2021年器官移植基礎(chǔ)免疫學研究進展

吳昌鴻 徐亞男 田倩川 趙勇

器官移植是終末期器官衰竭最有效的治療方法，器官移植技術(shù)的建立是20世紀人類生物醫(yī)學領(lǐng)域最重要的進展之一。移植免疫學基礎(chǔ)研究是解決器官移植排斥反應(yīng)的必由之路，也是器官移植相關(guān)技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展的源動力。2021年，器官移植基礎(chǔ)研究領(lǐng)域發(fā)表了許多重要的研究論文，為器官移植相關(guān)的基礎(chǔ)科學問題和現(xiàn)實困難提供了更新的解釋和潛在更有效的防治方案。本文簡要歸納了2021年度發(fā)表于各主流國際期刊上有關(guān)器官移植免疫學基礎(chǔ)研究的論文，以免疫細胞在器官移植過程中的作用和機制、新材料及新藥物在器官移植中的研究和使用為主要線索盤點介紹了相關(guān)重點研究結(jié)果。需要特別指出的是，由于器官移植相關(guān)研究領(lǐng)域范圍廣泛、學科交叉性強及篇幅所限等諸多因素，尚有許多重要的相關(guān)研究進展未能在此文中逐一介紹。

1 免疫細胞在器官移植排斥反應(yīng)或免疫耐受形成過程中的作用和機制

移植免疫學的核心內(nèi)容是研究器官移植過程中供者器官和受者之間相互作用引起免疫應(yīng)答的機制，其直接指導的實踐應(yīng)用是通過處理和干預(yù)降低人類器官移植過程中的排斥反應(yīng)，建立移植免疫耐受，保障移植器官的長期存活。排斥反應(yīng)和免疫耐受是器官移植過程中免疫應(yīng)答天平的兩臂，正性和負性的免疫細胞及分子是決定這個天平傾向的重要因素。此方面一直是基礎(chǔ)移植免疫學的重要研究內(nèi)容和熱點。

1.1 T細胞

適應(yīng)性免疫細胞在移植排斥反應(yīng)和免疫耐受過程中的作用一直是器官移植研究中的熱點，其中T細胞作為介導移植排斥反應(yīng)的主要效應(yīng)細胞，是移植免疫學研究的傳統(tǒng)重點對象。鈣調(diào)磷酸酶抑制劑（calcineurin inhibitor，CNI）被廣泛用于治療組織器官移植排斥反應(yīng)和急性移植物抗宿主病（acute graftversus-host disease，aGVHD），T細胞被認為是其最主要的靶細胞。原有研究證明CNI通過抑制經(jīng)由活化 T 細胞核因子（nuclear factor of activated T cell，NFAT）介導的T細胞活化相關(guān)基因的表達實現(xiàn)免疫抑制功能。2021年6月，Otsuka等[1]報道了CNI通過NFAT非依賴的途徑抑制T細胞免疫應(yīng)答的新機制。該研究發(fā)現(xiàn)CNI能阻止鈣調(diào)磷酸酶介導的淋巴細胞特異性蛋白酪氨酸激酶（lymphocyte-specific protein tyrosine kinase，Lck）S59位點的去磷酸化來抑制T細胞受體（T cell receptor，TCR）近端信號傳導，進而降低T細胞的反應(yīng)性，從而實現(xiàn)對器官移植排斥反應(yīng)的抑制功能。該研究提示直接靶向TCR相關(guān)鈣調(diào)磷酸酶可能成為aGVHD治療的有效且不良反應(yīng)更低的方案。

