同種移植物可通過受者對供者細胞膜表面的移植(組織相容性)抗原發(fā)生細胞性或體液性免疫反應(yīng)而被排斥(參見第146節(jié))。最強的抗原由一組基因位點所控制，稱為人白細胞A族(HLA)抗原。HLA和主要血型(ABO)抗原是目前可檢測的人類主要移植抗原。鑒于移植抗原可依其體外效應(yīng)予以檢定，故可進行組織分型(見下文組織相容性)。
急性排斥的主要機制是淋巴細胞(細胞介導(dǎo))的抗移植抗原的免疫反應(yīng)［即宿主抗移植物反應(yīng)(HVGR)］。HVGR是一種與結(jié)核菌素反應(yīng)類似的遲發(fā)型超敏應(yīng)答，在移植后數(shù)天至數(shù)月內(nèi)引起移植物破壞，組織學(xué)特征為同種移植物有單個核細胞浸潤，伴有不同程度的出血和水腫。雖然血管內(nèi)皮細胞是HVGR的主要靶子，通常血管仍保持完整，在許多病例經(jīng)用強有力的免疫抑制療法可使細胞介導(dǎo)的排斥過程逆轉(zhuǎn)。在急性排斥得以成功地逆轉(zhuǎn)的場合，組織學(xué)檢查可見移植物嚴重損害的部分通過纖維化而愈合，移植物的剩余部分顯示正常外觀。急性排斥解決之后，即使將免疫抑制藥物的劑量減至很低水平，同種移植物一般均能長期存活。此種"移植物適應(yīng)"過程，最好的解釋是供者的高度免疫原性白細胞，包括樹突狀細胞(見下文)的丟失，以及受者的免疫應(yīng)答對供者發(fā)生了特異性的抑制。
接受免疫抑制治療的病人偶可發(fā)生遲發(fā)移植物壞變。這種慢性型排斥常無視免疫抑制措施的增加，隱匿地不斷發(fā)展，很可能此損害大部分由抗體所介導(dǎo)。病理所見與急性排斥者不同。首先是血管內(nèi)皮受累，表現(xiàn)為廣泛增生，使管腔逐漸縮窄，導(dǎo)致移植物缺血和纖維化。
在受者先前曾為移植物內(nèi)的HLA抗原致敏(由于妊娠，輸血或先前曾接受移植)的情況下，體液抗體很明顯地在移植物排斥中起作用。此時移植必定導(dǎo)致超急性排斥，在血管接通后數(shù)小時甚至數(shù)分鐘內(nèi)引起移植物破壞(見下文組織相容性)。這種抗體介導(dǎo)的排斥反應(yīng)的特征是小血管血栓形成和移植物梗塞，任何已知的免疫抑制技術(shù)均不能使之逆轉(zhuǎn)(不同于淋巴細胞介導(dǎo)的排斥)。肝移植物似乎不易發(fā)生這種形式的抗體介導(dǎo)超急性排斥。體液抗體很可能也在更遲發(fā)的移植物破壞中起重要作用，但尚待闡明。
如果不像正常輸血時所作的那樣，不考慮血型而進行移植，則通常會出現(xiàn)與抗體介導(dǎo)排斥相同的結(jié)果。因此在移植前評估時，必須包括核實供者與受者ABO相容，組織抗體交叉配型試驗陰性(供者白細胞與受者血清在體外不起明顯反應(yīng))，以及HLA相容性的組織分型。
人白細胞抗原系統(tǒng)
這是一組組織抗原，其所受控制的染色體區(qū)帶有一些基因位點。每個位點又有多個等位基因，它們與移植排斥反應(yīng)有關(guān)并標志發(fā)生一些疾病。
在人身體所有的有核細胞上均能發(fā)現(xiàn)濃度不等的人白細胞抗原(HLA)。對這些抗原的免疫應(yīng)答是多數(shù)移植物排斥的主要原因。
HLA抗原受控于第6號染色體上幾個緊密連鎖位點上的一組基因復(fù)合物，總稱為主要組織相容性復(fù)體(MHC)(參見第146節(jié)主要組織相容性復(fù)體)。這些基因均為等位基因，即在群體中每個基因有一些不同的形式，而所有的等位基因均為共顯性。根據(jù)孟德爾定律，每個人的每一位點有2個等位基因，或者可能是一對相同的等位基因(圖149-1)。
