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[科技前沿] 2018 ATC器官移植前沿热点及新进展概述

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发表于 2019-6-23 10:25:15 | 显示全部楼层 |阅读模式
2018 ATC器官移植前沿热点及新进展概述
作者:王祥慧
作者单位:上海交通大学医学院附属瑞金医院肾脏移植中心
来源:《器官移植》 2019年1月 第10卷第1期

  2018年美国移植年会(American Transplant Congress,ATC)于6月2日至6日在美国西雅图举行,来自全球4 500余名移植领域相关专家、学者及专业技术人员参会,5日的学术会议展示了移植临床、应用基础研究及转化医学的新思路、新技术、新方法与进展,ATC并不聚焦一个主题,而涉及移植相关的各个领域,使多方受益。本文就本次会议器官移植领域(重点是肾脏移植),国际前沿热点及新进展作一概述。

1 临床免疫耐受


  临床免疫耐受已从梦想成为现实,多个移植中心已展开临床免疫耐受研究,诱导临床免疫耐受方案正在逐渐优化,适应对象从活体人类白细胞抗原(human leukocyte antigen,HLA)匹配扩展到心脏死亡器官捐献(donation after cardiac death,DCD)及HLA不匹配供肾。减少临床免疫耐受诱导过程中严重的并发症,如各种感染、急性肾损伤(acute kidney injury,AKI)以及移植物抗宿主疾病(graft-versus-host disease,GVHD),提高持久完全的混合嵌合率,是未来临床免疫耐受方案需要改进的重要环节。


  目前美国肾移植临床免疫耐受研究十分活跃的3个移植中心[美国西北大学(Northwestern University)、斯坦福大学(Stanford University)、麻省总医院(Massachusetts General Hospital,MGH)],在本次大会上分别作了临床免疫耐受的相关报告,受到该领域应用基础研究者及移植临床医师的重点关注。
  比较这些移植中心应用诱导临床免疫耐受方案,虽然不尽相同,但殊途同归,能达到同样目的。这些移植中心相似的诱导临床免疫耐受的方法包括肾脏移植+供者造血干细胞(hematopoietic stem cell,HSC)输注。混合嵌合(mixed chimerism)是达到移植器官成功耐受的关键,为确保植入干细胞不发生排斥,稳定嵌合,采用的策略包括:(1)应用多克隆抗体如兔抗人胸腺细胞免疫球蛋白(antithymocyte globulin,ATG),单克隆抗体如利妥昔单抗(rituximab)、抗CD2单抗、共刺激信号阻断剂贝拉西普;(2)免疫抑制剂,包括钙神经蛋白抑制剂(calcineurin inhibitors,CNI)、麦考酚酸(mycophenolic acid,MPA)类药物、肾上腺皮质激素(激素)、环磷酰胺(cyclophosphamide,CTX);(3)全身照射(total body irradiation, TBI)或全淋巴照射(total lymphoid irradiation,TLI),包括清髓性和非清髓性照射预处理(myeloablative preconditioning and non myeloablative preconditioning)。混合嵌合涉及到2类完全不同的免疫系统“相互接受”和“共存”,通过相互彼此“教育”过程,获得移植物耐受。


  Busque报道了美国Stanford University肾脏移植临床免疫耐受诱导方案,包括HLA匹配的肾移植受者(2005年开始,29例)及HLA不匹配的肾移植受者(1个单倍体相同,2010年开始,18例)。
  HLA匹配的肾移植受者,围手术期处理方案包括:ATG×5 d(d 0、1、2、3、4),TLI 120 cGy×10次(d 1、2、3、4、5、6、7、8、9、10),供者CD34+细胞(> 4×10^6/kg)静脉输注(d 11),供者CD3+细胞(1.0×10^6/kg)静脉输注(d 11),CNI口服(d 1~180),吗替麦考酚酯(mycophenolate mofetil,MMF)口服(d 11~60)。
  HLA不匹配的肾移植受者围手术期处理方案(其他相同),区别在于:供者CD34+细胞和CD3+细胞静脉输注剂量增加;CNI口服延续至肾移植后15个月;MMF口服延续至肾移植后12个月。


  Kawai等报道了美国MGH肾脏移植临床免疫耐受方案(肾移植+供者骨髓移植),移植前:胸腺照射7 Gy(-1 d),抗CD2单克隆抗体静脉输注(-2 d, -1 d, d 0, d 1),利妥昔单抗静脉输注(-7 d, -2 d,d 5, d 12),CTX(-5 d, -4 d)。移植后:CNI口服至肾移植后9个月。


