肺移植免疫抑制剂应用研究进展

张 爽，张 倩，张相林

(1.北京大学药学院药事管理与临床药学系，北京 100191； 2.中日友好医院药学部，北京 100029)

肺移植起源于20世纪50年代，世界上首例肺移植患者仅存活18 d，死于肾衰竭和感染。在此后的约15年中，又进行了40多例肺、心肺移植，仅有9例患者存活时间>2周[1]。直到20世纪60年代环孢素A的问世，才有了肺移植长期成功的报道。随后，给药途径、监测方法和联合用药的改变，逐渐优化了免疫抑制治疗方案[2]。他克莫司、霉酚酸酯等新型免疫抑制剂的应用，也将免疫抑制剂的长期并发症如肾损伤、肿瘤等危害降至最低，使肺移植术后患者的生活质量和长期存活率得到显著改善。

1 诱导免疫

诱导治疗指在肺移植术前应用诱导剂，早期快速抑制T细胞增殖分化，迅速关闭免疫应答，从而降低术后急性排斥反应(acute rejection，AR)发生的风险。临床上应用的诱导剂主要分为3类，即传统诱导剂[抗胸腺细胞球蛋白(antithymocyte globulin，ATG)/抗淋巴细胞球蛋白(antilymphocyte globulin，ALG)]、白细胞介素2(IL-2)受体拮抗剂和抗CD-52单克隆抗体。根据国际心肺移植协会统计，已有>80%的移植患者接受了诱导治疗[3]。

1.1 传统诱导剂

多克隆抗体ATG是从动物(兔、马)血清中提取的，主要通过多种途径消除T细胞，从而间接清除细胞毒性T细胞。早期多项小型研究结果证实，ATG诱导治疗可以降低AR发生率[4-5]。但是，最近一项大型随机对照试验(randomized controlled trial，RCT)结果显示，单剂量ATG并未影响AR发生率、移植物失功和存活率[6]。随着多种新型单克隆抗体的出现及应用，传统诱导剂的优势并不突出，且因其不良反应严重，如输液反应、白细胞减少和免疫复合物介导的肾小球肾炎等，临床使用量也逐年减少。

1.2 IL-2受体拮抗剂

IL-2受体拮抗剂主要为达利珠单抗和巴利昔单抗，二者均为非耗竭型单克隆抗体，与活化T淋巴细胞上的IL-2受体的α亚基结合，从而抑制T细胞活化和增殖。(1)达利珠单抗属于人源型的单克隆抗体，虽然早期研究结果显示，接受达利珠单抗诱导的肺移植患者发生AR和闭塞性细支气管炎综合征(bronchitis obliterans syndrome，BOS)的概率明显低于接受ATG诱导治疗的肺移植患者[7]；但是，因不良反应等因素，该药已于2018年3月2日主动撤出市场。(2)巴利昔单抗属于嵌合型的单克隆抗体，其半衰期短于达利珠单抗(13 d vs. 20～40 d)，有效受体作用时间也缩短至达利珠单抗的1/4(30 d vs. 120 d)。巴利昔单抗的不良反应少，不会引起细胞死亡或者大量T细胞耗竭，也几乎很少发生输液反应，因此，其在临床上的应用越来越普遍。目前，巴利昔单抗已成为器官移植诱导治疗的一线药物，>70%的肺移植患者使用该药[8]。

1.3 阿仑单抗

阿仑单抗属于人源型单克隆抗体，能够识别T细胞、B细胞、自然杀伤细胞、单核细胞和巨噬细胞表面的CD52抗原，结合后诱导细胞凋亡，作用显著而持久。研究结果显示，阿仑单抗显著优于传统的诱导剂，能明显改善肾功能，移植1年后的感染率最低[9]。使用阿仑单抗和巴利昔单抗患者的平均生存期均长于未接受诱导治疗的患者，差异均有统计学意义(P=0.001)。5年内，使用阿仑单抗的患者发生BOS的概率更低[10]。与其他诱导方案相比，阿仑单抗具有降低维持免疫的作用，但最终结局并无太大改变。

诱导剂在肺移植患者中的应用越来越普遍，大量的证据表明，其与ACR的低发生率和总体生存率的提高有关[4-5，9，11]。但是，诱导治疗的价值依然存在争议，一些学者认为，诱导剂的使用应更加谨慎，尤其是感染风险高、有恶性并发症的患者。需要进一步的研究，以确定诱导治疗最佳的治疗选择和最有可能从中获益的患者群体。