器官移植術(shù)后受者體內(nèi)產(chǎn)生的供者特異性抗體（donor specific antibody，DSA）是介導移植物排斥反應(yīng)的重要原因之一，研究發(fā)現(xiàn)濾泡輔助性T細胞（follicular helper T cell，Tfh）的發(fā)育分化是DSA產(chǎn)生和增強所必須的，同時濾泡調(diào)節(jié)性T細胞則抑制DSA的產(chǎn)生[2]。Guglielmo等[3]發(fā)表的最新研究揭示了促紅細胞生成素（erythropoietin，EPO）對T細胞依賴的體液免疫應(yīng)答在同種異基因器官移植過程中的重要調(diào)節(jié)作用。該研究發(fā)現(xiàn)EPO能顯著抑制CD4+T細胞B細胞淋巴瘤因子（B-cell lymphoma，Bcl）-6的表達以減少Tfh的發(fā)育分化，從而顯著抑制T細胞依賴的體液免疫應(yīng)答；并且發(fā)現(xiàn)該抑制信號是依賴EPO受體-信號傳導和轉(zhuǎn)錄激活因子（signal transducer and activator of transcription，STAT）5信號軸，外源添加EPO可顯著減緩小鼠同種異基因心臟移植抗體介導的慢性排斥反應(yīng)，延長移植物存活。輔助性T細胞（helper T cell，Th）亞群在移植免疫應(yīng)答中發(fā)揮著廣泛且多樣的作用，最新研究表明，轉(zhuǎn)錄因子T-bet敲除的Th2具有強烈的免疫抑制潛力。Th2敲除T-bet后能大量分泌白細胞介素（interleukin，IL）-10，抑制樹突狀細胞（dendritic cell，DC）上CD80和CD86的表達和IL-12的分泌，進而強烈抑制初始T細胞和記憶性CD8+T細胞的活化反應(yīng)[4]。該研究提示了體內(nèi)分泌IL-10的Th2可能具有緩解甚至治療T細胞介導的炎癥性疾病或器官移植排斥反應(yīng)的潛力。

調(diào)節(jié)性T細胞（regulatory T cell，Treg）是機體建立自身免疫耐受的重要免疫負性調(diào)節(jié)細胞，在控制機體過度的免疫應(yīng)答和自身免疫性疾病過程中發(fā)揮重要作用?；诖?，大量的前臨床實驗證實靶向體內(nèi)的Treg或者直接過繼補充Treg顯著抑制移植排斥反應(yīng)，在移植免疫學基礎(chǔ)研究和器官移植臨床實踐領(lǐng)域中得到關(guān)注[5]。靶向阻斷B7-1和B7-2共刺激信號的細胞毒T淋巴細胞相關(guān)抗原4免疫球蛋白（cytotoxic T lymphocyte- associated antigen 4- immunoglobulin，CTLA-4-Ig）治療可提升同種異體移植器官的功能，但該治療會顯著增加早期排斥反應(yīng)的發(fā)生率。有研究提示了這種早期排斥反應(yīng)的發(fā)生可能與CTLA-4-Ig造成的Treg減少有關(guān)[5]。有研究表明，在移植前對移植受者進行短期IL-2復(fù)合物（IL-2與IL-2抗體復(fù)合物）的給藥處理能逆轉(zhuǎn)CTLA-4-Ig介導的Treg減少，顯著延長小鼠心臟同種異基因移植物的存活時間。該研究提示IL-2復(fù)合物的聯(lián)合治療可能是臨床移植使用CTLA-4-Ig治療的重要輔助[6]。有研究發(fā)現(xiàn)，腎上腺皮質(zhì)激素與Treg中高表達的黑皮質(zhì)素受體（melanocortin receptor，MCR）家族的MC2R結(jié)合，通過增加CD4+T細胞中IL-2Rα（CD25）的表達和CD4+CD25+T細胞中STAT5的激活來促進Treg的形成。腎上腺皮質(zhì)激素給藥處理顯著減輕小鼠心臟移植物的慢性排斥反應(yīng)，且能與CTLA-4-Ig等共刺激信號阻斷處理產(chǎn)生協(xié)同作用，增加同種異基因心臟移植物中Treg的浸潤，從而誘導移植物的長期存活[7]。Trevelin等[8]研究者發(fā)現(xiàn)缺失煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶（nicotinamide adenine dinucleotide phosphate oxidase，Nox）2（活性氧簇合成相關(guān)酶）的Treg具有更強的向同種異基因移植物浸潤的能力和更強的抑制功能，顯著延長心臟移植物的存活時間。該研究表明，Nox2在Treg中的缺失一方面促進了Treg的增殖，并上調(diào)微小核糖核酸（microRNA，miRNA，miR）-214-3p表達，促進Treg表達更高水平的CC趨化因子受體（CC chemokine receptor，CCR）4和CCR8，從而推動Treg遷移到同種異基因心臟移植物中；同時抑制CD8+CD25-效應(yīng)性T細胞增殖和干擾素（interferon，IFN）-γ的產(chǎn)生，減少心肌細胞壞死和纖維化的發(fā)生，顯著延長移植物的存活時間[8]。該研究提示抑制Nox2可能是提高Treg治療功效的新方法。

