免疫原性在同種心臟辦膜中的研究進展

中圖分類號：R654.2 R256.2 文獻標識碼：A 文章編號：1672－1349(2007)10－0982－03

深低溫保存后的同種心臟辦膜以優良的生理特性及組織結構等特點，廣泛應用于辦膜替換手術及嬰幼兒復雜先心病矯治術中，并取得良好的臨床療效，有效地減少了由人工辦膜引起的心內膜炎的發生率，但同種辦移植后遠期鈣化毀損、再次移植率高。目前認為這是由于其免疫原性及移植后免疫排斥反應所致，同種辦移植后免疫排斥反應及探討相應的治療措施是多年來研究的熱點，現就此問題作一綜述。

1 同種組織辦的免疫原性

以往多數學者認為，低溫保存的同種辦膜植人體內后即使有免疫原性，其程度也很弱。事實上，近年研究發現，同種辦膜及帶辦血管不僅具有免疫原性，而且移植后激發的慢性免疫排斥是導致同種心臟辦膜術后遠期退行性變、鈣化毀損、影響其耐久性的重要原因之一。

最近研究表明，人腦死亡階段，細胞因子等炎性介質釋放增多，部分內皮細胞激活，表達血管細胞黏附分子－1(VCAM－1)、細胞間黏附分子－1(ICAM－1)、人類白細胞組織相容性抗原I(HLA－Ⅰ)，HLA－Ⅱ，CD31等，參與免疫細胞向辦膜組織的遷移、黏附。Wilhelmi等對取出的同種辦膜行表面黏附分子表達檢測，結果同前面的研究結果相一致。E－選擇素等黏附分子在辦膜表面的表達，首先通過調節淋巴細胞表面受體的親和性，當其貼附于辦葉，進一步啟動VCAM－1，ICAM－1，ICAM－2等黏附分子的表達，使宿主淋巴細胞與辦葉內皮細胞緊密黏附，激活免疫系統。Oei等在大鼠同種帶辦血管移植研究中發現，移植后21 d取出的同種辦膜結構毀損嚴重，細胞成分幾乎喪失，在血管外膜和中層有廣泛的CD4⁺，CD8⁺和CD68⁺細胞浸潤，提示大鼠同種辦膜發生了T細胞介導的免疫排斥反應，并可導致辦膜的衰變。另一項研究將同種辦膜移植到裸鼠體內，發現同種辦膜移植物無炎性細胞浸潤及蛻變，進一步說明免疫排斥反應在同種辦膜衰變中有重要作用。

2 同種辯膜中不同細胞的免疫原性的差異

研究發現，在辦膜組織中參與免疫排斥反應的主要是以下4種細胞：內皮細胞是同種辦膜中免疫原性最強的部分，位于辦葉和動脈內膜表面。能夠較強地表達組織相容性復合物－Ⅰ(MHC－Ⅰ)型抗原，亦可被誘導表達MHC－Ⅱ型抗原且移植后呈持續的、較低水平的表達黏附分子。平滑肌細胞的免疫原性僅次于內皮細胞，位于辦葉基質中和動脈壁的中層。具有表達細胞免疫反應的效應細胞(CD8⁺細胞)所能識別的HLA－Ⅰ型抗原和參與細胞免疫反應初期的HIA－Ⅱ型(主要是HLA－Ⅱ型抗原DR亞區)抗原的能力。成纖維細胞位于辦葉基質、動脈壁的內膜下層和外膜，是辦膜中免疫原性最弱的細胞成分，不能表達MHC－Ⅱ型抗原。

樹突狀細胞位于辦葉基質和動脈內皮下層，具有較強免疫原性，主要表達MHC－Ⅱ型抗原。辦膜移植后供體組織中未成熟的樹突狀細胞由供體向受體的二級淋巴組織(脾臟)遷移，以一種非特異性抗原的形式成熟為有繁殖能力的免疫刺激細胞、激活受體中靜止的T淋巴細胞。

3 同種辦移植后免疫反應

3．1 體液免疫反應 ttaWkins等觀察深低溫保存辦膜置換術后3個月，免疫排斥反應現象顯著，其中免疫反應的主要因子為HLA－Ⅰ和HLA－DR。最近研究同種辦膜移植后兒童體內也檢測到抗供體HLA抗體，并且證實術后早期為IgM型抗體，3個月后轉化為Iga抗體。

