吳廣延

【摘要】建立移植免疫耐受是維持移植器官長期存活的理想境界。目前，在應(yīng)用的誘導(dǎo)移植免疫耐受的方案主要有：建立嵌合體；應(yīng)用阻斷共刺激通路的抗體；克隆清除；免疫抑制；免疫調(diào)節(jié)等。

【關(guān)鍵詞】器官移植；免疫排斥；免疫耐受

【中圖分類號】R392.4【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A【文章編號】1007-8517(2009)12-0031-02

Organ Transplantation And Immunological Tolerance

WU Guangyan

(The third team of Cadet Brigade, Third Military Medical University, Chongqing 400038, China)

【Abstract】 The establishment of tolerance to organ transplant is to maintain long-term survival of Utopia. At present, the application of immunological tolerance induced by the program include: establish chimerism; application of costimulatory pathway blocking antibodies; cloneal deletion; immune suppressive; immune regulation and so on.

【Keywords】 organ transplantation; immunological rejection; immunological tolerance

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(yīng)用使急性排斥反應(yīng)發(fā)生率明顯下降，但是慢性排斥反應(yīng)的發(fā)生率及移植器官功能喪失并沒有減少。移植免疫耐受是指受者免疫系統(tǒng)對同種異型移植物的特異性無應(yīng)答，但是對其他抗原的應(yīng)答保持正常。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(tǒng)的普遍抑制作用相比，具有顯而易見的優(yōu)勢,免疫耐受的意義在于：①如獲得移植免疫耐受，在器官臨床移植中就可避免長期使用免疫抑制劑等藥物，從而避免由其帶來的副作用，如感染及腫瘤易感染性的增高；②免疫抑制不能避免慢性排斥的發(fā)生，長時(shí)間同種異體器官移植存活率不高；③減輕昂貴的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，極大提高受者的生活質(zhì)量。目前很多學(xué)者一直致力于研究耐受誘導(dǎo)機(jī)制和方法，現(xiàn)予以綜述。

1誘導(dǎo)同種異型基因嵌合體誘導(dǎo)移植免疫耐受

通過長期研究發(fā)現(xiàn)，接受異體或異種移植物一段時(shí)間后，受者體內(nèi)出現(xiàn)供體細(xì)胞，移植物內(nèi)出現(xiàn)受者細(xì)胞，這種供、受者細(xì)胞共同存在的現(xiàn)象稱為嵌合現(xiàn)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，完全嵌合體和混合嵌合體均可以誘導(dǎo)供體特異性免疫耐受，但只有混合嵌合體可以在毒副作用較小的預(yù)處理?xiàng)l件下獲得，更好地保護(hù)患者的免疫力。因此，誘導(dǎo)混合嵌合體的方案具有顯而易見的應(yīng)用優(yōu)勢，并得到了更為廣泛深入的研究和應(yīng)用。

1.1完全嵌合體建立的方法及其誘導(dǎo)移植免疫耐受的機(jī)制大劑量致死性全身照射和化療去除受者所有造血細(xì)胞以最大限度破壞受者造血系統(tǒng)，后輸入異基因骨髓細(xì)胞，使其在受者中徹底重建新的造血系統(tǒng)，形成去髓型完全嵌合體。此種移植供體細(xì)胞植入穩(wěn)定可靠，但并發(fā)癥多且危險(xiǎn)性大，以增加腫瘤和感染移植物抗宿主病(graft versus host disease，GVHD)的發(fā)生率為代價(jià)，在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)可行，臨床上則具有極大的危險(xiǎn)性。其機(jī)制為：供者造血干細(xì)胞在受者體內(nèi)發(fā)育為成熟淋巴細(xì)胞的過程中，經(jīng)歷陰性選擇，針對受者同種異型抗原的淋巴細(xì)胞克隆被清除，故重建后的受者免疫系統(tǒng)對受者及供者組織抗原均產(chǎn)生免疫耐受。

1.2混合嵌合體建立的方法及其誘導(dǎo)移植免疫耐受的機(jī)制在持續(xù)應(yīng)用低劑量的全身或淋巴組織照射，多克隆抗淋巴細(xì)胞血清，骨髓抑制劑如百消安，非特異性細(xì)胞毒藥物如雷帕霉素、環(huán)磷酰胺，特異性抗淋巴細(xì)胞單抗，共刺激通路阻斷劑等情況下。多次給受者輸注供者骨髓細(xì)胞，既可建立混合嵌合體。其機(jī)制是：功能低下的受者免疫系統(tǒng)不能完全“消滅”移植物細(xì)胞，移植物中少量T細(xì)胞也不能引起移植物對宿主反應(yīng)(graft versus host reaction，GVHR)，最終形成供、受者免疫細(xì)胞共存的混合嵌合狀態(tài)。