Treg的體外編輯和回輸治療被認為是治療自身免疫性疾病和誘導器官移植免疫耐受很有潛力和吸引力的重要研究方向?；贗L-2對Treg的發(fā)育分化、存活、穩(wěn)定和功能的重要作用，研究人員人工設(shè)計并構(gòu)建了特殊的IL-2/IL-2R分子對（ortho IL-2/IL-2R），并將其應(yīng)用于Treg的體外編輯和體內(nèi)擴增治療中。研究發(fā)現(xiàn)，編輯裝載了ortho IL-2R的Treg在受體小鼠體內(nèi)特異性響應(yīng)外源注射的ortho IL-2并增殖，并介導同種異基因心臟移植物的長期耐受狀態(tài)[9]。該發(fā)現(xiàn)為解決IL-2在器官移植中使用的脫靶效應(yīng)問題提供了新的解決方案，也為基于Treg擴增的器官移植免疫耐受療法提供了新的可能。

1.2 B細胞

B細胞及其分泌的DSA是2021年器官移植研究和臨床實踐中關(guān)注的重點。近些年來，有關(guān)B細胞在移植免疫應(yīng)答中的其他調(diào)節(jié)作用開始逐漸被發(fā)現(xiàn)和研究[10]。最近，Clark研究團隊在《Nature Communications》雜志發(fā)表研究論文，報道了該團隊有關(guān)移植腎臟中浸潤的B細胞的單細胞轉(zhuǎn)錄組學測序分析的研究成果。該研究發(fā)現(xiàn)，腎臟移植物中的B細胞表現(xiàn)出天然免疫細胞特征，這些天然免疫細胞樣的B細胞通過廣泛分泌識別腎臟特異性抗原或炎癥相關(guān)抗原的抗體[而非抗供者人類白細胞抗原（human leukocyte antigen，HLA）抗體]，介導自身炎癥和組織損傷，從另一個角度進一步解釋了腎臟移植物中的B細胞浸潤水平與臨床移植預(yù)后負相關(guān)的新機制[11]。

抗供者抗體的產(chǎn)生依賴受者B細胞被供者細胞攜帶的組織相容性抗原激活，而受者淋巴組織中的B細胞如何接觸并識別供者抗原的具體機制尚不清楚。有研究發(fā)現(xiàn)，供者皮膚移植物和心臟移植物中供者來源的淋巴細胞外遷對于受者T細胞或B細胞的激活并不是必要的，移植物通過產(chǎn)生攜帶主要組織相容性復(fù)合體（major histocompatibility complex，MHC）抗原的細胞外囊泡激活受者淋巴結(jié)中的B細胞。淋巴結(jié)中的巨噬細胞捕獲并處理來自同種異基因移植物組織釋放的細胞外囊泡，并將HLA提呈給受者B細胞，促進漿細胞的發(fā)育和DSA的產(chǎn)生，從而介導對移植物的體液排斥反應(yīng)[12]。

干擾素調(diào)節(jié)因子（interferon regulated factor，IRF）4在B細胞發(fā)育分化各個階段的表達均受到精密的動態(tài)調(diào)控。有研究表明在小鼠心臟移植模型中，IRF4內(nèi)源性調(diào)控B細胞生發(fā)中心B細胞的形成、漿細胞分化、抗供者抗體的產(chǎn)生和分泌以及對T細胞的活化輔助作用。B細胞特異性IRF4缺失與短時CTLA-4-Ig治療相結(jié)合，可消除小鼠心臟同種異基因移植模型中的急性和慢性排斥反應(yīng)[13]。該研究證明IRF4是一個器官移植排斥反應(yīng)治療的潛在靶點。

