免疫抑制剂在移植中作用

免疫抑制剂在移植中的应用 概述 众所周知 器官移植的中心问题就是如何能够抑制移植物的排斥反应 因此 如何合理的应用免疫抑制剂是维持移植物的良好功能的关键 免疫反应 1 感应期为处理和识别抗原的阶段 先由巨噬细胞吞噬和处理 在胞浆内降解 消化之 暴露出活性部位而与巨噬细胞mRNA结合形成复合体 使T B细胞得以识别 2 增殖分化期抗原 mRNA复合体能刺激B或T细胞 使其转化为免疫母细胞并进行增殖 B细胞增殖分化为浆细胞 可合成多种免疫球蛋白IgG IgM IgA IgD IgE等抗体 T细胞增殖分化为致敏小淋巴细胞 分别对相应抗原起特异作用 3 效应期致敏小淋巴细胞或抗体再次与抗原相反应 产生细胞免疫或体液免疫效应 致敏小淋巴细胞再受抗原刺激时 可有直接杀伤作用或释放淋巴毒素 炎症因子等免疫活性物质 使抗原所在细胞破坏或发生异体器官移植的排异反应等 这称为细胞免疫 抗原与抗体结合 直接或在补体协同下破坏抗原的过程称为体液免疫 不论细胞免疫或体液免疫 其最终效果都是消除抗原 保护机体 同种免疫的三种信号模式 第一信号 TCR识别由MHC分子递交的抗原肽之后 通过TCR CD3复合体传递抗原特异性识别信号第二信号 以CD28为主的细胞表面辅助分子 通过识别相应配体B7传递非特异性协同刺激信号 抗原激活信号胞内传导两条主要途径 磷脂酰肌醇途径 甘油二脂 DAG 蛋白激酶C PKC 转录因子 NF B 三磷酸肌醇 IP3 钙调磷酸酶 转录因子NF ATMAP激酶相关途径 ras Raf MAP激酶 转录因子AP 1 T细胞激活 IL 2和IL 2受体 CD25 的 链开始分泌 二者结合 启动 和 链所介导的第三信号转导通路 活化蛋白酪氨酸激酶 Jak 二者结合招募PI3激酶 启动mTOR 激活周期性依赖性激酶 CDK2 激活周期素 cyclinsE 使细胞进入分裂周期 T细胞开始分裂 排斥反应 排斥反应的效应和损害 广泛持续的炎症是急性排斥的病理特点干扰血管功能 改变毛细血管的通透性破坏组织结构 侵犯肾小管 肾小管炎 和小动脉的内膜 动脉炎 炎性细胞释放的细胞因子引起实质细胞改变 降低其功能 使其更易被免疫系统所识别 预成抗体 天然抗体 ABO 和非天然抗体 HLA 预存抗体与血管内皮细胞表面的抗原结合 即时结合 激活补体系统 导致超级性排斥反应移植后的体液反应移植物上新的抗原决定簇诱发抗体产生 与血管内皮细胞表面的抗原结合 导致加速性排斥反应 移植物耐受 不战而屈人之兵乃上上之策 特性对一些特定的抗原长期不发生免疫反应对其他抗原可发生正常的免疫反应无须采用现行的免疫抑制 清除 耐受诱导的胸腺清除机制MHC 自身肽复合物特异性的TCR的胸腺细胞在胸腺内接受通过凋亡引起死亡的信号耐受诱导的外周清除机制高剂量耐受用Fas L诱导外周清除基因工程病毒载体转基因 无能 输血效应与无能的作用缺乏共刺激分子过客白细胞清除和无反应性诱导封闭细胞共刺激作用与诱导耐受CTLA 4同种异体移植物在维持耐受中的作用自身的实质细胞提供大量的MHC分子 缺乏共刺激分子 调解 抑制和忽略 抑制性细胞的存在尽管有抗原表达 但T细胞却无反应性 免疫抑制药物的分类 糖皮质激素小分子药物蛋白药物DepletingantibodiesNondepletingantibodies和融合蛋白静脉内免疫球蛋白 小分子药物 硫唑嘌呤 体内转化为六巯基嘌呤 再转化为六硫代次黄嘌呤核苷酸 整合入细胞DNA分子中 干扰嘌呤核苷酸的合成和代谢 及RNA的合成及功能其他机制包括 转协同刺激信号为凋亡信号 对于初次免疫反应有抑制作用 而对于再次反应无作用 因此仅用作预防排斥反应 发明环孢素后其退为二线用药 钙调神经素抑制剂 环孢素A 药理学特点 小肠上段吸收 移植术后初期吸收较低 4 26 后期吸收明显增加 50 以上作用机理 与cyclophilin结合成复合物 在与钙调磷酸酶结合 NF AT不能脱磷酸根 转录失效 T细胞无法激活 毒性作用肾毒性 血栓素释放增加 肾血管痉挛收缩高血压 肾素 血管紧张素 醛固酮系统糖尿病 抑制胰岛细胞功能高胆固醇血症 增加脂蛋白和胆固醇的合成高尿酸血症 影响近曲小管的重吸收功能高钙血症 抽搐 惊厥 震颤其他 多毛 唑疮 齿龈增生 肝功能损害 