排斥反应的免疫监测和防治

时间：2022-05-13 理论教育版权反馈

【摘要】：排斥反应的判断主要依靠症状和体征、移植物功能状态及实验室检测等综合指标。移植排斥反应的发生往往使这些因子水平升高。受体体内的各种抗HLA抗体情况可通过PRA的检测进行了解，以此来预测移植后发生排斥反应的概率。通常用免疫标记、免疫电泳等技术进行检测。交叉配型阳性，即使组织配型好，也不可进行移植，否则将会发生超急性排斥反应。

单元三　排斥反应的免疫监测和防治

一、排斥反应的免疫监测

排斥反应的判断主要依靠症状和体征、移植物功能状态及实验室检测等综合指标。移植物的功能状态需做生物化学、血液学指标测定。免疫监测在移植前检查受体体内免疫细胞和某些免疫分子的变化，对判断患者是否发生排斥反应有重要的参考意义。移植后对受者进行免疫监测，有助于排斥反应的早期诊断，以便及时采取措施，防止其发生和发展，同时，为移植效果观察，抑制排斥反应的治疗、疗程方案制定提供依据。

（一）细胞免疫和体液免疫的监测

1.细胞免疫水平的监测

（1）外周血T细胞及其亚群的测定：移植排斥反应主要由受体的T细胞介导，因此T细胞的监测在器官移植时起重要作用。用单克隆抗体免疫荧光法或者流式细胞仪测定T细胞及其亚群，在急性排斥反应时，外周血T细胞总数和CD4/CD8升高，可早于临床症状1～5天，进行抗排斥治疗可降低该比值。临床实验表明，其比值大于1.2时，预示着急性排斥反应即将发生；而其比值小于1.08时则感染的可能性很大（如巨细胞病毒感染时CD4/CD8会倒置）。若能进行动态监测，对感染和急性排斥的鉴别诊断有重要价值。

（2）杀伤细胞活性测定：移植后由于免疫抑制剂的应用，杀伤细胞的活性受抑制。试验时，供者的淋巴细胞经灭活作为刺激细胞，受者的淋巴细胞为反应细胞，两种细胞混合反应后观察刺激细胞被破坏的情况，通过检测NK细胞和CTL来判断，动态监测则意义更大。

（3）细胞因子测定：移植排斥反应的发生和多种细胞因子的参与密切相关，如IL－2、IL－1、IL－4、IL－6、IFN－γ等，这些因子的检测在器官移植排斥反应中及其重要。移植排斥反应的发生往往使这些因子水平升高。细胞因子与移植排斥的关系表现在细胞因子量的变化上，其基因多态性和受体急性排斥反应的发生有一定的关系。

（4）黏附分子检测：黏附分子可通过抗原呈递介导效应细胞和靶细胞的识别从而参与排斥反应的发生。黏附分子主要为血管细胞黏附分子－1（VCAM－1）和细胞间黏附分子（ICAM－1），目前ICAM－1在临床中应用较多。

（5）HLA抗体检测：抗供者HLA抗体的检测利用交叉配合试验检测患者血清中是否存在抗供者HLA的抗体，抗体的存在预示着排斥反应的可能性。

2.体液免疫水平的监测

（1）抗体水平检测：一些抗体的存在可导致针对移植物的免疫反应从而引发超急性排斥反应，使移植失败或降低移植物的存活率。相关抗体有ABO及其他血型、冷凝集素、HLA抗体、血管内皮细胞抗体、抗供体组织细胞抗体等。检测的方法可根据抗原的特异性，采取淋巴细胞毒试验、交叉配型等。群体反应性抗体（PRA）的检测在提高移植成功率方面优点更为明显。受体体内的各种抗HLA抗体情况可通过PRA的检测进行了解，以此来预测移植后发生排斥反应的概率。

（2）补体水平检测：移植物的抗原和受体抗体结合，使补体活化，补体的活化和急性排斥反应的发生有关。补体的降解产物C4d在移植排斥发生时变化最为明显。通常用免疫标记、免疫电泳等技术进行检测。

（二）排斥反应相关蛋白质的监测

C－反应蛋白（CRP）是第一个被认识的急性时相反应蛋白，不仅与炎症反应有关，而且同移植排斥的发生也密切相关，目前临床上主要是通过免疫比浊法来测定CRP。

在急性肾小管损伤患者的尿中检测出AST和β2微球蛋白（β2－M）量升高，β2－M可提示肾小管损伤。已知，α₁－微球蛋白是能较早反映肾功能损害的指标，尿α₁－微球蛋白和尿HCG与肾移植受者短期肾功能关系密切。因此尿微球蛋白是用于检测肾移植排斥反应的指标。

