器官移植与免疫耐受

吴广延

【摘要】建立移植免疫耐受是维持移植器官长期存活的理想境界。目前，在应用的诱导移植免疫耐受的方案主要有：建立嵌合体；应用阻断共刺激通路的抗体；克隆清除；免疫抑制；免疫调节等。

【关键词】器官移植；免疫排斥；免疫耐受

【中图分类号】R392.4【文献标识码】A【文章编号】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。移植免疫耐受是指受者免疫系统对同种异型移植物的特异性无应答，但是对其他抗原的应答保持正常。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,免疫耐受的意义在于：①如获得移植免疫耐受，在器官临床移植中就可避免长期使用免疫抑制剂等药物，从而避免由其带来的副作用，如感染及肿瘤易感染性的增高；②免疫抑制不能避免慢性排斥的发生，长时间同种异体器官移植存活率不高；③减轻昂贵的经济负担，极大提高受者的生活质量。目前很多学者一直致力于研究耐受诱导机制和方法，现予以综述。

1诱导同种异型基因嵌合体诱导移植免疫耐受

通过长期研究发现，接受异体或异种移植物一段时间后，受者体内出现供体细胞，移植物内出现受者细胞，这种供、受者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，完全嵌合体和混合嵌合体均可以诱导供体特异性免疫耐受，但只有混合嵌合体可以在毒副作用较小的预处理条件下获得，更好地保护患者的免疫力。因此，诱导混合嵌合体的方案具有显而易见的应用优势，并得到了更为广泛深入的研究和应用。

1.1完全嵌合体建立的方法及其诱导移植免疫耐受的机制大剂量致死性全身照射和化疗去除受者所有造血细胞以最大限度破坏受者造血系统，后输入异基因骨髓细胞，使其在受者中彻底重建新的造血系统，形成去髓型完全嵌合体。此种移植供体细胞植入稳定可靠，但并发症多且危险性大，以增加肿瘤和感染移植物抗宿主病(graft versus host disease，GVHD)的发生率为代价，在动物实验可行，临床上则具有极大的危险性。其机制为：供者造血干细胞在受者体内发育为成熟淋巴细胞的过程中，经历阴性选择，针对受者同种异型抗原的淋巴细胞克隆被清除，故重建后的受者免疫系统对受者及供者组织抗原均产生免疫耐受。

1.2混合嵌合体建立的方法及其诱导移植免疫耐受的机制在持续应用低剂量的全身或淋巴组织照射，多克隆抗淋巴细胞血清，骨髓抑制剂如百消安，非特异性细胞毒药物如雷帕霉素、环磷酰胺，特异性抗淋巴细胞单抗，共刺激通路阻断剂等情况下。多次给受者输注供者骨髓细胞，既可建立混合嵌合体。其机制是：功能低下的受者免疫系统不能完全“消灭”移植物细胞，移植物中少量T细胞也不能引起移植物对宿主反应(graft versus host reaction，GVHR)，最终形成供、受者免疫细胞共存的混合嵌合状态。

