器官移植免疫抑制治疗策略

薛武军（西安交大医学院第一附属医院，陕西，西安 300020）

器官移植是终末期器官功能衰竭的有效治疗手段，受体免疫系统对器官移植的排斥反应是移植术后最主要的挑战。免疫抑制治疗是器官移植成功的基石，为预防排斥反应，受者在器官移植后必须接受免疫抑制剂的治疗。19世纪60～80年代，硫唑嘌呤的开发利用使器官移植取得了第1次突破性进展，为所有器官移植奠定了基础，从而被称为器官移植的硫唑嘌呤时代。随后环孢素的出现大幅度提高了器官移植的效果，从而进入了环孢素时代，使器官移植得到飞跃性发展，成为治疗终末期器官功能衰竭的成熟技术。由此可见，更为有效、安全的新型免疫抑制剂的不断推出和临床应用，对于器官移植的发展具有重要作用。

过去30年中，新型强效免疫抑制剂的不断推出和抗体诱导技术的应用已大大提高了器官移植受体的存活率，使器官移植后的近期急性排斥反应（AR）显著减少。肾移植后的短期存活率令人鼓舞，6个月内的AR已控制在10%以下，1年的人/肾存活率已经达到95%/90%以上。目前，免疫抑制治疗的主要问题已转向如何改善和提高移植器官与移植受者的长期存活。

在移植早期，要注重排斥反应和感染之间的平衡；而移植后期则要关注慢性排斥反应与免疫抑制剂长期用药后的心血管病变、恶性肿瘤、肝或肾功能异常的平衡等。慢性移植物肾病（CAN）或者慢性移植肾失功（CAD）是影响患者长期存活率的主要因素之一，而钙调磷酸酶抑制剂（CNI）被认为是一个参与此过程的重要非免疫因素［1］。近年来，CNI如环孢素A（CsA）和普乐可复（PRG）的长期应用所造成的肝肾毒性、移植肾血管病变和肝功能严重受损的问题引起了人们的广泛重视；另一方面，治疗药物监测和药物基因组学的研究进展和临床应用为个体化免疫抑制治疗提供了新的希望。

1 CNI对肾移植的影响和对策

20多年来，CNI的应用大幅度提高了肾脏移植的临床效果［2］。然而，自从CNI类药物应用以来，几乎所有使用该类免疫抑制剂的患者都可观察到肾毒性表现。肾移植受者应用CNI达到预防排斥反应的剂量，使患者的肾小球滤过率（GFR）减少15%～25%。持续应用CNI会导致CAN的发展，而CAN则是引起移植肾晚期失功的主要原因［3］。

CNI肾毒性发展的进一步证据来自于这类药物对非肾移植的器官移植受者肾功能的影响。Ojo等［4］报道了来自北美的登记资料，该研究共收集了69 000多例非肾脏的器官移植受者，肾功能不全的发生率随时间推移逐渐增加。在移植术后5年，7%～21%的移植受者发生慢性移植肾功能不全（GFR＜30 ml/min）。而肺移植和肠移植的患者由于接受了更大剂量的CNI类药物，肾功能衰竭的病例更多，这类肾功能衰竭的发病率每年是1%～1.5%。

CsA和他克莫司（FK506）均属CNI类药物，它们通过促使细胞外基质沉积、刺激移植物纤维化、慢性肾中毒等多种机制参与并加速CAN的发展［5-6］。针对CAN的免疫抑制治疗方法主要包括从环孢素转化为霉酚酸（MPA）、FK506或者在原有免疫抑制剂方案基础上加用硫唑嘌呤、MPA、FK506、雷帕霉素（Rapa）等，各种方案的报道效果不一。其中，将CsA或FK506转换为Rapa方案应用越来越多。欧洲一项有400余例患者参加的多中心临床试验显示，在停用CNI并以应用雷帕霉素为主的免疫抑制剂方案后，移植肾功能得到了持久的改善。移植术后36个月时，GFR值在雷帕霉素+Pred组中更好［7］。在新移植患者中直接应用雷帕霉素替代CNI药物作为维持治疗，或联合应用一种或2种免疫抑制剂维持治疗，也是一种避免CNI肾毒性的免疫抑制策略。国外也有多个报道证实了此种方案的有效性和可靠性。在一项扩大的随机临床试验中，比较了CsA + MMF + Pred组与雷帕霉素+霉酚酸酯（MMF）+ Pred组2年移植肾穿刺活检和肾功能结果，在符合条件的移植受者中，共有56例（87%）患者纳入研究。与血肌酐（SCr）组相比，雷帕霉素+ MMF + Pred组显示出SCr水平更低（119.34 μmol/L 比 104.31 μmol/L，P=0.008），GFR值更高，对术后1～36个月的GFR进行回归分析，雷帕霉素组呈现正向斜率，而CsA组呈现负向斜率。组织学分析发现，与CsA组相比，在雷帕霉素组穿刺活检标本中，Banff 0级（正常）的患者比例更高，而Banff评分高（Ⅱ/Ⅲ级）的患者比例更低。而在CsA组中患者CAN Banff评分高的主要原因是由于肾小管萎缩和肾间质纤维化评分增加。此外，在CsA治疗组，伴有Banff评分长期较高的患者中，与免疫/炎症损伤、纤维化、缺血和组织再生等已知信号通路相关的基因表达更多［8］。这些从临床实践和组织学上都证明了应用雷帕霉素的有效性和可靠性。但也有一些报道显示采用雷帕霉素组有较高的急性排斥发生率。

