肾移植免疫耐受研究进展

【关键词】 肾移植；免疫耐受

　　器官移植是治疗终末器官功能衰竭的有效方法，虽然许多新型免疫抑制药物的应用使急性排斥反应发生率有了明显下降，但是慢性排斥反应的发生率及移植器官功能丧失并没有减少，美国1993年～2002年尸体移植肾5年和10年存活率分别为65.7％和36.4％［1］。免疫耐受具有免疫特异性，与免疫缺陷或药物引起的对免疫系统的普遍抑制作用相比，具有显而易见的优势，可以大幅度减少免疫抑制剂的用量，降低机会性感染、药物中毒的发生率，所以诱导对移植物的特异性耐受是解决器官移植中排斥反应的理想方法，目前很多学者一直致力于这一方面的研究，现予以综述。

　　克隆无能的耐受诱导机制和方法

　　T细胞对抗原的无反应状态或失活但不伴有细胞死亡被称为克隆无能(clonal anergy)。T细胞的激活必须接受专职APC提供的双重信号，即TCR对自身MHC多肽复合物的识别所提供的第一信号。以及由APC和T细胞表面粘附分子结合提供的第二信号，即协同刺激信号。另外，促进活化T细胞增殖的第三类信号(T细胞生长因子，TCGFs)对T细胞发挥免疫效应也起着重要的作用。常见的细胞免疫启动第三信号是：IL2、IL4、IL7、IL9、IL15、IL21等，其中IL2在移植免疫排斥反应中起着至关重要的作用［2］。T细胞受到共刺激信号作用后可引起IL2分泌和抗凋亡蛋白Bcl家族的表达，并在IL2作用下继续增殖和分化为效应细胞，而共刺激信号缺乏或不足，受体T细胞就不能继续分化而处于无反应状态，呈克隆无能状态，多数无能细胞易发生调亡而被清除［3］，故通过阻断第二信号可诱导免疫耐受。目前研究发现，重要的协同刺激分子有B7/CD28、CD40/CD40L等［4］。Oplez G等［5］对大量的肾移植病例研究后发现，移植前输血的病人，其移植物存活率高。而Bayle F等［6］报道，在器官移植前行供者特异性全血输注的患者中，若供受体间HLADR抗原相符，移植肾5年的存活率为80％，大大高于未输血组的45％，且术后对移植物的排斥反应明显减少。其机制可能为：血液中的许多成分都表达MHC分子，但缺乏B7等共刺激分子，使受体的反应性T细胞在抗原的识别过程中只有由TCR同MHC相互作用组成的第一信号，并无由同一APC递呈的共刺激第二信号，而产生反应性T细胞无能。CTLA4Ig是第一个显示能够延长同种异体和异种移植物存活的共刺激作用封闭分子，CTLA4Ig的作用是CTLA4Ig与CD28竞争性地结合B7分子，阻断了B7：CD28／CTLA4共刺激通路，因而抑制了T细胞活性，使机体对特定抗原无反应，诱导了抗原特异性的免疫耐受［7］。在同种异体移植时，Thl细胞通过促进移植物抗原特异性的细胞毒性T细胞和迟发型超敏反应T细胞启动排斥反应，而Th3产生的细胞因子则可抑制Thl活性，从而促使免疫耐受的形成［8］。Kita等［9］在实验中发现CTLA4Ig的持续存在，引起Thl细胞因子表达下降，Th3细胞因子表达增加，受体淋巴细胞对供体抗原的反应明显减弱，从而产生免疫耐受。丁国善等［10］研究表明CTLA4Ig可显著抑制淋巴细胞对EL4细胞的杀伤活性，从而抑制移植排斥反应的效应细胞，这可能与CTLA4Ig促进未成熟DC体内诱导T细胞耐受作用以及影响T细胞的分化有关，且B7／CTLA4Ig的结合会对活化的T细胞产生强有力的抑制作用，从而影响T细胞毒活性。Parker等［10］报道，应用抗CD40L单克隆抗体可预防对移植物的急性排斥反应，并延长移植物的存活期。另有研究表明，抗CD80(B71)或抗CD86(B72)和抗CD40单抗联合应用，可使移植物获得长期存活［12］。Kirk等［13］研究发现CD154（也称CD40L）阻断剂可使很多移植物得以长期生存，当药物撤除后仍持续数月到几年。说明共刺激途径在同种异体免疫反应中起着关键性作用。

