腎移植與群體反應(yīng)性抗體

李凱群，周欣瑩，黃森林，苗蕓（.南方醫(yī)科大學(xué)臨床醫(yī)學(xué)八年制，廣東 廣州5055；.南方醫(yī)科大學(xué)南方醫(yī)院器官移植科，廣東 廣州 5055）

群體反應(yīng)性抗體（panel reactive antibody，PRA）是一種由人類白細(xì)胞抗原（human leukocyte antigen，HLA）錯配產(chǎn)生的免疫球蛋白G（IgG）類型、主要針對HLA的機體內(nèi)體液免疫抗體。妊娠、反復(fù)輸血和移植是造成機體內(nèi)產(chǎn)生PRA的主要原因。大量研究表明：PRA與移植物存活和各種排斥反應(yīng)（包括超急性排斥反應(yīng)、加速血管排斥反應(yīng)、急性排斥反應(yīng)和慢性排斥反應(yīng)）密切相關(guān)。術(shù)前篩查PRA可以科學(xué)評估腎移植患者的體液致敏狀態(tài)，為致敏患者選配合適供者；術(shù)后監(jiān)測PRA可及時了解移植腎的免疫狀態(tài)，有利于防治排斥反應(yīng)。因此針對PRA的研究在腎移植上具有很重要的臨床意義。本文旨在全面詳細(xì)介紹當(dāng)前腎移植PRA的研究成果。

1 PRA的研究歷史

PRA研究始于1954年，Miescher等［1］首次發(fā)現(xiàn)在多次輸血的婦女血清中存在白細(xì)胞凝集抗體。20世紀(jì)60年代起Terasaki等［2］將PRA應(yīng)用于臨床，在腎移植患者的篩選，以及減少移植后超急性排斥反應(yīng)和加速性排斥反應(yīng)的發(fā)生方面都起到了很好的指導(dǎo)作用。近20年以來，隨著體液免疫理論的不斷完善及PRA實驗技術(shù)的發(fā)展，PRA在體液免疫的作用越來越受到重視。尤其在2003年Terasaki［3］提出“移植排斥是由體液免疫介導(dǎo)，HLA抗體能迅速或緩慢地殺傷移植物，引起臨床上超急性、加速性、急性和慢性排斥反應(yīng)的發(fā)生”后，PRA分析逐漸成為移植排斥反應(yīng)是否存在免疫因素的重要標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)1993年器官共享聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)（UNOS）的統(tǒng)計，影響移植腎長期存活的因素按程度排序依次為PRA、HLA-B及HLA-DR的錯配、移植次數(shù)、移植前輸血、供者年齡和種族差異。目前PRA被視為移植中最重要的免疫因素。

2 PRA的檢測方法

PRA檢測是反映移植受者體內(nèi)HLA抗體水平的試驗方法，可識別受者不能接受的HLA抗原。器官移植臨床工作的需要推動了PRA檢測方法的發(fā)展。最初，微量淋巴細(xì)胞毒（complement-dependent crossmatch，CDC）試驗方法被建立并作為實驗室的金標(biāo)準(zhǔn)。隨著實驗室技術(shù)的發(fā)展，相繼出現(xiàn)了將HLA抗原純化后吸附于固相載體的酶聯(lián)免疫吸附試驗（enzyme linked immunosorbent assay，ELISA）方法及基于流式細(xì)胞技術(shù)（Flow-PRA）的方法。進(jìn)入21世紀(jì)后，C4d補體依賴流式-PRA（［C4d］Flow-PRA）、液相芯片技術(shù)及Luminex技術(shù)相繼被引入PRA研究領(lǐng)域［1］，使得PRA檢測的敏感度得到進(jìn)一步的提高，保障真正的PRA陰性患者獲得更安全的移植及提高PRA陽性的檢出率。根據(jù)EI-Awar等［4］報道，早期使用細(xì)胞毒方法檢測，約54%腎移植失敗的患者體內(nèi)有PRA，隨著檢測方法靈敏度的進(jìn)一步提高，以往檢測無PRA的移植受者體內(nèi)也發(fā)現(xiàn)了抗體，使得PRA檢出比率上升到96%，而且其中的50%是術(shù)后新檢出的抗體［5］。相信隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，PRA檢測的精準(zhǔn)程度將越來越高。

