移植免疫及其免疫檢測

1.移植的概念當細胞、組織或器官從一個個體轉(zhuǎn)移到另一個個體，或從同一個個體的一個部位轉(zhuǎn)移到另一個部位，并且在新的個體體內(nèi)，或新的部位發(fā)揮這些細胞、組織或器官的功能稱為移植。

當前1頁，總共69頁。2.移植的應用1）當患者的器官或組織因各種原因?qū)е缕涔δ軉适?，一般治療手段難以挽救；2）器官或組織發(fā)生癌變，需要進行根治性切除或損毀，但切除或損毀后剩余器官或組織的功能不能滿足機體的需要；3）血液造血或免疫系統(tǒng)的腫瘤或嚴重的自身免疫性疾病，采取措施摧毀患者的造血系統(tǒng)或免疫系統(tǒng)，然后靠移植進行重建。

當前2頁，總共69頁。

3.移植免疫相關的重要術語

供者：提供器官、組織或細胞的個體。

受者：接受的個體。

移植物：被移植的器官、組織或細胞。

當前3頁，總共69頁。

自體移植：供者和受者為同一個體，若移植物植于原解剖位置稱為再植，如斷肢再植。

同質(zhì)移植:供者與受者雖非同一個個體，但抗原結(jié)構(gòu)完全相同，如同卵雙生子之間的移植，純系動物之間的移植。當前4頁，總共69頁。

同種（異體）移植:供者與受者屬于同一種族但不同個體，在動物實驗中一般指同一種族但不同純系動物之間的移植。

異種移植:供者與受者系不同的種族。

活體移植：移植物來源于活體供者。

尸體移植:移植物來源于腦死亡但血液循環(huán)健全，或心臟停止跳動后立即取出的供者。

當前5頁，總共69頁。第一節(jié)

引起排斥反應的靶抗原當前6頁，總共69頁。一、主要組織相容性抗原移植抗原:主要組織相容性復合體（MHC）編碼的人類白細胞抗原（HLA），是不同個體間進行器官或組織細胞移植時發(fā)生排斥反應的主要成分，這種代表個體特異性的同種抗原又稱組織相容性抗原或移植抗原。

當前7頁，總共69頁。HLA復合體定位在第6號染色體短臂6p21.31，是調(diào)控人體特異性應答和決定疾病易感性個體差異的主要基因系統(tǒng)，基因片段長度約4cM或3600kb，占人體整個基因組的1／3000。當前8頁，總共69頁。RINGDPDMLMP2LMP7DQDRB2A2B1A1ABTAP1TAP2B2A2B3B1A1B*AClassIIClassIII