  Leventhal报道了美国Northwestern University肾移植(活体非亲属及活体亲属)临床免疫耐受方案。肾移植前2周对供者HSC“动员、收集、预处理、冷藏备用”(-14 d),氟达拉滨(fludarabine)应用30 mg/kg(-5 d, -4 d, d 3),CTX 50 mg/kg移植前(-3 d)及移植后第3日应用,TBI 200 cGy(-1 d, d 0)。促植入细胞(facilitating cells,FCRx)输注(冷藏保存,d 1),他克莫司(tacrolimus,FK506)移植前2日至移植后14个月撤除(-2 d~14个月),FK506血药谷浓度(C0)6~12 ng/mL(移植后3 d止),C0≤3 ng/mL(3 d~14个月),MMF移植前2日至移植后12个月撤除(-2 d~12个月)。
  Northwestern University诱导临床免疫耐受方案核心技术是FCRx细胞的输入,其功能特性包括CD8+、aβ/γδTCR-、具有促进供者HSC归巢及嵌合、有助于移植物植入、诱导免疫耐受、预防GVHD发生。
  Leventhal在本次ATC上同时报道了37例(16例活体非亲属及21例活体亲属供肾)HLA不匹配活体肾移植诱导临床免疫耐受2期临床试验(IDE13947)9年随访结果(11~105个月),受者年龄为18~65岁,36例受者至少随访1年,最长近9年,1例随访未满1年,其中2例为再次肾移植。维持性免疫抑制剂为FK506+MMF。如果出现嵌合表现,移植肾功能和移植肾病理显示正常,则免疫抑制剂减量,在移植后12个月完全撤除。结果显示在36例受者中,34例移植后1个月外周血出现混合嵌合,显示植入成功;26例受者持续经久混合嵌合,免疫抑制剂全部撤除(1~88个月),所有持续经久混合嵌合的受者撤除免疫抑制剂后依然稳定,无排斥反应,无新生供体特异性抗体(de novo donor specific antibody,dnDSA),并保持抗感染免疫应答。8例受者出现短暂嵌合,应用低剂量免疫抑制剂,移植肾功能依然稳定。在不良反应及并发症方面,有2例受者发生GVHD:其中1例1~2级GVHD,应用激素冲击治疗成功;另1例2~3级GVHD合并巨细胞病毒(cytomegalovirus,CMV)感染,在移植后11个月死亡。2例受者发生移植肾失功,1例与感染相关,1例于移植后4.5年死于肺癌(吸烟 > 100包/年)。随访105个月总体移植受者存活率94.4%,死亡删除的移植肾存活率为94.1%。研究者结论性意见,应用FCRx活体肾移植诱导免疫耐受的策略,可导致高度的持续经久混合嵌合及免疫耐受,伴有很低水平的GVHD发生率(5.5%)。


  比较本次ATC这3家移植中心报道的临床免疫耐受应用方案,综合其长期的效果显示:
  Northwestern University方案(核心技术FCRx细胞的输入),使HLA不匹配的肾移植受者中有更多受者(26例,72%)出现持续经久的混合嵌合,较长时间(1~9年)完全撤除免疫抑制剂。
  Stanford University方案仅使HLA完全匹配的7例患者(24 %)出现完全嵌合以及18例(62%)成功撤除免疫抑制剂,随访时间1~8年;而HLA不匹配的18例肾移植受者应用临床免疫耐受诱导方案无1例出现持久的完全混合嵌合,所有患者均未全部撤除免疫抑制剂。
  MGH方案,仅使HLA不匹配的4例受者(40%)完全撤除免疫抑制剂,随访时间为5~14年,有10例受者出现短暂混合嵌合,无1例出现完全持久的混合嵌合。

2 供体特异性抗体和抗体介导的排斥反应


  抗体介导的排斥反应(antibody-mediated rejection,AMR)是影响移植肾失功的主要因素,已经成为国际移植界共识,而供体特异性抗体(donor specific antibody,DSA)是AMR发生、发展的重要危险因素,探索有效防治方法及深入机制研究十分重要。
  综观本次ATC提供的信息表明,移植临床面临复杂的DSA及AMR不同个体,迫切需要针对个体的病理生理、临床表现及DSA特异性和基因表型来制定治疗策略,使用现代新技术细化DSA及AMR的风险分层和区别异质性不同的患者,区别性精准防治,这些是改善预后的重要环节。新的药物和优化治疗方案有助于改善AMR的临床防治和预后,基于移植免疫的复杂调控机制,多靶点联合治疗可提高疗效。
  综观本次ATC报道,至今美国食品与药品监督管理局(Food and Drug Administration,FDA)尚无批准用于AMR治疗的药物,许多研究报道显示移植受者移植前预存DSA(pre-existing DSA)移植器官长期存活及预后明显优于移植后dnDSA移植器官。进一步验证了既往Aubert等报道的国际多中心研究8年的结论,该项研究结果支持对预存DSA或高致敏患者预处理后进行移植,鼓励对有dnDSA风险的患者进行监测,并避免免疫抑制剂最小化策略。


2.1 DSA风险评估及移植肾失功预测因素


  DSA及AMR患者具有高度异质性,导致防治效果不一,并非所有出现DSA患者预后均不佳,根据DSA风险分层及不同患者亚型分类,可优化、精准预示移植肾失功风险,对防治AMR有重要临床价值。
  综观本次ATC报道,显示具有较大风险的DSA,即更容易导致AMR或移植肾失功的因素包括:
  (1)DSA平均荧光强度值(mean fluorescence intensity,MFI)≥3 000,MFI上升 > 30%,动态上升变化的MFI有更大临床意义。
  (2)移植后dnDSA,且是HLA Ⅱ类抗体。
  (3)BK病毒(BK virus,BKV)/CMV感染引起的dnDSA。
  (4)DSA合并移植肾穿刺活组织检查(活检)提示有亚临床排斥反应或细胞性排斥反应。
  (5)HLA Ⅱ类抗体IgG的亚型是IgG2和IgG3型则与肾移植受者长期不良预后相关,如存在多种HLA Ⅱ类DSA IgG亚型,且IgG亚型(1~4型)均为阳性的受者,预后最差,移植物存活率最低。
  (6)对DSA IgG Fc段结构与功能的深入研究并了解与AMR发生的关系及风险是该领域新的研究动向。DSA IgG Fc段无或很低唾液酸化,移植肾功能将预后不佳,肾微血管炎症及肾间质纤维化和肾小管萎缩(interstitial fibrosis and tubular atrophy,IF/TA)评分更高,AMR发生率更高,移植肾失功率更高。DSA IgG Fc段r受体(FcgR)基因多态和移植预后有关,如果显示是3A型即FcgR3A(rs396991),则增加了HLA Ⅱ类DSA发展的风险,AMR易感风险显著增加。
  (7)HLA基因配型,现在更重视HLA基因表位(epitope)错配,HLA表位供、受体错配越多,预示DSA生成风险越大,尤其是HLA Ⅱ类基因表位的错配更有临床意义。HLA Matchmaker评分及PIRCHE评分是这次会议报道评价HLA基因表位错配的2种主要技术及方法,对dnDSA及移植肾预后有很强预测价值。Wan报道了HLA Ⅱ类基因功能表位(eplet)错配数≥8,dnDSA及AMR发生率将显著升高,移植肾存活率显著下降。


