劉偉,趙杰,宋廣平,劉偉,趙一賀,李代紅 (.天津市第一中心醫(yī)院輸血科, 天津 3009;.天津市第一中心醫(yī)院移植外科,天津 3009)
腎移植是目前終末期腎病患者最佳的腎臟替代治療方式,能夠提高患者的生活質(zhì)量和預(yù)期壽命??贵w介導(dǎo)的排斥反應(yīng)(antibody-mediated rejection,AMR)是危害腎移植長(zhǎng)期預(yù)后的一個(gè)主要原因,也是導(dǎo)致移植腎加速失功的重要推動(dòng)因素。目前,抗體在實(shí)體器官移植排斥反應(yīng)中的作用研究主要集中在針對(duì)移植組織上的同種異基因靶器官的抗ABO血型和人類白細(xì)胞抗原(human leukocyte antigen,HLA)特異性抗體上。有研究報(bào)道,MICA[1]、AT1R[2-4]、ETAR[5-6]和LG3[7]等非HLA 抗體會(huì)導(dǎo)致患者產(chǎn)生AMR。
天然抗體(natural antibodies,Nabs)主要結(jié)合一些氧化應(yīng)激下脂質(zhì)過氧化產(chǎn)生的氧化相關(guān)抗原,這些抗原包括自身抗原和外來抗原,也包括凋亡細(xì)胞的表面抗原。過氧化產(chǎn)生高活性產(chǎn)物,如丙二醛(malondialdehyde,MDA),與蛋白質(zhì)或脂質(zhì)共價(jià)結(jié)合形成了Nabs 識(shí)別的新表位[8]。在器官移植中,移植物的缺血/再灌注、移植物損傷、慢性排斥反應(yīng)等均有氧化應(yīng)激現(xiàn)象,使Nabs 結(jié)合到移植物中,最終造成移植物損傷。同時(shí),Nabs 在維持體內(nèi)穩(wěn)定和免疫保護(hù)方面也具有重要作用,但在異體移植損傷中的作用機(jī)制仍不十分明確。本研究通過回顧性分析腎移植患者對(duì)MDA 有反應(yīng)的IgG Nabs 抗體的產(chǎn)生情況,從而探討其與移植物存活、腎組織活檢的關(guān)系。
1.1 臨床資料:選取2015 年1 月— 2019 年6 月天津市第一中心醫(yī)院行同種異體腎移植術(shù)患者44 例,其中男性36 例,女性8 例,平均年齡為(45.8± 10.9)歲。入選標(biāo)準(zhǔn):① 所有受者移植術(shù)前進(jìn)行補(bǔ)體依賴淋巴細(xì)胞毒試驗(yàn)結(jié)果為陰性; ② 術(shù)后均接受鈣調(diào)磷酸酶抑制劑(環(huán)孢素或他克莫司)為主的免疫抑制方案;③ 術(shù)后能夠定期隨訪,且各種資料完整;④ 所有患者均發(fā)生AMR。
1.2 酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)檢測(cè)Nabs 抗體
1.2.1 血清IgG 的純化:根據(jù)試劑說明書,使用瓜子凝膠IgG 純化試劑盒(Thermo Science,Rockford,IL)純化患者血清標(biāo)本中的IgG。血清樣品使用緩沖液稀釋為1:10,與甜瓜凝膠孵育5 min,然后通過離心從凝膠中洗脫IgG。
1.2.2 MDA 反應(yīng)性評(píng)估:取1 mol/L 1,1,3,3-四甲氧基丙烷(湖北巨勝科技有限公司)2 ml 加入到8 ml 96 mmol/L HCl 中,37℃水解10 min,然后用1 mol/L NaOH 中和,調(diào)節(jié)pH 值到7.2 ~ 7.4。取10 ml MDA 與50 ml BSA (2 mg/ml) 溶液在37℃孵育3 h,然后4℃下用PBS 進(jìn)行廣泛透析72 h,得到MDA-BSA 包被抗原。然后,將高結(jié)合96 孔板包被 10 μg/ml MDA 修飾的BSA,4℃過夜。用添加0.5%水解酪蛋白的PBS 緩沖鹽水在室溫下封閉平板1 h。待檢血清用0.5%明膠的PBS 緩沖鹽水稀釋4 倍, 50 μl/孔加入到包被孔中,37℃作用30 min,250 μl/孔 清洗液洗板3 次,然后每孔加入辣根過氧化物酶標(biāo)記的驢抗人IgG (上海生工生物有限公司)100 μl在37℃孵育30 min。使用3,3,5,5-四甲基聯(lián)苯胺底物顯色液進(jìn)行顯色15 min,最后加入終止液在450 nm 處測(cè)量OD 值。移植后Nabs(Nabs+)的產(chǎn)生被定義為移植后血清對(duì)MDA 的血清反應(yīng)性較移植前增加至少25%[9]。