ClassI第6號染色體ClassIIClassIIIClassIDPDQDRC4BC4AB1C2HSPTNFBCAEFMICGH當前9頁，總共69頁。當前10頁，總共69頁。參與抗原加工與呈遞內(nèi)源性抗原肽－HLAⅠCD8+T細胞外源性抗原肽－HLAⅡCD4+T細胞APC提呈APC提呈當前11頁，總共69頁。當前12頁，總共69頁。經(jīng)典MHC基因及其產(chǎn)物的生物學功能是呈遞抗原肽供T細胞識別，進而激活T細胞。但在器官移植免疫中，這功能部分地轉(zhuǎn)化為非己成分對機體免疫系統(tǒng)的激發(fā)，使之排斥帶有這些非已成分的移植物。當前13頁，總共69頁。MHC多態(tài)性高等動物的主要組織相容性基因復合體整體結(jié)構(gòu)上具有相似性和可比性，但也存在大量變異。多態(tài)性指一個基因座位上存在3個以上的等位基因。有可能一個MHC基因座位上等位基因結(jié)構(gòu)的微小變化，甚至1～2個氨基酸殘基的不同，會引發(fā)移植物排斥反應。當前14頁，總共69頁。人體MHC(稱為HLA)共224個基因座位，其中128個為功能性基因。截至2005年7月，檢測到等位基因數(shù)已達3032個，其中多態(tài)性最豐富的兩個座位HLA-B和HLA-DRBl，等位基因數(shù)分別為700和403。因而，通過多基因座位不同等位基因的排列與組合，兩個個體間，除了同卵雙生者，HLA位基因全部相同的機會幾乎等于零。當前15頁，總共69頁。當前16頁，總共69頁?，F(xiàn)今確認顯示多態(tài)性的基因系統(tǒng)已不限于MHC，至少還有部分細胞因子受體編碼基因、Fc受體編碼基因、趨化因子受體編碼基因、次要組織相容性抗原等。當前17頁，總共69頁。為什么器官移植時MHC是最需要關注的移植抗原？第一，它們的多態(tài)性變異幅度遠不如MHC。第二，MHC-I類抗原表達于所有有核細胞表面，Ⅱ類抗原表達于激活后的APC和T細胞，這一組織分布特點決定了MHC幾乎是無處不在地顯示其功能和抗原特性。當前18頁，總共69頁。第三，MHC分子通過呈遞抗原肽，在數(shù)量極大的T細胞庫中選擇并激活特異性T細胞克隆，啟動高效的適應性免疫應答和高度特異性的移植物排斥反應。說明供者來源的非己MHC分子屬于最重要的移植抗原。當前19頁，總共69頁。正是MHC的重要性和豐富的多態(tài)性，成為器官移植最需要關注的移植抗原。MHC多態(tài)性越豐富，其產(chǎn)物作為非己抗原的免疫原性就越強，群體中搜尋遺傳背景完全相同的供受者就越困難。當前20頁，總共69頁。二、次要組織相容性抗原常見的mHA：Y染色體上的H-Y抗原線粒體蛋白病毒蛋白多肽mHA是相對MHA或HLA而言的，究竟系哪些基因編碼尚無定論。mHA在某些組織或器官移植時同樣發(fā)揮重要作用，特別是骨髓移植。當前21頁，總共69頁。三、ABO血型抗原系統(tǒng)ABO血型抗原具有極為廣泛的組織分布，幾乎所有人體組織器官的血管內(nèi)皮細胞表面均含有此類抗原。在進行器官移植時，應力求供、受體間ABO血型的一致。當前22頁，總共69頁。四、組織特異性抗原組織特異性抗原，是一類特異性地表達于各種器官、組織、細胞上的抗原系統(tǒng)。此類抗原在移植排斥反應中的作用越來越受到人們的重視，然而對其研究的深度遠不如HLA。當前23頁，總共69頁。目前，已被關注的組織特異性抗原有：血管內(nèi)皮細胞特異性抗原、腎特異性抗原、肝臟特異性抗原、胰腺特異性抗原、心臟特異性抗原、骨髓特異性抗原和皮膚特異性抗原等。當前24頁，總共69頁。第二節(jié)

移植排斥反應的種類及發(fā)生機制當前25頁，總共69頁。宿主抗移植物排斥(hostversus-graftrejection，HVGR)

移植物抗宿主排斥(graftversus-hostrejection，GVHR)當前26頁，總共69頁。宿主抗移植物排斥(HVGR)

超急性排斥(hyperacuterejection)

急性排斥(acuterejection)

慢性排斥(chronicrejection。移植物抗宿主排斥GVHR

急性GVHR

慢性GVHR當前27頁，總共69頁。

一、宿主抗移植物反應當前28頁，總共69頁。（一）超急性排斥反應1概念

超急性排斥反應，又稱抗體介導的排斥反應，指移植物在恢復血供后幾分鐘到數(shù)小時之內(nèi)發(fā)生的不可逆的體液排斥反應。當前29頁，總共69頁。1)經(jīng)典超急性排斥反應

發(fā)生于移植后24h以內(nèi),由于發(fā)生時間早，故較常見于手術中。其肉眼觀表現(xiàn)為恢復血供后，移植物顏色由正常逐漸變?yōu)榘导t、青紫，質(zhì)地變軟，體積增大，同時伴隨功能喪失。由于無有效治療措施，如發(fā)生于手術中，往往立即摘除移植物。當前30頁，總共69頁。2）延遲超急性排斥反應