調(diào)節(jié)性B細胞（regulatory B cell，Breg）是近些年來引起關(guān)注和重視的具有免疫調(diào)節(jié)作用的B細胞亞群，在自身免疫性疾病、感染、腫瘤和器官移植中發(fā)揮重要作用。有研究表明，在小鼠心臟移植模型中，過繼的Breg通過阻斷DC的CD40-腫瘤壞死因子受體相關(guān)因子（tumor necrosis factor receptor-associated factor，TRAF）6信號通路，誘導心臟移植物的免疫耐受。此外，該研究還發(fā)現(xiàn)來自供體的腸道微生物可以延長心臟移植物的存活時間[14]。

1.3 樹突狀細胞、巨噬細胞和自然殺傷細胞

在器官移植過程中，受者來源的DC能浸潤到移植物組織中進一步分化成為具有不同表型的細胞亞型，包括排斥反應(yīng)相關(guān)的DC（促進急性或慢性排斥反應(yīng)）和耐受型的DC（抑制炎癥、減輕移植物損傷）。

Zheng研究團隊報道了利用RNA干擾技術(shù)敲低一個環(huán)狀RNA分子（circFSCN1）構(gòu)建得到了耐受型DC（Tol-DC），并用其成功實現(xiàn)一定程度的小鼠心臟移植耐受的誘導。該研究發(fā)現(xiàn)敲低circFSCN1的Tol-DC維持在未成熟的狀態(tài)，具有更低的激活T細胞的能力和更高的誘導Treg生成的能力。circFSCN1沉默產(chǎn)生的Tol-DC可以顯著延長同種異基因心臟移植物的存活時間，并減少移植物纖維化的發(fā)生[15]。另有研究表明，在小鼠異位心臟移植模型中，單獨使用小鼠CD70的抗體（FR70）治療就能顯著誘導體內(nèi)Tol-DC和Treg的產(chǎn)生，同時降低細胞毒性T細胞的增殖，從而誘導小鼠同種異基因移植心臟的長期存活[16]。

Usuelli等[17]在對慢性同種異體移植物血管病變樣本的miRNA網(wǎng)絡(luò)分析發(fā)現(xiàn)，巨噬細胞中的miR-21的表達最為顯著。進一步實驗發(fā)現(xiàn)，敲除或拮抗巨噬細胞中的miR-21顯著抑制巨噬細胞M1型的炎癥極化，導致抑炎M2型巨噬細胞的增加，延長心臟同種異基因移植物存活時間并消除慢性同種異體移植物血管病變。

抗供者抗體介導的自然殺傷（natural killer，NK）細胞的活化是介導移植排斥反應(yīng)的重要原因之一。Lin等[18]研究表明在同種異基因心臟移植慢性排斥反應(yīng)的小鼠模型中，抗體依賴性NK 細胞受體2D（NKG2D）的激活性配體Rae-1高度表達，NKG2D的中和抗體處理顯著降低同種異基因移植心臟的血管病變，并顯著延長心臟移植物的存活時間。

1.4 髓系抑制性細胞

髓系抑制性細胞（myeloid-derived suppressor cell，MDSC）是具有免疫抑制功能（尤其是對T細胞增殖的抑制）的幼稚態(tài)的髓系細胞群體。隨著對MDSC在器官移植免疫耐受建立過程中的重要作用日漸認識，MDSC逐漸成為移植免疫學的研究熱點之一[19]。

Scheurer等[20]研究表明，粒細胞-巨噬細胞集落刺激因子誘導的Gr-1+CD11b+CD11c+MDSC亞群在同種異基因骨髓移植模型中通過誘導Th向Th2極化，進而預(yù)防移植物抗宿主?。╣raft-versus-host disease，GVHD），同時發(fā)現(xiàn)該MDSC亞群的回輸并不影響骨髓移植過程中有利的移植物抗腫瘤效應(yīng)。Li等[21]研究報道，EPO的一個衍生物環(huán)狀螺旋B肽能通過EPO受體-Janus激酶（Janus kinase，JAK）2/GATA結(jié)合蛋白3（GATA-binding protein 3，GATA3）/STAT3通路誘導一群單核型MDSC（M-MDSC）的形成，該M-MDSC為CD11b+Ly6G-Ly6ChighCD127+表型，與CD11b+Ly6G-Ly6ChighCD127-的M-MDSC相比較，具有更強的免疫抑制功能。

