2021年肾移植研究大盘点：来自中国的声音

罗子寰 孙启全

自1954年一对孪生姐妹完成世界首例活体供肾肾移植手术以来，肾移植已成为治疗终末期肾病最有效的途径，不仅可以延续患者生命，同时也极大地提高了患者的生活质量[1-2]。随着医疗技术与免疫抑制剂的不断迭代、更新，受者的近、中期生存率有了极大的提高，但移植肾的长期存活仍是困扰移植工作者的难题，每年有大量针对肾缺血-再灌注损伤（ischemia-reperfusion injury，IRI）、排斥反应、慢性移植肾失功、移植肾纤维化、新技术应用相关的临床与基础研究被发表[3-6]。现就2021年肾移植相关的基础与临床研究的前沿热点以及新型冠状病毒肺炎（新冠肺炎）疫情常态化下肾移植相关研究做一概述，本文所介绍的内容以中国研究团队发表的文献为主，更符合中国肾移植的国情与需要，以期为我国肾移植的诊疗提供新的思路和策略。同时本文所述部分内容也是2021年12月18日在广州顺利召开的第九届移植肾脏病岭南论坛会议议程中“中国肾移植学术的2021”的会议报道内容。

1 检索策略

为了解2021年肾移植相关研究文献发表的基本情况，我们进行了限定条件的文献检索，检索策略如下：利用Pubmed，时间统一限定为2021年1月1日至2021年12月31日； 通 过 检 索 词“kidney transplantation[MeSH Terms]OR renal transplantation[MeSH Terms]OR kidney transplantation[Title/Abstract]OR renal transplantation [Title/Abstract]”，检索出4344篇文献；在此检索结果上，利用“AND China[Affiliation]”得到中国团队发表的文献314篇文献，全年中国发表文献占比约7.2%。而进一步分析314篇文献，发现以中国为第一通讯单位发表的文献占比约91.4%，较去年的85.2%明显升高。同时，为避免较多遗漏，我们也扩大了检索范围，一些与移植相关的高水平文献报道也一并做了解读。

2 2021年中国肾移植研究进展

2.1 中国肾移植基础研究进展

免疫系统在排斥反应和感染中均发挥着关键的作用，但其相关机制尚未完全阐明。随着科技的发展，如单细胞测序技术、高通量测序技术、基因编辑技术、体内动态示踪技术等新型技术手段的突破和应用，特别是单细胞测序技术的发展为探究排斥反应和感染过程中复杂的调控网络机制提供了有效途径[7-8]。浙江大学医学院第一附属医院陈江华教授团队，利用小鼠肾移植排斥反应模型，分析术后7 d和15 d同种异体肾移植中CD45+白细胞的单细胞RNA测序数据，发现Ear2+巨噬细胞的增加可促进急性排斥反应向慢性排斥反应进展，揭示了急性排斥反应到慢性排斥反应过程中的免疫学特征[9]。但研究同时指出，由于人类活组织检查（活检）样本的大小有限，肾实质细胞的比例较大，缺乏对免疫细胞亚型的进一步分析，因此，未来研究仍需深入分析人肾脏活检中的免疫细胞学特征[9]。

微小核糖核酸（microRNA，miRNA，miR）被证实在肾移植排斥反应中起调节作用，因此，识别miRNA等生物标志物对肾移植排斥反应的精准诊断和分型对于积极干预和个体化治疗具有重要的临床意义。苏州大学附属第一医院黄玉华教授团队利用多组学特征建立了一个综合生物信息学模型，可用于肾移植排斥反应miRNA的检测，并成功筛选miR-145-5p、miR-155-5p和miR-23b-3p作为肾移植术后排斥反应诊断和分型的候选生物标志物，通过模型计算可进一步发现人类白细胞抗原（human leucocyte antigen，HLA）相关基因的调控机制、免疫信号通路和已识别的miRNA的关系，以便帮助理解肾移植排斥反应致病机制，但转化应用仍需要进一步的生物学和临床验证[10]。

