基本介紹
- 中文名：移植排斥反應
- 外文名：transplant rejection
- 性質：影響移植物存活的主要因素之一
- 類型：免疫學反應
概念,發生機制,分類,防治,
概念
人體的免疫系統對各種致病因子有著非常完善的防禦機制，能夠對細菌、病毒、異物、異體組織、人造材料等“異己成分”進行攻擊、破壞、清除，這種複雜的免疫學反應是人體非常重要的一種保護機制。受者進行同種異體組織或器官移植後，外來的組織或器官等移植物作為一種“異己成分”被受者免疫系統識別，後者發起針對移植物的攻擊、破壞和清除，這種免疫學反應就是移植排斥反應（transplant rejection）。移植排斥反應是影響移植物存活的主要因素之一。
移植排斥反應是非常複雜的免疫學現象，涉及細胞和抗體介導的多種免疫損傷機制，發生原因主要是受體和移植物的人類白細胞抗原HLA（human leucocyte antigen）不同。因此，供者與受者HLA的差異程度決定了排異反應的輕或重。除同卵雙生外，二個個體具有完全相同的HLA 系統的組織配型幾乎是不存在的，因此在供受者進行配型時，選擇HLA配型儘可能地接近的供者，是減少異體組織、器官移植後移植排斥反應的關鍵。
發生機制
細胞介導的排斥反應
細胞免疫在急性排斥反應發生髮展過程中起主導作用。移植物中供體的淋巴細胞和樹突狀細胞具有豐富的HLA-Ⅰ和Ⅱ類抗原，是誘發排斥反應的主要致敏原。在移植物植入受體後，隨著移植物的血液循環重建，供者的HLA-Ⅰ和Ⅱ類抗原不可避免的暴露於受者的免疫系統，受者的免疫細胞識別外來抗原後，即可引發下述一系列免疫反應：
CD8+細胞毒性T細胞前體細胞與供者HLA-Ⅰ類抗原結合後活化增殖為成熟的細胞毒性T細胞，對移植物產生攻擊效應；CD4+T輔助細胞識別供體HLA-Ⅱ類抗原，促使抗原遞呈細胞釋放IL-I，後者可促進T輔助細胞增殖和釋放IL-2，IL-2可進一步促進T輔助細胞增殖並為細胞毒性T細胞的分化提供輔助信號；除了IL-2之外，TH細胞還能產生IL-4、IL-5、促進B 細胞分化並產生抗移植物的抗體，參與移植排斥；此外與遲發變態反應相伴隨的血管損害、組織缺血以及巨噬細胞介導的破壞作用，也是移植物毀損的重要機制。
抗體介導的排斥反應
在移植前循環中已有HLA抗體存在的受者，接受器官移植手術後，循環抗體與移植物血管內皮表達的HLA分子結合，誘發Ⅱ型變態反應，引起血管內皮受損，導致導致血管壁的炎症、血栓形成和組織壞死。這種情況多見於多次妊娠、多次輸血、人工透析或感染過某些與供者HLA有交叉反應的細菌或病毒的患者。
在原先並無致敏的個體中，隨著T細胞介導的排斥反應的形成，可同時有抗HLA抗體形成，此抗體在移植後接受免疫抑制治療的患者中對激發晚期急性排斥反應頗為重要。另外，免疫抑制藥雖能在一定程度上抑制T細胞反應，但抗體仍在繼續形成，並能過補體介導的細胞毒性效應、抗體介導的細胞毒性效應和抗原抗體免疫複合物形成等方式，引起移植物損害。
此外抗原抗體複合物可以激活補體，而補體在序列活化過程中所釋放出的一些遞質及水解片段可直接破壞移植物，而這些有一定大小體積的可溶性抗原一抗體複合物沉積在移植腎的腎小球基底膜上，與補體結合可造成移植腎損傷，這些過程都有補體的生成與消耗參與。在同種器官移植中，補體與缺血再灌注損傷以及急性體液性排斥反應之間的關係亦非常密切。