根據(jù)HLA抗原的結(jié)構(gòu)和功能可分為兩類。Ⅰ類抗原的重鏈由HLA-A，B或C位點基因所編碼。Ⅰ類抗原的分子是異質(zhì)二聚體的多肽，由與β2 -微球蛋白分子相結(jié)合的重鏈組成。這些抗原可見于體內(nèi)大多數(shù)有核細胞和血小板上，與用血清學(xué)方法在其他動物上檢出的移植抗原有很大的同質(zhì)性。Ⅱ類抗原由兩條多肽鏈組成，由HLA-D區(qū)內(nèi)的基因所編碼。HLA-D區(qū)可分成一些亞區(qū)，每個亞區(qū)內(nèi)的基因編碼不同HLAⅡ類分子(HLA-DR，DQ和DP)的α鏈和β鏈。Ⅱ類抗原主要表達在抗原提呈細胞如B淋巴細胞，巨噬細胞，樹突狀細胞和一些內(nèi)皮細胞。它們與其他動物的免疫應(yīng)答基因的產(chǎn)物有同質(zhì)性。
由于等位基因在其位點得以檢定之前已經(jīng)編號，故位點A和B上的等位基因未能連貫編號。自1975年起世界衛(wèi)生組織HLA系統(tǒng)命名委員會對各個位點每個等位基因確定了全世界普遍接受的名稱(如HLA-A1，HLA-B5，HLA-Cw1，HLA-DR1)。在過去，一些尚未命名的等位基因，以字母"w"命名。然而，近來隨著HLA基因DNA序列檢測的發(fā)展，在大多數(shù)血清學(xué)特異性抗原中"w"已少用(C位點還保持用"w"便于與補體組分相區(qū)別)。由DNA序列所確定的等位基因在命名時將所確定的基因和與其相關(guān)的每個等位基因給予一個數(shù)字。這種命名包括了大多數(shù)緊密有關(guān)的血清學(xué)特異的抗原(如A*0201，DRB1*0.103，DQA1*0102)。
在排斥反應(yīng)中，Ⅰ類和Ⅱ類抗原引起不同的應(yīng)答。對Ⅰ類和Ⅱ類抗原應(yīng)答的T淋巴細胞不僅能從功能上予以區(qū)別，而且能根據(jù)應(yīng)答T細胞表面的分化抗原來區(qū)別。應(yīng)用單克隆抗體(由雜交細胞產(chǎn)生的完全相同的抗體)與分化抗原相互作用可作為監(jiān)視排斥反應(yīng)中T細胞亞群的標志。
與Ⅰ類抗原起反應(yīng)的淋巴細胞所表達的是CD8抗原，通常與細胞毒效應(yīng)細胞和抑制細胞功能有關(guān)。而與Ⅱ類抗原反應(yīng)的淋巴細胞表達CD4抗原，通常是具有輔助細胞功能活性的T淋巴細胞。因而，在排斥反應(yīng)中所發(fā)生的沖擊性免疫破壞由抗HLA抗體和細胞毒效應(yīng)淋巴細胞所致并直接針對Ⅰ類抗原，而對Ⅱ類抗原應(yīng)答的淋巴細胞看來是促成最大排斥反應(yīng)所必需的。
然而，在同種移植應(yīng)答中，HLA抗原的存在并不僅限于當(dāng)作靶子。在正常的免疫應(yīng)答，自身的HLA分子會結(jié)合外源性多肽，并將這些抗原提呈給T細胞表面的特異性抗原受體。由于HLA分子呈高度多態(tài)性，在一個移植器官的細胞表面，其同種HLA分子在被T細胞受體識別時并不認為是自身的HLA，而以同樣方式作為自身HLA+外源性多肽。T細胞受體結(jié)合了移植物HLA單獨并不會引起同種移植的應(yīng)答。在體內(nèi)有一些顯示抗原提呈細胞功能的特殊細胞，在與抗原接觸時會遞交T細胞第二個信號。此外，在其他細胞表面稱為整合素的糖蛋白會粘附至互補的細胞表面結(jié)構(gòu)對T細胞受體與提呈抗原的結(jié)合起著穩(wěn)定的作用。樹突狀細胞是一種巨噬細胞樣的細胞，具有抗原遞呈的作用。隨著抗原提呈細胞上的抗原與T細胞受體相結(jié)合，使T細胞激活。此時在細胞內(nèi)發(fā)生一連串復(fù)雜的變化，導(dǎo)致與Ⅱ類抗原反應(yīng)的CD4陽性輔助T細胞中多數(shù)先前靜止的基因發(fā)生轉(zhuǎn)錄。激活過程的中心是產(chǎn)生白介素-2(IL-2)，并在這種輔助細胞表面表達IL-2受體。IL-2以自分泌/旁分泌方式刺激T細胞增殖，激活的輔助T細胞也產(chǎn)生一系列其他的淋巴因子；這些淋巴因子促進連鎖的變化，導(dǎo)致移植物破壞的效應(yīng)機制。
