Banff 移植病理學(xué)診斷標(biāo)準(zhǔn)的起源、發(fā)展及對器官移植的推動作用

郭暉 陳剛

移植病理學(xué)一直緊隨著臨床器官移植的發(fā)展而不斷進(jìn)步。其中腎移植的實(shí)驗(yàn)及臨床研究不僅對移植腎病理學(xué)的發(fā)展起到了巨大的推動作用，而且也引領(lǐng)了其他移植器官包括移植肝、移植心臟、移植肺、移植胰腺、移植小腸和移植復(fù)合組織的病理學(xué)發(fā)展。

Ban ff移植病理學(xué)會議（Ban ff會議）的召開及Ban ff移植病理學(xué)診斷標(biāo)準(zhǔn)（Ban ff標(biāo)準(zhǔn)）的建立是國際移植病理學(xué)發(fā)展中的里程碑。1991年8月，第1屆移植腎活組織檢查（活檢）病理學(xué)研討會在Ban ff國家公園溫泉酒店（Ban ff中心）舉行，展開了針對移植腎活檢病理學(xué)診斷標(biāo)準(zhǔn)的研討。移植腎活檢診斷標(biāo)準(zhǔn)在1993年正式發(fā)布且不斷更新。隨后移植腎Ban ff標(biāo)準(zhǔn)的研討和更新模式很快擴(kuò)展至移植心臟、移植肺、移植肝、移植胰腺和移植小腸等各類移植器官。本文總結(jié)了國際移植病理學(xué)研究的歷史、Ban ff會議及Ban ff標(biāo)準(zhǔn)對器官移植的推動作用，旨在為臨床器官移植的順利開展提供參考。

1 國際移植病理學(xué)研究的歷史

最早對實(shí)驗(yàn)動物移植腎的病理學(xué)觀察始于1926年，Williamson等[1]發(fā)表了犬移植腎病理解剖學(xué)研究的論文及典型圖片，該研究發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)犬失功的移植腎內(nèi)存在大量的淋巴細(xì)胞浸潤和顯著的腎小球炎，研究者初步推測這些病變是導(dǎo)致移植腎失功的重要原因，并用“排斥（rejection）”對這一現(xiàn)象予以命名。最早對人類移植腎的病理學(xué)觀察始于1952年，法國Necker醫(yī)院的Hamburger等對1例兒童親屬活體腎移植術(shù)后21 d出現(xiàn)無尿的移植腎進(jìn)行楔形活檢，首次觀察和描述了人類移植腎排斥反應(yīng)的病理學(xué)變化，發(fā)現(xiàn)移植腎間質(zhì)內(nèi)存在密集的單核炎癥細(xì)胞浸潤、局灶性梗死、腎小球缺血、腎小管壞死和動脈內(nèi)皮細(xì)胞增生等表現(xiàn)[2]。這些開創(chuàng)性的研究奠定了活檢在診斷移植器官排斥反應(yīng)中的重要地位。