2 免疫抑制治疗的个体化用药

免疫抑制剂大多存在口服生物利用度低、药代动力学个体差异大、治疗指数低、有效血药浓度范围窄等缺陷，必须实施个体化用药，以确保药物治疗的安全性和有效性。

治疗药物监测（TDM）是实现药物治疗个体化的重要手段之一，通过测定患者生物样品中的药物或其代谢产物浓度，并应用各种药代动力学方法，设计最佳给药方案，从而达到用药安全、有效、经济的目标，是免疫抑制剂治疗中不可缺少的一部分。免疫抑制剂定量分析的方法主要有免疫分析法和高效液相色谱法（HPLC），其中免疫分析法包括荧光偏振免疫分析法（FPIA）、微粒子酶联免疫法（MEIA）、酶倍增免疫测定技术（EMIT）、酶联免疫吸附分析法（ELISA）等，MEIA和EMIT在临床应用最为广泛［9］。

药物的临床疗效常与药物暴露量密切相关，而描述药物暴露量的药代动力学参数是药时受试者工作特征曲线下面积（AUC）。理论上讲，TDM中的测定参数应该是AUC，但测定完整的AUC需要采集9个以上时间点的患者血样。因实际工作存在困难，通常选择AUC的替代参数，如稳态谷浓度（C0）、稳态峰浓度（Cmax）等，选择标准主要看替代参数与AUC的相关性［9］。多数免疫抑制剂的TDM选择C0时间点采样，主要原因是多数免疫抑制剂的C0与AUC相关性较好，而且在C0时间点采样也比较容易掌控，测定结果的波动也较小。口服CsA除了在C0采样外，还可以监测给药后2小时的采样，有报道认为因口服给药时CsA药代动力学个体差异主要发生在吸收相，服药后2小时的血药浓度（C2）与AUC的相关性比C0与AUC的相关性更好［10］。作为AUC监测的替代策略，有限采样法（LSS） 在免疫抑制剂的TDM中也有着广泛应用。该法是在传统药代动力学研究完整血样采集的前提下，通过多元线性回归建立含2～4个采血点的模型方程，只需测定有限点的血药浓度即可较准确估算AUC值，此方法主要用于MPA类药物浓度的监测。国内叶丽卡等［11］利用10例肾移植患者的血药浓度数据，拟合了3点预测MPA AUC的简化计算公式，即AUC0-12=7.591 + 11.014C0 +4.881C6 + 6.029C8，适用于CsA与MMF联合应用的中国肾移植受者的MPA治疗药物监测。

3 免疫抑制药物的基因多态性

近年来基因组学研究认为，药物代谢酶、转运体和药物作用靶点基因序列的不同是引起同一种药物相同剂量在不同个体间产生反应差异的主要原因。而药物基因组学就是利用分子生物学技术分析患者的遗传学特征，研究患者体内药物代谢特点，从而实现药物治疗的个体化，尤其在确定用药的初始剂量、改善患者预后等方面具有良好的实用价值。结合药物基因组学方法，进行免疫抑制剂治疗方案的设计和调整，已经成为免疫抑制剂个体化用药的重要研究内容。

目前的研究显示，免疫抑制药物相关的基因多态性表现在：对已知药物作用靶点多态性将改变药效，同时导致耐药，代谢酶多态性影响药物的代谢消除或代谢活化，转运蛋白多态性可影响药物的吸收（肠道）、分布（血脑屏障）、消除（肝胆管），从而影响药物有效浓度，结合蛋白多态性主要影响药物的转运和分布，所有这些“元素”的多态性最终都将影响免疫抑制药物的疗效并产生不良反应。目前研究较多的与临床免疫抑制剂密切相关的药物代谢酶是细胞色素酶P450、CYP3A4和CYP3A5以及ATP-结合-级联转运P蛋白（P-gP）［12-14］。通过CYP、MDR1等基因检测，可以优化CsA和FK506的给药方案。国内有研究表明，供体CYP3A5基因多态性与FK506浓度/剂量比明显相关，携带* 1等位基因的受者需用更高剂量的FK506才能达到目标血药浓度，证明供体CYP3A5基因多态性是影响肝移植术后患者FK506血药浓度的重要遗传因素［15］。还有研究分析了63例肾移植患者的 MDR1 exon12 C1236T、 exon 21 G2677T/A、 exon 26 C3435T的基因型，结合其口服FK506 12小时后血药浓度，判断两者是否存在关联。结果显示MDR1 C3435T基因多态性与FK506血药浓度相关性比值由小到大依次为野生纯合子＜杂合子＜突变性纯合子，由此研究人员认为，中国汉族肾移植患者稳定期MDR1 C3435T的多态性与FK506血药浓度的个体差异具有相关性［16］。MDR1基因多态性与CsA药代动力学相关性的研究结论目前尚有争议。免疫抑制剂药物基因组学研究需要通过大量实验对靶基因进行进一步筛选和组合，以便更科学合理地指导临床用药。

还有报道从药效学方面对免疫抑制剂的应用进行监测。比如分析人体外周血中活化T细胞核因子（NFAT）调控基因，如白细胞介素-2（IL-2）、γ-干扰素（IFN-γ）和粒细胞-巨噬细胞刺激因子（GM-CSF）的mRNA表达均值，来反映实体器官移植患者体内靶细胞水平的免疫抑制功能，进而间接提供一种可靠的量化指标用于评价CNI的应用剂量是否合适。

目前，在临床实体器官移植中免疫抑制治疗依旧处在经验治疗向个体化治疗转化的阶段，免疫抑制方案和药物剂量尚未能完全结合个体特性，这是导致临床免疫不足或免疫过度的重要原因，进而影响到患者长期存活率。因此，合理选择免疫抑制剂，并且应用治疗药物监测、药物基因组学、药效学等方法指导免疫抑制剂个体化合理用药，对于提高免疫抑制剂效果和长期存活率具有重要的意义。