BK病毒相关性肾病（BK virus-associated nephropathy，BKVAN）是一种由BK病毒感染或再激活导致的严重肾病，在肾移植受者中多发，一旦感染，可严重损害移植肾功能，甚至降低肾移植受者和移植肾的长期存活率[11-12]。因此，对肾移植受者的BK病毒进行有效监测，对于BKVAN的防治具有重要意义。当前，实时定量聚合酶链反应（polymerase chain reaction，PCR）技术广泛用于BK病毒的监测，但仍存在不足。上海交通大学生物医学工程学院沈峰教授团队自主研发了一种便携式集成数字PCR（portable integrated digital PCR，PI-dPCR）系统，可用于直接从原始尿液样本中定量分析BK病毒载量，该系统具有占地面积小、重量轻、易于操作、定量结果与商用数字PCR仪的结果吻合良好等优点。研究采用肾移植受者尿液样本验证该系统的灵敏度为1.00，特异度为1.00，且来自PI-dPCR系统的BK病毒载量的量化结果也与实时定量PCR结果吻合，完全符合临床标准定量方法[13]。研究认为PI-dPCR系统不仅为一些分散的实验室进行数字核酸定量提供了可行的解决方案，也为在疫情常态化时期新型冠状病毒等感染提供了一种便携式、有前景的检测工具[13]。

IRI仍然是肾移植中不可避免的主要挑战[14-15]。目前的研究旨在深入了解肾IRI的潜在机制并寻找关键基因作为潜在的治疗靶点。首都医科大学附属北京朝阳医院胡小鹏教授团队系统地从GEO数据库中筛选差异基因，进一步分析发现B细胞易位基因2（B-cell translocation gene，Btg2）、Rhob基因高表达的受者移植肾存活率较低，且与核因子（nuclear factor，NF）-κB信号传导有关。随后利用小鼠模型验证在肾IRI中Rhob仅在肾脏中上调，并且在肾IRI后12个月内Btg2、Rhob仍保持高于基线的表达水平，提示Btg2、Rhob有可能成为IRI治疗靶点[16]。现有研究发现miRNA参与肾IRI的发生发展过程，然而其作用靶点和机制尚不清楚。武汉大学人民医院吴雄飞教授团队在探讨miR-124在肾IRI中的作用及机制时，分别在细胞和动物模型层面证实miR-124促进HK-2细胞（肾小管上皮细胞）的增殖，并抑制其凋亡，同时过表达miR-124显著减轻了肾小管损伤和炎症反应，而沉默miR-124则加重基于IRI的肾小管损伤和炎症反应。进一步利用RNAhybrid 2.1和RNA structure软件找到miR-124的靶基因多聚二磷腺苷核糖聚合酶（poly adenosine-diphosphate-ribose polymerase，PARP）1，沉默miR-124后观察到PARP1表达增多，随后通过系列试验阐明了miR-124可通过抑制肿瘤坏死因子（tumor necrosis factor，TNF）-α/受体相互作用蛋白（receptor-interacting protein，RIP）1/RIP3途径负性调节PARP1以减轻IRI[17]。笔者所在团队在前期基础上，同样发现Toll样受体（Toll-like receptor，TLR）9敲除可减轻IRI后肾小管间质纤维化从而改善肾功能，并通过系列体内外实验，证实TLR9敲除通过减少炎症细胞尤其是以M2为主的巨噬细胞浸润，从而改善IRI后肾纤维化，而巨噬细胞的浸润在急性肾损伤向慢性肾病转变过程中起着关键作用，研究结果提示TLR9可能是IRI介导慢性肾病的一个潜在治疗靶点[18]。在此发现的基础上，我们进一步发现肾小管间质纤维化过程中，羟氯喹可以通过减少巨噬细胞特别是M2型巨噬细胞的肾内浸润，从而减轻炎症反应，但敲除TLR9后，羟氯喹减轻巨噬细胞浸润的作用被抑制，提示羟氯喹可能是一种用于治疗肾小管间质纤维化的新策略，其作用机制就是通过TLR9通路实现的[19]。利拉鲁肽是一种胰高血糖素样肽-1受体（glucagon-like peptide-1 receptor，GLP-1R）激动剂，已有报道其对心肌、肝脏和胃IRI有保护作用，但对肾IRI是否有保护作用尚不清楚。华中科技大学同济医学院附属同济医院陈刚教授团队利用小鼠IRI模型证实利拉鲁肽对小鼠肾IRI具有保护作用，且这种保护作用可能与抑制高迁移率族蛋白1（high-mobility group box 1，HMGB1）核易位和释放有关，部分依赖于GLP-1R通路[20]。因此，利拉鲁肽可能对临床预防和治疗器官IRI有作用。

