腎移植免疫耐受研究進展

【關鍵詞】 腎移植；免疫耐受

文章編號：1003-1383(2008)02-0219-03中圖分類號：R 692.392.4 文獻標識碼：A

器官移植是治療終末器官功能衰竭的有效方法，雖然許多新型免疫抑制藥物的應用使急性排斥反應發生率有了明顯下降，但是慢性排斥反應的發生率及移植器官功能喪失并沒有減少，美國1993年～2002年尸體移植腎5年和10年存活率分別為65.7％和36.4％［1］。免疫耐受具有免疫特異性，與免疫缺陷或藥物引起的對免疫系統的普遍抑制作用相比，具有顯而易見的優勢，可以大幅度減少免疫抑制劑的用量，降低機會性感染、藥物中毒的發生率，所以誘導對移植物的特異性耐受是解決器官移植中排斥反應的理想方法，目前很多學者一直致力于這一方面的研究，現予以綜述。

克隆無能的耐受誘導機制和方法

T細胞對抗原的無反應狀態或失活但不伴有細胞死亡被稱為克隆無能(clonal anergy)。T細胞的激活必須接受專職APC提供的雙重信號，即TCR對自身MHC多肽復合物的識別所提供的第一信號。以及由APC和T細胞表面粘附分子結合提供的第二信號，即協同刺激信號。另外，促進活化T細胞增殖的第三類信號(T細胞生長因子，TCGFs)對T細胞發揮免疫效應也起著重要的作用。常見的細胞免疫啟動第三信號是：IL2、IL4、IL7、IL9、IL15、IL21等，其中IL2在移植免疫排斥反應中起著至關重要的作用［2］。T細胞受到共刺激信號作用后可引起IL2分泌和抗凋亡蛋白Bcl家族的表達，并在IL2作用下繼續增殖和分化為效應細胞，而共刺激信號缺乏或不足，受體T細胞就不能繼續分化而處于無反應狀態，呈克隆無能狀態，多數無能細胞易發生調亡而被清除［3］，故通過阻斷第二信號可誘導免疫耐受。目前研究發現，重要的協同刺激分子有B7/CD28、CD40/CD40L等［4］。Oplez G等［5］對大量的腎移植病例研究后發現，移植前輸血的病人，其移植物存活率高。而Bayle F等［6］報道，在器官移植前行供者特異性全血輸注的患者中，若供受體間HLADR抗原相符，移植腎5年的存活率為80％，大大高于未輸血組的45％，且術后對移植物的排斥反應明顯減少。其機制可能為：血液中的許多成分都表達MHC分子，但缺乏B7等共刺激分子，使受體的反應性T細胞在抗原的識別過程中只有由TCR同MHC相互作用組成的第一信號，并無由同一APC遞呈的共刺激第二信號，而產生反應性T細胞無能。CTLA4Ig是第一個顯示能夠延長同種異體和異種移植物存活的共刺激作用封閉分子，CTLA4Ig的作用是CTLA4Ig與CD28競爭性地結合B7分子，阻斷了B7：CD28／CTLA4共刺激通路，因而抑制了T細胞活性，使機體對特定抗原無反應，誘導了抗原特異性的免疫耐受［7］。在同種異體移植時，Thl細胞通過促進移植物抗原特異性的細胞毒性T細胞和遲發型超敏反應T細胞啟動排斥反應，而Th2產生的細胞因子則可抑制Thl活性，從而促使免疫耐受的形成［8］。Kita等［9］在實驗中發現CTLA4Ig的持續存在，引起Thl細胞因子表達下降，Th2細胞因子表達增加，受體淋巴細胞對供體抗原的反應明顯減弱，從而產生免疫耐受。丁國善等［10］研究表明CTLA4Ig可顯著抑制淋巴細胞對EL4細胞的殺傷活性，從而抑制移植排斥反應的效應細胞，這可能與CTLA4Ig促進未成熟DC體內誘導T細胞耐受作用以及影響T細胞的分化有關，且B7／CTLA4Ig的結合會對活化的T細胞產生強有力的抑制作用，從而影響T細胞毒活性。Parker等［10］報道，應用抗CD40L單克隆抗體可預防對移植物的急性排斥反應，并延長移植物的存活期。另有研究表明，抗CD80(B71)或抗CD86(B72)和抗CD40單抗聯合應用，可使移植物獲得長期存活［12］。Kirk等［13］研究發現CD154（也稱CD40L）阻斷劑可使很多移植物得以長期生存，當藥物撤除后仍持續數月到幾年。說明共刺激途徑在同種異體免疫反應中起著關鍵性作用。

免疫調節的耐受誘導機制和方法

抗原特異性T細胞的免疫反應性可被外周循環中的其他細胞抑制或改變，誘導對抗原特異性的無應答反應，從而產生免疫耐受。人體內具有對同種異體抗原刺激免疫反應的調控能力的細胞主要包括樹突狀細胞(DC)和調節性T細胞(CD4+CD25+TREG細胞、Trl細胞和NKT細胞等)，目前研究較多的是CD4+CD25+TREG細胞和DC。CD4+D25+ T細胞是調節性T細胞的主要組成部分，具有免疫無能性和免疫抑制性兩大功能特性，主要在胸腺和外周血中天然產生，占人類的CD4+T細胞的比例是5%～15％。張峰等［14］研究發現自發耐受組大鼠移植肝內CD4+CD25+Tr細胞含量顯著高于急性排斥組，認為CD4+CD25+Tr細胞的免疫抑制作用可能是誘導大鼠肝臟移植自發免疫耐受的機制之一。Ermann等［15］通過研究，認為CD4+CD25+Tr細胞可通過控