3 PRA的產(chǎn)生機制

根據(jù)世界衛(wèi)生組織HLA系統(tǒng)命名委員會的數(shù)據(jù)，截至2011年10月已發(fā)現(xiàn)HLA-Ⅰ類和Ⅱ類等位基因總數(shù)達(dá)到7059個。HLA-Ⅰ類基因主要包括HLA-A、HLA-B和HLA-C，所表達(dá)出來的抗原存在于幾乎所有機體有核細(xì)胞表面；HLA-Ⅱ類基因主要為HLA-DR、HLA-DQ和HLA-DP，所表達(dá)出來的抗原分布于樹突狀細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、B細(xì)胞和其他有抗原提呈功能的細(xì)胞表面。在免疫反應(yīng)中，HLA分子最基本的功能就是結(jié)合與呈遞抗原多肽。HLA-Ⅰ類和HLA-Ⅱ類分子都呈遞抗原，但它們所呈遞的抗原來源不同。內(nèi)源性抗原（如胞內(nèi)病毒蛋白），在細(xì)胞質(zhì)中被蛋白酶體消化成短肽，由抗原肽轉(zhuǎn)運蛋白（transporter antigenic peptides，TAP）運輸至內(nèi)質(zhì)網(wǎng)后，與HLA-Ⅰ類分子結(jié)合而呈遞到細(xì)胞表面，該復(fù)合體可被CD8+殺傷性T細(xì)胞表面的抗原受體（T cell receptor，TCR）識別并直接殺傷，此即細(xì)胞免疫過程；外源性抗原被抗原呈遞細(xì)胞（antigen-presenting cell，APC）內(nèi)吞，攝入胞質(zhì)的囊泡中，在內(nèi)吞體或溶酶體中被分解為短肽，進(jìn)而由HLA-Ⅱ類分子呈遞給CD4+輔助性T細(xì)胞，后者活化，從而刺激B細(xì)胞分泌抗體。此即依賴T細(xì)胞抗原引起B(yǎng)細(xì)胞介導(dǎo)的體液免疫過程。

在腎臟移植中，受者的免疫系統(tǒng)在接觸移植物上的同種異體HLA抗原時，會產(chǎn)生抗供者的免疫應(yīng)答，Ⅰ類抗原錯配是使Ⅰ類抗原成為免疫效應(yīng)階段被攻擊的靶點，而Ⅱ類抗原錯配啟動了免疫應(yīng)答。當(dāng)供者的HLA抗原肽被遞呈給T細(xì)胞和B細(xì)胞后，同種抗原特異性應(yīng)答的CD4+和CD8+T淋巴細(xì)胞克隆開始增殖，并刺激介導(dǎo)急性、慢性排斥反應(yīng)的抗-供者HLA抗體產(chǎn)生；若受者移植前已被供者型的HLA抗原致敏，將產(chǎn)生細(xì)胞毒性抗體或記憶性T細(xì)胞。

在輸血、妊娠和器官/組織移植接觸同種異體HLA抗原后，都可以使個體被誘導(dǎo)產(chǎn)生抗HLA抗體，即PRA。

HLA抗原水平上的錯配會導(dǎo)致PRA的產(chǎn)生。有幾個特點值得注意：腎移植早期，HLA-A、HLA-B、HLA-DR的錯配對腎移植效果的影響不同，HLA-DR錯配的影響最大，HLA-B其次，HLA-A最弱［6］；但在移植后6個月至5年期間，3種HLA抗原有著幾乎相同的影響。3種抗原的影響具有累積效應(yīng)，導(dǎo)致零錯配的移植腎在第五年的存活率比完全錯配的高17%［7］。有趣的是，當(dāng)DRB1匹配時，HLA-A和HLA-B也有較好的匹配率，以及移植物存活時間明顯延長［8］。

相合程度越高的HLA配對結(jié)果能保證越低的排斥反應(yīng)發(fā)生率和更高的移植腎長期存活率。有3、4個錯配點的患者與有5、6個錯配點的患者相比，有更高的存活率及更低的急性排斥反應(yīng)發(fā)生率［9］。由于HLA系統(tǒng)的高度多態(tài)性使臨床上難以獲得HLA-A、HLA-B、HLA-DR完全相合的供腎，目前絕大部分的移植中心在進(jìn)行腎移植供受者HLA配型時，采取UNOS提倡交叉反應(yīng)組（crossreactive groups，CREG）配型或氨基酸殘基配型（amino acid residue matching，Res M）策略，在大幅度提高供受者HLA相配概率的同時，顯著降低腎移植術(shù)后的致敏性和改善移植物的存活率。

