徐鈺 練巧燕 陳奧 張建恒 徐鑫 韋兵 蔡宇航 黃丹霞 鄺敏婷 何建行 巨春蓉
肺移植術(shù)后急性細(xì)胞介導(dǎo)排斥反應(yīng)(acute cellular rejection,ACR)是急性排斥反應(yīng)的主要類型,由 T 淋巴細(xì)胞識(shí)別外來主要組織相容性復(fù)合體(major histocompatibility complex, MHC)介導(dǎo)。人類的MHC也稱為人類白細(xì)胞抗原(human leukocyte antigen,HLA)[1]。國(guó)際心肺移植學(xué)會(huì)(International Society for Heart and Lung Transplantation,ISHLT)的數(shù)據(jù)顯示,約有1/3的肺移植受者術(shù)后1年內(nèi)至少發(fā)生1次急性排斥反應(yīng)[2]。盡管進(jìn)行了強(qiáng)化的免疫抑制治療,ACR仍是肺移植術(shù)后常見并發(fā)癥,多發(fā)生于術(shù)后6個(gè)月內(nèi)。肺移植術(shù)后等級(jí)≥A1級(jí)的ACR發(fā)生率為64%,而等級(jí)≥A2級(jí)的ACR發(fā)生率為40%[3]。ACR不僅可以直接導(dǎo)致受者死亡,也是肺移植術(shù)后發(fā)生慢性排斥反應(yīng)的危險(xiǎn)因素。此綜述旨在總結(jié)ACR的流行病學(xué)及其危險(xiǎn)因素,強(qiáng)調(diào)目前有前景的診斷方法和治療方案,以提高ACR的診治效率,延長(zhǎng)肺移植受者的生存期。
肺移植術(shù)后ACR的發(fā)生與供、受者因素及移植過程中的各個(gè)環(huán)節(jié)相關(guān)。供、受者共同因素包括供、受者HLA錯(cuò)配(其中HLA-DR、HLA-B和HLA-A錯(cuò)配表現(xiàn)更甚)[4]。受者固有因素包括原發(fā)病類型(如伴有原發(fā)性肺動(dòng)脈高壓者發(fā)生ACR的風(fēng)險(xiǎn)最高);受者疊加因素包括肥胖、機(jī)械通氣相關(guān)性肺損傷、術(shù)后肺部感染(包括細(xì)菌、真菌以及病毒感染,其中巨細(xì)胞病毒、社區(qū)獲得性呼吸道病毒感染與ACR的關(guān)系更為密切)[5-6]。供者固有因素主要包括年齡、性別、吸煙史、酒精濫用史及原有栓塞性疾病史等[3];供者疊加因素包括腦死亡或心臟死亡。移植過程中的危險(xiǎn)因素包括供肺離體及低溫保存、缺血-再灌注損傷等。以上危險(xiǎn)因素可引起供者移植物脫落細(xì)胞或MHC被抗原提呈細(xì)胞加工和處理并提呈給T淋巴細(xì)胞,引起細(xì)胞免疫反應(yīng)從而引發(fā)ACR。
CD4+T淋巴細(xì)胞作為啟動(dòng)ACR最主要的細(xì)胞可通過直接途徑、間接途徑和半直接途徑識(shí)別供者M(jìn)HC Ⅱ類抗原后分泌白細(xì)胞介素(interleukin,IL)-2、IL-4、IL-5、IL-17、干擾素(interferon,IFN)-γ等促炎因子,進(jìn)而促進(jìn)細(xì)胞毒T淋巴細(xì)胞(CD8+T淋巴細(xì)胞)通過直接接觸及釋放淋巴毒素殺傷靶細(xì)胞,同時(shí)促進(jìn)B淋巴細(xì)胞產(chǎn)生抗移植物抗體介導(dǎo)體液免疫應(yīng)答、募集中性粒細(xì)胞遷移至移植肺等途徑引發(fā)ACR[7-8]。
(1)臨床表現(xiàn):ACR患者常無明顯癥狀且缺乏特異性,相對(duì)典型的臨床表現(xiàn)為低熱、氣短、咳嗽、乏力等[9]。(2)肺功能:ACR患者常見的肺活量異常是氣流受限,第1秒用力呼氣容積(forced expiratory volume in one second,F(xiàn)EV1) 下 降≥10%并持續(xù)≥48 h時(shí)需警惕并進(jìn)行進(jìn)一步的檢查。但FEV1靈敏度約為0.60,因此,肺功能正常也并不能完全排除ACR。此外,氣道振蕩測(cè)定法也可用于檢測(cè)肺功能,其靈敏度比肺活量測(cè)定法高,并可以識(shí)別肺活量測(cè)定法無法識(shí)別的與A2級(jí)ACR相關(guān)的生理變化。