FK506作用机理 与FK结合蛋白结合 余同CsA 作用使后者的10 100倍 排斥反应发生较少但最近的报道二者的效果差不多 更容易产生移植后的糖尿病 FK506要比环孢素产生更多的BK相关的多瘤病毒肾病 特别是合用MMF 移植后衡量应用FK506和环孢素的标准还是依赖于个体 次黄嘌呤核苷一磷酸盐脱氢酶抑制剂 骁悉 Mycophenolatemofetil 霉酚酸酯 吗替麦考酚酯 是一种新型的免疫抑制剂 其活性成份为次黄嘌呤5 磷酸脱氢酶抑制剂 霉酚酸 后者则是三磷酸鸟苷 GTP 合成的限速酶 由于激活的T B淋巴细胞的增殖高度依赖于嘌呤的合成途径 而其它细胞则可通过替代途径增殖 因此 霉酚酸酯可选择性抑制淋巴细胞的增殖 除此之外 骁悉尚可抑制新血管的形成 抗体的产生及淋巴细胞表面糖蛋白分子 如粘附因子 的表达 MMF与硫唑嘌呤相比 最大的特点是没有肝毒性 肾毒性和骨髓抑制作用 亦无致高血压 糖尿病 胰腺炎及骨质疏松等副作用MMF与环孢素A等免疫抑制剂合用时 抑制排斥反应的同时可减少皮质类固醇 抗淋巴细胞抗体的用药次数 降低这些药物引起的非免疫反应毒性MMF的常见副作用胃肠道反应 包括腹泻 恶心和胃肠炎造血系统毒性 尤其是白细胞减少和贫血感染 MMF和其他免疫抑制剂联合应用时 可能引发机会感染 雷帕霉素 尽管RAPA和FK506为结构相似的大环内酯类抗生素 结合在相同的免疫亲和蛋白 immunophilin FKBP12上 形成RAPA FKBP12复合物 但却有非常不同的免疫抑制机制 FK506抑制T淋巴细胞由G0期至G1期的增殖 而RAPA则通过不同的细胞因子受体阻断信号传导 阻断T淋巴细胞及其他细胞由G1期至S期的进程 CsA和FK506与药物源性的肾功能障碍有关 特别是在移植肾功能延迟恢复的过程中治疗上应尽量避免有肾毒性的药物 尚未发现RAPA有明显的肾毒性Hong等应用RAPA于6名移植肾功能延迟恢复的高危肾功能受者 2 12mg day 血药浓度10 20ng ml结果 最初2个月 无一例患者出现急排 细胞因子释放综合症或过敏反应 所有病人在术后8周内肾功能恢复研究者认为移植术后早期应用RAPA可避免应用CsA 促进器官缺血及再灌注损伤的恢复 RAPA单独给药的剂量 与联合CsA或FK506等药物使用的剂量区别较大 维持的血药浓度亦各有差别Groth等以RAPA为基础免疫抑制治疗 RAPA初始剂量16 24mg m2 day 随后7 10天8 12mg m2 day 血药浓度30ng ml 2个月后调整RAPA用量直至血药浓度稳定在15ng ml 前12周每周监测血药浓度1次 之后每月监测1次 研究发现 RAPA血药浓度与药物毒性成正比 但其副作用是可逆的 Groth认为血药浓度保持10 20ng ml为宜 RAPA与FK506联合应用 血药浓度保持6 12ng ml 可降低急性排斥率 毒性小肝 肾 胰腺移植病人 服用5mg dayRAPA及低剂量FK506 0 03mg kg day 预防急性排斥 各自浓度水平维持3 7及6 12ng ml 取得非常满意的移植物功能与CsA合用时 RAPA用量较单独使用时少 建议RAPA浓度维持于5 15ng ml 同时CsA用量亦可减少 但CsA浓度最少要维持50 150ng ml 二氢孕酮脱氢酶抑制剂 二氢孕酮脱氢酶是嘧啶合成的关键酶 leflunomide 来氟米特 是二氢孕酮脱氢酶抑制剂 已批准在风湿炎中 但尚未广泛应用于移植中 该药活性代谢产物A771726通过转化FK778 已应用在二期临床中 FK778可减少BK相关的多瘤病毒 并且胃肠道副反应比MMF低 但是他的非免疫毒性如贫血也值得关注 FTY720 FTY720是一种新型移植用药 磷酸化后的FTY720可作为1 磷酸鞘氨醇受体阻滞剂 从而减少淋巴细胞在血液和外周组织 包括炎性病灶和移植物的再次循环诱导淋巴细胞凋亡加速外周循环的成熟淋巴细胞归巢抑制T细胞从胸腺向外周血循环的转移 FTY720可使天然及活化的CD4和CD8T细胞及B细胞从血液进入外周淋巴结 但与淋巴细胞清除药物不同的是 它不会永远消灭这些细胞正常大鼠单次口服FTY7200 1mg kg 10mg kg 用药3小时内外周淋巴细胞数明显下降 1到2周后完全恢复正常 