2.2 去致敏及AMR防治新药及新优化治疗方案应用


  2018 ATC去致敏及DSA/AMR防治新药、新治疗方案应用,显示了对DSA及AMR机制理解的深化及对患者风险分层的进一步优化。


2.2.1 去致敏采用静脉注射用免疫球蛋白+抗CD20单抗2联修饰方案,不用血浆置换


  Najjar报道了去致敏及AMR基础治疗“修饰”方案,不用血浆置换,采用二联应用方案(仅对剂量及应用时间进行调整)3年随访研究结果。该项研究为前瞻性临床试验,主要目的是评价静脉注射用免疫球蛋白(intravenous immunoglobulin,IVIG)+利妥昔单抗治疗降低肾移植受者DSA强度和减少移植物损伤的有效性(NCT01178216;IND 109067)。
  共计39例高致敏肾移植受者,术前累计群体反应性抗体(panel reactive antibody,PRA)≥50%,去致敏治疗采用IVIG 2 g/kg,在第1、30日静脉滴注,利妥昔单抗1 g,在第15日应用[移植后如果DSA持续存在,在移植后3和(或)6个月再给予利妥昔单抗],并等待肾移植。结果显示,29例高致敏肾移植患者经这一去致敏方案治疗后接受了尸体供肾肾移植,治疗后到肾移植时间平均为(7.6±6.1)个月。应用这一方案,患者移植肾肾小球病(transplant glomerulopathy,TG)发生率很低,估算肾小球滤过率(evaluated glomerular filtration rate, eGFR)稳定,术后36个月的移植肾及移植受者存活率高(84.9%和94.4%)。


2.2.2 白细胞介素-6受体拮抗剂托珠单抗治疗慢性AMR改善长期移植肾结果


  发生慢性抗体介导的排斥反应(chronic antibody-mediated rejection, cABMR)、TG的肾移植受者预后差,目前且尚无有效的治疗方案。已有作者在本次ATC报道,尝试通过阻断白细胞介素(interleukin, IL)-6/IL-6受体通路治疗AMR。
  美国的Choi报道的一项研究显示,接受IL-6受体单克隆抗体托珠单抗(tocilizumab,TCZ),剂量每月4~8 mg/kg(平均11次),治疗65例DSA阳性,cABMR+TG的肾移植受者,其6年移植物存活率显著高于接受标准治疗(IVIG+利妥昔单抗±血浆置换)的受者(P < 0.001)。此外,Banff病理分级(包括肾小球炎、管周毛细血管炎、C4d评分)在接受TCZ组显著下降,受者eGFR下降缓慢,每年约下降3.18 mL/(min·1.73m2),TCZ治疗期间总体耐受性良好。该长期随访研究提示发生cABMR+TG的受者使用TCZ治疗,肾功能和移植物存活率长期保持稳定,TCZ有望成为cABMR和TG的治疗药物选择,作者认为早期启用TCZ可能更有助于稳定移植物功能、改善长期预后。
  Chandran等单中心前瞻性随机对照临床研究则显示,TCZ剂量每月4~8 mg/kg,治疗疗程6个月,肾移植受者可良好耐受,并伴有循环调节性T细胞(regulatory T cells,Treg)显著增加,CD4+ T细胞的细胞因子生成显著减少,移植肾炎症反应趋向减少,Banff移植肾活检炎症评分显著减少。作者认为IL-6受体阻断剂TCZ是移植临床针对同种异体免疫反应一种新的具有调节作用的治疗应用选择。


2.2.3 双重去致敏新方案降低DSA水平,抑制淋巴细胞生发中心抗体代偿性生成


  蛋白酶体抑制剂硼替佐米,抑制浆细胞但并不能有效影响DSA,因为上游淋巴细胞生发中心可能会不断代偿生成抗体。Ezekian等尝试应用更强效的第2代蛋白酶体抑制剂卡非佐米(carfizomib,CFZ)清除浆细胞,同时应用共刺激信号阻断剂贝拉西普,抑制淋巴细胞生发中心抗体的代偿性生成,抗致敏治疗,既抑制浆细胞又使淋巴细胞生发中心受到控制,双重去致敏,使DSA下降。
  该项研究采用最大程度主要组织相容性复合体(major histocompatibility complex,MHC)错配的恒河猴,使用连续2次的皮肤交叉移植产生高度致敏后,静脉滴注CFZ(20 mg/m2)和贝拉西普(20 mg/kg)每周1次,共1个月进行去致敏治疗。在去致敏前和去致敏后分析外周血、淋巴结和骨髓细胞,同时给予抗CD4和CD8清除并进行肾移植。移植后给予常规的三联免疫抑制并密切监测。CFZ联合贝拉西普有效降低DSA水平,延长了高度致敏肾移植受体(猿猴)生存时间。CFZ联合贝拉西普组(6例)DSA平均降低44%,通过去致敏处理,外周血CD4、CD8和CD20计数未改变,CFZ联合贝拉西普应用显著减少外周浆细胞(平均CD3-CD20-CD27+CD38+细胞从3.02%降至1.32%,P=0.02)、淋巴结滤泡辅助性T细胞(follicular helper T cell, Tfh,平均CD细胞从5.31%降至1.90%,P=0.01)、循环中CD4和CD8 T细胞向幼稚T细胞偏离。结论显示,CFZ联合贝拉西普的应用帮助高度致敏的猿猴成功接受了肾移植,移植肾存活时间显著延长。其机制包括同时抑制浆细胞以及上游的Tfh,使淋巴细胞生发中心功能阻断,抗体生成显著下降,T细胞偏移为更具致耐受性的基因型。这一低毒性的双阻断去致敏有效方案,有望用于人类器官移植临床。