2.2.1 胸部高分辨率CT ACR患者胸部CT相對(duì)特異的表現(xiàn)為雙肺磨玻璃影、支氣管壁或小葉間隔增厚、胸腔積液,病變多為雙側(cè),并以下肺為著。在診斷A2級(jí)以上的ACR時(shí),高分辨率CT(high-resolution CT,HRCT)檢查的陽性率約為90%,可用于臨床醫(yī)師對(duì)肺移植受者的隨訪,但診斷的特異度低,很難與感染相鑒別[10]。
2.2.2 锝肼煙酰胺-IL-2閃爍顯像法 锝(99mTc)肼煙酰胺(hydrazinonicotinamide, HYNIC)-IL-2閃爍顯像法是一種非侵入性特異性成像技術(shù),被放射性核素標(biāo)記的IL-2可作為核分子成像的探針以顯示間質(zhì)和血管周圍淋巴細(xì)胞的浸潤(rùn)程度。最近的一項(xiàng)研究提示了99mTc-HYNIC-IL-2閃爍顯像法是檢測(cè)等級(jí)≥A2級(jí)ACR的良好技術(shù)[11],但仍需要進(jìn)行更大規(guī)模的研究進(jìn)一步驗(yàn)證其靈敏度和特異度,以評(píng)估這項(xiàng)技術(shù)在臨床應(yīng)用中的價(jià)值。
2.2.318F-氟代脫氧葡萄糖正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)體層顯像儀檢查18F-氟代脫氧葡萄糖(18F- fluorodeoxyglucose,18F-FDG)正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)體層顯像儀(positron emission tomography and computed tomography,PET/CT)檢查是一種非侵入性的影像組學(xué)檢測(cè)技術(shù)。有研究利用大鼠模型證實(shí)了18F-FDG PET/CT檢查具有潛在的預(yù)測(cè)肺移植術(shù)后ACR的能力[12]。
2.3.1 支氣管肺泡灌洗液檢查 取支氣管肺泡灌洗液(bronchoalveolar lavage fluid, BALF)后行細(xì)胞學(xué)分類檢查,BALF中的淋巴細(xì)胞計(jì)數(shù)>20%,嗜中性粒細(xì)胞計(jì)數(shù)≥12%,存在嗜酸性粒細(xì)胞和嗜堿性粒細(xì)胞并且已排除微生物感染,提示肺移植術(shù)后急性排斥反應(yīng)的存在[13]。BALF檢查對(duì)病毒、細(xì)菌、真菌和原蟲等病原體的檢測(cè)有較高的靈敏度和特異度,因此主要用于與肺部感染的鑒別診斷[13]。
2.3.2 T淋巴細(xì)胞亞群監(jiān)測(cè) 取肺移植受者術(shù)后外周血,監(jiān)測(cè)T淋巴細(xì)胞亞群的比例、數(shù)量、功能、相關(guān)細(xì)胞因子以評(píng)估受者的免疫狀態(tài)是近年來的研究熱點(diǎn)。有研究發(fā)現(xiàn),急性排斥反應(yīng)者和感染者的CD4+T淋巴細(xì)胞/CD8+T淋巴細(xì)胞比值均升高,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,但急性排斥反應(yīng)者的CD4+T淋巴細(xì)胞數(shù)量明顯高于感染者,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[14]。CylexImmuKnow免疫細(xì)胞功能測(cè)定試劑盒(美國(guó)Cylex公司)通過分析CD4+T淋巴細(xì)胞產(chǎn)生的三磷酸腺苷評(píng)估受者的免疫狀態(tài),但該方法對(duì)急性排斥反應(yīng)和感染的鑒別診斷仍存在爭(zhēng)議[15]。
