移植排斥反应

免疫学反应

移植排斥反应（transplant rejection）是指受者进行同种异体组织或器官移植后，外来的组织或器官等移植物作为一种“异己成分”被受者免疫系统识别，后者发起针对移植物的攻击、破坏和清除的免疫学反应。排斥反应的发生机制主要包括细胞免疫和体液免疫两个方面。临床最常见的急性排斥反应主要由细胞免疫介导，而超急性排斥反应和慢性排斥反应主要由体液免疫介导。

概念

人体的免疫系统对各种致病因子有着非常完善的防御机制，能够对细菌、病毒、异物、异体组织、人造材料等“异己成分”进行攻击、破坏、清除，这种复杂的免疫学反应是人体非常重要的一种保护机制。移植排斥反应是影响移植物存活的主要因素之一。

移植排斥反应是非常复杂的免疫学现象，涉及细胞和抗体介导的多种免疫损伤机制，发生原因主要是受体和移植物的人类白细胞抗原HLA（human leucocyte antigen）不同。因此，供者与受者HLA的差异程度决定了排异反应的轻或重。除同卵双生外，二个个体具有完全相同的HLA 系统的组织配型几乎是不存在的，因此在供受者进行配型时，选择HLA配型尽可能地接近的供者，是减少异体组织、器官移植后移植排斥反应的关键。

发生机制

细胞介导的排斥反应

细胞免疫在急性排斥反应发生发展过程中起主导作用。移植物中供体的淋巴细胞和树突状细胞具有丰富的HLA-Ⅰ和Ⅱ类抗原，是诱发排斥反应的主要致敏原。在移植物植入受体后，随着移植物的血液循环重建，供者的HLA-Ⅰ和Ⅱ类抗原不可避免的暴露于受者的免疫系统，受者的免疫细胞识别外来抗原后，即可引发下述一系列免疫反应：

CD8+细胞毒性T细胞前体细胞与供者HLA-Ⅰ类抗原结合后活化增殖为成熟的细胞毒性T细胞，对移植物产生攻击效应；CD4+T辅助细胞识别供体HLA-Ⅱ类抗原，促使抗原递呈细胞释放IL-I，后者可促进T辅助细胞增殖和释放IL-2，IL-2可进一步促进T辅助细胞增殖并为细胞毒性T细胞的分化提供辅助信号；除了IL-2之外，TH细胞还能产生IL-4、IL-5、促进B 细胞分化并产生抗移植物的抗体，参与移植排斥；此外与迟发变态反应相伴随的血管损害、组织缺血以及巨噬细胞介导的破坏作用，也是移植物毁损的重要机制。

抗体介导的排斥反应

体液免疫也在移植排斥反应过程中发挥着重要作用，尤其在超急性排斥反应和慢性排斥反应发生发展过程中起着主导作用。

在移植前循环中已有HLA抗体存在的受者，接受器官移植手术后，循环抗体与移植物血管内皮表达的HLA分子结合，诱发Ⅱ型变态反应，引起血管内皮受损，导致导致血管壁的炎症、血栓形成和组织坏死。这种情况多见于多次妊娠、多次输血、人工透析或感染过某些与供者HLA有交叉反应的细菌或病毒的患者。

在原先并无致敏的个体中，随着T细胞介导的排斥反应的形成，可同时有抗HLA抗体形成，此抗体在移植后接受免疫抑制治疗的患者中对激发晚期急性排斥反应颇为重要。另外，免疫抑制药虽能在一定程度上抑制T细胞反应，但抗体仍在继续形成，并能过补体介导的细胞毒性效应、抗体介导的细胞毒性效应和抗原抗体免疫复合物形成等方式，引起移植物损害。

此外抗原抗体复合物可以激活补体，而补体在序列活化过程中所释放出的一些递质及水解片段可直接破坏移植物，而这些有一定大小体积的可溶性抗原一抗体复合物沉积在移植肾的肾小球基底膜上，与补体结合可造成移植肾损伤，这些过程都有补体的生成与消耗参与。在同种器官移植中，补体与缺血再灌注损伤以及急性体液性排斥反应之间的关系亦非常密切。