2.2.4 IgG肽链内切酶Ides——新型快速去致敏制剂的肾移植临床应用随访结果


  酿脓链球菌免疫球蛋白的肽链内切酶(IgG degrading enzyme derived from S. pyogenes,IdeS)可将人类IgG分解为F(ab′)2和Fc片段,抑制细胞毒作用,具有潜在的缓解排斥反应功能。IdeS对致敏的抗体进行精准快速的切割,使IgG快速失活,同时可以下调循环B细胞表面的受体,从而抑制B细胞的记忆反应,抑制补体依赖的细胞毒作用(complement dependent cytotoxicity,CDC)、抗体依赖细胞介导的细胞毒作用(antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity,ADCC)。
  本次ATC,Jordan报道了移植界广为关注的IdeS在高致敏肾移植受者中应用的随访结果(研究在美国及瑞典2家移植中心开展),总计17例肾移植受者(18~70岁)纳入研究,所有受者移植前显示强烈的预致敏(PRA平均为95%),高致敏受者术前使用4~6 h的IdeS输注,立即行肾移植术,术后使用IVIG+第1代抗CD20抗体1~2周,预防DSA反弹。DSA水平在术后1个月时可见显著下降。仅有4例受者显示DSA反弹,但MFI≤3 000;15例受者接受了移植肾穿刺活检,仅3例显示可疑AMR,而且不符合Banff标准,其余受者移植肾病理无异常发现。所有受者未发现C4d阳性。IdeS应用后随访(18.8±5.6)个月,移植肾及移植受者存活率均为94%。


2.2.5 新型特异的选择性免疫蛋白酶体抑制剂


  美国哈佛医学院Assaker报道正在研制一种新型特异的选择性免疫蛋白酶体抑制剂(i-20S),该药与普通的蛋白酶体抑制剂硼替佐米不同,仅靶向抑制于激活的B细胞、记忆B细胞和抗体分泌细胞(antibody-secreting cell,ASC)。随治疗剂量和时间增加,存活的ASC百分比减少,而总体的外周血单核细胞不受影响,表明i-20S加速了ASC凋亡。与对照组[可溶性细胞毒性T淋巴细胞抗原4免疫球蛋白(soluble cytotoxic T lymphocyte antigen 4 immunoglobulin,sCTLA4-Ig)]相比,该新型制剂治疗的小鼠心脏移植受体(C57BL/6→C57BL/6)心脏长期存活(P < 0.05)。与安慰剂相比,该新型抑制剂治疗的小鼠脾和骨髓中活化的记忆B细胞和浆细胞显著减少(P < 0.05)。治疗组显著降低了同种异体移植受体血清中的DSA(P < 0.05),提示这种新型抑制剂对AMR的治疗具有显著效果,而且肾损伤及全身不良反应显著减少。研究者认为未来在移植临床应用可望协助改善AMR预后。


2.2.6 改良的双重滤过血浆置换优化预存DSA清除


  Iwami报道了改良的双重滤过血浆置换(double filtration plasmapheresis, DFPP)可更有效清除供者反应性IgG型抗体,减少纤维蛋白原丢失,使血浆置换治疗更为安全。作者认为ABO不相容肾移植和DSA阳性的肾移植等待者,术前清除预存DSA有助于提高移植手术的免疫安全性,可改善受者术后长期存活率。研究者比较了目前应用的3种清除DSA的技术,包括血浆置换、DFPP和免疫吸附方法,改良DFPP较传统DFPP疗效更佳且更为安全,传统DFPP采用第1代滤过膜,改良DFPP采用第2代滤过膜,第2代滤过膜的孔径更小,大分子量物质(如纤维蛋白原)不易被清除。研究结果表明改良DFPP可选择性清除IgG型抗体,但不能清除IgM型抗体,纤维蛋白原丢失量更少。采用改良DFPP安全性更佳,发生凝血障碍的患者比例更低。

3 新型免疫抑制剂及新方案优化组合

  Nashan报道了一种新型抗CD40单克隆抗体CFZ533应用研究结果,该药是一种新型完全人源化、抗体Fc段静默(不良反应更少)、非清髓性IgG1单抗,具有共刺激信号阻断作用,可阻断CD40信号通路及CD40+细胞群的活化。
  初始肾移植受者12个月多中心随机对照研究(NCT02217410)显示,与MMF+激素组联合应用,不用CNI,即“CNI free方案”,静脉注射,每4周1次,6个月随访结果表明受者耐受性良好,与常规标准免疫抑制方案FK506+MMF+激素相比,其严重不良反应、感染并发症、移植后新发糖尿病的发生率以及总体病毒感染率更低,eGFR更优。
  研究者认为这是首次证实的新型抗CD40单抗不用CNI取得良好临床效果的研究,对肾移植受者改善移植肾功能不用CNI是一种较好的临床治疗选择。CFZ533组无死亡病例、无淋巴细胞增殖性疾病、无进行性多灶性白质脑病以及无移植肾失功,而常规标准免疫抑制方案的对照组2例移植肾失功。