發(fā)生于移植術后24~48h內(nèi)者，受者表現(xiàn)術后高熱、寒戰(zhàn)、移植區(qū)劇烈疼痛、移植物功能喪失，被迫再次手術摘除移植物。當前31頁，總共69頁。2機制

與受者體內(nèi)預存的抗供者組織抗原的抗體有關，即由Ⅱ型超敏反應引起。首先抗體與移植物血管內(nèi)皮抗原結(jié)合導致內(nèi)皮細胞活化，引起一系列級聯(lián)反應。當前32頁，總共69頁。3病理學變化

這些級聯(lián)反應使血管通透性增加，血管內(nèi)皮細胞損傷，促使血管內(nèi)血小板和中性粒細胞聚集，纖維蛋白沉積，引起廣泛血管內(nèi)凝血和血栓形成，造成組織缺血和廣泛梗死，最終導致移植物功能迅速喪失。當前33頁，總共69頁。（二）急性排斥反應1概念

急性排斥(acuterejection)是最常見的排斥類型。一般在移植后數(shù)天到幾個月內(nèi)發(fā)生，進展迅速，術后3個月強度逐漸減弱，但術后1年內(nèi)常反復出現(xiàn)。當前34頁，總共69頁。臨床表現(xiàn)：

突發(fā)寒戰(zhàn)、高熱，局部脹痛，移植物腫大、功能減退，如肝移植表現(xiàn)為黃疸明顯加深，血清轉(zhuǎn)氨酶和膽紅素快速上升；腎移植表現(xiàn)為尿量減少，血肌酐和尿素氮增高；胰腺移植首先表現(xiàn)為外分泌功能減退，然后血糖增高。當前35頁，總共69頁。2機制

目前研究表明，細胞免疫和體液免疫均參與了急性排斥反應。細胞免疫的中心環(huán)節(jié)是CD4+T淋巴細胞的激活。一般要經(jīng)歷三個過程：抗原呈遞；T細胞激活、增殖和分化；效應階段。當前36頁，總共69頁。(1)抗原呈遞

直接途徑間接途徑當前37頁，總共69頁。T細胞對非已MHC抗原識別的兩種途徑

返回當前38頁，總共69頁。(2)效應階段

活化的Th1細胞和CTL在趨化因子作用下，遷移到移植物局部，損傷移植物。

當前39頁，總共69頁。3.病理學改變1)炎性浸潤:以單核細胞為主，此外還有淋巴細胞、漿細胞、中性粒細胞和嗜酸粒細胞。2)血管炎:主要是中、小血管受累，尤其是中、小動脈為主的血管內(nèi)膜炎。當前40頁，總共69頁。(三)慢性排斥反應1.概念慢性排斥多發(fā)生于移植6-12個月以后，病程進展緩慢，常呈隱匿性，表現(xiàn)為移植物功能進行性喪失。當前41頁，總共69頁。2機制慢性排斥反應的發(fā)病學機制比較復雜，是移植物對損傷的綜合反應，為免疫和非免疫機制共同作用的多因素、多步驟過程。當前42頁，總共69頁。3病理變化病理變化主要特征為增生，表現(xiàn)為移植物持續(xù)性血管周圍炎癥反應，廣泛的中心性動脈間質(zhì)纖維化。移植物局部缺血、壞死、纖維化。