2 新型生物分子材料的應(yīng)用

面向器官移植過程中免疫排斥反應(yīng)、供者器官功能損傷、免疫抑制劑帶來的免疫低下等諸多問題，生物材料和分子材料等許多交叉學科也持續(xù)不斷地在器官移植領(lǐng)域進行實驗研究和創(chuàng)新。

2.1 免疫抑制劑及其體內(nèi)遞送的優(yōu)化

安全、高效的免疫抑制劑的源頭創(chuàng)新是移植免疫學基礎(chǔ)研究的重要內(nèi)容之一。有研究表明，透明質(zhì)酸抑制劑4-甲基傘形酮具有良好的免疫抑制功能，其能抑制依賴于透明質(zhì)酸的DC和T細胞之間免疫突觸的形成，從而阻止抗原特異性T細胞反應(yīng)的產(chǎn)生，進而延長器官移植物的存活時間[22]。DSA介導的補體活化在器官移植排斥反應(yīng)中發(fā)揮重要作用。有研究人員在致敏后的非人靈長類的器官移植模型中，使用中央補體成分C3抑制劑Cp40進行的短時治療顯著抑制了T、B細胞的活化和增殖，減少抗體介導的損傷和補體沉積，大大減輕急性抗體介導的排斥反應(yīng)，成功延長靈長類動物的移植物存活時間[23]。另有研究表明，抑制劑ARGX-117能通過與C2的Sushi-2結(jié)構(gòu)域結(jié)合，阻止C3轉(zhuǎn)化酶原的形成并抑制C3激活上游的凝集素途徑激活。該抑制劑顯著抑制補體介導的細胞毒作用引起的自身免疫性溶血性貧血和抗體介導的器官移植排斥反應(yīng)。該研究還發(fā)現(xiàn)ARGX-117不抑制補體的抗菌活性，提示ARGX-117作為一種新型補體抑制劑的良好應(yīng)用前景[24]。

貝拉西普（belatacept）是一種用于腎移植的抑制劑，雖然它能顯著降低移植過程中DSA的產(chǎn)生和提高移植物存活率，但是同時也增加了急性細胞性排斥反應(yīng)的發(fā)生風險。有研究者通過對貝拉西普處理后的T細胞進行轉(zhuǎn)錄組學測序分析后發(fā)現(xiàn)，T細胞中Ⅰ型IFN和IL-6通路調(diào)節(jié)相關(guān)的IRF7轉(zhuǎn)錄水平顯著提升。抑制貝拉西普治療相關(guān)的Ⅰ型IFN或IL-6，能顯著減少T細胞的增殖，降低貝拉西普用于器官移植引發(fā)急性細胞性排斥反應(yīng)的風險[25]。另有研究報道T細胞免疫球蛋白和免疫受體酪氨酸抑制基序結(jié)構(gòu)域蛋白（T-cell immunoreceptor with immunoglobulin and immunoreceptor tyrosine-based inhibitory domain，TIGIT）信號通路可能是對抗貝拉西普藥物耐受的重要靶標通路，TIGIT激動劑（包括活化抗體）具有治療器官移植過程中貝拉西普耐藥的潛力[26]。

纖維蛋白原樣蛋白（fibrinogen like protein，F(xiàn)GL）1/淋巴細胞活化基因（lymphocyte activation gene，LAG）-3和程序性細胞死亡蛋白1（programmed cell death protein 1，PD-1）/程序性細胞死亡蛋白配體1（programmed cell death protein-ligand 1，PD-L1）信號軸是移植免疫中兩個重要的信號軸。為了增強這兩個免疫抑制信號軸，Tsai等[27]科研人員開發(fā)了一種可以在小細胞外囊泡的表面同時攜帶FGL1/PD-L1的工程胞外囊泡；該囊泡能顯著抑制小鼠同種異基因心臟移植的排斥反應(yīng)，顯著延長心臟移植物的存活時間。此外，利用該囊泡包載低劑量的他克莫司能實現(xiàn)精準靶向的抑制劑遞送，產(chǎn)生更高效的免疫抑制效果。

