張子健,胡小鵬(首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京朝陽(yáng)醫(yī)院,北京 100020)
腎移植是治療終末期腎病最有效的方法。供體來(lái)源嚴(yán)重短缺是限制器官移植發(fā)展的一大瓶頸。積極開展器官捐獻(xiàn)和親屬活體腎移植,是解決供腎短缺的重要途徑[1-2]。隨著圍術(shù)期和術(shù)后管理方案的不斷進(jìn)步,腎移植逐漸突破了人類白細(xì)胞抗原(human leucocyte antigen, HLA)配型和ABO血型的限制[3]。據(jù)統(tǒng)計(jì),潛在親屬活體腎移植中,約30%供體與受體存在ABO血型不合[4],因此,開展ABO血型不相容腎移植(ABO incompatible kidney transplantation, ABOi-KT)已成為增加親屬活體腎移植數(shù)量的重要途徑。ABOi-KT最重要的步驟是降低受體血清抗ABO抗體滴度,常用的辦法是血漿置換、免疫吸附、脾切除、輸注供體血小板等[5]。從20世紀(jì)90年代中期開始,全球許多移植中心先后建立了成熟的ABOi-KT免疫抑制方案。本文總結(jié)了ABOi-KT最新的免疫機(jī)制、抗體清除技術(shù)、免疫抑制方案、圍術(shù)期管理及現(xiàn)狀。
Alexandre等[6]采用脾切除和血漿置換的方法成功完成了全球首例ABOi-KT,此后隨著免疫抑制治療的進(jìn)步,ABOi-KT的器官存活時(shí)間不斷延長(zhǎng)。特別是近年來(lái)他克莫司、嗎替麥考酚類和利妥昔單抗的廣泛應(yīng)用,ABOi-KT的器官存活時(shí)間與ABOc-KT無(wú)顯著差異[7]。日本自1989年至今共完成了約2 000例ABOi-KT,也是當(dāng)今世界上完成ABOi-KT例數(shù)最多的國(guó)家。由于新型免疫抑制劑的應(yīng)用,ABOi-KT的移植腎5年存活率呈階梯式上升,1989-1994年、1995-2000年、2001-2006年分別為68%、76%、90%[8]。2002-2008年,應(yīng)用利妥昔單抗后,移植腎5年存活率達(dá)到了100%,同期ABO血型相容腎移植(ABO compatible kidney transplantation, ABOc-KT)和脾切除ABOi-KT 為 88.4% 和 90.3%[9]。 移植腎9年的存活率甚至達(dá)到83%[10]。目前日本ABOi-KT約占活體腎移植數(shù)量的30%[11]。在美國(guó),1995-2009年來(lái)自280個(gè)移植中心的738例ABOi-KT患者中,移植物1、3、5和10年存活率分別為94.1%、89.6%、82.6%和72.9%(同期ABOc-KT為97.1%、93.6%、89%和76.4%),ABOi-KT的1年存活率略低于ABOc-KT而10年存活率無(wú)明顯差異[12]。Opelz等[13]對(duì)2005-2012年101個(gè)移植中心1 420例ABOi-KT的研究表明,ABOi-KT的移植物3年存活率與ABOc-KT差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(89.9%比90.1%)。
圖1 經(jīng)典的血型相合和血型不合移植
1900年,研究人員首次發(fā)現(xiàn)不同患者血清和洗滌紅細(xì)胞混合,會(huì)發(fā)生有規(guī)律的紅細(xì)胞凝集反應(yīng),以此提出ABO血型系統(tǒng)及相應(yīng)的抗ABO抗體理論,并根據(jù)A、B抗原將血型分為A、B、AB、O 4種類型[14-15]。這一基礎(chǔ)理論定義了ABO相合、不合的移植方案。不發(fā)生受體抗ABO抗體與供體ABO抗原反應(yīng),即為ABO相合(圖1)。造成ABO不合的主要因素是受體抗ABO抗體中的抗A1亞型或抗B型與供體器官細(xì)胞表面的A、B抗原結(jié)合。研究認(rèn)為,A2亞型在紅細(xì)胞和其他組織細(xì)胞表達(dá)很弱,因此,僅出現(xiàn)A2亞型不相合的供受體,可視為ABO相合,無(wú)需接受額外的免疫脫敏治療[16],當(dāng)供體為A2型時(shí),使移植前受體的抗A抗體滴度≤1:8,可改善患者的長(zhǎng)期預(yù)后[17]。