2阻斷共刺激激活途徑誘導(dǎo)T細(xì)胞失能誘導(dǎo)移植免疫耐受

T細(xì)胞對抗原的無反應(yīng)狀態(tài)或失活但不伴有細(xì)胞死亡被稱為克隆失能。T細(xì)胞的激活必須接受專職抗原提呈細(xì)胞效 (antigen-presenting cell，APC)提供的雙重信號，即TCR對自身MHC多肽復(fù)合物的識(shí)別所提供的第一信號，以及由APC和T細(xì)胞表面粘附分子結(jié)合提供的第二信號，即共刺激信號。另外，促進(jìn)活化T細(xì)胞增殖的細(xì)胞因子對T細(xì)胞發(fā)揮免疫應(yīng)也起著重要的作用，常見的細(xì)胞免疫細(xì)胞因子有：IL-2、IL-4、IL-12、IL-15、IL-21等，其中IL-2在移植免疫排斥反應(yīng)中起著至關(guān)重要的作用。T細(xì)胞受到共刺激信號作用后可引起IL-2分泌和IL-2受體表達(dá)，并在IL-2作用下繼續(xù)增殖和分化為效應(yīng)T細(xì)胞，而共刺激信號缺乏或不足，受體T細(xì)胞就不能繼續(xù)分化而處于無反應(yīng)狀態(tài)及克隆失能狀態(tài)，多數(shù)失能的T細(xì)胞易發(fā)生調(diào)亡而被清除，故通過阻斷第二信號可誘導(dǎo)免疫耐受。重要的協(xié)同刺激分子有B7/CD28、CD40/CD40L、CD2/CD58、LFA-1/ICAM-1等。CTLA4-Ig融合蛋白是第一個(gè)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(jié)合B7分子，阻斷了B7/CD28共刺激通路，因而抑制了T細(xì)胞活性，使機(jī)體對特定抗原無反應(yīng)，誘導(dǎo)了抗原特異性的免疫耐受。在同種異型移植時(shí)，Thl細(xì)胞通過分泌IL-2 IFN-(和TNF-β等炎癥細(xì)胞因子，聚集單核/巨噬細(xì)胞等炎癥性細(xì)胞，導(dǎo)致遲發(fā)型超敏反應(yīng)性炎癥損，而Th2產(chǎn)生的細(xì)胞因子(IL-4、IL-10等)則可拮抗Thl細(xì)胞活性并抑制CTL功能，從而促使免疫耐受的形成，因此，阻斷Thl細(xì)胞及其所分泌細(xì)胞因子的效應(yīng)，或增強(qiáng)Th2細(xì)胞及其所分泌細(xì)胞因子的效應(yīng)，將有利于建立移植耐受。但是，由于細(xì)胞因子作用存在網(wǎng)絡(luò)性，目前對于這種耐受誘導(dǎo)策略的應(yīng)用前景尚存在爭議。在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)CTLA4-Ig的持續(xù)存在，還可以引起Thl細(xì)胞因子表達(dá)下降，Th2細(xì)胞因子表達(dá)增加，受體淋巴細(xì)胞對供體抗原的反應(yīng)明顯減弱，從而產(chǎn)生免疫耐受。應(yīng)用抗CD40L單抗可以阻斷CD40/CD40L共刺激通路，可有效抑制對移植物的急性排斥反應(yīng)，并延長移植物的存活期，另外CD40L阻斷劑可使很多移植物得以長期生存，當(dāng)藥物撤除后仍持續(xù)數(shù)月到幾年，說明共刺激途徑在同種異體免疫反應(yīng)中起著關(guān)鍵性作用。

3應(yīng)用供者抗原主動(dòng)誘導(dǎo)移植免疫耐受

胸腺是T細(xì)胞發(fā)育、成熟的重要中樞免疫器官，T細(xì)胞在胸腺內(nèi)經(jīng)歷陰性選擇，TCR識(shí)別并結(jié)合自身抗原肽-MHC分子復(fù)合物，誘導(dǎo)自身反應(yīng)性T細(xì)胞凋亡，從而形成自身耐受。當(dāng)將供者抗原接種到受體胸腺內(nèi)，使受者T細(xì)胞在分化成熟過程中接觸到供者異基因抗原，同時(shí)清除外周循環(huán)的T淋巴細(xì)胞，當(dāng)新T淋巴細(xì)胞移入外周循環(huán)后，將供者移植物抗原識(shí)別為自身抗原而不發(fā)生排斥反應(yīng)，移植物長期存活。目前認(rèn)為，胸腺內(nèi)注入供者異基因抗原進(jìn)行預(yù)處理是誘導(dǎo)免疫耐受的關(guān)鍵。中樞性耐受可通過供者抗原胸腺內(nèi)直接注射誘導(dǎo)，但如沒有持續(xù)的供體抗原通過這個(gè)途徑供應(yīng)，中樞性耐受只是暫時(shí)維持著。造血干細(xì)胞移植誘導(dǎo)免疫耐受時(shí)，可持續(xù)地將供者抗原可供應(yīng)給胸腺，使新產(chǎn)生的供者反應(yīng)性胸腺細(xì)胞對供者抗原具有長期的負(fù)選擇，是系統(tǒng)性地消除對供體的反應(yīng)性克隆，從而長期維持耐受。