分類
同種異體移植中，排斥反應有兩種基本類型：宿主抗移植物反應（HVGR）和移植物抗宿主反應。 在實體器官移植中，主要為宿主抗移植物反應，移植物抗宿主病雖偶有報導，但總體發病率很低；在骨髓移植中，則以移植物抗宿主反應常見。
宿主抗移植物反應
受者對供者組織器官產生的排斥反應稱為宿主抗移植物反應，根據移植物與宿主的組
織相容程度，以及受者的免疫狀態，移植排斥反應主要表現為三種不同的類型。
超急性排斥反應：較為罕見，一般發生在移植後24小時內，出現壞死性血管炎表現，移植物功能喪失，受者常伴有全身症狀。超急性排斥反應發生的基本原因是受者循環記憶體在針對供者HLA的抗體，常見於下列情況： ABO血型不符、由於多次妊娠或反覆輸血或既往曾做過某種同種移植等使受者體記憶體在抗HLA抗體、移植物保存或處理不當等其他原因。超急性排斥反應多見於腎移植，在肝移植非常罕見。在腎移植中，循環中的抗體可結合到移植腎的血管內皮細胞上，通過激活補體直接破壞靶細胞，或通過補體活化過程中產生的多種補體裂解片段，導致血小板聚集，中性粒細胞浸潤並使凝血系統激活，最終導致嚴重的局部缺血及移植物壞死。超急性排斥反應一旦發生，無有效方法治療，終將導致移植失敗。因此，通過移植前ABO血型及HLA配型可篩除不合適的器官供體，以預防超急排斥的發生。
急性排斥反應：臨床最常見的移植排斥反應類型，多見於移植後一周到幾個月內，但移植多年以後亦可發生急性排斥反應。典型的急性排斥反應表現為發熱、移植部位脹痛和移植器官功能減退等。病理特點是移植物實質和小血管壁上有以單個核細胞為主的細胞浸潤、間質水腫與血管損害，後期在大動脈壁上有急性纖維素樣炎症。急性排斥反應出現的早晚和反應的輕重與供受者HLA相容程度有直接關係，相容性高則反應發生晚、症狀輕。大多數急性排斥反應可通過增加免疫抑制劑的用量而得到緩解。
慢性排斥反應：一般在器官移植後數月至數年發生，表現為進行性移植器官的功能減退直至喪失，主要病理特徵是移植器官的毛細血管床內皮細胞增生，使動脈腔狹窄，並逐漸纖維化。慢性免疫性炎症是導致組織病理變化的主要原因。目前對於慢性排斥反應仍是以預防為主，一旦發生則缺乏理想的治療措施。
移植物抗宿主反應
如果免疫攻擊方向是由移植物針對宿主，即移植物中的免疫細胞對宿主的組織抗原產生免疫應答並引起組織損傷稱為移植物抗宿主反應。移植物抗宿主反應主要見於骨髓移植術後，以及脾、胸腺移植時，以發熱、皮疹、腹瀉和肝損害為主要表現。根據病程不同，移植物抗宿主反應分為分為急性與慢性兩型。急性型多見，多發生於移植後3個月以內，患者出現肝脾腫大、高熱、皮疹和腹瀉等症狀。雖是可逆性變化，但死亡率較高；慢性型由急性型轉來，患者呈現嚴重的免疫失調，表現為全身消瘦，多個器官損害，以皮膚和黏膜變化最突出，病人往往因嚴重感染或惡液質而死亡。
實體器官移植術後的移植物抗宿主反應非常少見，文獻報導的移植物抗宿主反應的發生條件包括：宿主與移植物之間的組織相容性不合、移植物中必須含有足夠數量的免疫細胞、宿主處於免疫無能或免疫功能嚴重缺損狀態。