　　免疫调节的耐受诱导机制和方法

　　抗原特异性T细胞的免疫反应性可被外周循环中的其他细胞抑制或改变，诱导对抗原特异性的无应答反应，从而产生免疫耐受。人体内具有对同种异体抗原刺激免疫反应的调控能力的细胞主要包括树突状细胞(DC)和调节性T细胞(CD4+CD25+TREG细胞、Trl细胞和NKT细胞等)，目前研究较多的是CD4+CD25+TREG细胞和DC。CD4+D25+ T细胞是调节性T细胞的主要组成部分，具有免疫无能性和免疫抑制性两大功能特性，主要在胸腺和外周血中天然产生，占人类的CD4+T细胞的比例是5%～15％。张峰等［14］研究发现自发耐受组大鼠移植肝内CD4+CD25+Tr细胞含量显著高于急性排斥组，认为CD4+CD25+Tr细胞的免疫抑制作用可能是诱导大鼠肝脏移植自发免疫耐受的机制之一。Ermann等［15］通过研究，认为CD4+CD25+Tr细胞可通过控制Thl、Th3型辅助性T细胞应答，从而影响同种异体移植物受者的免疫状态。目前认为，IL2维持着胸腺及外周的CD4+CD25+调节性T细胞的活性，而CD4+CD25+调节性T细胞主要通过IL2调控免疫耐受［16，17，18］。目前有的学者通过研究认为，CD4+CD25+Tr细胞对效应细胞的抑制作用主要是通过细胞与细胞接触机制来实现的，它能抑制与之具有相同APC的特异性T淋巴细胞的增殖，进而诱导其他T细胞对特异性抗原的耐受［19，20］。运用CD4+CD25+Tr细胞来诱导移植免疫耐受，已成为移植免疫研究的一个重要方向［21，22］。DC是专职的抗原呈递细胞，既能启动免疫应答又能有效刺激再次应答的APC。DC对中枢免疫耐受和周围免疫耐受都有重要的作用。DC的免疫耐受功能包括诱导T细胞无反应，免疫偏离，活化调节性T细胞和促进活化的T细胞凋亡等。DC诱导免疫耐受的分子机制尚不清楚，可能与DC表面缺乏共刺激分子，表达FasL、细胞因子及抑制基因转录调节蛋白等有关。Link等［23］认为，抗炎因子、免疫抑制因子和Th3相关细胞因子可促使DC产生免疫耐受。

　　克隆清除的耐受诱导机制和方法

　　所谓克隆清除(deletion)，就是将胸腺内未成熟的特异性T细胞克隆通过阴性选择去除（中央型清除），或直接清除外周循环系统内已成熟的特异性T细胞克隆来诱导和维持免疫耐受（周围型清除）。胸腺是T细胞发育、成熟的重要中枢免疫器官。当将供体抗原接种到受体胸腺内，使受体T细胞在分化成熟过程中接触到供体异基因抗原，同时清除外周循环的T淋巴细胞，当新T淋巴细胞移入外周循环后，将供体移植物抗原识别为自身抗原而不发生排斥反应，移植物长期存活。目前认为，胸腺内注入供体异基因抗原进行预处理是诱导免疫耐受的关键。中枢性耐受可通过供体抗原胸腺内直接注射诱导，但如没有持续的供体抗原通过这个途径供应，中枢性耐受只是暂时维持着。造血干细胞移植(HCT)诱导免疫耐受时，可持续地将供体抗原可供应给胸腺，使新产生的供体反应性胸腺细胞对供体抗原具有长期的负选择，是系统性地消除对供体的反应性克隆，从而长期维持耐受。Oluwole SF等［24］报道，在受体胸腺内注入供体脾细胞可诱导产生对供体的特异性耐受。有学者［25，26］研究表明，采用从供者的造血干细胞进行外周性输注，可以诱导免疫耐受状态的形成，可以降低急性细胞性排斥反应与慢性排斥反应的发生，停用免疫抑制治疗。
　　
　　使用单克隆和多克隆抗体制剂清除外周效应T细胞，减低受者免疫反应能力可获得周围性耐受。目前常用的单抗为抗CD3/TCR和抗CD4单抗。Knechtle等［27］在恒河猴肾移植前使用FN18CRM9 T细胞免疫毒素治疗受者一周，15只恒河猴中有8只移植肾存活大于100天，而未治疗组移植肾存活时间为5～9天。淋巴细胞清除在临床试验中也取得了较好的结果，可减少非特异性免疫抑制剂的使用，使维持性药物减到最低量［28～30］。但临床试验提示，淋巴细胞删除可以减轻缺血损伤造成免疫激活效应，减少介导急性移植物排斥反应的同种异型反应性T细胞，用少量的免疫抑制剂就可以控制排斥反应，这只是一种更接近免疫抑制的状态，并不意味着病人处于完全耐受状态。
　　
　　通过长期研究发现，接受异体或异种移植物一段时间后，受体体内出现供体细胞，移植物内出现受体细胞，这种供、受体细胞共同存在的现象称为嵌合现象。嵌合体可分为完全嵌合体和混合嵌合体。完全嵌合体建立需用去髓性处理的方法获得，而混合嵌合体可通过非去髓性处理方法获得。目前临床上倾向于通过建立混合嵌合体可诱导供者特异性耐受。Wekerle等［31］用非去髓性方法处理恒河猴，然后行同种异体肾移植同时行脾切除及供者骨髓移植，辅以术后1个月的CsA治疗，这些恒河猴可接受供者的移植皮肤而迅速排斥第三方移植皮肤，最长的移植肾存活时间自停止免疫抑制治疗起超过10年，且移植肾穿刺活检没有发现慢性排斥情况。Spitzer等［32］对1例多发性骨髓瘤伴有终末肾功能衰竭的患者，经非去髓性处理后，同时进行同一供者的骨髓移植和肾移植，术后73天停用所有免疫抑制剂，随访22个月未发生排斥反应，骨髓造血功能和移植肾功能正常。但有学者认为，微嵌合体状态的诱导和维持与受体的免疫状态密切相关，而微嵌合体状态的存在倾向于是移植物长期存活的结果，而不是导致移植物长期存活的原因［33］。
　　
　　总之，免疫耐受在许多动物试验和一些临床研究中取得了可喜的结果。目前面临的问题是如何诱导稳定而持久的免疫耐受，以及如何确定已经形成的免疫耐受。虽然移植免疫耐受诱导困难重重，但随着免疫学的发展，将对免疫耐受的机制有更为深入地了解，相信免疫耐受的诱导在不久的将来会获得成功，必将推动临床和基础器官移植不断向前发展。

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