移植術(shù)后免疫抑制劑的大量使用造成的系統(tǒng)性免疫低下是移植受者術(shù)后感染、腫瘤發(fā)生風險顯著升高的重要原因。通過優(yōu)化遞送方法改善藥物靶向性，以提高局部免疫抑制劑效能，降低全身不良反應(yīng)是當前免疫抑制劑相關(guān)研究的熱點和重點。Deng等[28]研究人員構(gòu)建了新型裝載他克莫司的納米顆粒用于治療心臟移植術(shù)后的急性排斥反應(yīng)。該研究發(fā)現(xiàn)，與常規(guī)他克莫司治療相比，裝載他克莫司的納米顆粒能在他克莫司用量更低的條件下實現(xiàn)更高的免疫抑制效果。T細胞在介導移植排斥反應(yīng)過程中表現(xiàn)出顯著的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激狀態(tài)。有研究團隊就此合成制備了能靶向細胞內(nèi)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)并且包載內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激抑制劑的脂質(zhì)體藥物，發(fā)現(xiàn)該藥物在小鼠移植模型中能延長移植物存活時間。此外，該藥物與免疫抑制劑他克莫司聯(lián)合使用時，可以獲得更顯著的免疫抑制作用[29]。研究人員使用由透明質(zhì)酸組成包載CC趨化因子配體22（CC chemokine ligand 22，CCL22）（趨化Treg）和IL-2（擴增Treg）的微針陣列用于皮膚移植的局部給藥和檢測。結(jié)果顯示該微針陣列不僅能顯著減緩皮膚移植排斥反應(yīng)，還能有效輔助對移植皮膚局部免疫狀態(tài)的及時監(jiān)測[30]。

天然免疫細胞介導的炎癥反應(yīng)和免疫應(yīng)答是器官移植中介導移植物功能損傷的重要原因之一，近年來引起人們高度重視。實驗研究表明，一種新型的納米藥物Celastrol可能通過Toll樣受體4（Tolllike receptor 4，TLR4）/髓樣分化因子 88（myeloid differentiation factor 88，MyD88）/核 因 子（nuclear factor，NF）-κB通路抑制M1型巨噬細胞的浸潤和炎癥因子的分泌。該藥物的局部滴注減少了大鼠M1型巨噬細胞的浸潤并下調(diào)TLR4、促炎因子、趨化因子的表達，顯著提高同種異基因角膜移植物的存活率和延長了移植物的存活時間[31]。

2.2 新材料與新監(jiān)測手段在器官移植中的應(yīng)用

器官移植物在獲取和處理過程中的損傷是造成器官移植失敗或者器官功能延遲恢復(fù)的原因之一。Kizhakkedathu研究團隊在《Nature Biomedical Engineering》雜志發(fā)文介紹了其開發(fā)的聚合物涂層在器官移植過程中的保護作用。他們發(fā)現(xiàn)器官移植過程中血管內(nèi)皮上保護性的糖萼復(fù)合物（glycocalyx）受到破壞，并模擬該復(fù)合物合成了免疫抑制性糖聚合物LPG-Q-Sia3Lac。在冷藏條件下，在移植器官血管內(nèi)皮表面灌注處理涂覆LPG-Q-Sia3Lac，實現(xiàn)了在沒有全身免疫抑制的情況下，顯著減弱移植后移植物的急性和慢性排斥反應(yīng)。進一步研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)處理的小鼠血管、腎臟在移植后缺血-再灌注損傷減輕、免疫細胞黏附減少以及免疫細胞毒性減低是LPG-Q-Sia3Lac發(fā)揮保護性作用的關(guān)鍵原因[32]。