由于移植排斥反应涉及范围广泛、情况较为复杂，至今仍未找到最为合适的检测指标，探索建立起敏感特异的客观指标和检测方法，对预测和诊断排斥反应具有重要意义。

二、排斥反应的免疫防治

临床器官移植术的建立已有数十年的历史。从肾移植到心脏、肺脏、肝脏移植；从完整的器官移植到部分组织器官甚至是细胞的移植；从单一的器官移植到器官的联合移植。临床器官移植术经历了各种考验后，逐步走向成熟并被越来越多的人接受。临床上开展较多的移植有：肾脏移植、心脏移植、肺移植、肝脏移植、胰腺移植、皮肤移植、角膜移植、骨髓移植等。移植排斥反应是临床移植所面临的重要问题，有效地进行排斥反应的预防、治疗是移植成功的重要手段。

（一）供受体相容性的选择

大量的临床实验证明，器官移植的成败主要取决于供体和受体之间的组织相容性。因此，必须进行一系列的检测，以选择较为理想的供体。

1.超急性排斥相关因素的检查　人红细胞血型抗原是一种引起超急性排斥反应的重要抗原，所以供体的ABO、Rh血型抗原必须与受体相同，或者至少符合输血原则。而供体淋巴细胞和受体血清必须做交叉细胞毒试验，检测出受体血清中是否含有针对供体淋巴细胞的抗体，以防止超急性排斥反应的发生。

2.HLA配型　HLA等位基因的匹配程度是决定供体、受体之间组织是否相容的关键因素。不同HLA基因座位的产物对移植排斥的影响各异。在HLA配型时，主要进行HLA－A、HLA－B和HLA－DR三对位点的配型，只有供体与受体之间的HLA配型几乎相同时方可进行移植。中华造血干细胞捐献者的资料库统一采用DNA分型，至少对HLAA位点的58个等位基因、B位点的95个等位基因、DRB1位点的59个等位基因直接检测。供体和受体均需进行HLA型别鉴定，将个人资料输入计算机数据库中进行比对，找到符合条件者方可进行捐赠、移植。

3.次要组织相容性抗原型别鉴定　包括供体的性别选择和其他次要组织相容性抗原的分型。在MHC型别相符的情况下，雌性受体可能会排斥雄性供体的移植物，但同性别个体之间的移植一般不会发生排斥反应。在分子水平对次要组织相容性抗原进行分型，对选择骨髓移植供体具有肯定的意义。

4.交叉配型　可选用交叉细胞毒实验、流式细胞仪等方法进行。交叉配型阳性，即使组织配型好，也不可进行移植，否则将会发生超急性排斥反应。交叉配型阴性，即使组织配型差，仍可进行移植。为了避免组织相容性抗原配型中的遗漏，或由于某些同种异型间的差异，在进行HLA配型的同时，仍有必要进行交叉配型。

（二）移植物功能、性状选择

1.一般条件　①移植物本身必须是健康的细胞、组织或器官，在形态和功能上都没有异常发现。②供者无传染病（尤其是艾滋病和肝炎等）或相关感染、无代谢病和恶性肿瘤（原发性脑肿瘤除外），全身重要器官的功能正常。③供者与受者的年龄应相仿，尤其供者应小于受者；但在生命器官移植时，供者年龄最好在10～50岁之间。④供者器官与受者的大小应相接近，尤在进行心、肝、肺等器官原位移植时，供者与受者体重相差不能过于悬殊，否则就植入困难或者不适应。

2.移植物来源　选择健康志愿者，这样可以在移植前对双方较全面地进行检测和交叉配合试验，还可能有选择的余地。如果等待尸体器官，检测HLA的困难性增加，选择的机会也少。移植中心的建立可以解决许多难题。

3.移植物的预处理　不同组织器官的移植，其处理方法不尽相同。例如，小肠移植时，用树突状细胞和巨噬细胞单克隆抗体对小肠进行预处理或进行放射线照射，对肠系膜淋巴结免疫细胞的功能进行抑制，可提高移植物的存活率，有效地延长移植物的存活时间。