  Mulgaokar在本次ATC报道了一种新型免疫抑制剂组合方案应用的国际多中心、前瞻性、随机对照临床研究结果。该研究应用依维莫司(evrolimus, EVR)联合减量的CNI(rCNI)在肾移植后初始应用,观察术后24个月的有效性和安全性。参与的移植中心来自美国、西班牙、法国、荷兰、巴西、克罗地亚、澳大利亚及瑞士(NCT01950819)。研究结果在全体会议(Plenary Session)大会报道,并纳入2018 ATC what’s hot? what’s new (Clinical)。
  研究分为2组:(1)EVR+rCNI+激素组(1 022例),血药浓度参数包括EVR C0为3~8 ng/mL(术后24个月内),FK506 C0为4~7 ng/mL(术后2个月内)、2~5 ng/mL(术后3~6个月)、2~4 ng/mL(术后7~24个月),CsA C0为100~150 ng/mL(术后2个月内)、50~100 ng/mL(术后3~6个月),25~50 ng/mL(术后7~24个月)。(2)MPA+标准剂量的CNI(sCNI)+激素组(1 015例),血药浓度参数包括FK506 C0为8~12 ng/mL(术后2个月内)、6~10 ng/mL(术后3~6个月)、5~8 ng/mL(术后7~24个月),CsA C0为200~300 ng/mL(术后2个月内)、150~200 ng/mL(术后3~6个月)、100~200 ng/mL(术后7~24个月)。
  研究结果显示在肾移植术后12个月及24个月,EVR+rCNI组的活检证实的急性排斥治疗发生率、dnDSA明显低于MPA+sCNI组(均为P < 0.05),两组的eGFR水平和不良反应发生率比较,差异无统计学意义。EVR+rCNI组CMV及BKV感染率低于MPA+sCNI组,研究者认为EVR+rCNI方案具有预防移植肾术后病毒感染的保护作用。国际多中心临床试验欧洲组研究结果显示EVR+减量CsA的CMV及BKV感染率明显低于减量FK506亚组及MPA+sCNI组(P < 0.01)。

4 移植免疫监测及免疫预示

4.1 外周血同种异体反应性Tfh和TCONV细胞识别免疫应答不良预后


  CD4+T细胞在细胞和体液排斥反应中发挥关键作用,既往报道显示原始和记忆性CD4+T细胞中存在同种异体反应的前体细胞,但该前体细胞在外周血的滤泡型(Tfh:CD45RO+CXCR5+)和传统型(TCONV:CD45RO+CXCR5-)T细胞中的分布未知。
  美国匹兹堡大学Macedo分析了该同种异体反应前体细胞的功能(增殖和极化)与TCONV、Tfh细胞的T细胞受体(T cell receptor,TCR)克隆的相关性,结果显示人类同种异体反应的间接途径存在明显异质性,Tfh细胞的增殖能力低于TCONV细胞,存在记忆反应时Tfh细胞的IL-10反应呈高表达,Tfh细胞中同种异体特异性前体细胞的TCR克隆具有高度多样性,这扩大了间接的同种异体抗原刺激范围。
  总之监测循环中的同种异体反应性Tfh和TCONV细胞,对于识别供者特异性免疫应答(如效应性细胞因子和高TCR克隆扩增)不良预后相关的受者具有重要意义。


4.2 外周血基因信号预测早期急性排斥反应


  既往研究发现早期急性排斥反应(术后6个月内发生)与晚期急性排斥反应的发生相关,并可导致长期移植物存活率下降。受者的原发病、年龄、抗体阳性情况等基线特征虽与早期急性排斥反应的发生有关,但不能预测其发生。
  本次大会上Zhang Weijia报道的一项研究分析了移植前受者外周血中的基因信号能否用作预测早期急性排斥反应的生物标志物。结果发现,移植前受者外周血中自然杀伤细胞或T淋巴细胞信号的下调以及中性粒细胞信号的上调与早期急性排斥反应的发生有关;移植前受者外周血中有23个基因集能够预测早期急性排斥反应的发生;供、受者HLA不匹配会进一步增加早期急性排斥反应的发生风险;而基因风险评分能够预测晚期急性排斥反应和移植物丢失的风险。
  该项研究提示采用移植前基因风险评分对受者进行评估,有助于根据不同个体排斥反应的发生风险调整诱导治疗方案及维持期免疫抑制剂应用方案。


4.3 供者反应性CD8+T细胞中脱中胚蛋白和T-bet表达预示移植预后


  脱中胚蛋白(eomesodermin,Eomes)是一种T-box转录因子,是调节记忆性CD8+T细胞发育和功能的主要调节因子。高表达Eomes的CD8+T细胞调节颗粒酶B、干扰素(interferon,IFN)-γ、肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,TNF)-α的作用比低表达Eomes的CD8+T细胞更强。
  本次大会Perez-Gutierrez报道的一项研究显示,与移植前相比,稳定期肾移植受者术后1个月、3个月和1年时,供者反应性CD8+T细胞表达的Eomes均显著增加,而其表达的T-bet(一种T-box基因家族的新型转录因子)无显著变化。发生急性细胞排斥反应的受者,移植前供者反应性CD8+T细胞表达的Eomes和T-bet均显著高于未发生排斥反应的受者。
  该研究提示,与移植前相比,术后早期供者反应性CD8+T细胞中Eomes表达上调而T-bet无显著变化的受者移植物功能稳定;移植前供者反应性CD8+T细胞中Eomes和T-bet同时高表达与细胞排斥反应增加有显著关系。