對于器官移植受者而言，免疫抑制劑的治療藥物監(jiān)測（therapeutic drug monitoring，TDM）對于防止毒性或器官排斥反應(yīng)至關(guān)重要。有研究者利用基于二硫化鎢納米片的激光解吸電離質(zhì)譜（laser desorption ionization mass spectrometry，LDI-MS），提出了一種用于器官移植受者血液中免疫抑制劑的TDM新量化方法。通過采用微液體噴墨打印系統(tǒng)，實現(xiàn)了具有更高靈敏度和重現(xiàn)性的血樣高通量分析。該LDI-MS平臺可快速并準確分析大量受者的血液樣本，用于制定或者調(diào)整個性化免疫抑制劑處理方案[33]。另有研究團隊構(gòu)建了具有聚集誘導發(fā)射特征的仿生葡聚糖顆粒，實現(xiàn)了小鼠移植過程中心臟移植物內(nèi)巨噬細胞的跟蹤和評估，建立了巨噬細胞浸潤與移植物排斥反應(yīng)水平的實時關(guān)聯(lián)和評價方法[34]。

3 區(qū)域免疫應(yīng)答與器官移植

專職免疫器官（包括中樞免疫器官骨髓和胸腺，外周免疫器官脾臟和各級淋巴結(jié)等）中免疫細胞的發(fā)育、維持和免疫應(yīng)答高度依賴機體系統(tǒng)性的淋巴循環(huán)，是傳統(tǒng)免疫學研究的中心。近年來，非專職免疫器官（例如肝臟、腸道、肺臟、腦、腎臟等）中由特殊免疫細胞群體及其產(chǎn)生的特殊免疫應(yīng)答構(gòu)建的區(qū)域免疫特性開始得到研究和揭示，區(qū)域免疫應(yīng)答在重大疾病發(fā)生發(fā)展過程中的作用也日益成為研究的熱點。組織定居的淋巴細胞是介導區(qū)域免疫應(yīng)答的主角之一，已有研究報道在臨床器官移植過程中，組織定居記憶性T細胞（tissue-resident memory T cell，TRM）參與移植后的免疫應(yīng)答，并且對不同類型的移植物可能具有不同的影響[35]。Lucas研究團隊在《Cell Reports》雜志發(fā)文報道了有關(guān)小鼠器官移植模型中組織定居免疫細胞的動態(tài)變化。該研究表明在小鼠肝臟和心臟移植物中存在著多種供者來源的組織定居淋巴細胞群體，在同種異基因移植過程中受體細胞對移植物的浸潤增加并引發(fā)供體定居淋巴細胞的快速耗竭。該研究發(fā)現(xiàn)受體淋巴細胞無法重建器官移植前的組織定居淋巴細胞表型組成，提示了器官移植過程中器官移植物中區(qū)域免疫特征的改變可能帶來相應(yīng)的風險[36]。另有一項對人小腸移植過程中TCR庫的測序分析研究發(fā)現(xiàn)，受者來源的T細胞在小腸移植物中逐漸發(fā)育成具有TCR庫多樣性的TRM群體并廣泛分布在小腸移植物的各個區(qū)域中。這個過程在無供者來源T細胞嵌合的移植受體中表現(xiàn)更快，并且這可能與該類型受者更傾向于排斥小腸移植物有一定關(guān)系[37]。另外，有研究報道了小腸移植過程中，供體小腸組織中的TRM也可能介導移植術(shù)后GVHD的發(fā)生和發(fā)展[38]。