分类

同种异体移植中，排斥反应有两种基本类型：宿主抗移植物反应（HVGR）和移植物抗宿主反应。在实体器官移植中，主要为宿主抗移植物反应，移植物抗宿主病虽偶有报道，但总体发病率很低；在骨髓移植中，则以移植物抗宿主反应常见。

宿主抗移植物反应

受者对供者组织器官产生的排斥反应称为宿主抗移植物反应，根据移植物与宿主的组

织相容程度，以及受者的免疫状态，移植排斥反应主要表现为三种不同的类型。

超急性排斥反应：较为罕见，一般发生在移植后24小时内，出现坏死性血管炎表现，移植物功能丧失，受者常伴有全身症状。超急性排斥反应发生的基本原因是受者循环内存在针对供者HLA的抗体，常见于下列情况： ABO血型不符、由于多次妊娠或反复输血或既往曾做过某种同种移植等使受者体内存在抗HLA抗体、移植物保存或处理不当等其他原因。超急性排斥反应多见于肾移植，在肝移植非常罕见。在肾移植中，循环中的抗体可结合到移植肾的血管内皮细胞上，通过激活补体直接破坏靶细胞，或通过补体活化过程中产生的多种补体裂解片段，导致血小板聚集，中性粒细胞浸润并使凝血系统激活，最终导致严重的局部缺血及移植物坏死。超急性排斥反应一旦发生，无有效方法治疗，终将导致移植失败。因此，通过移植前ABO血型及HLA配型可筛除不合适的器官供体，以预防超急排斥的发生。

急性排斥反应：临床最常见的移植排斥反应类型，多见于移植后一周到几个月内，但移植多年以后亦可发生急性排斥反应。典型的急性排斥反应表现为发热、移植部位胀痛和移植器官功能减退等。病理特点是移植物实质和小血管壁上有以单个核细胞为主的细胞浸润、间质水肿与血管损害，后期在大动脉壁上有急性纤维素样炎症。急性排斥反应出现的早晚和反应的轻重与供受者HLA相容程度有直接关系，相容性高则反应发生晚、症状轻。大多数急性排斥反应可通过增加免疫抑制剂的用量而得到缓解。

慢性排斥反应：一般在器官移植后数月至数年发生，表现为进行性移植器官的功能减退直至丧失，主要病理特征是移植器官的毛细血管床内皮细胞增生，使动脉腔狭窄，并逐渐纤维化。慢性免疫性炎症是导致组织病理变化的主要原因。目前对于慢性排斥反应仍是以预防为主，一旦发生则缺乏理想的治疗措施。

移植物抗宿主反应

如果免疫攻击方向是由移植物针对宿主，即移植物中的免疫细胞对宿主的组织抗原产生免疫应答并引起组织损伤称为移植物抗宿主反应。移植物抗宿主反应主要见于骨髓移植术后，以及脾、胸腺移植时，以发热、皮疹、腹泻和肝损害为主要表现。根据病程不同，移植物抗宿主反应分为分为急性与慢性两型。急性型多见，多发生于移植后3个月以内，患者出现肝脾肿大、高热、皮疹和腹泻等症状。虽是可逆性变化，但死亡率较高；慢性型由急性型转来，患者呈现严重的免疫失调，表现为全身消瘦，多个器官损害，以皮肤和粘膜变化最突出，病人往往因严重感染或恶液质而死亡。

实体器官移植术后的移植物抗宿主反应非常少见，文献报道的移植物抗宿主反应的发生条件包括：宿主与移植物之间的组织相容性不合、移植物中必须含有足够数量的免疫细胞、宿主处于免疫无能或免疫功能严重缺损状态。

防治

由于人群中很难找到HLA完全一致的供受者，因此，除同卵双生的器官移植外，其他同种异体组织或器官移植都会发生排斥反应。而器官移植术的成败在很大程度上取决于移植排斥反应的防治，目前临床上主要从严格选择供者、抑制受者免疫应答、诱导移植耐受以及加强移植后的免疫监测等来防治移植排斥反应发生。

