCR庫(kù)的測(cè)序分析研究發(fā)現(xiàn)，受者來(lái)源的T細(xì)胞在小腸移植物中逐漸發(fā)育成具有TCR庫(kù)多樣性的TRM群體并廣泛分布在小腸移植物的各個(gè)區(qū)域中。這個(gè)過(guò)程在無(wú)供者來(lái)源T細(xì)胞嵌合的移植受體中表現(xiàn)更快，并且這可能與該類(lèi)型受者更傾向于排斥小腸移植物有一定關(guān)系[37]。另外，有研究報(bào)道了小腸移植過(guò)程中，供體小腸組織中的TRM也可能介導(dǎo)移植術(shù)后GVHD的發(fā)生和發(fā)展[38]。

近期發(fā)表在《ScienceImmunology》雜志上的研究表明，在小鼠腎移植模型中TRM可能介導(dǎo)腎臟移植物的排斥反應(yīng)。該研究發(fā)現(xiàn)受者效應(yīng)性CD8+T細(xì)胞可以浸潤(rùn)到腎臟移植物中并發(fā)育成TRM；這些腎臟移植物中的TRM能發(fā)生增殖，并能在再刺激時(shí)產(chǎn)生促進(jìn)排斥反應(yīng)的IFN-γ。剔除移植腎臟中的TRM顯著延長(zhǎng)移植物存活時(shí)間[39]。筆者研究團(tuán)隊(duì)與中南大學(xué)湘雅二醫(yī)院謝續(xù)標(biāo)研究團(tuán)隊(duì)和北京朝陽(yáng)醫(yī)院泌尿外科王瑋研究團(tuán)隊(duì)合作在《ScienceAdvances》發(fā)文，介紹了其新近建立的可以特異研究TRM介導(dǎo)同種異基因移植物排斥反應(yīng)的小鼠實(shí)驗(yàn)移植模型[40]。該研究團(tuán)隊(duì)使用預(yù)先移植致敏的同基因皮膚的免疫缺陷小鼠SCID或Rag2敲除小鼠作為受體，進(jìn)行同種異基因皮膚或心臟移植，創(chuàng)新性地建立了一個(gè)單獨(dú)研究致敏形成的TRM介導(dǎo)移植物排斥反應(yīng)的小鼠實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?。將同種異基因皮膚移植物用皮膚移植的方式致敏正常小鼠30d或100d后，將致敏的一塊皮膚組織移植到MHC匹配的免疫缺陷小鼠（SCID或Rag2敲除小鼠）。待小鼠恢復(fù)30d后，對(duì)其進(jìn)行同種異基因皮膚或心臟移植實(shí)驗(yàn)觀察。結(jié)果表明，預(yù)先移植致敏皮