4誘生或過續(xù)調(diào)節(jié)性T細(xì)胞誘導(dǎo)移植免疫耐受

效應(yīng)性T細(xì)胞的免疫反應(yīng)性可被外周循環(huán)中的其他細(xì)胞抑制或改變，誘導(dǎo)對抗原特異性的無應(yīng)答反應(yīng)，從而產(chǎn)生免疫耐受。調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(regulatory T cell，Treg)(主要包括CD4+CD25+細(xì)胞、Trl細(xì)胞和Th3細(xì)胞等)是人體內(nèi)重要的具有負(fù)性調(diào)節(jié)功能的細(xì)胞，這類細(xì)胞可以通過直接接觸、分泌抑制性細(xì)胞因子等途徑而抑制效應(yīng)性T細(xì)胞活化、增殖和效應(yīng)。探討CD4+CD25+細(xì)胞在移植免疫中作用的實(shí)驗(yàn)依據(jù)為：①在小鼠骨髓移植模型中輸入同種異型CD4+CD25-初始或效應(yīng)性T細(xì)胞，一般會(huì)引起GVHD；若同時(shí)輸入CD4+CD25+Treg和CD4+CD25-T細(xì)胞，可以明顯推遲GVHD發(fā)生；②在T細(xì)胞缺陷小鼠進(jìn)行實(shí)質(zhì)器官移植時(shí)，同時(shí)輸入CD4+CD25+Treg和同種異型反應(yīng)性CD4+CD25-T初始T細(xì)胞，可阻斷后者對次要或主要組織相容性抗原不匹配的皮膚移植排斥反應(yīng)。應(yīng)用Treg誘導(dǎo)移植耐受的方案為：在體外誘導(dǎo)Treg增殖、活化后輸入受者體內(nèi)，或采取一定措施在體內(nèi)誘導(dǎo)Treg擴(kuò)增。

5T細(xì)胞疫苗誘導(dǎo)移植免疫耐受

TCR可通過其特定的獨(dú)特性表位相互識(shí)別，形成一個(gè)“抑制-活化”的調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)，從而在維持自身耐受中發(fā)揮重要作用。在體外利用供者抗原刺激，激活受者特異性T細(xì)胞克隆并擴(kuò)增。應(yīng)用這種移植抗原特異性T細(xì)胞作為疫苗接種，可誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生針對移植物的免疫耐受。起機(jī)制是：降低受者體內(nèi)同種抗原特異性T細(xì)胞的應(yīng)答能力；促進(jìn)受者B細(xì)胞產(chǎn)生抗TCR特異性抗體；上調(diào)受者體內(nèi)抗TCR獨(dú)特性的T細(xì)胞。

6展望

目前異基因移植面臨的最大問題是嚴(yán)重的移植排斥反應(yīng)和移植后長期大劑量的免疫抑制劑應(yīng)用引起的一系列嚴(yán)重后果，誘導(dǎo)受者對供者器官特異性免疫耐受是解決排斥反應(yīng)最理想的措施。真正意義上的完全性免疫耐受包括：(1)受體沒有抗供體的特異性抗體和相關(guān)細(xì)胞因子；(2)在移植物中沒有受者破壞性淋巴細(xì)胞浸潤的跡象；(3)移植物中沒有抗受者反應(yīng)的指標(biāo)。從最初的移植開始，一直在尋找誘導(dǎo)免疫耐受的方法，并偶然在散發(fā)病例中發(fā)現(xiàn)免疫耐受，但是到目前為止，上述誘導(dǎo)免疫同種異體移植耐受的策略，多數(shù)還處于實(shí)驗(yàn)研究階段。雖然移植免疫耐受誘導(dǎo)困難重重，但隨著免疫學(xué)的發(fā)展，將對免疫耐受的機(jī)制有更為深入地了解，相信免疫耐受的誘導(dǎo)在不久的將來會(huì)獲得成功，必將推動(dòng)臨床和基礎(chǔ)器官移植不斷向前發(fā)展。

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(收稿日期：2009.02.10)