Ⅰ類和Ⅱ類抗原非移植的相關(guān)性 有越來越多的證據(jù)表明，編碼這些抗原的基因(以及MHC內(nèi)緊密連鎖的其他基因)，對于個體的一般免疫功能和健康有特別重要的意義。與MHC連鎖的基因控制幾種補體成分和B因子。其次，特異性HLA抗原與各種推斷的自身免疫疾病以及淋巴樣細胞腫瘤有統(tǒng)計學(xué)意義的相關(guān)；然而這種相關(guān)在發(fā)病學(xué)上的意義尚未明了。例如，牛皮癬發(fā)病率的增長與B13和BW17相關(guān)，而發(fā)病率的降低與B12相關(guān)。關(guān)節(jié)強硬性脊椎炎和Reiter綜合征與B27基因型呈明顯正相關(guān)。DR3和DR4似與Ⅰ型糖尿病呈正相關(guān)，DR2與多發(fā)性硬化以及DR4與類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎呈正相關(guān)。相反，惡性淋巴瘤病人似乎其A11的出現(xiàn)率明顯降低。從移植的角度而言，最近關(guān)于DR6與控制同種移植腎排斥的Ir基因相關(guān)的假設(shè)，也許是更為引人注意的。
組織相容性
供者和受者細胞上由遺傳決定的組織抗原的相似程度，即是組織相容性。
在許多移植前要進行外周血或淋巴結(jié)的淋巴細胞組織相容性(或組織)分型。目的是用血清學(xué)方法檢定HLA抗原，通過選擇適宜的供者，使供者與受者的抗原性差異盡量的小。HLA使親屬間移植物的功能存活顯著改善。非親屬間移植的效果也與HLA相容性的程度有肯定的平行關(guān)系，然而相關(guān)較不明顯，因為在一個遠系繁殖的群體內(nèi)復(fù)雜性的組織相容性差異會引出繁多的變化。在大的腎移植多中心研究中，HLA相容性程度是尸體供者移植物存活期相符的諸多因素中的一個。特別在腎移植后經(jīng)長時間間隔評估其存活，似乎相容性是很重要的。
相反，在幾個單中心研究中，HLA相容的作用并不大。在美國的實際工作中，如將預(yù)期的供者作完全的HLA配型，尸體腎可在整個國家分享，而如未作HLA配型則供者的器官僅被移植至當(dāng)?shù)氐氖苷�。在心，肝，胰和肺移植時HLA配型的作用還未經(jīng)專門的評估。因為在完成組織定型前，就需盡快地移植這些器官。至少在心和胰移植顯示HLA相容性與移植物存活相符，特別是Ⅱ類抗原的配型可使移植物能更好地長期存活。
檢測受者是否可能有對供者抗原的特異性預(yù)致敏，對決定是否進行移植是至關(guān)重要的。以前輸過血，接受過移植或曾經(jīng)妊娠是對供者抗原預(yù)致敏最常見的原因，可用受者血清與供者淋巴細胞在補體存在條件下作淋巴細胞毒性試驗予以判定。其他技術(shù)也有用。交叉配型陽性通常表明受者血清內(nèi)存在針對供者Ⅰ類抗原的抗體，一般預(yù)示會發(fā)生同種移植物的超急性排斥，因而通常考慮為移植禁忌。
對于腎移植病人在透析時輸血的危險性或好處的看法有爭論。對終末期腎衰竭病人的輸血有可能使腎移植受者致敏。然而一些受者于輸血后并未致敏，而同種移植物的存活都改善了�？磥磔斞墒姑庖邞�(yīng)答發(fā)生某些改變(如免疫抑制)。當(dāng)應(yīng)用環(huán)孢菌素時(見下文)，移植前輸血的有利作用似乎明顯減弱。由于輸血有傳播傳染性疾病(如肝炎和人免疫缺陷病毒)的危險，以及促紅細胞生成素能有效地生物合成，許多移植中心已不再堅持常規(guī)對器官移植者作移植前的輸血。
免疫抑制
除同系移植外，一般移植后免疫抑制療法很少能完全停用，然而只有在移植后頭幾周或發(fā)生排斥危象時，才需要強化免疫抑制治療。度過這段時間后移植物�？磥硪堰m應(yīng)，免疫抑制劑可用相當(dāng)小劑量維持，這樣副作用較少。