对移植细胞的预处理大多采用的是补体依赖的细胞毒实验，即选择针对过客细胞的单克隆抗体，在补体的作用下，特异性地清除过客细胞，将有助于减轻或防止HVGD的发生。

（三）受体的预处理

在受体符合相应器官移植适应证的前提下，除进行必要的组织配型或交叉配型外，对将接受器官移植的患者，于移植前应用一定剂量的免疫抑制剂、清除预存抗体和其他免疫抑制方法，抑制受体的免疫应答，提高移植的成功率。免疫抑制剂主要包括以下类型。

1.化学类免疫抑制剂　用于免疫抑制治疗的化学类免疫抑制剂大部分来源于抗肿瘤物，主要有抗代谢药和烷化剂两大类。

抗代谢药主要包括嘌呤、嘧啶的类似物及叶酸拮抗剂两大类。前者如硫唑嘌呤，主要通过抑制次黄嘌呤核苷的代谢，干扰DNA合成，减少T细胞的增殖，从而达到免疫抑制作用。后者如氨甲蝶呤，主要通过影响蛋白质的合成起作用。硫唑嘌呤对淋巴细胞有较强的选择性抑制作用，因此在器官移植方面应用较多。

常用的烷化剂包括环磷酰胺、氮芥、苯丁酸氮芥等。它们的主要作用是破坏DNA的结构，阻断DNA复制，从而导致细胞死亡，因此处于增殖期的细胞对烷化剂较为敏感。在烷化剂中，环磷酰胺的毒性相对较小，应用最为广泛，分裂速度快的B细胞比T细胞对其更加敏感，因此使用适当剂量的环磷酰胺可明显抑制抗体的产生，达到抑制免疫应答的作用。

2.激素　多种激素都可参与免疫应答的调节。糖皮质激素有明显的免疫抑制作用，对中性粒细胞、单核－巨噬细胞、T细胞、B细胞有较强的抑制作用。临床上广泛应用于抗炎和超敏反应疾病的治疗。

3.真菌代谢产物　真菌代谢产物主要有环孢素A和FK－506，临床上它们的应用极大地推动了器官移植的发展。环孢素A（Cyclosporine A，CsA）是从真菌培养液中分离出来的一种环形多肽，对T淋巴细胞活化和增殖的抑制作用有较高的选择性。FK－506也可选择地作用于T细胞，且作用比环孢素A强数十甚至百倍。FK－506与环孢素A联合使用具有明显的协同作用。

4.中草药类免疫抑制剂　某些中药有不同程度的免疫抑制作用，如雷公藤和冬虫夏草。实验表明，雷公藤能明显抑制免疫功能，延长移植物的存活时间，且毒副作用低。其作用机制与干扰T细胞的转化、抑制IL－2的分泌和IL－2R的表达有关。

三、临床常见的器官移植

临床器官的移植术的建立至今已有50多年的历史，从肾脏移植到心肺移植、肝脏移植；从完整的器官移植到部分组织器官甚至是细胞移植；从单一的器官移植到器官联合移植。器官移植逐步走向成熟并越来越多地被人们所接受，成为临床治疗不可逆器官的终末期衰竭性疾病的唯一手段。临床开展较多的移植有肾脏移植、肝脏移植、心脏移植、骨髓和干细胞移植，另外还有角膜移植、皮肤移植、胰腺移植等。

（一）肾脏移植

肾脏移植是临床开展最早、应用最多和效果最佳的一种器官移植。由于免疫抑制药物的不断更新和移植技术的不断提高，肾脏移植患者1年和5年的存活率，分别可达90%～95%和80%～90%，在HLA基因背景与供者相同或接近的患者，移植存活率甚至高达十几年或几十年。

1.配型检查　组织配型是肾脏移植前选择供者的重要手段，包括ABO血型配型、HLA配型和交叉配型。在同种肾脏移植中，HLA－DR座位对移植排斥最为重要，其次为HLA－B和HLA－A座位。倘若供体和受体间HLA配型好，则可减少免疫抑制剂的治疗需要量，减少感染等并发症的发生。由于复杂的HLA抗原系统，难以选择到完全匹配的肾脏。“可允许的不相容匹配法则”的提出，使供者的选择范围得以扩大。该法则规定的必需匹配位点，包括10个Ⅰ类和5个Ⅱ类HLA位点，其余的位点均为“可允许的不相容配型位点”。总之，在器官无选择的情况下，不强调HLA配型，但ABO血型最好相容，预存的细胞毒抗体必须阴性。