2 维持免疫

维持免疫是预防排斥反应的终身性免疫治疗。患者一般在移植术后的稳定期开始联合应用几种不同作用机制的免疫抑制剂，使机体达到“免疫平衡”的状态。维持免疫抑制方案通常为三联疗法，即钙调磷酸酶抑制剂(calcineurin inhibitor，CNI)、抗代谢药和激素。目前，他克莫司已经逐渐替代环孢素A成为临床上应用最广泛的CNI，>93%的肺移植患者使用该药。霉酚酸也在逐渐取代硫唑嘌呤成为抗代谢类免疫抑制药一线用药，其使用率接近80%[8]。

2.1 CNI

2.1.1 环孢素A：环孢素A是最早发现的CNI类药物，于1971年从真菌中分离得到；1976年，经研究发现其可以有效抑制钙调磷酸酶，从而抑制T细胞的活化，产生免疫抑制作用；1983年，美国食品药品监督管理局(food and drug administration，FDA)批准其用于移植后的排斥反应。环孢素A的问世使实体器官移植发生了革命性的变化，使术后长期存活率和生活质量有了很大提高。但是，因为其高度亲脂性以及吸收依赖于胆汁酸，所以存在严重的个体内和个体间差异，尤其在肺纤维化和胰腺分泌障碍患者中更加明显[12]。机体内环孢素A低暴露量可以增加AR的发生风险，高浓度又会导致不良反应的发生。因此，进行血药浓度监测是目前有效的解决方法。一些研究结果显示，用药后2 h峰浓度(C2)更能体现环孢素A的药动学特点和全身暴露量[13-14]。临床上监测点不一，多主要监测给药前谷浓度(C0)，也有同时监测C0和C2。

2.1.2 他克莫司：他克莫司是日本藤泽公司于1984年从链霉菌属培养物中分离得到的大环内酯类新型免疫抑制剂，现已能全合成。与环孢素A一样，他克莫司本身也是一种抗菌药物，同时具有较强的免疫抑制特性，其抑制淋巴细胞的强度为环孢素A的10～100倍。因此，与环孢素A相比，他克莫司具有较好的免疫抑制作用以及较小的不良反应，目前已逐渐取代环孢素A成为CNI类一线药物[15]。由于治疗窗窄、个体差异大，临床应用期间必须对他克莫司进行定期的血药浓度监测。但是，目前尚未有规范的指南或共识来明确指导如何对肺移植术后患者进行有效的血药浓度监测，各肺移植中心也是仿照肝、肾移植经验逐渐摸索。研究结果显示，C0与他克莫司疗效和毒性有着直接的关系，但需要在准确的时间点抽血才能表达体内暴露量。移植术后需要根据C0调整给药剂量[16]。C0更容易获得，临床应用中多以监测C0来反应体内暴露量。

2.2 雷帕霉素抑制剂

2.2.1 西罗莫司：西罗莫司是一类大环内酯类抗菌药物，具有潜在的抗病毒、抗恶性肿瘤和免疫抑制作用。其通过与他克莫司结合蛋白-12(FKBP-12)结合形成复合物，再与哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target ofrapamycin，mTOR)结合，可阻断IL-2等诱发的免疫细胞蛋白质DNA的合成，抑制免疫细胞增殖，从而发挥抗免疫排斥作用[17]。早期研究结果显示，西罗莫司在肺移植术后重新使用时，与支气管吻合口愈合次数的增加有关，可导致早期死亡率升高[18]。一项西罗莫司与硫唑嘌呤的对比研究结果也显示，西罗莫司并没有降低术后1年内AR的发生率，这与心、肾移植中的结果也不一致[19]。因此，美国FDA给出警示：肺移植术后初期不应开始使用西罗莫司。我国临床上对雷帕霉素抑制剂的使用比较谨慎，移植术后3个月，不能耐受CNI的药品不良反应者，才考虑更换为西罗莫司。但最近一项研究严格筛选肺移植术后无严重并发症的患者，给予西罗莫司治疗(至少术后15 d)，结果显示，其与支气管吻合口裂开无关；因此，西罗莫司可能抑制了纤维细胞的动员和迁移、成纤维细胞的转变、伤口内的早期血管生成、纤维胶原和所需生长因子的产生以及局部愈合介质等过程，而这些过程恰好在术后14 d左右达到稳定水平[20]。