HLA等位基因序列對HLA抗原的抗原提呈與相關(guān)抗原表位有決定性作用。隨著DNA測序技術(shù)的不斷進(jìn)步和普遍應(yīng)用，在骨髓移植上，HLA基因水平上的配對已經(jīng)日益受到重視，大量研究表明HLA等位基因錯配會引起免疫排斥和移植物抗宿主病（GVHD），并明確了15個HLA等位基因錯配組合和HLA單倍型錯配組合與重癥GVHD發(fā)生的相關(guān)性。這些錯配的HLA等位基因組合被定義為高風(fēng)險錯配組合［10-11］。但目前針對HLA等位基因錯配對腎移植效果影響的研究依然很少。Heinold等［12］利用來自協(xié)作移植研究（the collaborative transplant study，CTS）的血樣本和臨床數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)HLA-DRB1等位基因水平上的錯配對第一次腎移植沒有明顯的影響，但對已經(jīng)致敏的再次腎移植者有非常重要的影響。在美國，非洲裔美國籍腎移植受者的移植腎存活時間比其他美國籍腎移植受者短。Kamoun等［13］發(fā)現(xiàn)兩者在HLA抗原水平上的錯配率沒有差別，但前者的HLA等位基因上錯配率明顯比后者高，這提示我們HLA等位基因水平上的錯配會影響腎移植效果。但目前為止，腎移植的受者與供者之間等位基因的錯配是否能夠引起強烈的免疫反應(yīng)，從而影響移植腎的存活率依然不是很清楚。

4 PRA與再次移植

初次移植患者PRA陽性率與再次移植患者陽性率比較有顯著性差別，再次移植患者移植后發(fā)生排異的危險性遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于首次移植患者。在Sanfilippo等［14］研究中，63%的患者再次移植前PRA水平高于60%，術(shù)后容易產(chǎn)生供體特異性抗HLA抗體（donor-specific antibodies，DSA）。如果再次移植遭遇相同抗原時，臨床上可表現(xiàn)為超急性排斥反應(yīng)或者加速性排斥反應(yīng)。沈清瑞等［15］報道患者體內(nèi)有些抗體可隨時間而消失，一般2個月后降低50%，而有些則較長時間存在，尤其是做過腎移植的患者，PRA消失緩慢，一般7個月后降低50%。對于首次移植失敗患者，通過監(jiān)測PRA，采取綜合方法降低PRA水平，可為患者再次移植的時間選擇提供依據(jù)。

5 PRA與DSA

受者移植前體內(nèi)PRA峰值特異性包括DSA［16］，即受者接受器官/組織移植后體內(nèi)產(chǎn)生的針對供者組織抗原的特異性抗體，主要包括HLA抗體和非HLA抗體（如抗內(nèi)皮細(xì)胞抗體、抗波形蛋白抗體、抗MICA抗體和抗MICB抗體等）［17］。若DSA存在，即使有效去除各種HLA抗體使移植前交叉配型陰性、PRA降低甚至轉(zhuǎn)為陰性，急性排斥反應(yīng)的發(fā)生率仍明顯增加。Lefaucheur等［18］研究顯示，237例腎移植受者中，32例腎移植前存在DSA的患者在術(shù)前（n＝18）或術(shù)中（n＝14）進(jìn)行免疫抑制治療，兩組AMR發(fā)生率分別為27.8%和57.1%，均顯著高于237例中其他腎移植受者的3.9%，提示選擇供體應(yīng)盡可能避開受者PRA峰值時的全部抗體譜。術(shù)后產(chǎn)生的DSA直接針對供者組織抗原，在補體的作用下對移植物造成不可逆性損傷，從而降低移植物的長期存活率。所以移植后檢測出DSA是預(yù)示急性排斥反應(yīng)（acute rejection，AR）發(fā)生和移植物喪失的良好標(biāo)志。因此術(shù)后檢測腎移植受者PRA或（和）DSA的變化可作為替代移植腎穿刺活檢的無創(chuàng)檢查手段，為臨床診療提供重要的參考依據(jù)，是腎移植后調(diào)整免疫抑制方案的必要手段。