1966年Kissmeyer-Nielsen等[3]提出了移植腎“超急性排斥反應(yīng)”的概念；隨后Porter等[4-6]移植病理學(xué)研究的先驅(qū)者也在其各自的研究中對移植腎的病理學(xué)表現(xiàn)進(jìn)行了系統(tǒng)的觀察；1980年Jordan等[7]提出“加速性排斥反應(yīng)”（或稱為“早期急性排斥反應(yīng)”）的概念，發(fā)生在這些病例的排斥反應(yīng)較超急性排斥反應(yīng)慢且程度較輕，但在受者血清中可檢測出針對移植抗原的抗體；基于此，排斥反應(yīng)中抗供者主要組織相容性復(fù)合體（major histocompatibility complex，MHC）Ⅰ類及Ⅱ類抗原、抗血管內(nèi)皮細(xì)胞抗原的抗體所致免疫損傷的機(jī)制逐漸引起研究者的關(guān)注。1981年Soulillou等[8]從失功的移植腎內(nèi)洗脫出抗MHCⅠ類、Ⅱ類以及非MHC抗原的抗體；1988年Colvin等提出應(yīng)結(jié)合臨床和病理學(xué)表現(xiàn)將排斥反應(yīng)分為超急性、加速性、急性和慢性排斥反應(yīng)4種類型，確定了排斥反應(yīng)的經(jīng)典分型。1990年及1992年Halloran等[9-10]報(bào)道了急性體液性排斥反應(yīng)中抗MHCⅠ類抗原的抗體；1992年Scornik等報(bào)道了抗MHCⅡ類抗原的抗體；1993年Yard等也報(bào)道了抗血管內(nèi)皮細(xì)胞抗原的抗體。這些研究為揭示抗體介導(dǎo)的排斥反應(yīng)（antibody-mediated rejection，AMR）的發(fā)病機(jī)制以及指導(dǎo)臨床治療奠定了重要的理論基礎(chǔ)。1991年及1993年Feucht等[11-12]研究發(fā)現(xiàn)，在腎移植術(shù)后早期出現(xiàn)失功的移植腎活檢組織內(nèi)存在補(bǔ)體片段C4d的沉積，并揭示C4d陽性者術(shù)后1年的移植腎存活率明顯低于C4d陰性者。隨后Collins等[13]、Colvin等和B?hmig等[14-15]建立和完善了移植腎活檢組織內(nèi)C4d的免疫組織化學(xué)染色方法，推動C4d免疫組織化學(xué)染色成為診斷移植腎乃至其他移植器官AMR的病理學(xué)指標(biāo)。

1981年Thiru等[16]和Calne等[17]首先報(bào)道了環(huán)孢素（ciclosporin，CsA）毒性損傷引起的移植腎腎小管上皮細(xì)胞內(nèi)“巨線粒體”病變；1983年Mihatsch等[18-19]就CsA的腎毒性進(jìn)行了一系列的研究，并于1983年首次報(bào)道了移植腎CsA毒性損傷引起的腎小管上皮細(xì)胞的細(xì)小等大空泡變，并最早報(bào)道了小動脈病變；1985年Neild等[20]報(bào)道了腎移植受者中應(yīng)用CsA導(dǎo)致的腎臟溶血性尿毒癥綜合征表現(xiàn)；1988年Nizze等[21]報(bào)道了CsA毒性損傷導(dǎo)致的腎小球病變；Randhawa等[22]在20世紀(jì)90年代對新型免疫抑制劑他克莫司（tacrolimus，Tac）腎毒性損傷的病理學(xué)機(jī)制進(jìn)行深入研究發(fā)現(xiàn)，Tac可引起與CsA基本類似的腎小管上皮細(xì)胞細(xì)小等大空泡變和小血管透明樣病變。隨著免疫抑制劑在臨床的廣泛應(yīng)用，許多病理學(xué)家對CsA和Tac所致移植腎和移植肝的藥物毒性損傷的病理學(xué)變化進(jìn)行了系統(tǒng)研究，明確了免疫抑制劑在發(fā)揮免疫抑制效應(yīng)的同時(shí)，其毒性損傷是導(dǎo)致移植器官慢性失功的重要因素之一。在移植肝病理學(xué)方面，多位研究者對移植肝的病理學(xué)改變進(jìn)行了早期研究并提出活檢病理學(xué)是最佳的診斷手段[23-31]。在移植心臟病理學(xué)方面，Caves等[32]在1973年首次提出將心內(nèi)膜心肌活檢技術(shù)應(yīng)用于移植心臟的病理學(xué)診斷；Billingham等[33]于1990年提出了移植心臟排斥反應(yīng)的病理學(xué)診斷標(biāo)準(zhǔn)；此外，研究者逐步明確了移植心臟慢性排斥反應(yīng)的體液免疫致病機(jī)制以及移植心臟“Quilty損傷”等相應(yīng)病變[34-40]。移植肺病理學(xué)方面，Stewart等[41-42]于1988年采用經(jīng)支氣管肺活檢明確了移植肺急性排斥反應(yīng)的病理學(xué)特點(diǎn)；Burke等[43]于1984年最早報(bào)道了移植肺慢性排斥反應(yīng)即阻塞性細(xì)支氣管炎的病理學(xué)特點(diǎn)。移植胰腺病理學(xué)方面，Sibley等[44]于1987年報(bào)道了多達(dá)100例移植胰腺的病理學(xué)觀察；Nakhleh等[45]隨后也對移植胰腺病理學(xué)進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。Nakamura等[46]于1993年最早對移植小腸的排斥反應(yīng)病理學(xué)予以研究報(bào)道。這些研究為Ban ff會議的舉行和Ban ff標(biāo)準(zhǔn)的建立奠定了基礎(chǔ)。