當前43頁，總共69頁。二、移植物抗宿主反應當前44頁，總共69頁。1.概述移植物抗宿主排斥(GraftVersus

HostRejection，GVHR)是移植物中的免疫活性細胞識別宿主組織，并發(fā)起免疫攻擊，導致宿主器官組織損傷的一種免疫反應，亦稱移植物抗宿主病。當前45頁，總共69頁。常見于骨髓移植，胸腺、小腸和肝移植等富含淋巴細胞的器官移植，免疫缺陷的新生兒或使用免疫抑制劑的個體接受大量輸血時也可見到。當前46頁，總共69頁。2.機制來自移植物中的供者源性免疫細胞，被受者異型組織相容性抗原激活，增殖分化成效應細胞，并隨血液在受者體內(nèi)移動，對宿主的組織器官發(fā)起攻擊，導致組織器官損傷。當前47頁，總共69頁。急性GVHD：最早發(fā)生于移植后1周，常見于3~4周，最晚在3個月內(nèi)。慢性GVHD：多發(fā)生于移植后3個月，表現(xiàn)為受累器官功能進行性喪失，病理變化為器官的萎縮和纖維化。當前48頁，總共69頁。第三節(jié)HLA分型技術

當前49頁，總共69頁。一、HLA抗原血清學分型技術當前50頁，總共69頁。（一）基本原理HLA細胞毒抗體屬于免疫球蛋白IgG和IgM類型的抗體。此抗體在補體存在的情況下，能夠結(jié)合到帶有相應抗原的活淋巴細胞膜表面上，并在膜上打洞。細胞膜被破壞了的死淋巴細胞，采用染色法，染料進入死細胞后使死細胞體積增大并著色，活細胞不被著色。一般根據(jù)死亡細胞占全部檢測細胞的百分比的試驗結(jié)果，來判斷抗體與抗原反應的強度。當前51頁，總共69頁。死（著染）細胞（%）記分結(jié)果判斷0～101陰性11～202可疑陰性21～504弱陽性51～806陽性>808強陽性0未試驗或不能讀數(shù)微量細胞毒試驗判定標準當前52頁，總共69頁。用于HLA分型的微量細胞毒試驗當前53頁，總共69頁。HLA分型結(jié)果舉例當前54頁，總共69頁。二、HLA抗原細胞學分型技術當前55頁，總共69頁?；旌狭馨图毎囵B(yǎng)方法(mixedlymphocyteculture，簡稱MLC)當前56頁，總共69頁。（一）單向MLC方法將已知HLA型別的分型細胞事先用絲裂霉素C或X線照射使其失去應答能力，仍保持刺激能力，這種淋巴細胞作為刺激細胞；而以具有增殖能力的受檢者外周血單個核細胞為反應細胞。將這兩種細胞混合培養(yǎng)時，反應細胞可對刺激細胞發(fā)生應答面增殖，從而判斷受檢細胞的HLA型別。根據(jù)選用的刺激細胞類型，可將單向MLC分為陽性和陰性分型法。當前57頁，總共69頁。（二）雙向MLC方法雙向MLC是直接把未經(jīng)任何處理的兩個個體的淋巴細胞混合培養(yǎng)，如果它們的HLA-D抗原相同，則相互刺激作用很小，細胞無變化；反之，如雙方HLA-D抗原不相容，則相互刺激作用就大，細胞被活化并產(chǎn)生增殖，增殖的程度與兩個體的HLA-D抗原不配合程度成正比。本法不能判斷型別，可做配型試驗。當前58頁，總共69頁。三、DNA分型技術當前59頁，總共69頁。發(fā)展歷史1964年Terasaki發(fā)明了HLA微量淋巴細胞毒實驗方法(microlymphocvtotoxicitytest)及相應的組織配型板，并于1970年被美國國立衛(wèi)生研究院(NIH)確定為國際通用標準技術。HLA的血清學研究得到了迅速發(fā)展。進入80年代后期，分子生物學技術的迅速發(fā)展與成熟，90年代初期，HLA的研究進入了DNA分型研究階段。經(jīng)過近30年的國際合作研究，HLA血清學研究大體告一段落，全面轉(zhuǎn)入DNA分型研究。當前60頁，總共69頁。(一)限制性片段長度多態(tài)性分析當前61頁，總共69頁。基本原理根據(jù)HLA核苷酸堿基序列，在不同部位存在多個不同的酶切位點。由