防治
由於人群中很難找到HLA完全一致的供受者，因此，除同卵雙生的器官移植外，其他同種異體組織或器官移植都會發生排斥反應。而器官移植術的成敗在很大程度上取決於移植排斥反應的防治，目前臨床上主要從嚴格選擇供者、抑制受者免疫應答、誘導移植耐受以及加強移植後的免疫監測等來防治移植排斥反應發生。
移植物和受者的預處理
移植物預處理
實質臟器移植時，儘可能清除移植物中過路細胞有助於減輕或防止移植排斥反應發生。同種骨髓移植中，為預防可能出現的移植物抗宿主反應，可對骨髓移植物進行預處理，其原理是基於清除骨髓移植物中的T細胞。但套用去除T細胞的異基因骨髓進行移植，可能發生的移植物抗白血病效應也隨之消失，導致白血病復發率增高，從而影響患者的預後。
受者預處理
實質臟器移植中，供、受者間ABO血型不符可能導致強的移植排斥反應。某些情況下，為逾越ABO屏障而進行實質臟器移植，有必要對受者進行預處理。預處理方法包括：術前給受者輸注供者特異性血小板、藉助血漿置換術去除受者體內天然抗A或抗B凝集素、受者脾切除、免疫抑制療法等。
抑制受者的免疫應答
如果不進行干預，同種移植術後一般都會發生排斥反應，故臨床移植術成敗在很大程度上有賴於對受者免疫應答的適度抑制。常用的抑制受者免疫應答的方法分為以下幾類：
化學類免疫抑制藥
糖皮質激素，代表藥物：甲潑尼龍，強的松。作用機制：主要是抑制核轉錄因子KB的活性。糖皮質激素的免疫學作用主要表現在減少淋巴細胞產生細胞因子，影響T細胞激活和黏附，但在大劑量進行衝擊治療時，還可通過直接作用造成淋巴細胞溶解和凋亡，以達到快速有效地抑制免疫作用。不良反應：由於長期套用糖皮質激素可誘發和加重感染，或導致腎上腺皮質功能紊亂等，故在器官移植中，糖皮質激素與其他免疫抑制劑聯合套用，能產生良好的協同作用。
細胞毒類藥物，代表藥物：硫唑嘌呤片，環磷醯胺。作用機制：抑制免疫器官中DNA、RNA及蛋白質合成，從而抑制淋巴細胞增殖反應。硫唑嘌呤是最早套用的一種免疫抑制藥物。不良反應：硫唑嘌呤的主要不良反應為骨髓抑制和藥物性肝炎。用藥期間應監測全血計數和肝功能。
鈣調蛋白抑制劑，代表藥物：環孢素A，他克莫司。作用機制：抑制神經鈣蛋白活性，從而抑制T淋巴細胞活化分泌白細胞介素2；同時也抑制T淋巴細胞的白細胞介素2受體的表達，從而有效地抑制T淋巴細胞的活化與增殖。不良反應：環孢素A的不良反應主要表現在心血管、腎臟和中樞神經系統，環孢素A對B淋巴細胞也有一定影響，不僅阻止B淋巴細胞的增生，還可以誘發和促進B淋巴細胞程式化死亡。長期套用也可引起脾臟淋巴細胞的減少，造成脾臟萎縮。
抑制細胞因子增殖反應藥物，代表藥物：雷帕黴素。作用機制：抑制由抗原及細胞因子白細胞介素2、白細胞介素4、白細胞介素6誘導的T細胞增殖和脂多糖誘導的B細胞增殖，腎毒性非常低，但有劑量依賴性，並且是可逆的。不良反應：可造成高膽固醇血症和高甘油三酯血症、感染、血液系統損害等不良反應。