2 Banff會議

2.1 Ban ff會議的起源及其發(fā)展

Ban ff會議的召開及Ban ff標(biāo)準(zhǔn)的建立是國際移植病理學(xué)發(fā)展的里程碑。自此之后，移植腎病理學(xué)逐漸延伸到了移植肝、移植心臟、移植肺、移植胰腺和移植小腸等，促進(jìn)了各類移植器官病理學(xué)的整體發(fā)展，同時(shí)也逐漸形成了一個新的學(xué)科——移植病理學(xué)（transplantation pathology）[47]。

Ban ff會議的主要發(fā)起人為加拿大Alberta大學(xué)病理學(xué)系的Solez教授[48]。1990年底，加拿大移植協(xié)會的Keown教授寫信告知Solez教授，國際心臟和肺移植協(xié)會（International Society for Heart and Lung Transplantation，ISHLT）已經(jīng)制訂了一項(xiàng)移植心臟排斥反應(yīng)的活檢病理學(xué)診斷標(biāo)準(zhǔn)，而移植腎尚缺乏類似的活檢診斷標(biāo)準(zhǔn)，不利于臨床病理學(xué)家之間的溝通和免疫抑制劑的臨床多中心研究，建議他考慮成立一個小型委員會或討論小組以深入探討和制訂適用于移植腎的活檢病理學(xué)診斷標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)時(shí)Solez教授已經(jīng)初步進(jìn)行了一些移植腎程序性活檢的臨床研究，其學(xué)生Racusen教授在得知其計(jì)劃發(fā)起移植腎活檢病理學(xué)研討會的想法后，便積極地投身到組織工作中。至此，Solez教授和Racusen教授不僅是Ban ff會議的發(fā)起人，而且一直作為靈魂人物引領(lǐng)著歷屆Ban ff會議及移植腎Ban ff標(biāo)準(zhǔn)的研討與更新。1991年4月Solez教授作為志愿者參加災(zāi)后急性腎損傷救治會議時(shí)來到Ban ff中心，并確定將其作為會議地點(diǎn)。1991年8月，第1屆移植腎活檢病理學(xué)研討會在Ban ff中心舉行并由此命名。雖然當(dāng)時(shí)僅有不足20人參加會議，但經(jīng)過參會者的研討，第一次建立了移植腎排斥反應(yīng)的活檢病理學(xué)診斷框架，不僅為1993年移植腎Ban ff標(biāo)準(zhǔn)的提出奠定了基礎(chǔ)，也為隨后Ban ff會議中的其它移植器官如移植肝、移植胰腺、移植心臟、移植肺、移植小腸和臉部等移植復(fù)合組織的活檢病理學(xué)診斷標(biāo)準(zhǔn)提供了借鑒。Ban ff會議成為了多學(xué)科共同參與研討的專題會議，與會者不僅限于病理學(xué)家，也包括移植外科醫(yī)師和內(nèi)科醫(yī)師、移植免疫學(xué)家、基礎(chǔ)研究者和移植管理人員等，旨在研討移植病理學(xué)最新進(jìn)展與提出最新診斷標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，Ban ff會議也成為移植病理學(xué)研究和教學(xué)的一項(xiàng)高級論壇，吸引了越來越多的年輕研究者加入研討和學(xué)習(xí)。