免疫因素所诱发的抗体介导的排斥反应（antibody-mediated rejection，AMR）及T细胞介导的排斥反应（T cell-mediated rejection，TCMR）仍是导致移植肾失功，影响移植肾长期存活的最主要因素，因此，排斥反应的防治一直是研究的重点[21-22]。骨髓间充质干细胞（bone marrow mesenchymal stem cell，BMSC）来源的小细胞外囊泡（small extracellular vesicle，sEV）是抑制肾移植术后急性排斥反应的有效候选生物标志物，并且有报道称其可阻止树突状细胞（dendritic cell，DC）的成熟。然而，BMSC来源的sEV是否通过靶向DC减轻肾移植术后急性排斥反应尚不清楚。郑州大学第一附属医院丰贵文教授团队发现，sEV可通过将长链非编码RNA（long non-coding RNA，lncRNA）转移到DC减轻肾移植术后急性排斥反应，并筛选出sEV中负载的功能性lncRNA为Loc108349490。该研究团队发现在接受同种异体移植的大鼠中，Loc108349490缺乏削弱了sEV对急性排斥反应的治疗效果，进一步研究发现Loc108349490通过促进TLR4泛素化介导了sEV对DC成熟和迁移的抑制作用，从而减轻肾移植术后急性排斥反应[23]。东南大学附属中大医院陈恕求教授团队通过对致敏大鼠进行肾移植，建立AMR的动物模型，研究硼替佐米对AMR的影响，发现硼替佐米可降低血清供者特异性抗体（donor specific antibody，DSA）水平，减轻管周毛细血管和肾小球的炎症反应，管周毛细血管中C4d和IgG沉积减少，外周血和移植肾中B细胞和浆细胞数量减少。同时，硼替佐米增加了调节性T细胞（regulatory T cell，Treg）的数量，并显著降低了辅助性T细胞（helper T cell，Th）17的比例，随后经自噬相关基因（autophagy related gene，Atg）5小 干 扰 核 糖 核 酸（small interfering ribonucleic acid，siRNA）慢病毒处理后，硼替佐米缓解AMR的效果被逆转，Th17/Treg比例也被调节，表明硼替佐米可通过Atg5调节Th17/Treg比例从而减轻AMR[24]。笔者团队同样利用大鼠排斥反应模型，证实青蒿素可减少同种异体心脏移植中的T细胞和巨噬细胞等炎症细胞浸润，减轻心肌细胞损伤和细胞凋亡，从而延长同种异体心脏移植物的存活时间，为推进青蒿素在排斥反应中的应用提供了有力的支持证据[25]。

慢性移植肾肾病是导致远期移植肾失功的最主要原因，其主要病理学变化包括肾小球硬化、肾间质纤维化和肾小管萎缩，其中肾小管萎缩及肾间质纤维化是决定移植肾远期预后的关键因素[26-27]。研究已经证实内皮-间质转化是肾小管萎缩及肾间质纤维化的重要标志。自噬是一种由自噬相关蛋白调节的细胞内降解途径，在许多纤维化疾病中起着至关重要的作用。然而，自噬是否有助于缓解肾移植的纤维化，以及如何发生仍不清楚。南京医科大学第一附属医院谭若芸教授团队发现肾移植术后Atg16L表达增多，但与非慢性移植肾肾病患者相比，慢性移植肾肾病患者Atg16L表达下调，且与平滑肌肌动蛋白、纤维连接蛋白的表达呈负相关，与CD31的表达呈正相关。Atg16L基因敲除后人肾脏内皮细胞中NF-κB通路激活，并促进内皮-间质转化发生。研究者认为，Atg16L基因的敲除，特别是在内皮细胞中，可减少NF-κB的降解，并促进炎症细胞因子[白细胞介素（interleukin，IL）-1β、IL-6和TNF-α]的分泌，而促进内皮-间质转化的发生发展[28]。该团队进一步发现硼替佐米可通过增加NF-κB抑制蛋白α（NF-κB inhibitory protein α，IκBα） 的 稳 定 性， 抑 制TNF-α诱导的NF-κB信号通路激活，进而减缓上皮-间质转化进展[29]。

