体液性排斥反应的发生机制

1938年，Gorer发现了小鼠的主要组织相容性复合物（MHC），并随后提出抗小鼠主要组织相容性抗原（H－2）的抗体是导致移植物排斥反应的因素。在此基础上，通过大规模的国际合作，研究者发现了人类白细胞抗原（HLA）。1969年，Patel和Terasaki发现，移植肾受者体内预存的供者特异性抗体（donor specific　antibody，DSA）可导致超急性排斥反应。1970年，Jeannet等在发生严重血管性排斥反应的肾移植受者血清内检测到重新产生的DSA。但是，多年来人们一直认为这些新产生的DSA只是T淋巴细胞活化的一种辅助标志，DSA的监测对临床没有指导意义。直到1993年，Feucht等发现补体C4被激活后的终末裂解产物C4d可特异性沉积于肾小管周毛细血管内皮（peritubular　capillary，PTC），并能影响临床预后，人们才意识到同种异型抗体除可以引起超急性排斥反应外，还与其他类型的移植物排斥反应的发生密切相关。2001年，第六届Banff移植病理会议正式将同种异型抗体介导的肾移植排斥反应的病理诊断补充入Banff国际分型标准。2003年，Halloran根据临床、病理和免疫学的发现，对同种异型抗体引起的排斥反应综合征进行了明确定义，抗体介导的体液性排斥反应理论才真正得到了重视。同年，Terasaki提出了器官移植的体液性排斥反应学说（humoral theory of transplantation），提出抗体是导致移植物损伤的直接原因，应该根据同种异型抗体的监测结果调整临床治疗方案。随后，2005年的第八届Banff会议又对体液性排斥反应的诊断标准进行了进一步的丰富和完善。

1．体液性排斥反应的分类　Colvin将抗体引起的移植物损伤进一步分为4种类型，即超急性排斥反应、急性排斥反应、慢性排斥反应和无临床症状的适应状态（accommodation）。当受者体内预存有针对移植肾抗原的特异性抗体时，高浓度的抗体可在几分钟到24h内结合于移植肾的血管内皮，引起一系列的反应，导致血管的广泛损伤、血液凝集和循环系统的堵塞，引起移植肾损害，此为超急性排斥反应（hyperacute rejection，HAR）。值得注意的是，有些抗体阳性者在肾移植后移植肾从未有过功能，称为初始无功能（primary nonfunction），又叫隐匿性的超急性排斥反应。急性体液性排斥反应（acute humoral rejection，AHR）通常在移植后前几周内发生，其临床症状往往与急性细胞性排斥反应相似，但更易导致急性移植肾功能丧失。近年来的研究表明，抗体介导的急性体液性排斥反应的发生率在0～8%，其1年内因急性体液性排斥反应导致移植肾功能丧失者达27%～40%。移植术后几年内仍可发生AHR，其诱因一般是免疫抑制剂的减量。AHR的病理表现多样，若仅根据组织学标准对其进行诊断容易导致误诊。

除参与超急性和急性排斥反应外，抗HLA抗体还参与慢性体液性排斥反应（chronic humoral rejection，CHR）或慢性移植肾肾病（chronic allograft nephropathy，CAN）的发生。新近研究表明，存在抗HLA抗体的受者，其移植失败率是抗HLA抗体阴性者的两倍。Lee等对139例肾移植患者随访8年，发现发生慢性排斥反应的29例患者在排斥反应发生前其抗HLA抗体均为阳性，提示抗HLA抗体对CHR具有预警作用。

2．B淋巴细胞的活化与抗体形成　机体的特异性体液免疫应答主要由B淋巴细胞介导。与T淋巴细胞相似，B淋巴细胞的活化也需要双信号。首先B淋巴细胞抗原受体（B cell receptor，BCR）特异性识别抗原，启动第一活化信号，此信号经由Igα／Igβ（CD79a／CD79b）传导入细胞内后，协同刺激分子产生的第二信号诱导细胞激活、增殖，并分化成浆细胞或记忆细胞。根据诱生抗体是否需要Th细胞的辅助，抗原分为胸腺依赖性抗原（thymus dependent　antigen，TD）和胸腺非依赖性抗原（thymus　independent antigen，TI）。绝大多数蛋白质为TD。

（1）胸腺依赖性抗原的识别（第一信号）：不同发育和分化阶段的B淋巴细胞的BCR中的膜型免疫球蛋白（membrane immunoglobulin，mIg）有不同的类别，不成熟B淋巴细胞为mIgM，成熟B淋巴细胞主要为mIgM和mIgD。BCR在B淋巴细胞激活中有两个相互关联的作用：第一，其mIg可变区与抗原特异结合，产生第一活化信号；第二，内化与其结合的抗原，并进行加工处理，抗原降解后产生的抗原肽与MHCⅡ类分子结合，被递呈给T淋巴细胞。

（2）T及B淋巴细胞的相互作用（第二信号）：经抗原刺激的初始T淋巴细胞被抗原提呈细胞（APC）“捕捉”后被特异性激活，活化的T淋巴细胞表面表达CD40配体（CD40L），并分泌细胞因子。随后，抗原特异性B淋巴细胞在抗原特异性的Th辅助下激活。Th细胞对B淋巴细胞的辅助方式有两种：Th细胞膜表面的CD40L与B淋巴细胞膜表面的CD40配接，由后者传递B淋巴细胞活化的第二信号，Th细胞通过细胞－细胞直接接触活化识别同一抗原的B淋巴细胞；Th细胞分泌细胞因子给其他抗原致敏的旁邻B淋巴细胞以辅助，称“旁邻辅助”。这些辅助的细胞因子主要是Th2型细胞因子，如白细胞介素4（IL－4）及IL－5等。此外，IL－10能够在体外促进B淋巴细胞的存活，并上调其主要组织相容性复合物MHCⅡ类分子的表达。