2.肾脏移植疗效的监测　肾脏移植中，急性、超急性排斥反应和慢性排斥反应均可出现。同时，由于免疫抑制剂的应用，也将影响移植物的存活和受者的健康。肾脏移植疗效的监测，主要依赖于受者免疫状态的检测。临床观测的指标包括：CD4和CD8的比值、T淋巴细胞总数、CD25、IL－2的检测，以帮助判断排斥反应的发生和评估免疫抑制剂治疗效果。

（二）心脏移植

心脏移植是治疗终末期心脏病的重要手段。世界范围内，约有300多个心脏中心进行心脏移植，1年和5年的存活率分别为80%和70%。心脏移植手术在国外发达国家已成为常规手术，我国心脏移植与国外相比，还有一定的差距，但普遍面临着供体紧缺问题，供体来源的局限性，是心脏移植的一个瓶颈。

1.配型检查　心脏移植与其他器官移植一样，都需要器官保护技术，处于缺血过程的时间越长，对器官的损伤越大，手术成功率越低。一般来说，缺血时间小于4h对心脏的损伤是有限的。因此，心脏的缺血保护就成了心脏移植急需解决的一个难题。心脏移植时，应进行ABO血型鉴定、HLA配型、淋巴细胞毒交叉配合试验、群体反应性抗体检测。器官移植的研究显示，ABO血型检测是避免急性排斥反应的首要条件。供体和受体之间HLA－Ⅰ类和HLA－Ⅱ类分子匹配则是移植器官长期存活的重要因素。

2.心脏移植效果的监测　除可根据患者的临床表现或移入器官功能指征作出判断外，对受者机体进行免疫监测有助于评估和预测排斥反应发生的情况。心脏移植免疫监测的指标包括外周血淋巴细胞总数、淋巴细胞转化能力、T细胞亚类分群及比值、CTL细胞毒作用、NK细胞介导的ADCC效应、细胞因子及受体的表达水平等。目前，HLA配型在多数心脏移植中心并不是必做项目，其意义尚存争议。

3.心脏移植的主要适应证　包括心肌病、终末期冠心病、难治性先心病和瓣膜病，以及依赖临时性心脏辅助装置的患者。

4.心脏移植术后排斥反应　监测的金标准是心内膜心肌活检。移植术后服用大量免疫抑制剂，加之心脏病患者术前机体抵抗力较差，术后感染概率高，以呼吸道、泌尿系、血源性感染为多。因此除预防用抗生素外，严格消毒隔离制度和加强病原学监测非常重要。

（三）骨髓及干细胞移植

骨髓和干细胞移植均是非实质性器官的移植，其中骨髓移植开展得较早，而干细胞移植，尤其造血干细胞的移植正日益受到临床工作者的重视。二者的目的都是为了采集和移植造血干细胞，种植到患者体内，维持其造血及免疫功能。

1.骨髓移植

骨髓移植是器官移植的一种，是将正常的骨髓由静脉输入患者体内，以取代病变骨髓的治疗方法，但骨髓移植需在麻醉的状态下采集骨髓750～1000mL，给供者带来了一定的痛苦和不便。

（1）用途：用以治疗造血功能异常、免疫功能缺陷、血液系统恶性肿瘤及其他一些恶性肿瘤。骨髓移植可以提高疗效、改善预后、延长生存期等。

（2）骨髓移植排斥反应：骨髓移植是器官移植中最独特的，移植的骨髓和受者之间，可同时存在两种移植排斥反应，即HVGR和GVHR。根据移植的骨髓来源不同，骨髓移植分为自体骨髓移植、同基因骨髓移植、同种异基因骨髓移植三种类型。自体骨髓移植患者，因无HLA基因的差异，不产生移植排斥反应，成功率可达100%。同基因骨髓移植的病例较少，但成功率很高。同种异基因骨髓移植较为多见，HVGR和GVHR均发生于异基因骨髓移植患者。

（3）骨髓移植配型与效果监测：为了提高移植成活率，应进行HLA、红细胞血型配型。GVHR可被视作移植成功的间接证据。骨髓移植实际上是造血干细胞移植，因此，骨髓中造血干细胞的质和量对移植的成败至关重要。

