探討遠期移植腎丟失原因

楊順良 譚建明

不斷提高移植腎長期存活率是移植醫生與受者共同迫求的目標。腎移植開展早期的重點是排斥反應的防治。當時30%～50%的移植腎因在術后早期即發生不可逆的排斥反應而失去功能，或因并發嚴重的致命性感染而致受者死亡，很少能長期存活［1］。1985年開始，臨床應用環孢素、硫唑嘌呤、皮質激素三聯免疫抑制方案后，急性排斥反應發生率由64．7%迅速下降為32．3%，1年移植腎存活率由35%急速上升到92．7%［2］。以后又開發出多種新型免疫抑制劑如他克莫司、霉酚酸酯(嗎替麥考酚酯)、雷帕霉素、抗CD25單克隆抗體等，臨床上出現了多種免疫抑制劑組合方案，抗排斥反應效果進一步提高，移植后并發癥也隨之減少，移植腎長期存活率明顯提高［1］。2011 年Lamb等［3］報道了美國腎移植科學登記系統中1989—2005年間252 910例腎移植受者的隨訪情況。結果顯示10年移植腎存活率從52%提高至77%，近20年尸體供腎移植腎半壽期從14．5年提高至32．6年，其中移植腎長期存活率的提高主要得益于術后第1年內移植腎丟失率的降低;1989年時術后第1年移植腎丟失率高達20%，而2006年時僅為6%。20年來，移植腎丟失率術后1～3年、＞3～5年和＞5～10年各時間段內一直維持在4% ～6%，移植后遠期移植腎丟失已成為制約移植腎長期存活率改善的重要因素［3］。近年有關腎移植術后不同時期移植腎丟失病因的研究十分活躍，深入探討遠期移植腎丟失的病因，有助于為臨床解決這一棘手問題提供新的有效途徑。

1 有關鈣調磷酸酶抑制劑(calcineurin inhibitors，CNI)腎毒性的再認識

20世紀80年代早期，環孢素的臨床應用成為器官移植歷史上重要的里程碑，同時也引出了藥物腎毒性問題。Calne等［4］在最初的腎移植受者應用實踐中單用環孢素(15～25 mg/kg)，結果7例受者發生無尿4例，出院的5例受者中無一例受者血清肌酐降至正常。2003年Nankivell等［5］對120例胰腎聯合移植受者進行連續腎活檢，共獲得961個活檢標本，發現服用環孢素3個月后腎毒性發生率為15%，服用1年后腎毒性發生率升至40%，服用10年時幾乎所有受者均存在腎損害。由此得出結論，CNI腎毒性是后期移植腎組織纖維化、動脈透明變性以及腎功能下降的主要原因。Myers等［6］則在服用環孢素1年以上的心臟移植受者中發現2例發生了終末期腎病。Ojo等［7］也發現，CNI會引起腎外器官移植受者腎功能損害甚至衰竭。結合其他學者的基礎和臨床研究結果，器官移植界一度形成一個共識，即CNI存在腎毒性，長期應用必然會導致移植腎功能的損害［8］。

但是，環孢素臨床前期的動物實驗研究并未發現腎毒性的存在。Calne等［4］發現在腎移植受者中使用環孢素后出現腎功能損害與藥物劑量較大有關。目前臨床早已不會如此大劑量使用環孢素。EI-Zoghby等［9］發現，在移植后50個月移植腎丟失的受者中，95%的受者基礎疾病有著明確的組織學損害，只有不足1%的受者是因為CNI腎毒性而丟失移植腎。為了減少CNI腎毒性，CNI的使用劑量在不斷減少，甚至停用。迄今為止，一些無CNI免疫抑制方案也取得了一些成功。

然而，多年的臨床實踐反復證明，接受以CNI為基礎的免疫抑制治療的受者移植腎功能是穩定的，移植腎存活率等同或優于其他任何方案，如Symphony試驗、ORION 試驗［10-12］。一些原本為了替代CNI方案的治療策略，非但未成功替代該方案，反而幫助了其進一步優化，并且，CNI方案之前未被正確認識的安全性，也藉此得到了更多的關注及重視［13］。顯然，當初有關CNI存在腎毒性的判斷有失公允，腎毒性的發生率和危害性被過度夸大。