移植物和受者的预处理

移植物预处理

实质脏器移植时，尽可能清除移植物中过路细胞有助于减轻或防止移植排斥反应发生。同种骨髓移植中，为预防可能出现的移植物抗宿主反应，可对骨髓移植物进行预处理，其原理是基于清除骨髓移植物中的T细胞。但应用去除T细胞的异基因骨髓进行移植，可能发生的移植物抗白血病效应也随之消失，导致白血病复发率增高，从而影响患者的预后。

受者预处理

实质脏器移植中，供、受者间ABO血型不符可能导致强的移植排斥反应。某些情况下，为逾越ABO屏障而进行实质脏器移植，有必要对受者进行预处理。预处理方法包括：术前给受者输注供者特异性血小板、借助血浆置换术去除受者体内天然抗A或抗B凝集素、受者脾切除、免疫抑制疗法等。

抑制受者的免疫应答

如果不进行干预，同种移植术后一般都会发生排斥反应，故临床移植术成败在很大程度上有赖于对受者免疫应答的适度抑制。常用的抑制受者免疫应答的方法分为以下几类：

化学类免疫抑制药

糖皮质激素，代表药物：甲泼尼龙，强的松。作用机制：主要是抑制核转录因子KB的活性。糖皮质激素的免疫学作用主要表现在减少淋巴细胞产生细胞因子，影响T细胞激活和黏附，但在大剂量进行冲击治疗时，还可通过直接作用造成淋巴细胞溶解和凋亡，以达到快速有效地抑制免疫作用。不良反应：由于长期应用糖皮质激素可诱发和加重感染，或导致肾上腺皮质功能紊乱等，故在器官移植中，糖皮质激素与其他免疫抑制剂联合应用，能产生良好的协同作用。

细胞毒类药物，代表药物：硫唑嘌呤片，环磷酰胺。作用机制：抑制免疫器官中DNA、RNA及蛋白质合成，从而抑制淋巴细胞增殖反应。硫唑嘌呤是最早应用的一种免疫抑制药物。不良反应：硫唑嘌呤的主要不良反应为骨髓抑制和药物性肝炎。用药期间应监测全血计数和肝功能。

钙调蛋白抑制剂，代表药物：环孢素A，他克莫司。作用机制：抑制神经钙蛋白活性，从而抑制T淋巴细胞活化分泌白细胞介素2；同时也抑制T淋巴细胞的白细胞介素2受体的表达，从而有效地抑制T淋巴细胞的活化与增殖。不良反应：环孢素A的不良反应主要表现在心血管、肾脏和中枢神经系统，环孢素A对B淋巴细胞也有一定影响，不仅阻止B淋巴细胞的增生，还可以诱发和促进B淋巴细胞程序化死亡。长期应用也可引起脾脏淋巴细胞的减少，造成脾脏萎缩。

抑制细胞因子增殖反应药物，代表药物：雷帕霉素。作用机制：抑制由抗原及细胞因子白细胞介素2、白细胞介素4、白细胞介素6诱导的T细胞增殖和脂多糖诱导的B细胞增殖，肾毒性非常低，但有剂量依赖性，并且是可逆的。不良反应：可造成高胆固醇血症和高甘油三酯血症、感染、血液系统损害等不良反应。

干扰代谢药物代表药物，代表药物：霉酚酸酯，咪唑立宾。作用机制：竞争性抑制嘌呤合成系统中肌苷酸至鸟苷酸途径从而抑制核苷酸合成。不良反应：霉酚酸酯的不良反应主要为腹泻、白细胞减少及机会性感染。咪唑立宾主要不良反应有胃肠反应、血液系统障碍和过敏症状，偶见骨髓抑制和急性肾功能衰竭。咪唑立宾不在肝脏代谢，并证明没有明显的肝毒性，骨髓抑制也不明显，而免疫抑制效果与硫唑嘌呤相近，故被用作硫唑嘌呤的替代品。