2.2 中国肾移植临床研究进展

单细胞测序技术不仅在基础研究中大放异彩，在临床研究同样有重大发现。上海交通大学医学院附属瑞金医院周佩军教授团队应用单细胞质谱流式技术（single-cell mass cytometry，CyTOF）对健康对照组和术后长期接受免疫抑制剂（他克莫司和西罗莫司）的肾移植受者的外周血单个核细胞进行检测，并观察服用免疫抑制剂的肾移植受者免疫细胞的免疫表型，发现他克莫司组CD8+CD57+衰老型T细胞比例较高，提示他克莫司有利于提高移植物的耐受性和功能稳定性。同时招募了一个由100例独立患者组成的验证队列，发现长期服用西罗莫司的患者肿瘤和感染的发生率降低。该研究揭示了他克莫司和西罗莫司长期应用对免疫系统的影响，有助于为长期个体化医疗提供合理和前瞻性的循证指导[30]。南方医科大学珠江医院刘丁教授团队利用CyTOF对5例肾移植受者在接受免疫抑制剂前后的外周血免疫细胞进行检测，发现受者接受免疫抑制剂治疗后，外周血中的免疫细胞亚群发生了重大变化，并对免疫抑制治疗前后外周血中的免疫细胞进行了分类，比较了主要免疫细胞类型和免疫细胞亚群所占比例的差异，为肾移植受者的评估和治疗策略提供了详细的免疫学参考[31]。在应用免疫抑制剂后，肾移植受者可以达到一种称为“accommodation”的状态，这意味着他们发生排斥反应和感染的风险很低，但其免疫学特征尚不明确。中南大学湘雅三医院明英姿教授团队通过单细胞转录组测序和流式细胞术分析处于accommodation状态的肾移植受者和健康对照组外周血T细胞、B细胞、髓样细胞和自然杀伤（natural killer，NK）细胞的亚群及其基因表达情况，发现肾移植受者的一个新的B细胞亚群（CD19+IGLC3lowIGKChighTCL1A-CD127+）显著低于健康对照组，且该B细胞亚群由于高表达CD127而显示出激活潜能，研究同时指出IL-32可能是诱导B细胞簇分化的关键细胞因子，但仍需进一步研究证实[32]。

排斥反应尤其是急性排斥反应仍然是肾移植术后影响受者及移植物存活率的重要因素，而早期发现、早期诊断及治疗几乎可以完全逆转急性排斥反应[33-34]。确诊排斥反应最好的办法是移植肾穿刺活检，但损伤较大，存在一定风险，患者的依从性较差，目前很多研究集中在探索新的排斥反应预警标志物。我们团队在前期基础上发现供者血浆线粒体DNA（donor plasma mitochondrial DNA，dmtDNA）水平与移植肾功能相关。进一步探究dmtDNA水平与急性排斥反应发生关系发现，急性排斥反应组的dmtDNA水平高于对照组，多因素logistic回归分析结果显示，dmtDNA水平与急性排斥反应相关，且AMR组dmtDNA水平高于TCMR组，AMR组dmtDNA受试者工作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲线下面积为0.910，提示dmtDNA是AMR的独立危险因素，dmtDNA水平可能是AMR的一个有效预测指标[35]。移植物功能延迟恢复（delayed graft function，DGF）是肾移植术后常见的并发症，目前没有准确的生物标志物用于DGF的早期预测，已有研究发现术中巨噬细胞移动抑制因子（macrophage migration inhibitory factor，MIF）的释放在保护肾脏方面起着关键作用，笔者团队进一步开展临床研究评估了受者血浆MIF和DGF之间的相关性，结果显示即刻、缓慢和DGF组术中MIF水平不同，结合受者血浆MIF水平和供者终末血清肌酐对DGF的预测效能最好，且受者血浆MIF与术后1个月的移植肾功能显著相关，提示MIF可为移植科医师提供一种早期、无创、准确的预测DGF的方法[36]。

