《細(xì)胞和分子免疫學(xué)》 二、HLA與器官、骨髓移植

移植免疫與免疫遺傳有著密切的聯(lián)系，當(dāng)今器官、骨髓移植的成活率大大提高主要?dú)w功于（1）免疫遺傳學(xué)理論和技術(shù)的發(fā)展；（2）強(qiáng)有力的免疫抑制藥如環(huán)發(fā)孢素A（cyclosprinA,CsA）和FK506。

（一）移植排斥反應(yīng)的免疫機(jī)制

前已所述，移植排斥反應(yīng)的本質(zhì)是一種免疫應(yīng)答，移植物細(xì)胞表面HLa I類(lèi)和Ⅱ類(lèi)抗原都是強(qiáng)移植抗原，體液免疫和細(xì)胞免疫都參與了對(duì)移植物的排斥反應(yīng)（圖6-23）。移植排斥反應(yīng)可分為三個(gè)階段。

（1）致敏階段：移植和抗原激發(fā)受者的免疫應(yīng)作主要通過(guò)兩個(gè)形式。①移植物釋放出可溶性抗原或脫落的細(xì)胞碎片，隨淋巴或血液到鄰近或遠(yuǎn)處的淋巴組織，經(jīng)過(guò)受者的抗原提呈細(xì)胞處理后，刺激并活化受者的免疫活性細(xì)胞。②受者外周血循環(huán)中的免疫細(xì)胞流經(jīng)移植物時(shí)可接受移植物細(xì)胞表面移植抗原的刺激而致敏，被致敏的淋巴細(xì)胞在局部或再循環(huán)到淋巴組織中增殖。Ⅱ類(lèi)抗在主要來(lái)自未能灌洗干凈臟器（腎、心）中微循環(huán)中B細(xì)胞等（又稱過(guò)路細(xì)胞passenger cells）以及皮膚上皮細(xì)胞。I類(lèi)抗原存在更為廣泛。

（2）增殖反應(yīng)階段：供體和移植抗原刺激受體的Th細(xì)胞發(fā)生增殖，并產(chǎn)生IL-2、IL-4、IL-5、IL-6、IL-9和IFN-γ等多種細(xì)胞因子，為B細(xì)胞和殺傷性T細(xì)胞前體（CTLp）增殖和分化提供條件，并促進(jìn)Mφ和NK細(xì)胞的殺傷功能。HLA-I類(lèi)抗原和Ⅱ類(lèi)的DR、DQ抗原經(jīng)巨噬細(xì)胞處理后分別刺激CTLp和B細(xì)胞，分化為效應(yīng)CTL和抗體產(chǎn)生細(xì)胞，后者產(chǎn)生IgG、IgM等抗體。

（3）效應(yīng)階段：針對(duì)移植抗原的抗體通過(guò)抗體介導(dǎo)的細(xì)胞依賴的細(xì)胞毒作用（ADCC）或補(bǔ)體信賴的細(xì)胞毒作用（CDC）,直接殺傷移植物細(xì)胞；CTL發(fā)揮細(xì)胞介導(dǎo)的溶細(xì)胞作用（CML）;此外，MAF、IFN-γ和IL-2等細(xì)胞因子活化后的巨噬細(xì)胞、NK細(xì)胞可直接殺傷靶細(xì)胞。

圖6-23 移植排斥反應(yīng)的免疫學(xué)機(jī)制

[環(huán)孢菌素A與FK506免疫抑制劑的抗移植排斥反應(yīng)的機(jī)理]環(huán)孢菌素A（cyclosporin A,CsA）是由11個(gè)氨基酸組成的環(huán)狀分子，分子量1203，70年代初由Sandoz公司從真菌中發(fā)現(xiàn)。80年代日本Fujisawa公司發(fā)現(xiàn)的FK506為大環(huán)內(nèi)酯抗生素，分子量228。CsA和FK506免疫抑制作用十分相似，其機(jī)理主要是T細(xì)胞活化過(guò)程中IL-2、IL-4、TNF-α、IFN-γ等基因的轉(zhuǎn)錄，抑制細(xì)胞因子合成，降低IL-2R和轉(zhuǎn)鐵蛋白的表達(dá)，抑制B細(xì)胞針對(duì)胸腺依賴抗原的抗體形成。CsA和FK506分別與作用靶細(xì)胞內(nèi)環(huán)親和素和FK506結(jié)合蛋白（FK506binding protein,FKBP）結(jié)合形成復(fù)合體，這類(lèi)復(fù)合體的靶分子為一種稱之為Calcineurin Ca2+/鈣調(diào)蛋白依賴性的Ser/Ther磷酯酶，使Calcineurim磷酯酶活性受到抑制，阻止活化T細(xì)胞核子（neulear factor of activated T cells,NFATC）的去磷酸化，從而阻止了NFATC向細(xì)胞核內(nèi)轉(zhuǎn)移，影響IL-2等基因的轉(zhuǎn)錄。