2.2.2 依维莫司：依维莫司与西罗莫司结构非常相似，仅仅引入了1个羟乙基，导致其生物半衰期减少50%(30 h vs. 62 h)，生物利用度提高(20% vs. 14%)，因而能更快地达到稳态。一项纳入213例患者的RCT研究结果显示，与硫唑嘌呤组比较，术后24个月，依维莫司组患者在死亡率、移植物失功和肺功能降低等方面得到了明显的改善，差异有统计学意义(P=0.046)；但依维莫司组患者不良反应发生较多，尤其是细菌性、真菌性肺炎[21]。依维莫司与霉酚酸的随机对照研究结果显示，两组患者BOS发生率的差异无统计学意义(P>0.05)；依维莫司组患者的排斥反应发生率更低，差异有统计学意义(P=0.02)；但依维莫司组患者的存活率更低，差异有统计学意义(84% vs. 76%，P=0.19)[22]。目前，使用mTOR抑制剂(西罗莫司、依维莫司)替代CNI类药物的研究有限，不推荐完全的替代治疗。在严重肾功能不全患者中，可以选择CNI至mTOR抑制剂的转换治疗[23]；而对于肺纤维化的移植患者，其吸收和生物利用度降低，需要更大剂量药物来维持有效的血药浓度。不管是CNI类代表药他克莫司还是mTOR抑制剂，均经肝药酶代谢，因此，肝功能受损患者或者与肝药酶CYP系统代谢的药物同时使用时，应密切监测血药浓度的变化。

2.3 抗代谢药

2.3.1 硫唑嘌呤：硫唑嘌呤是临床上第一个应用的抗增殖代谢药，其能抑制DNA、RNA和嘌呤核苷酸的合成，从而抑制T细胞和B细胞的增殖，但不良反应较大，主要可致骨髓抑制、白细胞减少和肝损伤等。最新的一项研究结果显示，硫唑嘌呤转换霉酚酸的序贯治疗组患者发生皮肤鳞状细胞癌的概率低于硫唑嘌呤组[24]。因此，对于一些高风险患者，应谨慎使用硫唑嘌呤。目前的肺移植术后免疫抑制方案中，硫唑嘌呤也逐渐被新型抗代谢免疫抑制药取代。

2.3.2 霉酚酸类药物：霉酚酸类药物是目前器官移植常用的抗代谢药，其主要活性物质为霉酚酸。霉酚酸为可逆的非竞争性次黄嘌呤单核苷酸脱氢酶抑制剂，能抑制淋巴细胞的增殖分化。霉酚酸酯是目前应用较多的一类前药，能在体内快速释放转化为霉酚酸而发挥作用。该类药物的主要不良反应为胃肠道反应，因此，也可选用霉酚酸钠(麦考酚钠)肠溶片，延迟霉酚酸的释放，有效地避免上消化道不良反应。霉酚酸酯有较高的生物利用度(70%～90%)和蛋白结合率(80%～97%)，约90%的霉酚酸在体内经酶代谢为无活性的7-O-葡醛酸苷。霉酚酸与环孢素A联合应用时的血药浓度低于其与他克莫司联合应用，临床用药时应给予重视。目前，依然认为通过调整药物剂量将霉酚酸的曲线下面积(AUC0→12 h)维持在30～60 mg/(h·L)范围内，可保证临床用药的安全性和有效性。有限采样法可在减少采血点的基础上，建立模型估算得到较为可靠的AUC。

2.4 糖皮质激素

在肺移植前、中、后都有糖皮质激素的参与，主要涉及泼尼松、泼尼松龙和甲泼尼龙。糖皮质激素主要起到抗炎和免疫抑制的作用。终末期肺病患者在移植前通常需要大剂量激素治疗，这样会明显增加吻合口的并发症。因此，术前长期应用糖皮质激素为肺移植的相对禁忌证。近年来，根据治疗经验，在术前1周将糖皮质激素降至15 mg/d，对术后吻合口没有明显影响，术后并发症也没有显著增加。因此，术前应用糖皮质激素不作为手术禁忌证[25]。由于长期服用糖皮质激素的不良反应较多，目前许多移植中心的研究方向转向为糖皮质激素撤除的免疫抑制方案研究。Shitrit等[26]首次报道了在肺移植患者中撤除糖皮质激素的临床试验。一项针对肺移植术后糖皮质激素使用情况的研究结果显示，仅2%的患者在1年后成功撤除糖皮质激素，远远低于其他器官移植[27]。目前，对于糖皮质激素撤出的风险和获益尚无定论。