1.3 Luminex 技術(shù)檢測(cè)抗HLA 抗體和抗供者特異性抗體:利用Luminex 液相芯片系統(tǒng),采用LIFECODES LifeScreen Deluxe?PRA 和LIFE CODES LSA?Single Antigen(美國(guó)Immucor 公司)檢測(cè)腎移植術(shù)前和術(shù)后抗HLA 抗體和抗供者特異性抗體的水平。按照試劑盒操作說明書,應(yīng)用Luminex 讀取檢測(cè)結(jié)果,MATCH IT Antibody 軟件進(jìn)行分析。
1.4 AMR 的 診 斷:AMR 判 斷 依 據(jù)Banff 2013 標(biāo)準(zhǔn)和中國(guó)腎移植排斥反應(yīng)臨床診斷與治療指南 (2016 版)的臨床和病理結(jié)果[10]。腎臟組織學(xué)評(píng)價(jià)指標(biāo)包括:腎小球炎(g)、血管內(nèi)膜炎(v)、間質(zhì)炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)(i)、小管炎(t)、管周毛細(xì)血管焱(ptc)、小動(dòng)脈玻璃樣變(ahh)、動(dòng)脈內(nèi)膜纖維化(cv)、間質(zhì)纖維化(ci)以及小管萎縮(ct)。
1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析:應(yīng)用SPSS 20.0 版軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理,正態(tài)分布的計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,計(jì)數(shù)資料以率表示。組間正態(tài)分布的計(jì)量資料采用t 檢驗(yàn),組間計(jì)數(shù)資料均采用卡方檢驗(yàn),影響受者存活時(shí)間的單因素分析采用Kaplan-Meier 回歸模型,P <0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
1.6 倫理學(xué):本研究符合醫(yī)學(xué)倫理學(xué)標(biāo)準(zhǔn):得到倫理委員會(huì)審批(審批號(hào):2019N164KY)。
2.1 腎移植術(shù)后患者一般資料分析(表1):兩組腎臟移植受者在性別、年齡、術(shù)前并發(fā)癥、HLA錯(cuò)配數(shù)、DSA 產(chǎn)生情況、免疫抑制劑方案等方面的差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P >0.05)。
表1 腎移植受者一般臨床資料
2.2 Nabs+組與Nabs-組移植腎存活率的比較 (圖1):隨訪期間共有5 例腎移植受者出現(xiàn)移植腎功能喪失,其中Nabs+組3 例,Nabs-組2 例。Nabs+組移植術(shù)后移植物存活率明顯低于Nabs-組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.044)。
圖1 Nabs+組與Nabs-組移植腎存活率比較
2.3 Nabs 抗體與移植病理結(jié)果的比較:移植術(shù)后Nabs+的患者在腎小球炎癥(g)、間質(zhì)淋巴單核細(xì)胞侵潤(rùn)(i)、腎小管炎(t)和C4d 沉積的平均Banff評(píng)分都顯著升高,其中間質(zhì)淋巴單核細(xì)胞侵潤(rùn)(i)有顯著性差異(P=0.047,圖2D)。管周毛細(xì)管(ptc)(P=0.23,圖2B)、腎小球炎癥(g)(P=0.24,圖2C)、腎小管炎(t)(P=0.84,圖2E)和C4d沉積(P=0.59,圖2A)兩組間比較無顯著性差異。
2.4 兩組Nabs 與移植腎功能的關(guān)系:Nabs+組eGFR的均值為(19.0±4.0) ml/(min·1.73 m2), Nabs- 組估算腎小球過濾率(estimated glomerular filtration rate,eGFR) 的 均 值 為(21.7±2.5) ml/(min·1.73 m2), eGFR 測(cè)定的腎功能在Nabs+ 患者與Nab- 患者相比有所下降,但差異無顯著性 (P=0.64, 圖3)。