（二）腎臟移植和異基因骨髓移植（allo-BMT）已使數(shù)以萬(wàn)計(jì)的腎功能衰竭患者以及急性白血病、慢性粒細(xì)胞白血病、重癥再生障礙性貧血、重癥聯(lián)合免疫缺陷（SCID）等患者獲得新生。器官和骨髓移植的存活率與供體和受體之間的組織配型密切相關(guān)，除ABO血型相符外，HLA要相同或盡可能相近。HLAⅡ類(lèi)基因的相合對(duì)于避免和減輕GVHR和腎臟等移植器官的長(zhǎng)期存活非常重要。這是因?yàn)楣┱吆褪苷逪LA-Ⅱ類(lèi)抗原相合或相合較好，受者的Th細(xì)胞不發(fā)生或只發(fā)生輕度活化的增殖，產(chǎn)生細(xì)胞因子的量不足于誘導(dǎo)B細(xì)胞和CTL的增殖和分化。因此在HLA-Ⅱ類(lèi)抗原相合前提下，有時(shí)即使I類(lèi)抗原不相合，受體不會(huì)發(fā)生明顯的針對(duì)移植抗原的抗體應(yīng)答和Tc的殺作用。

1.腎臟移植　1954年Murray第一次施行同卵雙生姐妹之間的腎移植獲得長(zhǎng)期存活；1959年Murray在美國(guó)和Hambrager在法國(guó)各自第一次為異卵雙生同胞間施行腎移植獲得長(zhǎng)期存活；1962年第一次用尸體腎進(jìn)行人的異體移植獲得長(zhǎng)期存活。我國(guó)腎移植首次報(bào)道于1974年。由于分型技術(shù)和外科技術(shù)的改進(jìn)，免疫抑制藥物的應(yīng)用以及術(shù)說(shuō)輸供體血，移植腎成功能率和患者存活率穩(wěn)步升高。

Vredevoe(1965)報(bào)千了供者與受者間淋巴細(xì)胞抗原相容性程度與腎移植物的存活率有關(guān)。存活率由高到低的順序是，同卵雙生>同胞>親子>無(wú)親緣關(guān)系（表6-20）。在腎臟移植史的初期，主要檢測(cè)HLA-A、B位點(diǎn)的抗原，以后有采用MLR配型檢測(cè)D位點(diǎn)。由于DR與D抗原相關(guān)性很好，而且DR抗原可用血清學(xué)方法加以檢測(cè)，故從1980年以來(lái)多采用檢測(cè)DR抗原。Van Rood(1980)發(fā)表的歐洲移植中心的尸體腎移植HLA-A、B和DR位點(diǎn)抗原全部相符時(shí)，1年移植腎存活率高達(dá)89%，在HLA-DR相符而A、B有一個(gè)位點(diǎn)不符時(shí)，1年移植腎存活率仍高達(dá)89%，相反，如HLA-A、B位點(diǎn)完全相符而HLA-DR有一個(gè)不相符時(shí)移植腎1年存活率下降到70%。目前傾向于DR和B位點(diǎn)抗原同時(shí)檢測(cè)。

表6-20　供受者HLA配型與腎移植存活率（%）的關(guān)系（舉例）

供受者HLA配合情況存活率（%）3年5年10年完全一致（同卵雙生）808170一個(gè)單體型一致（父母與子女間）655540完全不配503620

至于尸體腎移植，在11次IHW上，Terasaki作為“用于腎移植的HLA表型匹配”的專題報(bào)告，認(rèn)為簡(jiǎn)單計(jì)算HLA特異性或錯(cuò)配對(duì)判斷尸體供腎移植成功與否意義不大。但對(duì)HLA特異性氨基酸序列分析的新知識(shí)使我們有可能尋找更具免疫原性的表位，已發(fā)現(xiàn)“ 構(gòu)象表位”（conformational epitopes）對(duì)移植物的長(zhǎng)期存活具有重要作用。