2阻断共刺激激活途径诱导T细胞失能诱导移植免疫耐受

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失能。T细胞的激活必须接受专职抗原提呈细胞效 (antigen-presenting cell，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，即共刺激信号。另外，促进活化T细胞增殖的细胞因子对T细胞发挥免疫应也起着重要的作用，常见的细胞免疫细胞因子有：IL-2、IL-4、IL-12、IL-15、IL-21等，其中IL-2在移植免疫排斥反应中起着至关重要的作用。T细胞受到共刺激信号作用后可引起IL-2分泌和IL-2受体表达，并在IL-2作用下继续增殖和分化为效应T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及克隆失能状态，多数失能的T细胞易发生调亡而被清除，故通过阻断第二信号可诱导免疫耐受。重要的协同刺激分子有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。在同种异型移植时，Thl细胞通过分泌IL-2 IFN-(和TNF-β等炎症细胞因子，聚集单核/巨噬细胞等炎症性细胞，导致迟发型超敏反应性炎症损，而Th2产生的细胞因子(IL-4、IL-10等)则可拮抗Thl细胞活性并抑制CTL功能，从而促使免疫耐受的形成，因此，阻断Thl细胞及其所分泌细胞因子的效应，或增强Th2细胞及其所分泌细胞因子的效应，将有利于建立移植耐受。但是，由于细胞因子作用存在网络性，目前对于这种耐受诱导策略的应用前景尚存在争议。在实验中发现CTLA4-Ig的持续存在，还可以引起Thl细胞因子表达下降，Th2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。应用抗CD40L单抗可以阻断CD40/CD40L共刺激通路，可有效抑制对移植物的急性排斥反应，并延长移植物的存活期，另外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。

3应用供者抗原主动诱导移植免疫耐受

胸腺是T细胞发育、成熟的重要中枢免疫器官，T细胞在胸腺内经历阴性选择，TCR识别并结合自身抗原肽-MHC分子复合物，诱导自身反应性T细胞凋亡，从而形成自身耐受。当将供者抗原接种到受体胸腺内，使受者T细胞在分化成熟过程中接触到供者异基因抗原，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，将供者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，胸腺内注入供者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者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。造血干细胞移植诱导免疫耐受时，可持续地将供者抗原可供应给胸腺，使新产生的供者反应性胸腺细胞对供者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。

4诱生或过续调节性T细胞诱导移植免疫耐受

效应性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。调节性T细胞(regulatory T cell，Treg)(主要包括CD4+CD25+细胞、Trl细胞和Th3细胞等)是人体内重要的具有负性调节功能的细胞，这类细胞可以通过直接接触、分泌抑制性细胞因子等途径而抑制效应性T细胞活化、增殖和效应。探讨CD4+CD25+细胞在移植免疫中作用的实验依据为：①在小鼠骨髓移植模型中输入同种异型CD4+CD25-初始或效应性T细胞，一般会引起GVHD；若同时输入CD4+CD25+Treg和CD4+CD25-T细胞，可以明显推迟GVHD发生；②在T细胞缺陷小鼠进行实质器官移植时，同时输入CD4+CD25+Treg和同种异型反应性CD4+CD25-T初始T细胞，可阻断后者对次要或主要组织相容性抗原不匹配的皮肤移植排斥反应。应用Treg诱导移植耐受的方案为：在体外诱导Treg增殖、活化后输入受者体内，或采取一定措施在体内诱导Treg扩增。

5T细胞疫苗诱导移植免疫耐受

TCR可通过其特定的独特性表位相互识别，形成一个“抑制-活化”的调节网络，从而在维持自身耐受中发挥重要作用。在体外利用供者抗原刺激，激活受者特异性T细胞克隆并扩增。应用这种移植抗原特异性T细胞作为疫苗接种，可诱导机体产生针对移植物的免疫耐受。起机制是：降低受者体内同种抗原特异性T细胞的应答能力；促进受者B细胞产生抗TCR特异性抗体；上调受者体内抗TCR独特性的T细胞。

6展望

目前异基因移植面临的最大问题是严重的移植排斥反应和移植后长期大剂量的免疫抑制剂应用引起的一系列严重后果，诱导受者对供者器官特异性免疫耐受是解决排斥反应最理想的措施。真正意义上的完全性免疫耐受包括：(1)受体没有抗供体的特异性抗体和相关细胞因子；(2)在移植物中没有受者破坏性淋巴细胞浸润的迹象；(3)移植物中没有抗受者反应的指标。从最初的移植开始，一直在寻找诱导免疫耐受的方法，并偶然在散发病例中发现免疫耐受，但是到目前为止，上述诱导免疫同种异体移植耐受的策略，多数还处于实验研究阶段。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。

参考文献

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(收稿日期：2009.02.10)