2.外周血或脐血干细胞移植

（1）干细胞来源　应使用药物提前3～4天进行供者外周血动员，促使骨髓中的造血干细胞释放到外周血，然后通过血细胞分离机获得大量造血干细胞用于移植，即外周血的干细胞移植。由于技术的进步，现在运用造血干细胞“动员”技术，只需采集分离50～200 mL外周血就可以获得足够多的造血干细胞。脐带血经CSF、IL－3等刺激动员后，脐带血CD3^＋、CD4^＋细胞的含量会高出外周血20倍，与其他来源的干细胞相比，免疫原性弱，来源广泛，获取方法简单，易于保存，备受临床工作者的青睐。

（2）造血干细胞移植的必要条件：①移植前的预处理，使受者能够接受外来的造血干细胞和减少本身肿瘤细胞的负荷；②受者和供者应有相匹配的人类白细胞抗原（HLA）系统，它存在于人类第六对染色体上，主要为HLA－A、HLA－B、HLA－C和HLA－DR位点，移植能否成功与HLA－DR位点关系密切；③要有一定量的造血干细胞。

（3）方法评价：自从发现造血干细胞可被动员到血液中来并可用血细胞分离机分离采集后，目前多数的移植都采用外周血造血干细胞移植的方法。与骨髓移植相比，它具有采集方便、移植后造血恢复快、供者不需麻醉、痛苦少、GVHR发生率和严重程度低等优点，供者易于接受，对供者的健康无任何影响。

（4）造血干细胞移植的基本步骤：①移植前预处理：使用超大剂量的放疗或化疗，最大限度地消灭体内残存的肿瘤细胞，同时抑制患者免疫系统，使供者造血细胞能够顺利植入。②来源选择：根据供者造血干细胞来源的不同，可采集供者外周血或脐带血干细胞作为移植的“种子”。③干细胞植入：将正常的造血干细胞通过患者静脉输入体内，造血干细胞能自动定居在患者骨髓内，利用造血干细胞具有不断自我复制和分化的能力来重建患者造血功能，通常需要1～2个月的时间，免疫功能的恢复需长达6个月～1年的时间。

（5）用途：造血干细胞移植可以治疗多种恶性血液病、非恶性难治性血液病、实体瘤、遗传性疾病、免疫缺陷病和重度急性放射病，并获得了较好的疗效。

（孙中文）

重点提示

1.器官移植的概念　将健康器官移植到特定部位，替换功能衰竭的组织和器官，以补偿机体所丧失的结构和生理功能。根据移植物的来源及其遗传背景不同，可将移植分为自体移植、同系移植、同种异体移植和异种移植。

2.移植排斥反应的实质　移植排斥反应的实质是一种免疫应答反应，引起该反应的最主要的移植抗原是人类白细胞抗原（HLA－Ⅰ、HLA－Ⅱ）。超急性排斥反应主要与体液免疫有关，急性排斥反应、慢性排斥反应主要与细胞免疫有关。

3.组织配型常用的方法和类型　通过组织配型进行供体和受者的选择，临床上常通过以PCR为基础的HLA分型和以细胞学为基础的交叉配型进行供体和受者的筛选，以提高移植物的存活率，很大程度上取决于供者与受者之间HLA型别相容的程度。

4.排斥反应的判断依据　主要依靠症状和体征、移植物功能状态及实验室检测等综合指标。移植物的功能状态需做生化、血液学指标测定。移植后通过对患者细胞免疫水平、体液免疫水平和C反应蛋白等相关蛋白的免疫监测，有助于尽早发现排斥反应的发生，以便及时采取措施。同时，通过对移植物的预处理和免疫抑制剂的应用，可以有效提高移植物的存活率。

5.供体和受体组织相容性的重要性　ABO血型检测是避免急性排斥反应的首要条件。供体和受体之间HLA－Ⅰ类和HLA－Ⅱ类分子匹配则是影响移植器官长期存活的重要因素。

6.排斥反应发生的类型　骨髓和干细胞移植均是非实质性器官的移植，可同时存在两种移植排斥反应，即HVGR和GVHR。器官移植常发生HVGR。

目标检测

一、单项选择题

1.HLA分型多采用（　　）。

A.混合淋巴细胞培养法　　B.凝集反应法

C.分子生物学方法　　　　D.酶联免疫吸附试验法

E.化学发光法

2.组织相容性抗原是（　　）。

A.同种异型抗原　　　　　B.隐蔽的自身抗原

C.有核细胞的表面抗原　　D.同种异体抗原

E.异种抗原