器官移植耐受的研究进展

1、    器官移植耐受的研究进展        诱导移植受体对供体器官特异的免疫耐受，是防止器官移植排斥的理想方法。过去认为在成年动物诱导移植耐受是极其困难的，由于近年来基础免疫学的发展，对T细胞胸腺外耐受机制有了进一步了解，移植耐受的研究也取得了迅速进展，成功地在成年动物体内诱导了对多种器官和组织的耐受，为用诱导移植耐受的方法防止人类器官移植排斥展现了光辉前景。本文综述移植耐受的研究进展概况及在肾移植方面的应用。一、移植耐受研究概况移植耐受的定义：器官移植受体在不应用或停用免

2、疫抑制剂的条件下，对移植的异体器官特异性地不产生免疫排斥，而使其获得长期存活。目前用于移植耐受诱导的方法有多种，但都具有共同特点，即在应用移植供体细胞或抗原诱导耐受的同时，都要制造一个短期的、可以恢复的、一定深度的免疫抑制状态。在耐受原注入途径上，除腹腔、尾静脉注射等传统方法外，近几年又发现门静脉注射、胸腺内注射、口服抗原都是有效的诱导免疫耐受途径。应用以上方法已成功地在鼠类、兔、猪、狗、猴等多种动物体内诱导了对供者移植物的特异性耐受。移植耐受的机制与自身耐受机制有所不同，它以克隆无反应（colonal anergy）和免疫抑制等外周耐受机制为主。克隆无反应是指T细胞在通过T细胞受体（TCR）

3、识别MHC-抗原肽复合物并与之结合过程中，不能从抗原呈递细胞（APC）获得足够的共刺激信号，从而进入特异性的无反应状态。在移植耐受状态形成过程中同样存在克隆删除（clonal deletion）机制，因为在骨髓移植和实质器官移植过程中，表达异基因抗原的特定细胞（可能为树突状细胞）可以归巢至胸腺，从而引发这一机制1。另外，其它一些免疫调节机制如Ts细胞的主动抑制、Veto细胞机制、抗独特型抗体、T细胞不同亚类（Th1/Th2）之间的细胞因子分泌调节等，也与耐受状态形成有关2。二、肾移植耐受的动物实验研究在不同的动物体内诱导耐受的难易程度不同，以诱导耐受的难易及与人类亲源关系的远近为顺序加以阐述。

4、1. 鼠类动物：肾移植耐受研究最常用的鼠类动物是大鼠。胸腺是对T细胞进行阳性选择和阴性选择的场所，通过在成年大鼠胸腺内注射胰岛细胞，能成功地诱导对胰岛移植物的耐受。随后证明这种耐受是供者特异性而不是组织特异性。 Sayegh等3将人工合成的WF（RT1L）大鼠MHC II类分子注射至LEW(RT1L)大鼠的胸腺内，使WF（RT1u）大鼠的肾脏移植物存活明显延长，其中3例存活超过200天（共6只大鼠），混合淋巴细胞反应（MLR）表现为供者特异性的降低。在70年代初就证明移植前进行供者特异性输血（DST）有利于移植物的存活。于移植前7天给受者大鼠输注108紫外线-B照射的白细胞（取自于脾脏），并同

5、时给于小剂量环孢素（5mg/kg体重）7天，同样可以使肾脏移植物的平均生存期延长4。根据Starzl的观点，移植物内的过客细胞可以在受者体内发生迁移，形成嵌合体，从而有利于移植物的存活，移植前后输注供者的血液或骨髓，其内含有的干细胞能够促进嵌合体的形成，而骨髓含有血液100倍以上的干细胞，应更有利于移植物的存活。Eto等5应用大鼠肾脏移植模型，用环磷酰胺（CP）作为免疫抑制剂(100mg/kg体重）在肾移植前两周应用，此前两天给受者LEW大鼠输注2×108的BN大鼠脾细胞及2×108的骨髓细胞，使MHC完全不同的肾移植物的平均存活时间延长达46.8±17.3天，其

6、中两例存活达100天以上5。T细胞表面的CD28与APC上的配体B7-1或B7-2之间的相互作用作为T细胞活化的共刺激信号，对于T细胞活化导致的同种移植排斥反应最重要6。活化的T细胞表达的表面分子CTLA4具有比CD28更强的对B7分子的亲和性。重组的含有人CTLA4细胞外功能区和人IgG1重链的融合蛋白CTLA4Ig，可以竞争性地抑制CD28与人、小鼠、大鼠B7分子的结合，从而抑制体内和体外的同种异基因免疫反应。Sayegh等7研究了CTLA4Ig在大鼠肾移植中的作用及其可能的机制。移植后第2天一次性注射CTLA4Ig（0.5mg，i.p.）使MHC不同的WF大鼠肾脏在LEW大鼠体内存活明显

7、延长（60100天），当改在移植当天注射时则效果降低。另外他们还发现CTLA4在体内抑制Th1类细胞因子的产生。Perico等8在肾移植的同时开始应用CTLA4Ig，连续7天，每天0.2mg，可以预防大鼠肾移植物的排斥并使其存活时间延长（35天），但CTLA4Ig不能逆转已经发生的排斥反应。2. 非啮齿类大动物：小鼠和大鼠移植物的MHC II类抗原主要表达在树突状细胞上，虽然可被干扰素诱导表达在肾脏血管内皮细胞上，但无持续表达。而在大动物，包括猪、狗、猴等，MHC II类抗原持续表达在血管内皮细胞上，且该抗原是否相同对于耐受状态的形成极其重要。所以大动物较鼠类动物难于诱导对MHC完全不同的移植