3．2 細胞免疫反應 供體特異性高親和性細胞毒性T淋巴細胞前體(CTLp)在心辦膜急性排斥反應中起重要作用。Frans等監測15例病人同種辦膜移植前后1年內CTLp的表達，發現移植后(3～6)個月，外周血單核細胞中供體特異性CTLp明顯升高，12個月持續升高。提示同種辦膜移植可介導細胞免疫反應。

3．3 延遲免疫反應 同種辦膜移植后供體HLA－Ⅰ，Ⅱ特異性的IgG抗體于移植后30 d出現，1年中持續增高，且T淋巴細胞反應亦增高。移植后延遲免疫反應經免疫組化證實，供體辦膜上未發現S100、CD45⁺的樹突狀細胞，可能是宿主的APC通過非直接途徑激活免疫系統，而遞呈抗原是一個非常緩慢的過程。

4 對 策

4．1 冷凍保存同種辦膜 液氮凍存后的心臟辦膜內皮細胞嚴重脫落，某些低溫敏感性免疫細胞失活，致使移植后排斥反應減弱，所以心臟辦膜凍存是降低移植排斥反應的有效途徑之一。Yacoub等進一步發現，人體辦膜中MHC－Ⅱ類抗原陽性細胞多為樹突狀細胞，在同種排斥反應中起關鍵作用。現已證明，樹突狀細胞屬低溫敏感細胞，冷凍可使其失活，喪失免疫原性，降低移植排斥反應。

4．2 免疫抑制劑 已證實同種辦膜移植后免疫抑制劑的使用大大降低了免疫反應的發生。Hooper等臨床觀察發現，47例病人同種辦膜移植后35個月，7例出現不同程度的辦葉鈣化，關閉不全，1例接受小劑量的環磷酰胺治療，4年后病情平穩。而其他6例均行再次手術。但是，由于同種辦膜移植后主要是引起慢性免疫排斥反應，如果術后常規給予免疫抑制劑治療，可能對受體的損害遠遠超過其保護作用且費用昂貴。所以，開展同種心臟辦膜移植術后免疫反應監測及免疫抑制治療，探索簡便、準確、快捷、特異的免疫反應監測方法，并針對免疫排斥反應的情況進行及時、適量、有效的免疫抑制治療，具有較重要的臨床價值。

4．3 HLA抗原匹配 ABO抗原匹配已被許多學者贊同并已經在許多心臟中心應用。Rebecca等研究了HLA匹配與同種辦膜結構、功能的相關性，結果顯示HLA－Ⅱ匹配與否和移植后辦葉結構是否退變有顯著相關性，而HLA－Ⅰ不匹配與辦葉退變相關性不顯著。采用HLA－DR抗原匹配與不匹配的同種辦膜相比，淋巴細胞產生減少，移植后免疫反應明顯減弱。所以，建議同種辦膜移植，尤其是二次手術、年輕病人，采用HLA－Ⅱ抗原匹配。

4．4 同種辦再內皮化 內皮細胞具有強抗原性，易引起辦膜衰敗，去除同種辦膜表面的供體內皮細胞，代之以受體內皮細胞覆蓋，不但能夠去除外源性內皮細胞的強抗原性，而且可以發揮自體內皮細胞隔離循環血液、封閉抗原的作用，使同種辦的免疫原性下降，免疫損傷減輕；同時還可防止血栓形成、抑制鈣化，從而提高同種辦的耐久性。因此，同種辦膜再內皮化已逐漸成為國內外研究的熱點。Elkins等將去除內皮細胞的綿羊肺動脈辦植入幼年綿羊體內，(3～6)個月后進行觀察，發現同種辦功能良好而且逐漸被受體細胞再內皮化。Zhang等利用浸有人類血管內皮生長因子(VEGF)基因的縫線將去內皮的牛心包片植入豬的右心房內，結果顯示：16 d后處理組宿主內皮化的速度是對照組的2.6倍，且在術后30 d全部內皮化。該實驗表明通過基因縫線進行VEGF基因轉染可以顯著加速再內皮化速度，為防止辦膜鈣化，改善耐久性提供了一個新的思路。

4．5 基因治療 隨著基因工程技術的發展、成熟，通過分子生物學技術，抑制免疫抗原的表達、誘導免疫耐受，減輕免疫反應。降低免疫原性和(或)改變局部的免疫反應微環境，達到免疫抑制的目的。目前應用于同種辦膜的免疫抑制基因治療主要有以下幾種。