4.4 过渡型B细胞1型亚群


  目前已经明确包括T细胞介导的排斥反应和AMR在内的急性排斥反应对肾移植物的预后具有不良影响,但是移植肾轻度炎症(Banff分级 < 1A)的临床过程尚不清楚。
  为了解早期移植肾炎症(无明显排斥反应)是否会进展为急性排斥反应、是否影响长期临床预后以及能否在发生早期移植肾炎症的受者中识别出具有不良长期预后风险的受者,Akhil Sharma等对294例肾移植受者进行了分析研究,结果发现早期(术后0~4个月)移植肾炎症可以从无炎症进展为微小炎症,甚至进展为Banff分级的临界改变,并会增加晚期急性排斥反应的发生率;可能进展为晚期急性排斥反应的早期移植物炎症,与长期移植肾功能不佳和晚期移植肾失功显著相关;在发生早期移植肾炎症的受者中,移植后0~4个月时过渡性B细胞1型亚群的IL-10/TNF-α细胞因子比值较低的受者,进展为晚期急性排斥反应的风险很大,这类患者可从早期增加免疫抑制剂用量中获益。
  Cherukuri报道的肾移植受者前瞻性、多中心研究结果也证实,术后早期(移植后3个月)过渡型B细胞1型亚群中IL-10/TNF-α细胞因子比值低是强烈的预示预后的生物标志物,此类受者移植术后晚期(6~12个月)急性排斥反应发生风险显著增加,移植肾失功率显著增加。过渡型B细胞1型亚群所分泌的不同细胞因子比值,可成为移植临床免疫干预的重要依据。


4.5 纳米传感器新技术“感知”体内免疫杀伤信号及实时监控免疫状态


  目前研究的预测排斥反应发生的生物标志物大多是基于机体产生的内源性分子,颗粒酶B等具有DNA裂解功能的蛋白酶,在排斥反应的发生中发挥着广泛而重要的作用。
  Mac等团队报道的一项研究显示,通过检测体内蛋白酶的裂解活性可用于预测排斥反应的发生。该研究通过注射纳米传感器“感知”体内颗粒酶B的DNA裂解信号。发生急性细胞性排斥反应的受者颗粒酶B的裂解信号明显增强,且纳米传感器可通过荧光成像技术“感知”到细胞毒性T淋巴细胞的杀伤信号强度。此外,蛋白酶裂解碎片还会被代谢至尿中,进行尿液分析也能高度敏感和特异性地识别急性细胞性排斥反应的发生,这项研究为移植临床无创及动态监测移植免疫反应及状态,预示及评价治疗效果提供了有效技术。


4.6 其他血、尿移植相关生物标志物


  Keslar等研究发现,在移植物功能不全的肾移植受者中,尿液中的CXCL11等基因表达信号能够有效分辨急性排斥反应和BKV肾病所致的损伤。
  Luan等研究发现,在肾移植受者中,发生可逆性急性细胞性排斥反应的受者尿液中Foxp3信使核糖核酸(messenger ribonucleic acid,mRNA)水平显著升高,尿液Foxp3 mRNA可用作预测可逆性急性细胞性排斥反应的非侵入性生物标志物。
  Pearl等研究证实,在儿童肾移植受者中,内皮素-1受体A抗体与血管炎症和移植肾功能不全相关,内皮素-1受体A抗体阳性受者动脉炎发生率显著高于阴性受者,eGFR水平显著降低,应引起儿童肾移植临床的关注。

5 科学评估、扩大供体器官来源及利用

5.1 丙型肝炎病毒阳性供者的供肾移植


  科学评估、扩大供体器官来源及充分利用可用于移植的供体器官,是本次会议临床热点之一,既往丙型肝炎病毒(hepatitis C virus,HCV)阳性供者的供肾移植给HCV阴性的受者多不被接受。美国既往每年有800多个HCV阳性的供肾被弃用,由于近年来直接抗病毒药物(direct-acting antiviral agents,DAA)的不断问世,这一现象正在出现新的变化。
  Goldberg在大会上报告了HCV阴性受者接受HCV阳性供肾移植THINKER研究(NCT02743897),共计20例受者(包括THINKER-1初步研究中的10例受者,以及后续纳入的THINKER-2研究的10例受者)的随访结果。20例HCV阳性供肾移植给HCV阴性受者,术后3 d时HCV RNA检测均为阳性。经grazoprevir或elbasvir治疗12周后,所有受者均获得持续性病毒应答率,术后6个月及12个月时,所有受者的肾功能保持稳定。该研究提示,HCV阴性受者接受HCV阳性供肾移植,经DAA治疗后HCV治愈率高,患者耐受性好,移植肾中期功能良好。HCV阳性供肾的利用有助于进一步扩大供肾来源途径。
  HCV阴性的尿毒症患者如维持血液透析等待HCV阴性供者肾脏进行肾移植,预后如何?Gupta报道了HCV阳性供肾移植给HCV阴性受者,同时应用DAA的成本效益分析研究。研究比较了治疗组[供者阳性/受者阴性肾移植策略联合术后应用DAA]和对照组[继续血液透析等待供者阴性/受者阴性肾移植]的5年预期健康寿命,结果显示与对照组比较,治疗组肾移植的花费更少、临床效果更好、预期寿命更长。供者阳性/受者阴性肾移植策略联合术后应用DAA可使供肾丢弃更少,减少了透析时间及等待肾移植时间,增加了尿毒症肾移植人数,积极缓解了供肾短缺的矛盾。