FTY720 高选择性作用于外周淋巴细胞 既不减少外周单核细胞 粒细胞及红细胞的数目 也不损伤淋巴细胞对机体病毒感染后的活化 增殖和免疫记忆功能 不抑制混合淋巴细胞反应的细胞增殖 也不抑制TCR和LFA 1 VLA 4 CD28的协同刺激纯化T细胞引起的增殖 这与传统的免疫抑制剂形成鲜明的对比 FTY720 体内及体外试验证明 FTY720对抗原处理与抗原呈递 淋巴细胞增殖及效应功能无直接影响FTY720与CsA 雷帕霉素 FK506没有相互作用 这些都决定了两者之间可能存在协同作用 并且由于传统免疫抑制剂用量的减少而降低其毒副作用 FTY720 Depletingantibodies 多克隆抗胸腺细胞球蛋白是用人的淋巴细胞免疫马或兔血清后 产生IgG 耗尽毒性抗体 如抗血小板和红细胞的抗体作为一种诱导剂 多克隆抗胸腺细胞球蛋白通常用3 10天产生较广泛且持久的淋巴细胞减少 可持续一年免疫缺陷的并发症即其毒副作用 如血小板减少 细胞因子释放综合症 血清病或过敏反应 ALEMTUZUMAB 人源化的抗CD52的单克隆抗体 可大量消耗淋巴细胞的数量 已批准用于治疗难以控制的B细胞性慢性淋巴细胞白血病 但尚未用于移植中小部分移植研究中 此药可诱导耐受有人认为雷帕霉素和ALEMTUZUMAB合用可诱导耐受 这种联合与排斥反应的发生有关 包括抗体介导的排斥副作用 首剂反应 白细胞减少 贫血 全血细胞减少 自身免疫病 溶血性贫血 血小板减少 Rituximab 美罗华 可减少许多B细胞已批准治疗难治性的非何杰金淋巴瘤 包括治疗移植术后的淋巴细胞增生症作为非标准用药与其他主要的免疫抑制剂 血浆置换及静脉注射免疫球蛋白合用来抑制严重的自身抗体反应这种药应用于治疗抗体介导的排斥反应和一些严重的T细胞介导的排斥反应 在移植前抑制自身抗体的形成 再次需要对照组试验证实 Nondepletingantibodies和融合蛋白 舒莱 Simulect 或BasiliXimab 是一种新型的嵌合性人 鼠单克隆抗体 能特异性抑制T细胞介导的免疫应答 对抗排斥反应特异性地与活化的T淋巴细胞表面的白介素 2受体 IL 2R 的 亚单位 Tac CD25 相结合 由于该抗体大部分是IgG 但同时也保留了小鼠的鼠源性高变区 作用时由此高变区同CD25进行识别 然后进行抗原 抗体的中和反应 发挥免疫学作用 成人若采用术前2小时 术后第4天分别给药20mg 舒莱在IL 2R上的饱和度持续达4 6周 90 以上外用血中的T细胞上的IL 2R在术后30 45天内不能与IL 2结合 而4 6周正是急性排斥发生的高峰期 因而可产生最佳抗排斥效果小儿若按12mg m 同样方法给药 对外周血T细胞上IL 2R抑制可达29天塞呢哌 Zenapax 或Daclizumab LEA29Y LEA29Y是一个二级的细胞毒性T细胞相关抗原 4 CTLA 4 免疫球蛋白 是一种通过免疫球蛋白的Fc段与CTLA 4结合的融合蛋白尽管CTLA 4表现出与CD28家族成员的共同特征 但是CTLA 4 CD152 传递的是抑制性信号 CTLA 4与B7 1 2结合较CD28具有较高的亲和力 Kd0 2 0 4 对4 0 相差40 100倍 其他药物 下图所描述的许多关键步骤可产生许多关键药物 这些未来的小分子药物针对包括上述的钙调磷酸酶和一些其他的酶 如酪氨酸激酶 C蛋白激酶 MAP激酶如JunN terminal激酶 磷酸肌醇 3激酶 以及一些化学因子的受体 治疗方案的发展趋势 20年中 免疫抑制治疗包括三联免疫抑制剂现在有上百种联合应用方案和一些新的治疗方案 减少了对糖皮质激素和钙调神经素抑制剂的依赖移植有很大进步 但移植物丢失率仍然较高美国每年4500个肾移植患者发展成为尿毒症 肝移植中肝炎的复发率 心脏移植中冠心病的复发率都不低移植物功能较好患者死亡率也较高 很大程度与免疫抑制剂心血管并发症和其他并发症有关 应减少免疫抑制剂的非免疫和免疫缺陷的并发症主要的非免疫毒性 肾毒性 高血压 高脂血症 糖尿病和贫血非肾移植的移植患者5年后有7 21 出现严重肾损害 最后有许多病人导致肾功能衰竭钙调神经素抑制剂是导致肾功能衰竭的一个很重要因素 肾移植3年后有24 的患者出现糖尿病高脂血症和贫血更为普