移植免疫ppt课件

第二十三章 移植免疫,供者（donor） 受者（recipient）或宿主（host） 移植类型： a 自体移植（autograft） b 同种同基因移植（syngraft / isograft） c 同种异基因移植（allograft） d 异种移植（xenograft),移植种类： 器官移植 组织移植 细胞移植 基因移植（基因治疗）,移植类型： 原位移植（orthotopic） 异位移植（heterotopic）或辅助移植,组织相容性（移植）抗原 Histocompatibility (transplantation) antigens : 两个遗传背景不同的个体之间进行移植（grafted）时，存在于组织或细胞上的决定排斥反应（rejection）的抗原。,主要组织相容性抗原 （Major histocompatibility (MHC) antigens）：能够引起急性移植排斥反应的同种异型抗原称为主要组织相容性抗原， 在排斥反应中是最重要的。,主要组织相容性复合体 （ MHC complex）：单一染色体上编码MHC抗原的一组基因 。 人白细胞抗原 HLA (human leukocyte antigens)：人的MHC 抗原 （MHC antigens of man） 首先上在白细胞表面检测到 。 H-2 抗原 （H-2 antigens）：小鼠的MHC 抗原。,MHC (Major histocompatibility),LMP-2， LMP-7,同种异型排斥反应的识别机制,（一）特点： 抗原特异性 免疫记忆性 区分“自我”与“非我” （二）靶抗原： MHC抗原,第一节,一、同种异型移植排斥反应的特点,（三）细胞学基础,二、识别机制,受者APC,移植细胞被受者的巨噬细胞吞噬,抗原处理与呈递,受者Th细胞识别被自身APC所呈递的同种异型抗原肽,Th,Th,Th,受者 T 细胞,(二)TCR对同种异型MHC分子的间接识别,第二节 同种异基因移植排斥的类型及其效应机制,（一）宿主抗移植物反应（Host versus graft reaction，HVGR） 宿主免疫细胞识别供者组织相容性抗原并被 激活，从而产生针对移植物的排斥反应。,1.超急性排斥反应 （Hyperacute rejection）,发生于术后几分钟至几个小时内 由天然抗体介导（ABO血型不合、术前反复输血、再次移植) 宿主体内的天然抗体与被移植物中血管内皮细胞表面抗原结合后激活补体，很快引起出血、水肿、凝血与血管栓塞，造成移植器官坏死。 可预防，无有效治疗方法,2.急性排斥反应（acute rejection ),出现于器官移植后数天至两周左右 主要由T细胞介导 被排斥的移植物周围有大量单核细胞与淋巴细胞浸润 增加免疫抑制剂用量可缓解,Figure Kidney Transplantation Graft Rejection,3. 慢性排斥反应（chronic rejection),手术后数月甚至数年内出现 移植物组织结构损伤、纤维增生和血管平滑肌细胞增生。 免疫学机制：特异性抗体或效应细胞对微血管内皮细胞的细胞毒作用，导致血管损伤；巨噬细胞分泌平滑肌细胞生长因子，血管壁增生，间质纤维化。,类型,反应时间,反应机制,超急性,术后数分钟至几小时,受者体内事先存在的天然抗体,急性,7-,14天,T,淋巴细胞、细胞因子,慢性,数月至数年,抗体、补体、内皮细胞增生等,（二）移植物抗宿主反应,（Graft-versus-host reaction，GVHR）,是由移植物中同种异型反应性淋巴细胞识 别宿主同种异型组织抗原而发生的一种排 斥反应。,前提条件： 宿主与移植物之间组织相容性不合 移植物中含有足够数量的免疫细胞 宿主处于免疫无能或免疫功能严重缺陷状态,常发生于 骨髓移植患者 脾、胸腺、小肠、肝脏移植及新生儿输血。,GVHR,Graft versus host disease,Acute graft-versus-host reaction with vivid palmar erythema,GVHR发生机制： 移植物中的成熟T细胞被宿主同种异型组织抗 原激活，增殖分化为效应T细胞，随血流游走 至受者全身，对宿主组织或器官发动免疫攻 击。