5.2 艾滋病患者供肾肾移植


  艾滋病尿毒症患者接受人类免疫缺陷病毒(human immunodeficiency virus, HIV)阳性供肾肾移植令人关注。Durand报道了美国“HOPE”研究初步结果,美国每年约300~500个HIV阳性潜在死亡供体捐献,一些HIV阳性等待肾移植的尿毒症患者可能从中获益,从而改善生活质量和延长生存时间。“HOPE”研究初步结果与结论表明,HIV阳性供肾移植给HIV阳性的尿毒症受者,不良反应事件与HIV阴性供肾移植给HIV阳性尿毒症患者的差异无统计学意义。“HOPE”研究最初2年入组的59例接受HIV阳性供肾的HIV阳性尿毒症受者中,无1例死亡,无1例受者出现HIV病程加重或恶化,其中1例移植肾失功,但与HIV无关,1例白假丝酵母菌性食道炎治愈;令人感兴趣的是,应用ATG的受者中,无1例发生急性排斥反应。


5.3 肾细胞癌供肾可作为供肾的来源途径


  肾细胞癌是肾移植术后常见的肾脏肿瘤,因此,疑似肾细胞癌的供肾常被丢弃。本次大会上来自美国器官获取和移植网络(Organ Procurement and Transplantation Network,OPTN)疾病传播咨询委员会Pavlakis的一项报告显示,接受疑似肾细胞癌供肾移植的受者未见供者来源的肾细胞癌传播;对分化较好且体积较小的肾细胞癌移植前完全切除,其供肾肾移植效果与无肾细胞癌供肾移植的效果相当;切取时发现一侧肾脏为肾细胞癌,使用对侧肾脏或其他器官行移植术是安全的,不会增加受者肾细胞癌发生风险。研究认为如果DCD供者一侧肾脏存在较小的肾细胞癌时,不应该排除对侧肾脏或其他器官的捐献。

6 器官移植感染

6.1 病毒感染


  CMV是实体器官移植后常见的病毒感染类型。如何优化器官移植受者CMV感染的抗病毒治疗仍是目前的研究热点,而免疫监测对优化CMV防治有重要临床意义。CMV特异性细胞免疫检测可对CMV感染风险及疗程进行预判。
  Kumar等研究显示,通过监测T细胞介导的免疫应答反应可优化CMV感染移植受者的抗病毒治疗。该研究纳入27例需抗病毒治疗的CMV感染或CMV病的实体器官移植受者(包括肝移植、肾移植、肺移植受者),抗病毒治疗的中位时间为33 d,如抗病毒治疗后CMV病毒载量不可测,且CMV特异性的细胞介导的免疫应答反应为阳性,则停止治疗;如CMV特异性的细胞介导的免疫应答反应为阴性,则继续预防性治疗2个月。该研究提示通过监测CMV特异性的细胞介导的免疫应答反应,可用于CMV病的危险分层,指导抗病毒治疗的疗程,并可用于CMV感染复发风险的评估。


  移植后腺病毒感染是器官移植后严重的并发症,既往缺乏有效治疗。Florescu报道了应用独特抗病毒新药brincidofovir(BCV)治疗器官移植临床腺病毒感染的临床研究结果。BCV是一种广谱抗病毒药,在实验研究中显示具有很高的拮抗所有已知腺病毒亚型的效力。BCV在小肠吸收,在血液中以BCV形式循环,逐渐穿过细胞膜,在细胞内BCV分解成西多福韦(cidofovir)直接递送至病毒复制部位场所,增加了抗病毒效力,具有低肾毒性或骨髓抑制风险。且腺病毒对BCV高度不易产生抗药性。对21例器官移植受者腺病毒感染的治疗显示,口服BCV 2 mg/kg(最大剂量100 mg),每周2次,用药12周。治疗后2周内迅速出现病毒拷贝数转阴,伴有36周时的生存率改善。研究者认为口服BCV迅速清除了移植受者或免疫抑制患者的病毒血症,在不同的免疫抑制人群中总体药物耐受性较好;腺病毒病毒血症负荷下降,并伴有移植生存率的改善,现阶段对腺病毒感染除BCV外,还没有其它药物可以替代应用。


6.2 真菌感染


  Schwartz等在本次ATC报道了在北美出现的一种新型二相性真菌(emergomyces)。研究显示,免疫抑制人群感染emergomyces可能会发生致命的全身性感染,临床表现包括气管炎、食管炎、肺炎、真菌血症、皮肤和子宫颈病灶等。常用抗真菌药的最低抑菌浓度包括两性霉素B 0.125 μg/mL,氟康唑64 μg/mL,伊曲康唑0.125 μg/mL。有些患者包括某些实体器官移植受者感染emergomyces后临床特征并不明显,可能是由于同时存在芽生菌病或其他真菌感染。
  随着体外膜肺氧合(extracorporeal membrane oxygenation,ECMO)作为抢救垂危患者的手段在临床上的应用逐渐增加,越来越多的研究显示应用ECMO与真菌感染存在一定关系。Cavayas等基于美国体外生命支持组织(Extracorporeal Life Support Organization,ELSO)的数据进行回顾性分析发现,总体真菌感染和(或)定植率为10.8%,其中曲霉定植或感染率为1.4%,定植或感染的危险因素为实体器官移植、呼吸支持、流行性感冒;白假丝酵母菌定植或感染率为1.2%,定植或感染的危险因素为脓毒症和肾脏替代治疗。