8、物的耐受。研究表明，短期应用环孢素（CsA）可以使家兔的肾脏移植物长期存活，但应用CsA的时间较鼠类动物长。例如在家兔肾脏移植模型中，移植当天开始连续应用18天或28天（25mg/kg口服或18mg/kg肌注），使60家兔肾脏移植物存活超过360天9。在猪肾移植模型中，Rosengard等10选择MHC I类分子两个单倍型不同的组合（SLAggSLAdd），应用CsA 10mg*kg1*d1，连续12天，耐受诱导成功率达100%(肾移植物存活100天），而CsA连续应用6天或减量至5mg*kg1*d1连续应用12天，则均不能形成耐受，说明环孢素的应用时间和剂量对于耐受形成至关重要。Hartne

9、r等11在狗肾移植模型中，自移植后第67天应用抗淋巴细胞血清（ALS），移植后第13或14天给受者狗注射供者骨髓细胞，可以促进移植物的存活（平均存活46天），20获得长期存活（100天）。若移植后短期加用CsA（10mg*kg1*d1或3mg*kg1*d1）则更有利于延长移植物的存活。抗CD4和抗CD8单克隆抗体也用于诱导狗肾移植物的耐受，但由于抗抗体球蛋白的产生使其有效作用的发挥受到影响。Wastson等12在应用单克隆抗体的同时，加用常规免疫抑制药物，如环孢素和硫唑嘌呤等，可以产生协同作用，并且抑制抗抗体的产生。使肾移植物的平均生存期从14天延长至57天。全淋巴照射（TLI）和供者骨髓细胞

10、输注（BMT）可以促进狗肾移植物受者淋巴细胞嵌合体的形成及对肾脏移植物的接受。但TLI造成的免疫抑制较深且难于恢复，因此需要与其它免疫抑制方法联合应用以增加效果并减轻各自的毒副作用。 Watanabe等13将总照射剂量为15Gy的TLI分10次进行，1.5Gy/天，照射之后输入骨髓细胞，并进行异体肾移植，术后应用FK506（0.08mg*kg1*d1）3个月后停药，结果使肾脏移植物存活明显延长。12条狗中有8条肾脏移植物存活超过120天，其中3条狗的肾脏移植物于存活1 429天、1 389天和967天后，重新移给原来的供者，其功能仍然正常。3. 非人灵长类动物：在猴肾移植模型，除了常规免疫抑制

11、药物和抗体以外，各种抗粘附分子的单抗近年来也被用于预防移植排斥反应和诱导移植耐受，比较常用的是抗淋巴细胞功能相关抗原（LFA）和细胞间粘附分子（ICAM）的单克隆抗体。Cosimi等14研究了抗ICAM-1单抗对Cynomolgus猴肾脏移植的影响，发现单独应用抗ICAM-1的单抗（0.012mg*kg1*d11*d1）1个月，则使猴的肾脏移植物存活明显延长，其中最长者超过430天，并形成了多系血细胞嵌合体。如果TBI被分成两次进行，每次1.5Gy，受体狗（4只）同样能够形成多系血细胞嵌合体且副作用较少，在停用免疫抑制剂的情况下移植物长期存活，分别存活198天、196天、150天、40天。减小

12、TBI的剂量至1.5Gy或注射后不输注供者骨髓细胞，则移植物在术后50天左右被排斥，这表明TBI的剂量和骨髓细胞输注都是十分重要的15。三、肾移植耐受的临床研究许多在动物体内行之有效的耐受诱导措施，对人类免疫系统却不能获得理想的诱导效果。另外，在实验动物中有效的耐受诱导预处理方法对人的副作用较大，病人难以承受，加之伦理道德的限制，使临床肾移植耐受的研究难以广泛开展。然而在临床上，一些因各种原因偶尔停药的病人，并没有发生移植物排斥。这证明，应用临床常规抗移植排斥措施的病人，实际上已建立了免疫耐受状态。在环孢素应用以前的研究表明，移植前输注供者的血液（DST）可以促进尸体供肾移植物的存活，口服硫唑

13、嘌呤并进行DST使移植肾的存活明显提高16。后来，由于环孢素的应用掩盖了DST的益处，加之担心致敏及传染病毒感染性疾病，使其应用减少。但Inone等17分析了肾移植术后肾脏长期存活情况，发现在环孢素治疗的病人，联用DST较单独应用环孢素更有利于提高4年以内的存活率。 Burlingham等18描述了一位母亲供肾的肾移植患者，术前曾行3次DST，术后2年停用一切免疫抑制药物，5年后可于患者外周血中检测到供、受者白细胞嵌合体的存在及受者对供者组织细胞的特异性无反应，其肾脏功能始终正常。从这一病例可以看出DST的致耐受作用，并且说明，在一些长期应用免疫抑制剂的病人，可能已经形成耐受，只是不敢停药而已

14、。根据Starzl的嵌合体理论，骨髓细胞输注可以促进嵌合体的形成并有利于移植耐受的诱导，这方面的研究已经开始，远期效果尚待观察。除了临床常用的免疫抑制药物和抗体外，也有人将抗粘附分子ICAM-1的单抗用于临床肾移植的研究，可以预防肾移植的早期排斥反应而没有明显的副作用19。由此可见，通过诱导移植耐受防止临床病人的肾移植排斥反应是完全可行的。问题的关键在于，如何选择安全可靠的预处理方案，以保证移植耐受的深度，并建立早期移植排斥的有效监测手段，来保证患者的安全。 作者单位：100034 北京医科大学第一医院泌尿外科，北京医科大学泌尿外科研究所（苑学礼、郭应禄）；北京医科大学免疫学系（谢蜀生）参考文

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