4．5．1 他汀類藥物 最近研究表明他汀類藥物除了調脂、抑制炎癥、改善內皮功能、抗血小板聚集和穩定動脈粥樣斑等作用以外，還具有免疫調節作用，可作用于APC且能使干擾素－γ(IFN－γ)誘導MHC－Ⅱ表達減少，包括血管內皮細胞(EC)和巨噬細胞。而不同類型的他汀類藥物對MHC一Ⅱ表達的阻遏作用相差很大，其中阿托伐他汀的作用最強。Kwak等對他汀類藥物作用機制研究發現：他汀類藥物通過CⅡTA啟動子Ⅳ的結合而減少誘生性的MHC－Ⅱ表達，而對啟動子Ⅰ和Ⅲ并無影響，所以不影響持續性的MHC－Ⅱ表達。CⅡTA是MHC－Ⅱ基因表達的反式作用因子，也是其表達的基本調節物。

4．5．2 Fas受體(Fas L) Fas L是重要的細胞凋亡誘發因子，它和細胞表面Fas受體結合引發細胞凋亡，而T淋巴細胞表面具有Fas受體。Fas L已被證實在防止移植物排斥方面起重要作用。Li等將全長Fas L cDNA整合到真核表達載體，并轉入內皮細胞系HMEC－1，篩選出陽性克隆，發現Fas L在陽性克隆中高表達，實驗表明其細胞毒性較原細胞明顯提高。利用FLq L基因轉染至內皮細胞誘導T細胞的凋亡，阻止免疫排斥反應，這對提高同種辦膜的耐久性有重要意義。

4．5．3 白細胞介素－10(IL－10) IL－10是近年發現為數不多的抑制性細胞因子之一，主要由Th2細胞產生，能夠抑制白細胞介素－2(IL－2)、白細胞介素－1(IL－1)、IFN－γ、腫瘤壞死因子(TNF－α)等多種細胞因子的合成及活性。器官移植后產生免疫耐受時出現IL－10的高表達，移植后發生排異反應時則表現為IL－10的低表達，移植后應用IL－10或將IL－10基因轉染至移植物能夠延長移植物的存活。Osamu等將IL－10應用于心臟移植中，移植心臟的存活時間明顯延長。但也有研究表明IL－10基因在移植心臟成功轉染并局部高表達的情況下，移植物的存活時間并未明顯延長。表明也許IL－10可通過其他途徑激活T細胞引起免疫排斥反應，具體機制有待進一步研究。

4．5．4 轉化生長因子(TGF－β₁) TGF－β₁是25kD的同源二聚體多肽，具有很強的負性調節作用，能抑制胸腺細胞、T細胞、B細胞、自然殺傷細胞和細胞毒性T細胞等多種免疫細胞增殖。張晶等將外源性TGF－β₁的基因片段轉入同種辦細胞中，結果顯示浸潤的炎性細胞明顯減少；血管內膜增生程度和移植物中CD4⁺與CD8⁺的含量亦有顯著性變化，提示TGF－β₁可通過抑制局部免疫排斥反應、中性粒細胞和T細胞黏附同種辦內皮細胞、拮抗炎癥效應因子來保護移植后同種辦。

4．6 單克隆抗體治療

4．6．1 樹突狀細胞單克隆抗體 陳艱等將樹突狀細胞單克隆抗體用于成年大鼠同種辦膜移植模型中，結果顯示術后2周CD40及T細胞抗原受體(TCR)α，β的表達均明顯減少，(2～4)周ICAM－1的升高幅度亦明顯降低，各時間段病理損害程度均明顯減輕，表明樹突狀細胞單克隆抗體可抑制免疫排斥反應，減輕術后辦膜病理損害。

4．6．2 抗整聯蛋白α₁、β₂單克隆抗體 整聯蛋白α₁、β₂在T細胞激活和結合中發揮重要作用。Legare等將抗整聯蛋白α₁、β₂單克隆抗體用于大鼠同種辦膜移植模型中，結果顯示浸潤的巨噬細胞、CD4⁺與CD8⁺炎性細胞明顯減少，辦膜保存完整，因此針對T細胞激活和結合的免疫調節方法可減少炎性細胞的浸潤并能保持辦膜結構完整。

本文編輯 郭懷印