慢性移植肾失功的防治仍是21世纪器官移植研究的一个焦点，尽管免疫抑制剂不断迭代、更新发展，但慢性活动性 AMR（chronic active AMR，caAMR）患者最终仍进展为移植肾衰竭，且当前尚无有效应对措施[37]。中山大学附属第一医院王长希教授团队开展的一项单臂临床研究中发现免疫抑制剂联合静脉注射BMSC可降低caAMR肾移植受者的DSA水平，且受者CD27-IgD-B细胞亚群显著减少，CD3+CD4+程序性细胞死亡蛋白（programmed cell death protein 1，PD-1）+淋巴细胞群增多，而TNF-α、CXC趋化因 子 配 体 （CXC chemokine ligand，CXCL）10、CC趋化因子配体（CC chemokine ligand，CCL）4、CCL11和调节激活正常T细胞表达和分泌的细胞因子（regulate upon activation normal T cell expressed and secreted，RANTES）等炎症介质表达呈下调趋势，提示免疫抑制剂联合静脉注射BMSC可以延缓移植物功能恶化，为caAMR的治疗提供了一种思路[38]。据报道，脾照射对肾移植术后早期严重急性AMR的抢救是有效的[39]，但其在caAMR中的作用尚不清楚。华中科技大学同济医学院附属同济医院陈刚教授团队分享的病例报告中首次描述了脾照射作为辅助治疗caAMR的临床经验，而受试者也获得了良好的临床获益[40]。PC3分泌微蛋白（PC3-secreted microprotein，PSMP）是一种新发现的趋化因子，有研究表明PSMP可通过与趋化因子受体2（CC chemokine receptor 2，CCR2）相互作用，促进炎症巨噬细胞的浸润和极化，导致肝纤维化，而利用PSMP中和抗体可以显著改善小鼠肝纤维化，表明PSMP在炎症相关疾病的发病机制中发挥关键作用[41]。天津市第一中心医院付迎欣教授团队探讨了PSMP在caAMR进展至慢性AMR（chronic AMR，cAMR）过程中的作用，发现caAMR患者PSMP表达水平与CD68+巨噬细胞浸润和内膜动脉炎显著相关，提示PSMP在巨噬细胞募集和促进内膜动脉炎中发挥了重要作用，导致同种异体移植物在caAMR进展过程中发生失功，表明PSMP可成为肾移植caAMR潜在的组织病理学诊断生物标志物和治疗靶点[42]。调节性B细胞（regulatory B cell，Breg）具有抑制性免疫功能，有助于抵抗AMR，但具体哪一种Breg扮演关键角色，目前尚无定论。郑州大学第一附属医院李金锋教授团队在探究Breg维持免疫耐受和预防AMR的亚型研究中，发现与稳定移植肾功能组相比，AMR组循环IL-10+Breg（而非Breg）水平显著降低，与循环Breg相比，循环IL-10+Breg水平降低与AMR呈正相关，表明提高循环中产生IL-10的Breg而不是Breg水平可抑制肾移植术后AMR的发生[43]。

供者短缺仍是我们面对的最大难题，有研究使用乙型肝炎表面抗原（hepatitis B surface antigen，HBsAg）阳性供者的肾脏。目前国内关于HBsAg阳性供者给HBsAg阴性受者的大样本报道较少，安全性如何仍存在较大争议。四川大学华西医院林涛教授团队通过分析了83例HBsAg阴性受者接受HBsAg阳性供者肾移植的数据，发现HBsAg阴性/乙型肝炎表面抗体（hepatitis B surface antibody，抗-HBs）阳性受者接受HBsAg阳性活体供肾具有良好的移植物和受者存活率，且无乙型肝炎病毒（hepatitis B virus，HBV）感染，而HBsAg阴性/抗-HBs阴性等待者接受HBsAg阳性活体供肾的益处应与HBV感染风险仔细权衡[44]。供者来源的人类细小病毒B19（human parvovirus B19，HPV-B19）感染很少报道，其在肾移植受者中的发生率尚不明确，同时供者是否需要常规筛查HPV-B19，以及是否可以接受HPV-B19 DNA血症患者的供肾也尚不清楚。浙江大学医学院第一附属医院彭文翰教授团队通过分析823例活体和1225例尸体供者数据，发现活体和尸体肾移植中供者来源性HPV-B19感染的发生率分别为0.4%和1.5%，认为在供者评估时，没有必要进行HPV-B19常规筛查，HPV-B19感染的供者肾脏也是可以接受的[45]。