抗ABO抗體測(cè)定方法:隨著檢驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展,已出現(xiàn)多種定量測(cè)定抗ABO抗體的檢驗(yàn)學(xué)方法。傳統(tǒng)的血凝法存在稀釋比例的誤差、反應(yīng)時(shí)間、溫度等諸多易對(duì)結(jié)果產(chǎn)生不良影響的因素,部分移植中心采用了更加可靠、重復(fù)性好、成本也更高的流式微球分析技術(shù)[18]。不同的移植中心均根據(jù)各自采用的檢測(cè)方法制定不同的參考范圍。
ABOi-KT的術(shù)前免疫脫敏方案主要包括抗ABO抗體清除、降低B淋巴細(xì)胞免疫應(yīng)答以及圍術(shù)期免疫抑制治療。在日本、美國(guó)、歐洲的部分移植中心,均有成熟的免疫抑制方案(圖2)。這些方案主要的不同在于抗體清除方案、利妥昔單抗的劑量、誘導(dǎo)與持續(xù)免疫抑制方案[19-21]。這些常見的免疫脫敏方案存在的爭(zhēng)議包括:① 測(cè)定以及清除抗ABO抗體的最佳方案(包括測(cè)定、清除方法、目標(biāo)值和術(shù)后的長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)方案)。② 靜脈注射免疫球蛋白(intravenous immuoglobulin,IVIG)的作用和必要性。③ 利妥昔單抗最佳的使用時(shí)間、劑量及常規(guī)使用的必要性。④ 免疫適應(yīng)現(xiàn)象的機(jī)制和作用。制定ABOi-KT的免疫抑制方案主要原則是:① 在術(shù)前清除受體預(yù)存抗體。② 術(shù)后維持免疫抑制治療并持續(xù)監(jiān)測(cè)抗體,防止抗體滴度升高[22]。
圖2 多個(gè)移植中心的圍術(shù)期免疫抑制方案 (a)東京女子醫(yī)科大學(xué)(b)弗萊堡大學(xué)醫(yī)院(c)約翰霍普金斯醫(yī)院。Bxm: 巴利昔單抗;DFPP: 雙重濾過(guò)血漿置換;IVIG:靜脈注射免疫球蛋白;OP:手術(shù);PP:血漿置換;RTX:利妥昔單抗
3.1 抗體清除:日本目前是傳統(tǒng)血漿置換(plasma exchange, PE)與雙重濾過(guò)血漿置換(double filtration plasmaphersis, DFPP)兩種方法共存[23],而在美國(guó),則主要采用傳統(tǒng)血漿置換[21,23]。PE利用白蛋白或新鮮冰凍血漿替代并清除血漿中的大部分蛋白。其在清除免疫球蛋白的同時(shí)也清除了大量凝血因子,因此,會(huì)大幅度增加出血和感染風(fēng)險(xiǎn)。為了減少不良反應(yīng),大多數(shù)移植中心均在移植前即刻進(jìn)行PE[24]。DFPP會(huì)對(duì)濾過(guò)后的血漿進(jìn)行二次重濾過(guò),選擇性濾除免疫球蛋白的同時(shí)重新回輸其余成分。因此,DFPP對(duì)血液動(dòng)力學(xué)影響較小且濾過(guò)效率高,一次約可清除60%~ 70%的抗體(PE僅可清除40%~50%),重新回輸凝血因子和白蛋白,患者較少出現(xiàn)并發(fā)癥[25]。