免疫抑制藥物
免疫抑制劑用于控制排斥反應(yīng)，且是使臨床移植取得當(dāng)今成就的主要因素。然而由于這些藥物多數(shù)是抑制全部免疫反應(yīng)的，于是難以控制的感染便成為移植物受者死亡的主要原因。
強的松龍(靜脈)是一種皮質(zhì)類固醇，在移植時常采用大劑量(2～20mg/kg)，以后逐漸減量，直至維持量為每日0.2mg/kg，長期給藥。移植數(shù)月后，可間隔一定天數(shù)給藥，以減少副作用，這點對生長期兒童尤為重要。在使用多種免疫抑制劑的患者也可停用強的松龍，但有時會使排斥的危險性增加。如出現(xiàn)排斥，劑量應(yīng)大幅度增加，即使會使副作用增加。醫(yī)學(xué)全在線www.med126.com
硫唑嘌呤是一種抗代謝藥，通常于移植時開始給予�？诜蜢o脈注射，劑量每日1～2.5mg/kg，一般移植物能長期耐受，其首要毒性反應(yīng)為骨髓抑制和肝炎(很少見)。自環(huán)孢菌素問世后，許多移植中心將它與環(huán)孢菌素合用。
環(huán)磷酰胺是一種烷化劑，用于不能耐受硫唑嘌呤的病人。其相等的劑量有相同的免疫抑制活性。在骨髓移植時它還可作為主要的免疫抑制劑，采用更大劑量，但常有出血性膀胱炎，脫發(fā)和不育癥的嚴重毒性。
環(huán)孢菌素是一種真菌代謝產(chǎn)物。近20年在移植的免疫抑制中它已取代了抗代謝藥物作為主要的免疫抑制藥。與抗代謝藥不一樣，它不損害骨髓而更選擇地抑制T細胞的增殖和活化。其作用的確切分子機制尚不清楚。
環(huán)孢菌素可單獨應(yīng)用，但通常與其他藥物合用包括硫唑嘌呤和強的松，這樣可迅速減少皮質(zhì)類固醇用量。最初用量為每日口服6～12mg/kg，移植后迅速減為維持量，每日3～5mg/kg。
與環(huán)孢菌素有效性相反的是它顯著的毒性，腎毒性，肝毒性，頑固高血壓，腫瘤發(fā)生率增高，以及一些不嚴重的副作用(齒齦增生和多毛)。B細胞淋巴瘤和多克隆B淋巴細胞增殖性疾病均與EB病毒的激活有關(guān)。更常見于接受大劑量環(huán)孢菌素或環(huán)孢菌素與其他抗T細胞的免疫抑制劑合用的病人。腎毒性需特別關(guān)注。環(huán)孢菌素可引起輸入的前腎小球小動脈收縮，最后導(dǎo)致動脈肌壞死和頑固性腎小球低灌注。值得關(guān)注的是，長期用藥可引起不可逆的腎衰竭。雖然能很容易地檢測環(huán)孢菌素的血濃度，但還無適宜的方法決定環(huán)孢菌素治療每個病人的有效量。此外，環(huán)孢菌素的血濃度與它的毒性作用并不一定符合。
Tacrolimus是用于肝移植受者的一種免疫抑制劑，它是由所培養(yǎng)的微生物(tsukubaensis鏈霉菌)生長時所釋放的一種產(chǎn)物。副作用與環(huán)孢菌素相似，然而齒齦增生和毛發(fā)多不明顯。它也可誘發(fā)糖尿病。在移植時或移植后開始用其治療；可靜脈注射或口服。通�？诜_始劑量每日0.15～0.3mg/kg，若靜脈注射每日0.05～0.1mg/kg�？赏ㄟ^定期檢測血濃度調(diào)節(jié)劑量。了解與它能發(fā)生拮抗作用的藥物。Tacrolimus可用在對環(huán)孢菌素證實有毒性或無效的病人。
其他免疫抑制療法
致力于獲得選擇性更高的免疫抑制劑，包括應(yīng)用抗人淋巴細胞或胸腺細胞的抗血清，力求只抑制細胞免疫而毫不損及受者的體液免疫應(yīng)答。也可應(yīng)用單克隆抗體和同位素照射。正在發(fā)展中的免疫抑制療法包括各種類型的化學(xué)制劑和生物學(xué)所產(chǎn)生的物質(zhì)如針對特異對象的抗體。