比較CNI腎毒性與免疫抑制強度的重要性，Opelz等［14］提出免疫抑制不足時移植腎損傷更重，長期存活率更低。Naesens等［8］回顧了診斷慢性CNI腎毒性的7項組織學特征，結果發現每個組織學表現均難以與已知疾病相鑒別。使用環孢素的受者盡管存在間質纖維化和腎小管萎縮，但移植腎存活率非常高，術后10年時腎小球濾過率仍得到很好保存［6］。EI-Zoghby 等［9］和 Sellares 等［15］的研究進一步證實，術后1年以上的移植腎丟失與CNI腎毒性關系不大。因此，現在不少學者認為，CNI腎毒性不是遠期移植腎丟失的主要原因。

2 不斷認識遠期移植腎丟失原因

造成移植腎丟失的病因比較復雜，不同年代以及移植術后不同時期移植腎丟失的病因亦有較大不同。20世紀70和80年代接受腎移植的受者術后10年內移植腎丟失的原因依次為帶功能死亡(48%)、慢性排斥反應(24%)、急性排斥反應(11%)和技術失誤(5%)［16］。進入 90 年代，帶功能死亡的移植腎丟失仍居第1位，但移植后1年內移植腎丟失受者中，技術失誤占25%，其次是急性排斥反應(7%)，這與當時器官短缺增加了邊緣供腎使用、術后血栓形成和移植腎原發性無功能較多有關;而移植術后5年時，除了帶功能死亡外，主要是慢性排斥反應(25%)和治療依從性不佳、自行停藥導致移植腎丟失(11%)［17］。

2002 年，Pascual等［18］發現腎移植1 年后，因感染、腫瘤和心血管疾病導致受者死亡而造成的移植腎帶功能丟失約占50%，慢性移植腎腎病(chronic allograft nephropathy，CAN)占30% ～40%;其他病因占10% ～20%，包括CNI腎毒性、腎病復發或新發、急性排斥反應。然而，CAN并不是一個特異性診斷，對預后的判斷價值有限［19］。2005年Banff會議決定將CAN修改為“無特定原因的腎間質纖維化和腎小管萎縮”［20］，該診斷標準反映出移植腎可以同時存在免疫性和非免疫性損傷［5，18］。Stegall等［21］對1998—2004年期間接受腎移植的343例受者進行計劃性腎穿刺活檢后發現，與以往的報道相比較，在移植后的前5年內移植腎慢性組織學損害的程度更輕，發展速度更慢，移植后第5年中、重度纖維化的發生率為17%，而移植后第1年已有輕度纖維化的受者中，僅有23%會在第5年進展至重度纖維化;2/3的受者移植后第5年的慢性組織學損傷評分僅為0或1分。

EI-Zoghby 等［9］回顧分析 1996—2006 年間1317例腎移植受者隨訪資料，發現1年后移植腎丟失的原因與以往相比已發生了較大變化，除帶功能死亡(46%)依然是第1位病因外，無特定原因的腎間質纖維化/腎小管萎縮占17．3%，移植腎腎病、腎小球病變復發或新發及急性排斥反應分別為15．7%，10．8%，6．5%。盡管該項研究未能對腎小球病變和腎間質纖維化/腎小管萎縮的誘發因素作深入探討，但提示這些病理改變與慢性炎癥細胞浸潤有關。15%的移植腎術后1年時存在炎癥細胞浸潤，且常伴發中、重度纖維化。這些炎癥細胞主要是T淋巴細胞、B淋巴細胞和巨噬細胞。存在炎癥細胞浸潤的移植腎約40%在術后1～5年內發生移植腎失功。顯然非常有必要深入研究移植腎炎癥細胞浸潤在移植腎丟失中所起的作用。