FTY720可使外周血中的T、B淋巴细胞数减少，从而对移植物的攻击减弱。由于FTY720具有高度的细胞选择性，毒副作用低，避免了环孢素A过量所可能引起的肝、肾毒性。

目前已用于临床的生物制剂主要是某些抗免疫细胞膜抗原的抗体，如抗淋巴细胞球蛋白(ALG)、抗胸腺细胞球蛋白(ATG)、抗CD3、CD4、CD8单抗、抗高亲和力ID2R单抗、抗TCR单抗、抗黏附分子(1CAM-1、LAF-1)抗体等。这些抗体通过与相应膜抗原结合，借助补体依赖的细胞毒作用，分别清除体内T细胞或胸腺细胞。某些细胞因子与毒素组成的融合蛋白、抗细胞因子抗体、某些黏附分子与免疫球蛋白组成的融合蛋白(如CFLA-4-Ig)等也具有抗排斥作用。

某些中草药具有明显免疫调节或免疫抑制作用。国内文献已报道某些中药如冬虫夏草等可用于器官移植后排斥反应的治疗。

清除预存抗体

移植前进行血浆置换，可除去受者血液内预存的特异性抗体，以防止超急性排斥反应。

其他免疫抑制方法

临床应用脾切除、放射照射移植物或受者淋巴结、血浆置换、血浆淋巴细胞置换等技术防治排斥反应，均取得一定疗效。在骨髓移植中，为使受者完全丧失对骨髓移植物的免疫应答能力，术前常使用大剂量放射线照射或化学药物，以摧毁患者自身的造血组织。

移植后的免疫监测

在临床工作中，移植后的免疫监测极为重要。早期发现和诊断排斥反应，对于及时采取防治措施具有重要指导意义。

排斥反应的临床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。超急排斥很容易诊断，急性排斥和移植物抗宿主反应的临床表现较明显，慢性排斥多无典型临床表现。移植器官的功能测定根据移植物不同而异，多需做大量的生化测定和血液学指标，某些辅助检查例如B型超声和彩色多普勒等对了解移植器官的形态、血管通畅性和血流量等也有一定的帮助。免疫学监测是在排斥反应发生之前检查受者体内参与反应的免疫细胞及某些免疫分子的变化，对判断患者是否会出现排斥反应有重要的参考意义。

外周血T细胞计数

用单克隆抗体免疫荧光法或流式细胞仪可以测定T细胞及其亚群。在急性排斥的临床症状出现前1～5天，T细胞总数和CD4/CD8比值升高，巨细胞病毒感染时比值降低。一般认为当比值大于1.2时，预示急性排斥即将发生；比值小于1.08则感染的可能性很大。如果能进行动态监测，对急性排斥和感染的鉴别诊断会有重要价值。另外，淋巴细胞转化试验对测定T细胞总数和功能状态也有一定意义。

杀伤细胞活性测定

移植后因免疫抑制剂的应用，杀伤细胞的活性受抑制，但在急性排斥前会明显增高。取供者淋巴细胞灭活后作为刺激细胞，分离患者淋巴细胞作反应细胞，将两种细胞混合直接做CML，测得的结果是Tc细胞和NK细胞共同作用的结果；进行动态监测的意义更大一些。

血清 IL-2R测定

T细胞激活后可释出IL-2R，在急性排斥和病毒感染时IL-2R的血清含量升高，以巨细胞病毒感染时增高最明显。环孢霉素A 肾毒性的肾功能减退时血清肌酐值增高，而IL-2R明显降低。血清肌酐值和IL-2R同时增高对急性排斥的诊断有意义。但个体间血清IL-2R的含量差别显著，无公认的诊断标准，限制了它的临床的应用，动态测定可克服这一缺点。

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。

其他方法如血清补体测定等也有报道，但其意义不确切。必须指出，以上指标均有一定参考价值，但都存在特异性不强、灵敏度不高等问题。如何建立一套能指导临床器官移植的免疫学监测方法，是有待深入研究的重要课题。

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