干擾代謝藥物代表藥物，代表藥物：霉酚酸酯，咪唑立賓。作用機制：競爭性抑制嘌呤合成系統中肌苷酸至鳥苷酸途徑從而抑制核苷酸合成。不良反應：霉酚酸酯的不良反應主要為腹瀉、白細胞減少及機會性感染。咪唑立賓主要不良反應有胃腸反應、血液系統障礙和過敏症狀，偶見骨髓抑制和急性腎功能衰竭。咪唑立賓不在肝臟代謝，並證明沒有明顯的肝毒性，骨髓抑制也不明顯，而免疫抑制效果與硫唑嘌呤相近，故被用作硫唑嘌呤的替代品。
FTY720可使外周血中的T、B淋巴細胞數減少，從而對移植物的攻擊減弱。由於FTY720具有高度的細胞選擇性，毒副作用低，避免了環孢素A過量所可能引起的肝、腎毒性。
目前已用於臨床的生物製劑主要是某些抗免疫細胞膜抗原的抗體，如抗淋巴細胞球蛋白(ALG)、抗胸腺細胞球蛋白(ATG)、抗CD3、CD4、CD8單抗、抗高親和力ID2R單抗、抗TCR單抗、抗黏附分子(1CAM-1、LAF-1)抗體等。這些抗體通過與相應膜抗原結合，藉助補體依賴的細胞毒作用，分別清除體內T細胞或胸腺細胞。某些細胞因子與毒素組成的融合蛋白、抗細胞因子抗體、某些黏附分子與免疫球蛋白組成的融合蛋白(如CFLA-4-Ig)等也具有抗排斥作用。
清除預存抗體
其他免疫抑制方法
臨床套用脾切除、放射照射移植物或受者淋巴結、血漿置換、血漿淋巴細胞置換等技術防治排斥反應，均取得一定療效。在骨髓移植中，為使受者完全喪失對骨髓移植物的免疫應答能力，術前常使用大劑量放射線照射或化學藥物，以摧毀患者自身的造血組織。
移植後的免疫監測
在臨床工作中，移植後的免疫監測極為重要。早期發現和診斷排斥反應，對於及時採取防治措施具有重要指導意義。
排斥反應的臨床判斷主要依靠症狀和體徵、移植物功能狀態及實驗室檢測等綜合指標。超急排斥很容易診斷，急性排斥和移植物抗宿主反應的臨床表現較明顯，慢性排斥多無典型臨床表現。移植器官的功能測定根據移植物不同而異，多需做大量的生化測定和血液學指標，某些輔助檢查例如B型超聲和彩色都卜勒等對了解移植器官的形態、血管通暢性和血流量等也有一定的幫助。免疫學監測是在排斥反應發生之前檢查受者體內參與反應的免疫細胞及某些免疫分子的變化，對判斷患者是否會出現排斥反應有重要的參考意義。
外周血T細胞計數
用單克隆抗體免疫螢光法或流式細胞儀可以測定T細胞及其亞群。在急性排斥的臨床症狀出現前1～5天，T細胞總數和CD4/CD8比值升高，巨細胞病毒感染時比值降低。一般認為當比值大於1.2時，預示急性排斥即將發生；比值小於1.08則感染的可能性很大。如果能進行動態監測，對急性排斥和感染的鑑別診斷會有重要價值。另外，淋巴細胞轉化試驗對測定T細胞總數和功能狀態也有一定意義。
殺傷細胞活性測定
移植後因免疫抑制劑的套用，殺傷細胞的活性受抑制，但在急性排斥前會明顯增高。取供者淋巴細胞滅活後作為刺激細胞，分離患者淋巴細胞作反應細胞，將兩種細胞混合直接做CML，測得的結果是Tc細胞和NK細胞共同作用的結果；進行動態監測的意義更大一些。
血清 IL-2R測定
抗供者HLA抗體的檢測
利用交叉配合試驗檢測患者血清中是否存在抗供者HLA的抗體，抗體的存在預示著排斥反應的可能性。
其他方法如血清補體測定等也有報導，但其意義不確切。必須指出，以上指標均有一定參考價值，但都存在特異性不強、靈敏度不高等問題。如何建立一套能指導臨床器官移植的免疫學監測方法，是有待深入研究的重要課題。