3 抗排异治疗

虽然肺移植取得了长足的发展，但是较为突出的问题依然是移植免疫排斥反应导致的移植肺功能丧失，严重影响了肺移植患者的生活质量和生存期。排斥反应分为3类：急性细胞性排斥反应(acute cellular rejection，ACR)、抗体介导的排斥反应(antibody-mediated rejection，AMR)和慢性肺移植物失功(chronic lung allograft dysfunction，CLAD)。其中，ACR是发展为CLAD的危险因素，但很少引起死亡或者移植物失功。而AMR发展为CLAD的风险更高，因此也成为最近几年关注的焦点。

3.1 AMR

AMR是以移植肺功能障碍、组织病理学改变和产生供体特异性抗体为特征的临床综合征，其诊断依据有赖于组织病理学改变，治疗通常以清除抗体、阻止新型抗体的产生来保护移植肺。与ACR不同，AMR常与移植肺功能减退相关，最终导致器官衰竭。目前尚未确定最佳的治疗方案，通常以静脉注射免疫球蛋白、血浆置换和给予单克隆抗体为主。

3.1.1 利妥昔单抗：利妥昔单抗是对抗B细胞表面CD20分子的单克隆抗体，清除B细胞的作用长效且显著，可能抑制同种异体抗体的产生。但是，该药不能选择性作用于抗人类白细胞抗原抗体，所以效果有限。最新一项研究结果证实，对于部分移植术后患者，利妥昔单抗可抑制抗体介导的排斥反应，并且治疗有效[28]。

3.1.2 依库珠单抗：依库珠单抗作用于补体蛋白C5，从而抑制攻膜复合物的形成，主要用于AMR的急救治疗[29]。但该药价格较贵，于2018年9月5日在我国获批上市，用于肺移植患者的证据有限，仅限于个案报道，疗效尚不确定。

3.2 ACR

ACR是肺移植术后的常见问题，28%的成人肺移植患者在术后随访1年内发生过至少1次的AR[8]。肺移植术后AR的典型临床表现为呼吸困难、低热、肺门周围间质性浸润、缺氧和白细胞计数升高。ACR的一线治疗是糖皮质激素冲击治疗，进行3～5 d的甲泼尼龙(15 mg/kg)冲击治疗；然后恢复至基线糖皮质激素剂量或换为口服糖皮质激素(泼尼松0.5～1.0 mg/kg)；同时，还需优化维持免疫方案[30]。ACR的发生预示着同种异体排斥的增强以及长期预后的恶化。

3.3 CLAD

阿奇霉素是唯一被证实治疗CLAD有效的药物，其抗炎和免疫调节作用可以延缓CLAD进展，但并非所有患者均能获益[31]。研究结果证实，CLAD早期使用阿奇霉素可提高患者存活率[32]。总体而言，在怀疑CLAD或者第1秒用力呼气容积降低的情况下，应进行阿奇霉素治疗[33]。

免疫抑制剂雾化吸入给药可以使药物直接到达肺部发挥作用，减少全身不良反应(如肝肾功能不全)。最初的研究结果证实，吸入性环孢素A可以提高存活率和CLAD后的存活率[34]；但最近一项多中心RCT研究结果并未说明其可以改善死亡率、提高CLAD后的存活率[35]。因此，对于维持免疫之外的吸入性免疫抑制剂的疗效还存在争议。

4 小结

霉酚酸的发现和使用开启了实体器官移植时代。与肝、肾和心脏移植相比，肺移植起步较早，发展缓慢。虽然免疫抑制剂的应用能显著改善患者的生活质量和长期存活率，但是CLAD的发展仍是目前肺移植面临的一大困难。目前，临床上诱导剂的应用越来越普遍，但诱导治疗的疗效和危害有待证实。维持免疫方案基本遵循小剂量不同机制免疫抑制剂联合应用，长期应用依然存在慢性肾损伤等不良反应。对于排斥反应发生机制和发展进程的研究有很大进展，各种新型单抗的应用为治疗带来希望，但是价格昂贵，且需要更多大型RCT证实其应用是否获益。总之，肺移植处于发展阶段，需要通过更多的临床试验来证实治疗效果，改善术后长期结果。