2.3 新冠肺炎疫情下中国肾移植相关研究进展

自2019年12月以来，新冠肺炎大流行席卷全球，已造成2.5亿多人感染，约500万人死亡[46]。尽管我们采取了很多措施，但疫情仍未终止肆虐的脚步，给医疗领域尤其是移植领域的带来了巨大的影响，器官移植例数较往年显著减少，而移植受者作为免疫抑制状态下的易感人群也面临着更大的风险，但目前尚没有研究系统分析新冠肺炎给肾移植受者带来的负担。来自中国台湾的学者通过荟萃分析，共纳入59项研究，包括5956例受者，结果显示感染新冠肺炎的成人肾移植受者病死率、急性肾损伤发生率和肾脏替代治疗率均较高，且死亡风险与受者年龄成正比，临床医师需注意受者的危险因素分层、免疫抑制剂调整及抗病毒治疗[47]。在另一项纳入文献15篇，研究对象共265839名，其中1485例器官移植受者的荟萃分析报道同样认为器官移植受者新冠肺炎的严重程度和死亡风险比一般人群更高[48]。疫苗的出现为解决新冠肺炎疫情带来了一丝曙光，但研究显示有近77%的器官移植受访人群抵触接种新型冠状病毒疫苗[49]，最常见原因是担心肾移植状态不宜接种，其次是害怕疫苗的不良反应，医师的负面建议也影响着他们的决定。研究同时认为移植受者有必要接受更全面、更容易获得的关于疫苗接种的健康教育，并强调移植科医师在促进移植受者接受疫苗方面起到关键作用[49]。有研究显示，在新型冠状病毒疫苗接种的第1周和第4周检测抗体水平，尽管血液透析和肾移植受者产生体液免疫和细胞免疫应答的比例均低于健康对照组，但血液透析患者在第4周有所改善，接近健康对照组，肾移植受者也有所改善，但在4周内仍明显低于健康对照组，因此，对不同人群采取“一刀切”的疫苗接种方案并不适用于肾移植受者[50]。同时，在新冠肺炎疫情大流行期间，心理困扰在器官移植受者中普遍存在，患有抑郁、焦虑、失眠和创伤后应激障碍的受者生活质量一般较差，应及时开展心理疏导、健康教育和社区医疗服务，缓解器官移植受者的心理压力，提高其生活质量[51]。

3 小结与展望

自1972年以来，我国器官移植事业的发展进入第50个春秋，经过50年的发展，我国器官移植数量稳居世界第2位，并呈逐年递增趋势。但我们仍面临很多难题，最大的瓶颈仍然是器官来源短缺、供需严重不平衡，有效扩大供肾池、准确评估供肾质量及确保受者生存率仍是国内外器官移植领域的研究热点。微创技术的应用也成为了肾移植领域的研究热点，进展较快的是达芬奇手术技术在活体供肾获取和肾移植中的临床应用。建立一种技术简单、花费少、无创、集成、敏感性高分子监测体系，提供排斥反应预警信息仍是今后值得关注的一项重要的发展趋势。新冠肺炎疫情常态化时期，我们更要保持良好的心态，并坚信冬天一定会离去，犹如春天一定会到来。笔者更坚信，国内的移植工作者们坚持以解决临床实际问题出发，基于日新月异的技术手段，精诚协作的合作态度，多开展一些多中心的、高质量的移植相关临床研究，未来将有更多的中国声音出现在世界的移植舞台。