以瑞典卡羅林斯卡大學(xué)醫(yī)院為代表的歐洲采用包被A或B抗原的特異性吸附柱進(jìn)行免疫吸附清除抗ABO抗體,期間其他免疫球蛋白及凝血因子損失較少,出血和感染風(fēng)險(xiǎn)較?。?6]。特異性吸附柱一次性使用,其優(yōu)點(diǎn)是吸附效果可靠,缺點(diǎn)是成本較高。非特異性吸附柱可多次使用,但存在IgM抗體吸附不完全的缺陷,對(duì)于抗體滴度較高的患者,無(wú)法降至安全水平[27]。因此,一些移植中心采用非特異性吸附與PE聯(lián)合的方法清除抗體[27]。這種方法相對(duì)于僅使用非特異性吸附柱可以顯著提高IgM抗體清除率,在降低治療成本的同時(shí)保證清除效果。目前尚缺乏大樣本量研究評(píng)價(jià)術(shù)前免疫吸附對(duì)術(shù)后的長(zhǎng)期效果,故大多數(shù)移植中心主張?jiān)谛g(shù)后定期復(fù)查抗體滴度,按需采取相應(yīng)措施[28]。
術(shù)后規(guī)律性抗體清除可用于在術(shù)后復(fù)查中抗體滴度升高和脫敏前抗體滴度較高的患者[23]。一些學(xué)者認(rèn)為,脫敏前抗體滴度較高者在術(shù)后出現(xiàn)抗體介導(dǎo)排斥反應(yīng)(antibody-mediated rejection, AMR)的可能性較高,應(yīng)常規(guī)進(jìn)行抗體清除[29],也有學(xué)者認(rèn)為僅在術(shù)后復(fù)查中抗體滴度升高(>1:64)時(shí)進(jìn)行抗體清除不會(huì)增加排斥風(fēng)險(xiǎn)[28]。
3.2 IVIG:IVIG是純化自人血漿的效應(yīng)免疫調(diào)節(jié)劑。IVIG的恒定段可與巨噬細(xì)胞、B細(xì)胞的Fc段受體結(jié)合,抑制細(xì)胞分化和T細(xì)胞激活; IVIG的可變段可阻斷自身抗體與特異性受體結(jié)合[30],廣泛應(yīng)用于預(yù)防和治療AMR。IVIG的使用分為高劑量(1~2 g/kg)和低劑量(100 mg/kg)。高劑量IVIG常用于ABOi-KT、群體反應(yīng)性抗體(panel reactive antibody,PRA)陽(yáng)性或DSA陽(yáng)性患者的移植前脫敏治療;近年來(lái)越來(lái)越多的文獻(xiàn)報(bào)道低劑量IVIG在ABOi-KT中的成功應(yīng)用,在保證脫敏效果的同時(shí)減少不良反應(yīng)[31]。研究表明,IVIG可誘導(dǎo)抗炎細(xì)胞因子表達(dá),在體外交叉配型試驗(yàn)中起到封閉抗體的作用,在體內(nèi)輸注后可立即減少抗HLA抗體表達(dá),減少排斥反應(yīng)的發(fā)生[32]。
3.3 B細(xì)胞清除:B細(xì)胞清除可減少抗ABO抗體產(chǎn)生,避免發(fā)生AMR。在早期脫敏方案中,脾切除術(shù)是B細(xì)胞清除的唯一方法。但脾切除術(shù)會(huì)導(dǎo)致免疫系統(tǒng)永久受損,增加感染風(fēng)險(xiǎn)。
自從ABOi-KT成功應(yīng)用利妥昔單抗以來(lái),利妥昔單抗以不良反應(yīng)少、長(zhǎng)效清除B細(xì)胞的特點(diǎn)逐漸取代脾切除術(shù)[33]。利妥昔單抗是人/鼠嵌合抗CD20單克隆抗體,可充分清除骨髓、脾和淋巴結(jié)中的CD20陽(yáng)性B細(xì)胞。Sawada等[33]在東京女子大學(xué)發(fā)表了第一例利妥昔單抗用于ABOi-KT的病案報(bào)道。 然而利妥昔單抗使用劑量仍存在較多爭(zhēng)議。傳統(tǒng)認(rèn)為使用標(biāo)準(zhǔn)劑量375 mg/m2是安全、有效的[34]。近年來(lái),已有部分移植中心證實(shí),低劑量利妥昔單抗方案 (200 mg)也能充分清除B細(xì)胞[35],且可將術(shù)后感染發(fā)病率從標(biāo)準(zhǔn)劑量的38.2%降低至26.3%[36]。但現(xiàn)在仍缺乏比較不同劑量利妥昔單抗在ABOi-KT中作用和不良反應(yīng)的前瞻性臨床研究。