圖3 Nabs+組和Nabs-組eGFR 值的比較
在實(shí)體器官移植AMR 中,非HLA 抗體的作用日益被認(rèn)識(shí)到。以往的研究,Nabs 是與腎臟和心臟移植的不良結(jié)果相關(guān)的非HLA 抗體[11-12]。移植環(huán)境中自身抗體的產(chǎn)生取決于多種因素,通過缺血/再灌注、同種異體免疫和慢性炎癥介導(dǎo)的移植物損傷可導(dǎo)致凋亡細(xì)胞表面表達(dá)細(xì)胞內(nèi)蛋白,提高了這些細(xì)胞作為自身抗原的可能性。隨后,在細(xì)胞外小泡或第三級(jí)淋巴組織中,自身抗原可由受體或供體抗原提呈細(xì)胞呈遞給自身反應(yīng)性T 細(xì)胞和B 細(xì)胞,更好地理解自身抗體產(chǎn)生的機(jī)制可能導(dǎo)致識(shí)別新的治療策略,以預(yù)防或控制移植排斥反應(yīng)和異常血管重塑。目前對(duì)在移植過程中引發(fā)免疫反應(yīng)的自身抗原的不完全了解,從而阻礙了AMR 的診斷和治療。本研究探討了Nabs的發(fā)生與移植后的長(zhǎng)期結(jié)果和移植物損傷之間的關(guān)系,Nabs+組移植術(shù)后移植物存活率明顯低于Nabs-組。本研究與See 等[9]報(bào)道的結(jié)果相 一致。
由于入組的腎移植患者均發(fā)生了排斥反應(yīng),本文進(jìn)一步研究了Nabs 與移植腎穿刺活檢和Banff評(píng)分之間的關(guān)系,結(jié)果顯示移植術(shù)后Nabs+的患者在腎小球炎癥(g)、間質(zhì)淋巴單核細(xì)胞侵潤(rùn)(i)、腎小管炎(t)和C4d 沉積的平均Banff 評(píng)分都顯著升高,其中間質(zhì)淋巴單核細(xì)胞侵潤(rùn)(i)有顯著性差異。
Nabs 的產(chǎn)生機(jī)制及其作用方式仍不明確。有研究報(bào)道,供體特異性抗體(donor specific antibody,DSA)介導(dǎo)的移植物損傷暴露內(nèi)皮細(xì)胞新表位,導(dǎo)致產(chǎn)生針對(duì)移植物的自身抗體[13]。然而,本文的研究結(jié)果表明,在沒有DSA 的情況下,Nabs 可以產(chǎn)生。此外,對(duì)小鼠的研究表明,缺 血/再灌注損傷暴露了導(dǎo)致組織破壞的隱蔽自身抗原[14]。人類移植腎的這種早期損傷可能會(huì)刺激內(nèi)皮脂質(zhì)過氧化,導(dǎo)致氧化特異性表位暴露和Nabs的產(chǎn)生。手術(shù)創(chuàng)傷引起的局部炎癥和移植物組織損傷,殘留的T 細(xì)胞同種異體反應(yīng),甚至某些免疫抑制劑的腎毒性也可能觸發(fā)Nabs 的產(chǎn)生。此外,已知氧化特異性表位與細(xì)菌抗原(如肺炎鏈球菌的抗原)發(fā)生交叉反應(yīng)[15]。因此,接觸細(xì)菌也可能是Nabs 產(chǎn)生的潛在機(jī)制。
據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道,HLA 和非HLA 抗體都通過補(bǔ)體非依賴性的方式引起移植物損傷,包括抗體依賴的細(xì)胞毒性和內(nèi)皮細(xì)胞的激活[16-17],Nabs 也可能以類似的方式激活移植物內(nèi)皮。已有報(bào)道研究,DSA 和AT1R 抗體這兩種抗體可能存在生物協(xié)同作用[18-19]。但由于本研究樣本量較少,沒有涉及Nabs 和DSA 之間的相加效應(yīng),但在這兩種抗體的患者中觀察到的移植物存活率是顯著降 低的。
總體而言,本研究對(duì)發(fā)生排斥反應(yīng)的腎移植受者進(jìn)行的回顧性研究強(qiáng)調(diào)了Nabs 作為移植物丟失的獨(dú)立免疫危險(xiǎn)因素的相關(guān)性。Nabs 與移植后年組織損傷的組織學(xué)標(biāo)志物之間的關(guān)系也表明它們參與導(dǎo)致長(zhǎng)期移植失敗的移植物退化過程。下一步我們會(huì)增加樣本量作進(jìn)一步深入研究,從而指導(dǎo)臨床疾病狀態(tài)的分析及進(jìn)一步的免疫抑制治療,并制定策略,以改善長(zhǎng)期移植結(jié)果。