6 PRA與超急性、急性、慢性排斥反應(yīng)

移植前PRA水平能反應(yīng)受者對HLA抗原的致敏狀態(tài)，對移植前預(yù)測排斥反應(yīng)有重要作用。陳國棟等［19］研究顯示，術(shù)前PRA水平越高，腎移植接受率越低，術(shù)后發(fā)生急性排斥和慢性排斥的風(fēng)險越高，移植腎的長期預(yù)后也越差。受者移植前PRA≥30%（高度致敏）更是發(fā)生超急性排斥、加速排斥等嚴(yán)重排斥反應(yīng)的臨界值。移植后PRA強度是排斥反應(yīng)發(fā)生的重要指標(biāo)，與移植物失功呈正相關(guān)，在術(shù)后能預(yù)警移植物的喪失，這能使器官移植后各種排斥反應(yīng)的發(fā)生率顯著降低。

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根據(jù)宿主抗移植物反應(yīng)（host versus graft reaction，HVGR）發(fā)生的時間、強度、病理學(xué)改變特點及其機制，可分為超急性、急性、慢性排斥反應(yīng)三種類型。目前超急性和加速性排斥少見，急性排斥成為臨床檢測重點。

目前研究基本明確PRA重度陽性的HLA-Ⅰ、HLA-Ⅱ類抗體高敏受者，特別是抗供者HLA特異性抗體陽性患者，可導(dǎo)致移植后超急性排斥反應(yīng)（hyperacute reaction，HAR）發(fā)生。HLA-Ⅰ、HLA-Ⅱ類抗體高敏狀態(tài)，是導(dǎo)致腎移植后HAR發(fā)生的主要因素，因此強調(diào)對高敏人群做PRA配型或隨機淋巴細(xì)胞毒性試驗。移植腎超急性排斥反應(yīng)是一種反應(yīng)最急劇、后果最嚴(yán)重的排斥反應(yīng)，一旦發(fā)生只能盡早切除移植腎。因受者多次輸血或妊娠而受到同種HLA免疫致敏所產(chǎn)生的PRA，也是造成超急性和加速性排斥反應(yīng)和移植物丟失的危險因素之一。

PRA對預(yù)測移植腎AR具有重要意義。Kerman等［20］報告術(shù)前PRA＞10%的腎移植受者術(shù)后AR發(fā)生率可達(dá)70%。Katznelson等［21］證實移植前PRA水平的峰值比在手術(shù)時的PRA更能預(yù)測移植物的存活結(jié)果，高致敏者在住院期間就易出現(xiàn)早期急性排斥。組織相容性抗原/基因，主要以HLA-A、HLA-B、HLA-DR為主的位點，供受者之間相合位點越多、誤配率越低，則術(shù)后發(fā)生早期急性排斥反應(yīng)的比率越低。Domingues等［22］通過PRA陽性篩選發(fā)現(xiàn)在腎移植術(shù)后階段特異性HLA抗體可能與急性排斥發(fā)作同時出現(xiàn)。Kaufman［23］在2003年已提出用不同方法檢測PRA（如ELISA-PRA、AHGPRA）對急性排斥表征的早期風(fēng)險估計可能有用。

慢性排斥反應(yīng)（chronic rejection，CR）屬于遲發(fā)型變態(tài)反應(yīng)，多發(fā)生在腎移植后數(shù)月或數(shù)年內(nèi)，移植物功能逐漸減退或喪失，呈隱匿性。在其發(fā)生因素中，術(shù)前HLA配型不理想、腎移植后早期發(fā)生多次急性排斥等主要因素，均與術(shù)前、術(shù)后PRA密切相關(guān)。持續(xù)監(jiān)測PRA（術(shù)前、術(shù)中、術(shù)后），并對大量腎移植病例PRA數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析得出趨勢性規(guī)律，對CR的發(fā)生可能性和發(fā)生程度都有預(yù)測作用。

7 PRA與慢性移植腎失功

移植后移植腎長期存活患者，由于各種免疫性（CR、HLA配型、移植后抗體等）和非免疫性因素（神經(jīng)鈣調(diào)素抑制劑腎毒性、高血壓、高血脂、高血糖等）的共同作用，移植腎功能逐漸減退直至喪失。這種慢性移植腎失功患者，目前已占臨床移植患者的大多數(shù)。將慢性移植腎失功與短期失功比較，發(fā)現(xiàn)前者PRA陽性率及中度以上致敏率顯著低于后者。慢性移植腎失功患者單純HLA-Ⅱ類抗體陽性占多數(shù)。對再次腎移植慢性腎移植失功患者來說，如PRAⅠ類抗體陽性，可確認(rèn)其處于免疫高敏狀態(tài)；如PRA陰性或僅為Ⅱ類陽性，認(rèn)為其體液免疫狀態(tài)與初次移植患者相比無明顯差異，不能與短期移植腎失功患者等同列入免疫高危人群。