2.2 Ban ff會議的目標(biāo)、基本形式和主要成果

2.2.1 Ban ff會議的目標(biāo) Ban ff會議的目標(biāo)為集中國際范圍內(nèi)各器官移植中心的移植病理學(xué)家、臨床醫(yī)師和基礎(chǔ)研究者等，通過定期的Ban ff會議以及會議后的協(xié)作研究、專家間的個人交流和病例討論等對移植器官的病理學(xué)變化及其診斷方法進(jìn)行廣泛研討，以制定和更新國際統(tǒng)一的診斷標(biāo)準(zhǔn)、探索新的診斷手段、促進(jìn)國際協(xié)作研究以及吸引對移植病理學(xué)具有研究興趣的年輕病理學(xué)家加入到研討中。

2.2.2 Ban ff會議的形式 由于世界范圍內(nèi)專門從事移植病理學(xué)研究的病理學(xué)家很少，作為專門的移植病理學(xué)會議，Ban ff會議的規(guī)模并不大，既往的每屆會議僅有100余人參加，但近年來隨著其影響力的提高，參會人數(shù)往往達(dá)到近500人，自從2015年、2017年和2019年Ban ff會議分別與相應(yīng)移植學(xué)會聯(lián)合舉辦之后，會議規(guī)模迅速擴(kuò)大。Ban ff會議最初的目標(biāo)是追求適當(dāng)?shù)男∫?guī)模以便于面對面的詳盡研討，會議一般持續(xù)5～7日，主要為專家報(bào)告、提問、診斷標(biāo)準(zhǔn)的研討、舉手表決、投稿摘要墻報(bào)展示和社交酒會等基本議程，并隨后在相關(guān)專業(yè)雜志上正式發(fā)布更新的診斷標(biāo)準(zhǔn)。歷屆會議在召開之前會在網(wǎng)上建立會議主頁，發(fā)布會議通告并接受摘要投稿，其會議議題、投稿摘要、部分報(bào)告幻燈以及會議照片均直接在相應(yīng)網(wǎng)頁公 布（http://cybernephrology.ulberta.ca/Ban ff/）[49-50]，會議不印發(fā)論文集和紙質(zhì)文件。2001年以前的6屆Ban ff會議均在其發(fā)源地Ban ff中心舉行，隨著國際上不同國家器官移植事業(yè)的發(fā)展，之后的Ban ff會議也選擇在加拿大以外的國家舉行，2003年、2007年和2017年、2011年、2013年、2019年分別在英國、西班牙、法國、巴西、美國舉行。會議只為少數(shù)投稿參加會議的青年研究者提供參會支持，其他所有的會議講者和參會者均自費(fèi)參加會議。