移植肺組織病理學(xué)檢查是目前診斷ACR的金標(biāo)準(zhǔn),其靈敏度為0.72~0.84[16],高度依賴于組織病理學(xué)家的經(jīng)驗(yàn)。目前的診斷分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)仍沿用2007年修訂的肺移植排斥反應(yīng)的組織學(xué)標(biāo)準(zhǔn)[17]。
獲取肺組織的方式包括外科手術(shù)開胸肺活組織檢查(活檢)、經(jīng)皮穿刺肺活檢及經(jīng)支氣管鏡肺活檢。
2.4.1 經(jīng)皮穿刺活檢和外科手術(shù)開胸肺活檢 在CT定位引導(dǎo)下經(jīng)皮穿刺活檢,既能準(zhǔn)確獲取病理組織細(xì)胞,又能有效地避開重要解剖部位,減少對(duì)患者的創(chuàng)傷,具有更高的安全性和有效性[18]。但這種方法獲取的肺組織量較少,不利于診斷,某些部位由于解剖原因不宜實(shí)施,并且易造成氣胸。外科手術(shù)開胸活檢克服了前兩個(gè)缺點(diǎn),但由于創(chuàng)傷較大在臨床上不作為常規(guī)獲取肺組織的手段。
2.4.2 經(jīng)支氣管鏡活檢 經(jīng)支氣管鏡活檢是目前臨床上獲取肺組織最常用的方法,包括常規(guī)經(jīng)支氣管鏡肺活檢(transbronchial lung biopsy,TBLB)即直接肺活檢和經(jīng)支氣管鏡冷凍肺活檢(transbronchial cryobiopsy,TBCB),其中TBLB是評(píng)估ACR的主要方法。但TBLB獲取的組織體積相對(duì)較小,可能遺漏部分病變區(qū)域[19],并且需要鉗取10塊組織標(biāo)本以保證病理診斷的靈敏度和特異度。TBCB可提供更大、更具診斷性的標(biāo)本,3個(gè)冷凍切片標(biāo)本足以進(jìn)行組織病理學(xué)評(píng)估,并且減少了與操作程序相關(guān)的偽影[20]。
由于ACR臨床表現(xiàn)、實(shí)驗(yàn)室檢查及影像學(xué)表現(xiàn)均無特異性,鑒別診斷非常困難,并且ACR早期臨床表現(xiàn)隱匿,因此有些學(xué)者建議針對(duì)肺移植受者常規(guī)進(jìn)行肺組織活檢。但肺組織活檢作為一種有創(chuàng)檢查手段,可能會(huì)引起氣胸、出血、感染、麻醉藥過敏等多種并發(fā)癥[21];其次,活檢過程中肺組織有時(shí)因受擠壓、牽拉而扭曲變形,造成人為假象或支氣管鏡未采集到病變區(qū)域組織造成假陰性而導(dǎo)致診斷困難[22];再次,活體肺葉移植術(shù)后由于支氣管腔太小,支氣管鏡無法獲取肺組織;需要注意的是正在服用抗凝藥物的患者禁止行組織病理學(xué)檢查。對(duì)于肺移植受者,術(shù)后是否常規(guī)行此項(xiàng)有創(chuàng)檢查仍存在爭(zhēng)議。因此,尋找替代性的、創(chuàng)傷性小的診斷方法成為了近年來研究的主要焦點(diǎn)。
微探頭共聚焦激光顯微內(nèi)鏡檢查(probe-based confocal laser endoscopy,pCLE)、供者來源性細(xì)胞游離DNA(donor-derived cell-free DNA,dd-cfDNA)及微小核糖核酸(microRNA,miRNA,miR)檢測(cè)是目前有應(yīng)用前景的檢測(cè)方法[23-24],但這些技術(shù)仍需要更大規(guī)模的研究進(jìn)一步驗(yàn)證其靈敏度和特異度,以評(píng)估此類技術(shù)在臨床應(yīng)用中的價(jià)值。
3.1.1 糖皮質(zhì)激素沖擊治療 無臨床癥狀的A1級(jí)ACR需確保藥物濃度和免疫抑制劑的劑量在目標(biāo)范圍內(nèi),伴有明顯臨床癥狀的A1級(jí)ACR和等級(jí)≥A2級(jí)的ACR應(yīng)給予糖皮質(zhì)激素沖擊治療[25]。