制Thl、Th2型輔助性T細胞應答，從而影響同種異體移植物受者的免疫狀態。目前認為，IL2維持著胸腺及外周的CD4+CD25+調節性T細胞的活性，而CD4+CD25+調節性T細胞主要通過IL2調控免疫耐受［16，17，18］。目前有的學者通過研究認為，CD4+CD25+Tr細胞對效應細胞的抑制作用主要是通過細胞與細胞接觸機制來實現的，它能抑制與之具有相同APC的特異性T淋巴細胞的增殖，進而誘導其他T細胞對特異性抗原的耐受［19，20］。運用CD4+CD25+Tr細胞來誘導移植免疫耐受，已成為移植免疫研究的一個重要方向［21，22］。DC是專職的抗原呈遞細胞，既能啟動免疫應答又能有效刺激再次應答的APC。DC對中樞免疫耐受和周圍免疫耐受都有重要的作用。DC的免疫耐受功能包括誘導T細胞無反應，免疫偏離，活化調節性T細胞和促進活化的T細胞凋亡等。DC誘導免疫耐受的分子機制尚不清楚，可能與DC表面缺乏共刺激分子，表達FasL、細胞因子及抑制基因轉錄調節蛋白等有關。Link等［23］認為，抗炎因子、免疫抑制因子和Th2相關細胞因子可促使DC產生免疫耐受。

克隆清除的耐受誘導機制和方法

所謂克隆清除(deletion)，就是將胸腺內未成熟的特異性T細胞克隆通過陰性選擇去除（中央型清除），或直接清除外周循環系統內已成熟的特異性T細胞克隆來誘導和維持免疫耐受（周圍型清除）。胸腺是T細胞發育、成熟的重要中樞免疫器官。當將供體抗原接種到受體胸腺內，使受體T細胞在分化成熟過程中接觸到供體異基因抗原，同時清除外周循環的T淋巴細胞，當新T淋巴細胞移入外周循環后，將供體移植物抗原識別為自身抗原而不發生排斥反應，移植物長期存活。目前認為，胸腺內注入供體異基因抗原進行預處理是誘導免疫耐受的關鍵。中樞性耐受可通過供體抗原胸腺內直接注射誘導，但如沒有持續的供體抗原通過這個途徑供應，中樞性耐受只是暫時維持著。造血干細胞移植(HCT)誘導免疫耐受時，可持續地將供體抗原可供應給胸腺，使新產生的供體反應性胸腺細胞對供體抗原具有長期的負選擇，是系統性地消除對供體的反應性克隆，從而長期維持耐受。Oluwole SF等［24］報道，在受體胸腺內注入供體脾細胞可誘導產生對供體的特異性耐受。有學者［25，26］研究表明，采用從供者的造血干細胞進行外周性輸注，可以誘導免疫耐受狀態的形成，可以降低急性細胞性排斥反應與慢性排斥反應的發生，停用免疫抑制治療。

使用單克隆和多克隆抗體制劑清除外周效應T細胞，減低受者免疫反應能力可獲得周圍性耐受。目前常用的單抗為抗CD3/TCR和抗CD4單抗。Knechtle等［27］在恒河猴腎移植前使用FN18CRM9 T細胞免疫毒素治療受者一周，15只恒河猴中有8只移植腎存活大于100天，而未治療組移植腎存活時間為5～9天。淋巴細胞清除在臨床試驗中也取得了較好的結果，可減少非特異性免疫抑制劑的使用，使維持性藥物減到最低量［28～30］。但臨床試驗提示，淋巴細胞刪除可以減輕缺血損傷造成免疫激活效應，減少介導急性移植物排斥反應的同種異型反應性T細胞，用少量的免疫抑制劑就可以控制排斥反應，這只是一種更接近免疫抑制的狀態，并不意味著病人處于完全耐受狀態。

通過長期研究發現，接受異體或異種移植物一段時間后，受體體內出現供體細胞，移植物內出現受體細胞，這種供、受體細胞共同存在的現象稱為嵌合現象。嵌合體可分為完全嵌合體和混合嵌合體。完全嵌合體建立需用去髓性處理的方法獲得，而混合嵌合體可通過非去髓性處理方法獲得。目前臨床上傾向于通過建立混合嵌合體可誘導供者特異性耐受。Wekerle等［31］用非去髓性方法處理恒河猴，然后行同種異體腎移植同時行脾切除及供者骨髓移植，輔以術后1個月的CsA治療，這些恒河猴可接受供者的移植皮膚而迅速排斥第三方移植皮膚，最長的移植腎存活時間自停止免疫抑制治療起超過10年，且移植腎穿刺活檢沒有發現慢性排斥情況。Spitzer等［32］對1例多發性骨髓瘤伴有終末腎功能衰竭的患者，經非去髓性處理后，同時進行同一供者的骨髓移植和腎移植，術后73天停用所有免疫抑制劑，隨訪22個月未發生排斥反應，骨髓造血功能和移植腎功能正常。但有學者認為，微嵌合體狀態的誘導和維持與受體的免疫狀態密切相關，而微嵌合體狀態的存在傾向于是移植物長期存活的結果，而不是導致移植物長期存活的原因［33］。

總之，免疫耐受在許多動物試驗和一些臨床研究中取得了可喜的結果。目前面臨的問題是如何誘導穩定而持久的免疫耐受，以及如何確定已經形成的免疫耐受。雖然移植免疫耐受誘導困難重重，但隨著免疫學的發展，將對免疫耐受的機制有更為深入地了解，相信免疫耐受的誘導在不久的將來會獲得成功，必將推動臨床和基礎器官移植不斷向前發展。

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(收稿日期：2007-12-09 修回日期：2008-04-07)

(編輯：梁明佩)