2.骨髓移植　骨髓移植的適應(yīng)癥有：（1）重癥聯(lián)合免疫缺損（CSID）；（2）再生障礙性貧血；（4）放射病。

HLA不符，尤其是D位點(diǎn)不同會(huì)引起嚴(yán)重的移植物抗宿主反應(yīng)（GVHR）。Dupout（1977）報(bào)導(dǎo)了第一例重嚴(yán)聯(lián)合免疫缺陷患者經(jīng)過(guò)骨髓移植重建免疫功能。患者的基因型為：A1B3D3/A1B15D4血型A，供者的表型為A1A2B8B15D4，血型AB，共移植骨髓7次。我國(guó)北京醫(yī)科大學(xué)血液病研究所1981年成功地治療了第一例白血病女性患者，由胞兄提供同種異基因骨髓，移植后半年檢查患者染色體、血型和酶的類(lèi)型與胞兄完全相同，達(dá)到國(guó)際上規(guī)定的骨髓持久性植活標(biāo)準(zhǔn)。

單克隆抗體的問(wèn)世給骨髓移植開(kāi)辟了新途徑，應(yīng)用單抗加補(bǔ)體可去除供體骨隨中成熟的T淋巴細(xì)胞，而供體骨髓中的干細(xì)胞在受體內(nèi)經(jīng)過(guò)胸腺的受訓(xùn)而發(fā)育的成熟T細(xì)胞不會(huì)把受體的組織細(xì)胞作為外來(lái)物質(zhì)加以排斥，可有效地防止GVHR的發(fā)生。

異基因骨髓移植受益于MHC的研究成果最為明顯，經(jīng)HLA相合的異基因骨髓移植已使數(shù)以萬(wàn)計(jì)的急性白血病、慢性粒細(xì)胞白血病、重癥再生障礙性貧血、SCID、代謝性疾病等患者獲得了新生。

表6-21 全球器官移植統(tǒng)計(jì)資料（截止1991年底）

移植器官移植中心數(shù)移植病人累計(jì)數(shù)腎臟442241048心臟22219445心/肺751600肺551184肝臟15521324胰腺942144腎/胰722854骨髓26241764其它501000總計(jì)1427332363

表6-22 各種器官移植存活時(shí)間最長(zhǎng)者統(tǒng)計(jì)表（截止1991年底）

移植器官受者存活最長(zhǎng)時(shí)間（年）腎　臟29.5肝　臟22.5心　臟21.0骨　髓23.5胰　腺14.0

在器官移植方面，隨著免疫抑制劑（如環(huán)孢素A）應(yīng)用后排斥反應(yīng)的緩解，曾一度認(rèn)為選擇HLA相容性供者已可有可無(wú)。然而近年對(duì)組織配型的重要性再次取得共識(shí)，特別認(rèn)識(shí)到HLA-Ⅱ類(lèi)基因包括DP的相容性對(duì)移植器官存活仍是極為重要的，對(duì)骨髓移植避免GVHR尤為如此。但由于HLA多態(tài)性，Ⅰ類(lèi)和Ⅱ類(lèi)基因座完全相合的供受配對(duì)幾乎僅見(jiàn)于同胞兄弟組妹之間，供者的來(lái)源相當(dāng)受限。目前的解決辦法有兩個(gè)，一是采用單體型相同的家庭成員為供者，一是轉(zhuǎn)向無(wú)血緣關(guān)系者（URD），此類(lèi)DMT稱為UBMT。近來(lái)年，世界范圍內(nèi)URD庫(kù)急劇擴(kuò)大，至今已有50萬(wàn)以上URD的HLA-A和-B的分型記錄在案，其中18,000人還有一DR和-DQ分型資料。這類(lèi)移植中，組織配型價(jià)值更顯突出。我國(guó)推行獨(dú)生子女政策，對(duì)URD庫(kù)的建立似更近切。要求供/受相容性的選擇精確而又快速，趨勢(shì)是作DNA分型。