8 PRA與治療方案

PRA對整個移植治療方案的制定起到了重要作用。目前強調(diào)PRA監(jiān)測在整個治療過程中的持續(xù)性，包括移植前預(yù)治療、術(shù)前、術(shù)中、術(shù)后以及移植后3個月、6個月、1年、3年、5年等。持續(xù)性監(jiān)測PRA為治療方案提供依據(jù)并判斷治療效果。

等待移植供腎期間，高PRA患者進(jìn)行腎移植應(yīng)慎重。一直以來，對高致敏患者移植前的治療普遍思路為通過血漿置換（plasmapheresis）、免疫吸附（immune adsorption）和使用免疫抑制劑等方法脫敏，降低患者PRA。近期研究發(fā)現(xiàn)，低劑量靜脈注射免疫球蛋白（intravenous immunoglobulin，IVIG）或利妥昔單抗等治療也可能有助于患者脫敏［24］。PRA作為判斷患者致敏的金標(biāo)準(zhǔn)，移植前檢測PRA水平是臨床上判斷高敏患者預(yù)治療效果的重要手段。

不同水平PRA對藥物治療方案選擇特別是誘導(dǎo)物選擇有重要影響。對高PRA患者，美國率先使用三聯(lián)療法（triple therapy），通過藥物誘導(dǎo)降低和預(yù)防腎移植術(shù)后排斥反應(yīng)特別是AR的發(fā)生。1987-1993年，美國率先使用抗淋巴細(xì)胞球蛋白（ALG）或抗CD3單克隆抗體（OKT3）等；1994-2002年新增加了兔抗人胸腺細(xì)胞免疫球蛋白、巴利昔單抗、賽尼哌（Zenapax）；到了2009年，IVIG（20%）與利妥昔單抗（Rituximab，11%）作為高致敏患者最常用藥劑。

在眾多誘導(dǎo)藥物中，兔抗人胸腺細(xì)胞免疫球蛋白是過去10年間最常用的方案，未致敏患者使用率從10%升至46%，PRA＝1%～49%患者使用率從12%升至57%，PRA＝50%～100%患者使用率從19%升至63%。高致敏患者使用阿侖珠單抗、IVIG、利妥昔單抗的百分比也分別上升至16%、20%、11%。在過去5年中，PRA為0、1%～49%、50%～100%的患者對應(yīng)的類固醇限制使用比例為33%～36%、30%～37%、10%～25%。麥考酚鈉從2005年開始使用率有所增長，并很有可能逐漸代替 MMF［25］。

目前，誘導(dǎo)劑中抗胸腺細(xì)胞球蛋白（antithymocyte globulin，ATG）以及其與其他誘導(dǎo)劑聯(lián)合使用成為研究的熱門，該方向的研究中均強調(diào)不同PRA水平下選擇不同的誘導(dǎo)方案。對于PRA中度致敏的尸腎供腎移植受者，Brokhof等［27］發(fā)現(xiàn)同巴利昔單抗比較，ATG與減少新發(fā)DSA（de novo DSA，dnDSA）和抗體介導(dǎo)的排斥反應(yīng)（antibodymediated rejection，AMR/ABMR）之間更具有相關(guān)性。Pilch等［28］發(fā)現(xiàn)，若使用兔抗胸腺細(xì)胞球蛋白（rabbit ATG，rATG）對致敏患者的排斥反應(yīng)發(fā)生率沒有影響，還對低PRA的受者有增加BK病毒感染的風(fēng)險。Ejaz等［29］發(fā)現(xiàn)對高免疫風(fēng)險的腎移植人群在使用rATG同時聯(lián)合使用利妥昔單抗可以增加使用的安全性，而添加硼替佐米（bortezomib）可能會增加毒性。

PRA除了在傳統(tǒng)治療手段中作為重要指標(biāo)外，對完善現(xiàn)有的治療方案和開展新的治療方法也有重要意義。如對高PRA患者進(jìn)行A蛋白免疫吸附（protein A immunoadsorption，IA）補充了誘導(dǎo)療法，可以預(yù)防和減少移植后排斥反應(yīng)［30］。還有研究指出，通過對供者干細(xì)胞灌注進(jìn)行增加持久嵌合性誘導(dǎo)發(fā)現(xiàn)低致敏患者易達(dá)到治療效果而高致敏患者很有可能治療無效［31］。