2.2.3 Ban ff會議的成果 Ban ff會議的主要成果是提出了各類移植器官病理學(xué)診斷的Ban ff標(biāo)準(zhǔn)并予以不斷完善和更新。在移植腎方面，1993年首次提出了移植腎Ban ff標(biāo)準(zhǔn)[51-52]；1995年引入了慢性移植腎損傷指數(shù)（chronic allograft damage index，CADI），可對移植腎的腎小球、動脈血管、腎小管和腎間質(zhì)的慢性病變進(jìn)行半定量記分；1997年提出了“AMR”，以取代“超急性排斥反應(yīng)”，同時(shí)結(jié)合美國國立衛(wèi)生研究院（National Institute of Health，NIH）的移植腎臨床協(xié)作研究組（Collaborative Clinical Trials in Transplantation，CCTT）發(fā)表的急性排斥反應(yīng)診斷標(biāo)準(zhǔn)（CCTT標(biāo)準(zhǔn)），確立了動脈炎性病變在急性排斥反應(yīng)診斷中的特異性；2005年明確了AMR是導(dǎo)致移植腎急性和慢性失功的關(guān)鍵因素，以及排斥反應(yīng)的兩個免疫效應(yīng)機(jī)制即T細(xì)胞介導(dǎo)性排斥反應(yīng)（T cell-mediated rejection，TCMR）和AMR，進(jìn)而摒棄了“慢性移植腎腎?。╟hronic allograft nephropathy，CAN）”這一致病機(jī)制不明的類型，并提出AMR的診斷應(yīng)為綜合診斷，包括特定的病理形態(tài)改變、C4d免疫組織化學(xué)染色陽性和血清抗體檢測陽性3個方面。同時(shí)，明確了AMR病變的基本特征，包括腎小管周毛細(xì)血管炎、腎小球炎、腎小管周毛細(xì)血管基底膜多層[53-54]；2007年Banff 標(biāo)準(zhǔn)提出了腎小管周毛細(xì)血管炎和C4d免疫組織化學(xué)染色強(qiáng)度的量化評分，同時(shí)首次提出了移植腎間質(zhì)炎癥的總體記分[55-56]；2009年Ban ff會議的進(jìn)展包括成立多個Ban ff工作組（Banff working group，BWG），同時(shí)提出了BK病毒相關(guān)性腎病的分期方案；2013年Ban ff標(biāo)準(zhǔn)中明確提出了C4d陰性AMR[57-58]；2015年Ban ff標(biāo)準(zhǔn)中將分子病理學(xué)診斷引入AMR的診斷中，同時(shí)首次明確規(guī)定需通過電子顯微鏡（電鏡）觀察到腎小管周毛細(xì)血管基底膜多層以診斷慢性AMR；2017年和2019年Ban ff標(biāo)準(zhǔn)中依據(jù)慢性移植腎間質(zhì)纖維化和腎小管萎縮區(qū)域內(nèi)炎癥細(xì)胞浸潤程度，首次對慢性活動性TCMR新增了嚴(yán)重程度的分級，體現(xiàn)出對隱匿、持續(xù)的急性排斥反應(yīng)所致的慢性腎間質(zhì)纖維化和腎小管萎縮的重視，強(qiáng)調(diào)早期診斷和及時(shí)治療的重要性[59-60]。歷屆Ban ff會議的舉辦地點(diǎn)和相應(yīng)的研討成果見表1。

2.2.4 Ban ff基金會的創(chuàng)立 近年來，為更好地組織和協(xié)調(diào)移植病理學(xué)研討和國際多中心的協(xié)作研究，Ban ff會議在瑞士注冊成立Ban ff移植病理學(xué)基金會（Ban ff基金會），成為以移植病理學(xué)研究為背景的公益性基金組織，其宗旨為引導(dǎo)移植病理學(xué)領(lǐng)域的專家對診斷標(biāo)準(zhǔn)及其病變分類進(jìn)行共同研討和協(xié)作研究，以更好地服務(wù)于移植受者。Ban ff基金會在既往Ban ff會議組織框架的基礎(chǔ)上，成立了包括移植心臟、移植腎、移植肝、移植肺、移植胰腺和移植復(fù)合組織的移植病理學(xué)委員會并指定專人組織相關(guān)研究和研討，在委員會下建立了不同專題的BWG，包括分子病理學(xué)、孤立性血管炎、C4d陰性AMR、移植腎纖維化評分以及數(shù)字病理學(xué)在移植病理學(xué)中的應(yīng)用等。Ban ff基金會希望通過公益性募集資金，更好地促進(jìn)協(xié)作研究、持續(xù)更新Ban ff標(biāo)準(zhǔn)、支持年輕學(xué)者參加Ban ff會議和將研討結(jié)果的在專業(yè)雜志上發(fā)布等。