3.1.2 其 他 難治性ACR的治療是肺移植的重要挑戰(zhàn)。目前有效的治療方案包括:(1)優(yōu)化免疫抑制維持方案(如將環(huán)孢素轉(zhuǎn)換為他克莫司或者調(diào)整劑量,將硫唑嘌呤轉(zhuǎn)換為麥考酚酸類藥物等);(2)抗胸腺細(xì)胞球蛋白可致使T淋巴細(xì)胞耗竭而導(dǎo)致細(xì)胞毒T淋巴細(xì)胞的間接耗竭[26];(3)阿侖單抗可導(dǎo)致抗體依賴性淋巴細(xì)胞溶解,并有研究表明阿侖單抗治療后降低了ACR的組織學(xué)嚴(yán)重程度,對(duì)難治性排斥反應(yīng)有較好的療效,但阿侖單抗治療可導(dǎo)致CD4+T淋巴細(xì)胞嚴(yán)重減少,因此需要更多的研究探討阿侖單抗的免疫學(xué)效應(yīng),以及它對(duì)移植物的長(zhǎng)期影響[27];(4)抗人T細(xì)胞CD3鼠單抗通過與T淋巴細(xì)胞上的CD3受體復(fù)合物結(jié)合而導(dǎo)致循環(huán)T淋巴細(xì)胞的耗竭;(5)環(huán)磷酰胺是一種細(xì)胞毒性免疫抑制劑,通過交聯(lián)DNA鏈來抑制DNA的合成,干擾RNA合成,終止細(xì)胞分裂[28];(6)體外光療法通過調(diào)節(jié)T淋巴細(xì)胞免疫抑制ACR[29]。
3.2.1 IL-10骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞治療 IL-10骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞治療是一種能減輕大鼠肺移植模型急性排斥反應(yīng)并改善移植物功能和組織學(xué)表現(xiàn)的新方法。有研究證明在體外用IL-10轉(zhuǎn)染大鼠骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞后,在受體的血清和移植物中檢測(cè)到高水平的IL-10,并且接受治療后受體的排斥反應(yīng)評(píng)分得到顯著改善,組織病理學(xué)檢查示肺組織較前有所好轉(zhuǎn)[30]。
3.2.2 血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子-C156S誘導(dǎo)淋巴管生成 透明質(zhì)酸是一種廣泛分布于細(xì)胞外基質(zhì)的糖胺聚糖,在組織損傷時(shí)會(huì)發(fā)生廣泛的碎裂。同種異體肺移植急性排斥反應(yīng)可導(dǎo)致淋巴管丟失,以致透明質(zhì)酸清除障礙并在移植物中異常積聚。有研究利用小鼠肺移植模型證明了血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)-C156S治療可誘導(dǎo)淋巴管生成,促進(jìn)透明質(zhì)酸的清除,減輕排斥反應(yīng),有望改善移植物的預(yù)后[31]。
ACR作為肺移植術(shù)后的常見并發(fā)癥不僅可以直接導(dǎo)致受者死亡,也是遠(yuǎn)期發(fā)生慢性排斥反應(yīng)的高危因素,因此準(zhǔn)確、安全的診斷方法和高效的治療手段十分重要。ACR的臨床表現(xiàn)、實(shí)驗(yàn)室檢查及影像學(xué)表現(xiàn)均無特異性,公認(rèn)的診斷ACR的金標(biāo)準(zhǔn)是組織病理學(xué)檢查,但是否對(duì)肺移植受者術(shù)后常規(guī)進(jìn)行該有創(chuàng)檢查仍存在爭(zhēng)議,因此,研究替代性的、創(chuàng)傷性較小的診斷方法成為了近年來的主要焦點(diǎn)。影像組學(xué)和人工智能檢測(cè)技術(shù)有較好的應(yīng)用前景,但仍需要更大規(guī)模的研究進(jìn)一步評(píng)估其在臨床應(yīng)用中的價(jià)值。深入了解ACR的發(fā)病機(jī)制及個(gè)體的異質(zhì)性,對(duì)開發(fā)有效的個(gè)體化治療方案并最終改善移植物的長(zhǎng)期結(jié)果至關(guān)重要。