近期發(fā)表在《Science Immunology》雜志上的研究表明，在小鼠腎移植模型中TRM可能介導腎臟移植物的排斥反應(yīng)。該研究發(fā)現(xiàn)受者效應(yīng)性CD8+T細胞可以浸潤到腎臟移植物中并發(fā)育成TRM；這些腎臟移植物中的TRM能發(fā)生增殖，并能在再刺激時產(chǎn)生促進排斥反應(yīng)的IFN-γ。剔除移植腎臟中的TRM顯著延長移植物存活時間[39]。筆者研究團隊與中南大學湘雅二醫(yī)院謝續(xù)標研究團隊和北京朝陽醫(yī)院泌尿外科王瑋研究團隊合作在《Science Advances》發(fā)文，介紹了其新近建立的可以特異研究TRM介導同種異基因移植物排斥反應(yīng)的小鼠實驗移植模型[40]。該研究團隊使用預(yù)先移植致敏的同基因皮膚的免疫缺陷小鼠SCID或Rag2 敲除小鼠作為受體，進行同種異基因皮膚或心臟移植，創(chuàng)新性地建立了一個單獨研究致敏形成的TRM介導移植物排斥反應(yīng)的小鼠實驗?zāi)Ｐ汀⑼N異基因皮膚移植物用皮膚移植的方式致敏正常小鼠30 d或100 d后，將致敏的一塊皮膚組織移植到MHC匹配的免疫缺陷小鼠（SCID或Rag2敲除小鼠）。待小鼠恢復(fù)30 d后，對其進行同種異基因皮膚或心臟移植實驗觀察。結(jié)果表明，預(yù)先移植致敏皮膚的免疫缺陷SCID或Rag2 敲除小鼠急性排斥同種異基因皮膚或心臟移植物，而移植未致敏皮膚的SCID或Rag2 敲除小鼠則不能介導免疫排斥反應(yīng)。證明皮膚組織定居的同種反應(yīng)性TRM可單獨介導同種異基因皮膚物或心臟移植物的急性排斥反應(yīng)。進一步實驗研究發(fā)現(xiàn)，皮膚組織定居的同種反應(yīng)性CD4+或者CD8+TRM可單獨急性排斥同種異基因移植物。該研究團隊還發(fā)現(xiàn)皮膚致敏形成的皮膚中的TRM以CD4+TRM為主，并在移植物再次刺激后以維甲酸相關(guān)孤兒核受體（retinoid-related orphan receptor，ROR）γt通 路依賴的方式向Th17樣的TRM17極化，介導移植物排斥反應(yīng)。該獨特的移植小鼠模型的建立首次實現(xiàn)了在不受淋巴器官和組織的T、B細胞干擾或參與的情況下，研究其它組織如皮膚中參與同種異體反應(yīng)的TRM在介導同種異體移植排斥反應(yīng)中的作用及相關(guān)機制，對評價和鑒定靶向TRM介導的同種異體移植排斥反應(yīng)的新藥具有重要意義。該研究提示，應(yīng)重視受者組織TRM在臨床同種異體器官移植排斥反應(yīng)中的重要作用。此外，需要指出的是，筆者研究團隊發(fā)現(xiàn)TRM介導的移植排斥反應(yīng)具有一定程度的交叉反應(yīng)性，提示了因既往免疫應(yīng)答產(chǎn)生并積累的TRM可能促進移植器官的排斥反應(yīng)，值得移植免疫學基礎(chǔ)研究和臨床實踐的更多關(guān)注。

4 展 望

近些年來，隨著生命科學研究技術(shù)的迅猛發(fā)展，移植免疫學基礎(chǔ)研究水平也得到快速的提升?，F(xiàn)階段，國際器官移植基礎(chǔ)研究領(lǐng)域的研究主要集中在以下幾個方面：（1）介導移植排斥反應(yīng)或免疫耐受相關(guān)的細胞因子和分子信號通路研究；（2）以免疫細胞新亞群，特別是T細胞亞群和組織定居免疫細胞在器官移植過程中的作用和相關(guān)機制研究；（3）天然免疫細胞和分子在移植排斥反應(yīng)和免疫耐受中的作用；（4）新型免疫抑制劑的發(fā)現(xiàn)、新型免疫抑制劑遞送方法及與合成生物學、基因編輯、納米等學科交叉的研究?？紤]到目前器官移植臨床實踐過程中的切實問題和當前基礎(chǔ)免疫學的進展，我們展望未來幾年器官移植基礎(chǔ)研究將在以下幾個方面有所側(cè)重并獲得一定的突破：（1）天然免疫細胞亞群與T、B細胞亞群之間的協(xié)同作用在器官移植過程中的重要作用，以及針對免疫細胞亞群的檢測和干預(yù)在臨床實踐中的應(yīng)用；（2）區(qū)域免疫應(yīng)答在器官移植過程中的作用，特別是器官移植物內(nèi)的免疫微環(huán)境對器官移植物存活和功能的影響；（3）新型免疫抑制劑（化合物、生物制劑和細胞）及優(yōu)化器官保存技術(shù)的研發(fā)及應(yīng)用；（4）用于實時監(jiān)測器官移植術(shù)后排斥反應(yīng)狀態(tài)或者風險的相關(guān)研究，包括標志物的發(fā)現(xiàn)和驗證以及無創(chuàng)快速檢測方法的創(chuàng)新和開發(fā)。