,第三节 同种异型移植排斥的防治,配型,使用免疫抑制剂,诱导受者产生针对供者移植抗原的免疫耐受,一、供者的选择 1 直系亲属供者（familial grafting）：减少HLA配伍的差异；,同胞兄妹：四分之一 非血缘：四百万分之一,2. 配型： ABO血型抗原配型 HLA抗原配型（HLA typing） HLA 类基因（抗原）配型： HLA-A和HLA-B HLA 类基因（抗原）配型： 同种肾脏移植时，HLA-DR配型最为重要，HLA-B、A次之。,3 交叉细胞毒试验 ：受者的血清与供者白细胞混合后做间接免疫荧光试验以排除受者体内有事先产生的抗供者HLA抗体的可能性；,受者的血清,供者白细胞,荧光标记的兔（羊）抗人抗血清,间接免疫荧光试验,荧光显微镜下观察,4 天,3H-胸腺嘧啶,混合淋巴细胞,4小时,计量放射性,混合淋巴细胞培养,g-射线,混 合 淋 巴 细 胞 反 应,PBL,PBL,4 交叉配型（cross-matching）,移植物和受者预处理 1 去除移植物中的过路细胞； 2 血浆置换术去除天然抗体、受者脾脏切除、免疫抑制,二、免疫抑制药物的应用 免疫抑制剂： （1）环孢素A（CsA）：抑制IL-2基因转录 （2）FK506 （3）雷帕霉素：抑制细胞周期 （4）麦考酚酸酯：选择性阻断T、B增殖 2. 生物制剂：抗CD3、抗CD4、抗CD8、抗CD25、抗TCR抗体等。 3. 抗炎药物：可的松、抗细胞因子抗体,三、诱导移植耐受 移植耐受： 不使用免疫抑制剂的情况下，诱导机体免疫 系统对同种异型移植抗原产生特异性无应 答。,临床试验阶段： 供者MHC分子多态区顺序合成多肽或可溶性MHC分子，大剂量输入受者。 受者大剂量注射可溶性CTLA-4,可与受者T细胞表面CD28分子结合，诱导T细胞无能。 阻断CD40-CD40L等共刺激信息的传递，诱导T细胞无能。,第四节 与移植免疫学相关的其他领域,（一）异种移植,1. 异种移植过程中的超急排斥反应 HAR是异种移植的首要障碍，是人体内一些天然抗体所介导的。 这些天然抗体识别猪组织细胞表面的异种抗原，尤其是表达于血管内皮细胞表面的半乳糖成分 a-1,3-半乳糖苷 (Gala-1,3Gal)。 天然抗体与血管内皮细胞结合后激活补体，手术后几分钟至数小时之内就可导致移植器官血管栓塞、坏死。,手术后几分钟至数小时之内就可导致移植器官血管栓塞、坏死。,天然抗体 人,激活补体人,半乳糖成分 a-1,3-半乳糖苷 (Gala-1,3Gal) 猪,血管内皮细胞,2.异种移植的急性排斥,受者T细胞针对异种抗原所产生的应答。 直接识别和间接识别,3.异种移植排斥反应的防治 用含有蔗糖转移酶的缓冲液术前对器官进行灌流，对Gala-1,3Gal加以修饰使其在结构上与人的糖基十分类似，不再被人天然抗体所识别； 在术前用带有 Gala-1,3Gal 糖基的微球柱吸附清除宿主血清中的天然抗体; 抑制补体在被移植组织细胞表面的活化； 将猪的a-1,3半乳糖苷转移酶基因敲除。,由于补体调节机制具有同源限制性（homologous restriction），猪组织细胞表面的补体调节和补体抑制因子难以对人体内的补体发挥作用。 表达人膜型补体抑制因子（CD46、CD55和CD59等）的转基因猪。表达于猪组织细胞表面的人补体调节蛋白能够有效地抑制人补体的活化，从而阻断HAR的发生。,受精卵,DNA,敲除a-1,3半乳糖苷转移酶基因 表达人CD46、CD55和CD59等,“基因工程猪”的制备,敲除a-1,3半乳糖苷转移酶基因,基因敲除 ( knock out ),半乳糖苷转移酶基因,mutation,transfection,Homo-recombination,半乳糖苷转移酶基因 缺陷细胞株,screening,胚胎干细胞（Embryonic stem cells,ES）,表达人CD46、CD55和CD59,转基因动物,半乳糖苷转移酶基因 缺陷细胞株,*Engineering animals,Transgenic pig,CD46 (CD55,CD59),ovum,Transgenic pig (animals),半乳糖苷转移酶基因缺陷,人CD46、CD55和CD59基因+,克隆猪诞生了！,曾经因培育出世界第一头克隆羊“多利”而闻名的英国苏格兰罗斯林研究中心又爆出新闻：该中心的子公司PPL医疗公司培育出了5只转基因小猪，它们的一个能引发人体排斥的基因被关闭，从而使异种器官移植技术向前迈出重大