抗淋巴細胞球蛋白(ALG)和抗胸腺球蛋白(ATG)都是有用的輔助劑，可使其他免疫抑制劑用量減少，減低毒性。在移植時應(yīng)用ALG和ATG因可降低排斥反應(yīng)故有裨益；再則，應(yīng)用它們可延遲環(huán)孢菌素的治療并減低毒性。當(dāng)排斥反應(yīng)出現(xiàn)時用ALG或ATG進行控制，則顯然能提高移植物的存活率。異種血清的不良反應(yīng)有過敏反應(yīng)，血清病或抗原-抗體復(fù)合物所致的腎小球腎炎。靜脈給予高純化血清組分并結(jié)合其他免疫抑制劑已使這些反應(yīng)的發(fā)生率大為降低。
與多克隆抗球蛋白組分相比較，T細胞單克隆抗體提供濃度高得多的特異性起作用的分子，而無關(guān)的血清蛋白數(shù)量大大減少。鼠單克隆抗體，能逆轉(zhuǎn)排斥。OKT3與T細胞抗原-受體復(fù)合物(TCR/CD3)相結(jié)合會導(dǎo)致非特異性T細胞的激活和釋放淋巴因子，從而產(chǎn)生以發(fā)熱，寒戰(zhàn)，肌痛，關(guān)節(jié)痛和中樞神經(jīng)系統(tǒng)，胃腸道刺激為特征的明顯的臨床綜合征。接著OKT3阻斷TCR與抗原的結(jié)合從而調(diào)節(jié)T細胞表面整個TCR/CD3復(fù)合物。在急性排斥時靜脈給予OKT3單克隆抗體每日5mg，用藥10～14天。OKT3也可用于移植時，與ALG相似，兩者都可延遲排斥的發(fā)生和降低其發(fā)生率。OKT3預(yù)防排斥所獲得的好處必須與它的毒性副作用相權(quán)衡。過度免疫抑制的危險性，以及病人會發(fā)生抗異種單克隆抗體的中和抗體致使以后用OKT3治療排斥時失效。與用大劑量環(huán)孢菌素相似，反復(fù)應(yīng)用OKT3也可見到EB病毒所誘導(dǎo)的B淋巴細胞增殖性疾病的發(fā)生率增加。
隨著對獨特的T細胞亞群在排斥反應(yīng)中作用的深入認識，應(yīng)用與特異性亞群起反應(yīng)的單克隆抗體將使免疫抑制的選擇作用大大提高，例如臨床試用只與活化T細胞(赦免不參與排斥反應(yīng)的T細胞)上的抗原起反應(yīng)的單克隆抗體正在取得進展。
在移植時很少用照射來抑制免疫，作為一種輔助的預(yù)防性免疫抑制措施，或者在治療排斥反應(yīng)過程中有時對移植物和受者的局部組織進行照射，照射總量(通常為4～6Gy)低于可能引起移植物本身嚴重放射損傷的閾值。在治療頑固的白血病時，采用劑量為12Gy的全身照射結(jié)合化療，以摧毀宿主的免疫力(和殘余的白血病細胞)，然后進行同種骨髓移植。
由于以下所觀察的現(xiàn)象，使放射療法重又引起人們的興趣。針對全身淋巴組織中心的治療(全身淋巴照射，TLI)(對其他部位做適當(dāng)?shù)钠帘�，如同治療霍奇金�?似乎首先對抑制T細胞所介導(dǎo)的細胞免疫產(chǎn)生顯著的抑制，但又相對安全。因為在TLI之后仍能檢測到抑制T細胞，在少數(shù)病人可發(fā)現(xiàn)與特異性抗原起反應(yīng)的T細胞，此后被克隆去除。TLI應(yīng)用于移植是有前途的，但尚處于實驗階段。
免疫耐受
目前所采用的非特異性免疫抑制藥物已達到一定程度的耐受，然而，從事移植的生物學(xué)家們的最終目標是希望獲得特異性，選擇性均好，僅抑制受者對移植物異種抗原的應(yīng)答，從而中止目前所應(yīng)用的非特異性免疫抑制藥物。動物在剛出生時期，免疫系統(tǒng)正在成熟階段，相對容易建立對一些抗原的免疫耐受，然而成年動物對產(chǎn)生特異性抗原的免疫耐受卻是十分困難的。經(jīng)仔細地選擇條件(如抗原劑量，注射途徑和短時間應(yīng)用中毒劑量的其他免疫抑制藥物)才可使成年動物獲得對一些異種抗原的免疫耐受性。在臨床移植中產(chǎn)生抗原特異性的不反應(yīng)狀態(tài)的可靠方法，正在設(shè)想中，不遠的將來有可能進入臨床試驗。