3 重視抗體介導的排斥反應(antibody-mediated rejection，AMR)導致移植腎失功

過去的10年里，針對遠期移植腎丟失病因的研究不斷深化，得益于找到并廣泛運用了許多新的診斷手段，其中最主要的是計劃性移植腎穿刺活檢、血清抗HLA抗體和多瘤病毒檢測［22］。研究發現，C4是血液內組成補體系統的多種補體蛋白之一，被經典激活途徑中激活的C1蛋白水解為C4a和C4b，C4b生成后再裂解為C4d和大的片段C4c。C4d相對分子量約為42 000，具有活化的巰基，能迅速以共價形式結合于激活物表面，并維持數天至數周［23］。30%～50%發生AMR的受者腎小管周圍毛細血管壁存在C4d沉積［23］。C4d沉積是移植腎預后不良的獨立危險因素［24］，1年移植腎存活率C4d彌漫沉積者僅為57%、局灶沉積者為63%、未沉積者則為90%［25］。抗HLA抗體參與慢性體液性排斥反應的發生。存在抗HLA抗體的受者，其移植腎丟失率是抗HLA 抗體陰性者的2倍［15，26］。大量研究表明，移植腎腎小管周圍毛細血管壁C4d的沉積與受者血清中抗HLA供者特異性抗體(donor specific antibody，DSA)具有明顯的相關性。檢出DSA和腎活檢組織腎小管周圍毛細血管壁C4d沉積是AMR特異性診斷標志［20］。DeKAF研究顯示，70%診斷 CNI腎毒性的受者均存在C4d沉積或DSA，或者兩者同時存在［19］。那些無炎癥、無DSA和C4d沉積的受者肯定不易發生移植腎丟失［27-28］。

早在1972 年，Hamburger等［29］就曾提出，遠期移植腎失功幾乎都是慢性排斥反應的結果，且可能有抗體的參與。這一論斷當時并未受到重視。2003年，Terasaki教授提出了器官移植的“體液性排斥反應”學說，認為抗體是導致移植物損傷的直接原因［30］。臨床上也發現，絕大多數的AMR是由于受者產生了DSA所引起的，當然，無DSA受者也可發生AMR。Banff 2003版和2007版列出了慢性AMR診斷標準，即血中檢出DSA，組織學上存在慢性移植腎腎小球病變、腎小管周圍毛細胞血管炎和腎小球炎癥，免疫組織化學檢測顯示腎小管周圍毛細血管壁C4d沉積［31-32］。DSA與急性排斥反應發生緊密相關，是排斥反應發生的啟動點。不過，現在發現，針對非HLA抗原的抗體也能參與排斥反應的發生，如MHCⅠ類抗原相關基因A抗原或者血管緊張素Ⅱ受體-1。

Gaston等［28］發現，移植后5年以上發生移植腎丟失的受者中，幾乎均存在抗HLA抗體的升高。腎移植受者的隨訪結果也發現，1年后新生DSA不斷增加且以Ⅱ類抗體為主的受者易發生亞臨床排斥反應［33］、微循環損害更加明顯、血栓性微血管病變嚴重［34］、動脈硬化速度加快［35］，常伴發膜性腎?。?6］，最后導致移植腎失功。

2012年來自阿爾伯他(Alberta)、明尼蘇達(Minnesota)、伊利諾依(Illinois)3所大學移植中心的學者聯合進行了一項前瞻性、非選擇性多中心研究［15］。所有病例均進行計劃性移植腎穿刺活檢，發現不同時期移植腎病理改變有一定的規律性:術后6周內，大部分移植腎(62%)不存在任何異常病變，此后，病理學上無異常的移植腎所占比例不斷減少;另一方面，術后1年內所發生的排斥反應主要是由T淋巴細胞介導的或屬交界性排斥反應，發生率為15%，1年以后的排斥反應則主要是由抗體介導的，發生率高達44%。該項研究中，帶功能死亡造成的移植腎丟失仍占50%左右，其他病因則依次為AMR、腎小球腎炎、醫療失誤、多瘤病毒感染。Einecke等［37］研究結果則提示，移植1年后移植腎丟失原因中AMR占63%，腎小球腎炎約占22%，而T淋巴細胞介導的排斥反應、藥物毒性和不明原因的腎纖維化較少。

4 結語

遠期移植腎丟失是目前臨床上難以解決的主要問題之一。曾經將大部分遠期移植腎丟失原因歸結于腎纖維化、藥物毒性或CAN，但是，針對這些損害因素進行的治療策略改變并未取得理想效果。計劃性移植腎穿刺活檢結合實驗室相關檢測技術的發展與應用，為我們了解移植腎丟失病因提供了技術保障。當前，特別要重視AMR、腎病復發或新發以及多瘤病毒腎病所引起的移植腎丟失。隨著移植免疫理論的不斷更新和研究手段的不斷涌現，遠期移植腎損害因素的認識將進一步深入。

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