6.3 细菌感染


  器官移植受者容易发生多重耐药菌(multidrug-resistant organism,MDRO)感染,本次大会上着重报道Macesic等在肝移植等待者或肝移植受者中开展的研究,该研究显示MDRO的定植率为67%,MDRO的定植与后续感染相关,不同种类MDRO的定植和感染发生时间、至清除时间各不相同。MDRO定植的预测因素包括Child-Turcotte-Pugh(CTP)评分和移植手术住院时间。MDRO感染的预测因素包括CTP评分、出血(< 14 d)以及再次住院。本项研究提示细菌定植并非简单的“开关”现象,理解其复杂性有助于给予精准治疗、制定消除定植策略及优化抗菌治疗。
  此外,目前新开发的针对MDR革兰阴性杆菌的治疗药物包括头孢-β内酰胺酶抑制剂头孢他啶/阿维巴坦(ceftazidime/avibactam,C/A)、头孢洛扎-他唑巴坦(ceftolozane/tazobactam,C/T)、美罗培南-vaborbactam以及氨基苷类普拉佐米星。

7 再生医学与异种移植

  本次ATC展示的前景表明再生医学是未来移植的理想境界,异种移植尚有AMR、生理、伦理及逆转录病毒等诸多问题有待克服,创建微嵌合是突破免疫学障碍的关键技术。再生医学通过组织工程技术修复或制造具正常功能的器官或人体组织,移植入人体后可使受损的器官或组织功能得到恢复。通过组织工程技术获得细胞骨架结构、合适的细胞、生长因子,并通过基因工程技术获得所需的组织或器官。
  获得去除细胞的细胞外基质(extracellular matrix,ECM)是通过组织工程技术获取器官的重要步骤。当获得ECM后需进行再细胞化。可通过细胞培养液进行细胞的培养。ECM为细胞的生长提供了骨架结构。通过跨物种胚胎培养,模拟正常器官的生长发育过程可简化组织工程技术。如可将患者的诱导性多能干细胞植入猪胚胎,从而产生可用于移植的器官。但这一技术仍存在诸多局限性,将人的诱导性多能干细胞植入动物胚胎后嵌合体的形成率非常低,所获得的器官因含动物血管、淋巴组织等而并不“纯净”,异种细胞被植入人体后可能诱发排斥反应,通过这一技术所获得的器官移植入人体后是否仍具功能尚需进一步研究。
  Ezzelarab报道的研究显示,α-1, 3-半乳糖基转移酶基因、N-羟乙酰神经氨酸基因、β-1, 4-N-乙酰半乳糖氨基转移酶2(β-1, 4-N-acetyl galactosaminyl transferase 2,β4GalNT2)基因为产生异种抗原的主要相关基因,敲除这3种基因的猪动物模型被应用于异种移植的相关动物研究。而体外研究显示,rCNI、哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR)抑制剂、激素等目前临床常用免疫抑制剂均可显著抑制人抗猪T细胞的活性。
  基因敲除供猪动物模型的建立及免疫抑制剂的应用推动了异种移植动物研究的开展。目前动物研究显示,敲除β4GalNT2基因(敲除这一基因的供猪与恒河猴具有最佳的交叉配型结果)的猪动物模型供肾移植给恒河猴后,导致恒河猴受体早期、中期及晚期移植物失功的原因均为AMR,通过降低DSA水平,恒河猴受体存活时间最长可达499 d。


  以上是异种移植临床前动物试验,但异种移植在人类中的应用仍面临诸多挑战:(1)伦理学问题;(2)安全性,减少供体来源的细菌、病毒、真菌感染发生风险,供猪应无猪内源性逆转录病毒(porcine endogenous retroviruses,PERVs),受体术后应重视PERVs监测并行免疫接种;(3)生物相容性,术前需应准确评估异种移植物的功能,术后应重视蛋白尿的预防,术前降低抗体水平,应用利妥昔单抗、IL-6受体拮抗剂、细胞毒性T淋巴细胞相关抗原4单克隆抗体以及基因编辑技术有助于预防术后蛋白尿的发生,此外,尚需考虑移植物植入后体积快速增大所导致的相关问题;(4)排斥反应,通过敲除异种移植物基因、多重转基因技术(如血栓调节蛋白基因等)、优化免疫抑制方案及严格受体选择等措施有助于防治并提高异种移植的长期存活率;(5)选择合适的生物标志物及指标体系,实时监测及系统评价移植物功能,是未来需要深入研究及解决的另一难题。


参考文献 略

【作者简介】王祥慧,博士,主任医师,教授,博士研究生导师,美国 M innesota大学医学院器官移植外科访问学者。现任上海交通大学医学院附属瑞金医院肾脏移植中心、器官移植中心研究室主任。兼任上海市移植免疫专业委员会主任委员、上海市医学会器官移植分会副主任委员、上海市免疫学会常务理事、中华医学会器官移植学分会委员、中国医师协会器官移植分会委员、中国医疗保健国际交流促进会肾脏移植分会常务委员、中国免疫学会理事、中国生物医学工程学会透析移植学分会委员、中国研究型医院学会委员。兼任《C urrent O pinion in O rgan Transplantation 》及《Transplantation》杂志中文版特邀编委,《器官移植》杂志、《中华器官移植杂志》、《实用器官移植电子杂志》、《中华移植杂志(电子版)》编委。兼任 U pToD ate特邀临床顾问、中华医学科技奖评审委员会委员、国家自然科学基金评委、上海市科学技术委员会科技项目立项评审专家。发表论文 102 余篇,其中 SCI收录论文 19 篇。编写及参编移植专著 17 部。培养硕士及博士研究生 41 位。


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