最近許多報(bào)道開始質(zhì)疑B細(xì)胞清除對(duì)于預(yù)防AMR的必要性,認(rèn)為不常規(guī)使用利妥昔單抗不增加AMR的發(fā)生率[12],同時(shí)可以避免感染等不良反應(yīng),因此一些移植中心開始停止在ABOi-KT患者中常規(guī)使用利妥昔單抗[37-38]。然而有研究表明,使用利妥昔單抗可減少慢性AMR,有助于改善患者預(yù)后[39]。
免疫適應(yīng)是ABOi-KT術(shù)后在不發(fā)生AMR的情況下,也會(huì)出現(xiàn)抗ABO抗體升高和C4d沉積的現(xiàn)象[40]。臨床資料表明,ABOi-KT術(shù)后不久抗ABO抗體即可恢復(fù)至足以發(fā)生AMR的水平,腎活檢病理顯示ABO抗原持續(xù)存在[41-42]。然而,在移植后的最初2周中,免疫系統(tǒng)將發(fā)生適應(yīng)性變化,使上述現(xiàn)象不發(fā)展為移植物損傷,機(jī)制可能與抗凋亡基因如 HO-1, A20, bcl-2, bcl-xL以及補(bǔ)體調(diào)節(jié)蛋白如CD45, CD55, CD59, Erk-1/2 的表達(dá)相關(guān)[10]。保護(hù)性細(xì)胞表面分子轉(zhuǎn)錄抑制因子核轉(zhuǎn)錄因子-κB(nuclear factor-κB, NF-κB)的出現(xiàn)可能有助于預(yù)防T細(xì)胞反應(yīng)和補(bǔ)體膜攻擊復(fù)合物的生成,同時(shí)補(bǔ)體蛋白水平也會(huì)上調(diào)[33]。目前免疫適應(yīng)的確切機(jī)制尚不明確。
C4復(fù)合物是補(bǔ)體激活經(jīng)典途徑和凝集素途徑的重要部分,是在細(xì)胞膜表面招募C3復(fù)合體的必要步驟[43]。C4d是C4裂解出C4b后保留在細(xì)胞膜表面共價(jià)結(jié)合的部分,是抗體依賴性補(bǔ)體激活的穩(wěn)定標(biāo)志[44]。與ABOc-KT相比,C4d可出現(xiàn)在管周毛細(xì)血管網(wǎng)中,但此時(shí)并未出現(xiàn)AMR征象[45]。電鏡檢查顯示,C4d陽(yáng)性的ABOi-KT與C4d陰性的ABOc-KT在急、慢性腎小球、腎小管周圍毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞和基底膜損傷中,并無(wú)明顯差異[46]。有16%~57%的ABOi-KT受體在術(shù)后1小時(shí)內(nèi)即開始出現(xiàn)管周毛細(xì)血管網(wǎng)C4d沉積,而高達(dá)70%~95%的受體在術(shù)后1周內(nèi)出現(xiàn)C4d沉積[45]?,F(xiàn)認(rèn)為單獨(dú)出現(xiàn)的C4d沉積不是移植腎功能受損的標(biāo)志,僅當(dāng)C4d沉積和間質(zhì)炎癥同時(shí)出現(xiàn)時(shí),才強(qiáng)烈提示出現(xiàn)進(jìn)展中的慢性移植物失功[47]。
C3是補(bǔ)體激活經(jīng)典途徑和旁路途徑的重要部分。裂解產(chǎn)物C3d通過(guò)CD21增強(qiáng)B細(xì)胞的作用,從而增強(qiáng)體液免疫應(yīng)答[48]。C3是ABOi-KT中各種補(bǔ)體激活途徑的共同組分和標(biāo)志。有研究表明C3d陽(yáng)性與ABOi-KT中AMR相關(guān),提出C3d可以作為移植排斥的病理學(xué)標(biāo)記物[49]。
ABOi-KT是目前解決供腎短缺的有效方法,各移植中心為建立標(biāo)準(zhǔn)化的ABOi-KT方案、提高移植物存活時(shí)間已經(jīng)做出了很多努力。然而現(xiàn)在仍存在一些尚未解決的問(wèn)題,如高初始ABO抗體滴度受體的術(shù)前脫敏方案、常規(guī)進(jìn)行B細(xì)胞清除的必要性、應(yīng)用最小化免疫抑制治療方案以減少不良反應(yīng)等,需進(jìn)一步的研究解決。盡管如此,ABOi-KT依然是一種安全、有效、預(yù)后良好的治療終末期腎病的方法。