同时，B淋巴细胞也可作为APC细胞通过B淋巴细胞抗原受体（BCR）介导的胞吞体途径向T淋巴细胞提交第一信号，并通过表达B7分子提交第二信号，活化T淋巴细胞。B淋巴细胞抗原提呈效率比树突状细胞或巨噬细胞高10～100倍。

（3）B淋巴细胞的激活、增殖和终末分化：静息B淋巴细胞在抗原诱导下分化至分泌Ig的浆细胞，是一个复杂的过程，人为地将此过程分为活化、增殖及终末分化3个阶段，在三个阶段中均需要T淋巴细胞的辅助。在淋巴器官的生发中心内，绝大多数B淋巴细胞发生调亡，部分B淋巴细胞在抗原刺激和T淋巴细胞的辅助下继续发育分化，并发生抗原受体编辑、体细胞高频突变、抗原受体亲和力的成熟、Ig类别转换等变化，最终发育成分泌抗体的浆细胞，或成为记忆细胞，离开生发中心。

3．体液性排斥反应的启动与演变过程　供者的上皮细胞是同种异体抗体（包括移植前预存的抗体和移植后重新产生的抗体）作用的最初靶点。参与抗体介导的排斥反应的抗体称为供者特异性抗体（DSA）或反应性抗体（reactive antibody），包括抗HLA抗体、抗ABO血型抗原抗体、抗MHC－Ⅰ类链相关抗原A（MHC class－Ⅰchain related antigen A，MICA）；MHC－Ⅰ类链相关抗原B（MHC class－Ⅰchain related antigen B，MICB）抗体以及抗内皮细胞抗体等，这些抗体与内皮细胞上相应抗原结合形成抗原抗体复合物后，可通过4条不同的途径引起上皮细胞的损伤：通过经典途径激活补体系统直接损伤上皮细胞；可溶性补体片段的炎性趋化作用；吞噬细胞可通过表达的补体片段的受体与沉积于上皮细胞的补体片段结合，发挥补体的调理作用，杀伤沉积有补体片段的上皮细胞；补体非依赖的抗体介导的细胞毒性作用，如抗体依赖细胞介导的细胞毒性作用（antibody－dependent cell－mediated cytotoxicity，ADCC）。前3条途径都是补体依赖的，而肾小管周围毛细血管C4d（补体C4的终末裂解产物）沉积的发现是此假说的有力证据。内皮细胞损伤后可引起血小板的活化，血栓形成，内皮细胞及平滑肌细胞增生，以及体液和（或）细胞性的浸润，从而导致器官及组织的损伤。

超急性排斥反应是抗体介导的排斥反应的最典型范例，是由大量预先存在的同种异体抗体（如抗血型抗原A或B的抗体或者抗HLA抗体）结合于内皮细胞并活化补体系统，引起移植物内皮的一系列病理变化，促进血管内血栓形成。内皮细胞被活化而分泌von　Willebrand因子，引起血小板活化和聚集。补体的活化则导致内皮细胞的损伤和内皮下基底膜的暴露，继而活化血小板。这一系列的过程引发血栓形成和血管闭塞，最终导致移植器官的不可逆的缺血性损伤。

急性和慢性体液性排斥反应与超急性排斥反应不同，进行性的损伤－修复－损伤的病理过程可能是导致二者发生的主要原因。一些抗HLA抗体阳性的受者具有正常肾功能，其原因可能是移植器官对组织损伤有一定的修复补偿能力。但是，由于移植器官的修复能力是有限的，当修复不能补偿损伤，损伤－修复－损伤的循环被破坏时，移植器官最终会失去功能。

研究表明，抗体在早期和晚期急性排斥反应中都起着重要的作用，但在急性排斥反应发生过程中，体液免疫究竟占怎样的地位，还有待进一步研究。值得一提的是，目前对急性排斥反应的诊断标准有待商榷，例如白细胞在移植肾中的浸润常被认为是急性细胞性排斥反应（acute cell－mediated rejection，ACR）的病理表现，但如果这些浸润的细胞是抗体生成细胞，或是黏附了抗体从而执行细胞毒性作用的细胞，那么理应诊断为急性体液性排斥反应。在新近的一项研究中，研究人员分别检测了患者肾移植前后的抗HLA抗体，并将其与ACR和急性体液性排斥反应（AHR）的发生率进行了对比研究。结果发现，抗HLA抗体阳性的患者既有可能发生ACR，又有可能发生AHR，提示这些患者发生急性排斥反应的根本原因可能是抗体介导的体液性排斥反应。

有证据表明，在发生慢性排斥反应的移植器官中，存在血管动脉硬化，其形成原因可能是由抗HLA抗体引发的血管内皮细胞和平滑肌细胞增生而导致血管壁增厚；也可能是由于抗体和（或）淋巴细胞的组织浸润，从而导致的器官实质性损伤造成的。这个病变过程也遵循“从量变到质变”的原则，从内皮细胞损伤到潜在的病理改变出现的速度取决于3个因素，即同种异体抗体的浓度、移植器官的组织修复能力以及免疫抑制和其他支持治疗的方法和强度。