3 Banff會議及Banff標(biāo)準(zhǔn)對器官移植的推動作用

3.1 Ban ff精神的形成

Ban ff會議及Ban ff標(biāo)準(zhǔn)的建立對國際器官移植工作的貢獻(xiàn)，首先體現(xiàn)在從第1屆會議伊始即確立了“開放、研討、協(xié)作”的Ban ff精神。其中“開放”即始終遵循自由討論并尊重不同的學(xué)術(shù)意見，由病理學(xué)家、移植外科醫(yī)師、內(nèi)科醫(yī)師和基礎(chǔ)科學(xué)家等共同討論，始終包容和接受新技術(shù)與移植病理學(xué)的交融，這一點(diǎn)體現(xiàn)在近年的Ban ff會議中，逐漸增加了分子病理學(xué)、蛋白組學(xué)和人工智能及其深度學(xué)習(xí)等新技術(shù)在移植病理學(xué)診斷和研究中的應(yīng)用，并期待通過這些新技術(shù)解決病理學(xué)診斷中面臨的精確性不足、不同病理診斷醫(yī)師間的差異和診斷重復(fù)性不足的局限性；“研討”則是指Ban ff會議一向遵循通過廣泛的、深入細(xì)致的討論甚至表決來建立和更新各項(xiàng)活檢病理診斷標(biāo)準(zhǔn)；“協(xié)作”是指針對某些尚不具有明確臨床意義的病變類型，組織不同規(guī)模的、國際多中心的協(xié)作研究，并最終將研究成果提交大會討論通過和發(fā)布。近年來，隨著移植病理學(xué)診斷的發(fā)展和Ban ff會議影響力的擴(kuò)大，其逐漸注重與相關(guān)移植領(lǐng)域的合作，發(fā)揮其教學(xué)作用，如2015年Ban ff會議與加拿大移植協(xié)會聯(lián)合舉辦、2019年Ban ff會議與美國組織配型協(xié)會聯(lián)合舉辦。

表1 歷屆Ban ff會議及其主要進(jìn)展Table 1 Previous Ban ff conference and their main progress

3.2 Ban ff會議及其Ban ff標(biāo)準(zhǔn)對移植病理學(xué)的推動作用

隨著移植腎Ban ff標(biāo)準(zhǔn)在1993年正式發(fā)布以及隨后不斷地予以更新[29-38]，逐步明確了移植腎穿刺活檢標(biāo)本的合格標(biāo)準(zhǔn)及其病理染色的基本要求，移植腎并發(fā)癥的基本病理學(xué)類型，排斥反應(yīng)的病理學(xué)診斷標(biāo)準(zhǔn)、病理分級和相應(yīng)的組織病理學(xué)評分，為國際范圍內(nèi)的移植腎活檢病理學(xué)診斷提供了統(tǒng)一的病理診斷類型及其診斷分級，良好地指導(dǎo)了移植腎并發(fā)癥的診斷和針對性的治療，并且引領(lǐng)了移植病理學(xué)相關(guān)的基礎(chǔ)研究。目前世界各移植中心均常規(guī)依據(jù)Ban ff標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行移植腎的活檢病理學(xué)診斷。隨后移植腎Ban ff標(biāo)準(zhǔn)的研討和更新模式很快擴(kuò)展至移植心臟、移植肺、移植肝、移植胰腺和移植小腸等各類移植器官，包括臉部移植和手移植在內(nèi)的復(fù)合組織移植亦逐漸納入Ban ff會議的研討范圍，制定相應(yīng)的Ban ff標(biāo)準(zhǔn)并不斷更新。因此Ban ff會議不僅成為包含各類移植器官病理學(xué)研討的專題會議，而且也為各類移植器官活檢逐步制定了統(tǒng)一的診斷標(biāo)準(zhǔn)，更好地促進(jìn)了器官移植術(shù)后并發(fā)癥的明確診斷和治療，推動了國際間、多中心之間關(guān)于新型免疫抑制劑和新的診斷方法的臨床研究和應(yīng)用，改善了移植器官和受者的長期存活。

3.3 Ban ff標(biāo)準(zhǔn)的局限性和未來的發(fā)展方向

Ban ff會議制定的部分Ban ff標(biāo)準(zhǔn)存在繁瑣、一定的主觀性、診斷醫(yī)師間的差異和重復(fù)性不足等局限性，因此Ban ff會議也希望借助新技術(shù)克服現(xiàn)有的局限性，使得診斷結(jié)果更為精確[39]。Ban ff會議未來的發(fā)展方向?qū)㈥P(guān)注再生醫(yī)學(xué)和組織工程技術(shù)在器官移植中的應(yīng)用，以及分子病理學(xué)技術(shù)和人工智能技術(shù)在移植病理學(xué)的應(yīng)用。Ban ff會議將緊跟移植學(xué)發(fā)展的步伐，為臨床器官移植的順利開展、進(jìn)一步改善移植受者的長期存活以及促進(jìn)移植學(xué)的發(fā)展發(fā)揮積極的作用。