临床10.移植免疫学

移植免疫学

TransplantationImmunology

许明主任医师中山医院泌尿外科肾移植Contents

器官移植历史概况、医学伦理与法规现状同种异型移植排斥的免疫学基础同种异型移植排斥的分类及效应机制同种异型移植排斥的防治异种移植2分类自体移植(autograft)同系移植(isograft)同种移植(allograft)异种移植(xenograft)3移植(transplantation):指用自体或异体的正常细胞、组织或器官置换病变的或功能缺损的细胞、组织与器官，以维持和重建机体生理功能的治疗方法。供者（donor）受者（recipient）移植物（graft）移植排斥反应（graftrejection）移植方法游离移植

从供体将移植物完全离断后取下，移植到受者身上，但不吻合血管，而靠移植部位建立新的血液供应。如：皮肤、骨、血管带蒂移植

移植物大部已离断，但还剩有一带血管、淋巴和神经的体与供者保持有效联系，待到移植部位新建血液循环后，再切断该体，如：皮瓣移植吻合移植

移植物虽以完全断离，但移植时将血管重新吻合，建立了有效的血血液循环。临床上：肝、肾移植输注移植

将含有活力的细胞群悬液，输注到受者的血管、体腔或组织器官内。如：骨髓移植

4《圣经》上帝用亚当的肋骨造就了夏娃.折射出几千年前人们想象层面上的移植程序.荷马所著《伊利亚特》中，凯米拉(Chimera)吐火女怪，她狮头、羊身、蛇尾，并且背部及尾部又分别伸出一羊头和蛇头。这个怪物，显然是经历了多次移植的产物。在现代移植学中，凯米拉成为医学术语，译为嵌合体(Chimerism).5嵌合体6公元4世纪罗马教堂历史公元前5世纪，《列子.汤问篇》记载扁鹊换心术近代移植历史1596年，意大利外科医生成功进行最早一次成功的自体组织移植.19世纪初，尝试异体皮肤移植,但因排斥而失败。1940年，英国Medewar证实了同种异体移植排斥是一种免疫现象.1954年，美国Murray在单卵双生姐妹间进行肾移植获得成功。1956年，美国Thomas首次给白血病患者骨髓移植成功1962年，应用HLA分型技术选择合适的供体，第一次用无亲缘关系的供体肾进行异体移植，获得成功。1980年代初，由于环孢素A等应用，明显提高了器官移植的成功率，器官移植已广泛应用于临床。78NobelPrize1912AlexisCarrelFrance(1873-1944)

"inrecognitionofhisworkonvascularsutureandthetransplantationofblood-vesselsandorgans"1930年KarlLandsteiner发现并鉴定了人类ABO血型，获得了诺贝尔生理学和医学奖9NobelPrize1930Austria/UnitedStatesofAmerica(1868-1943)10

NobelPrize1960"fordiscoveryofacquiredimmunologicaltolerance"

Thegraftreactionisanimmunityphenomenon1950s,inducedimmunologicaltolerancetoskinallograftsinmicebyneonatalinjectionofallogeneiccellsF.M.Burnet

Australia(1899-1985)PeterBrianMedawarEngland(1915-1987)发现获得性免疫耐受性

11

NobelPrize1980“fortheirdiscoveriesconcerninggeneticallydeterminedstructuresonthecellsurface(MHC)thatregulateimmunologicalreactions”丹麦免疫学家NielsK.Jerne、德国免疫学家Kohler和美国著名生物化学价CesarMilstein在确立有免疫抑制机理的理论和单克隆抗体研究中的杰出贡献被授予诺贝尔医学及生理学奖

12

NobelPrize198413SirJamesW.Black

DiscoveriesofimportantprinciplesfordrugtreatmentImmunosuppressantdrug：

Thefirstcytotoxicdrugs----azathioprine

NobelPrize1988GertrudeB.Elion

GeorgeH.Hitchings

14Fortheirdiscoveriesconcerningorganandcelltransplantationinthetreatmentofhumandisease

NobelPrize1990JosephE.MurrayE.DonnallThomasPeterC．eherty（美国）和

ROlfM．Zinkernagel（瑞士），发现

T细胞对病毒感染细胞的识别受MHC（主要组织相容性复合体）限制.

CD4+细胞的TCR识别抗原肽受MHCII类分子限制CD8+细胞的TCR识别抗原肽受MHCI类分子限制15

NobelPrize1996临床肾移植171819正常肾脏位置移植肾脏位置20胰-肾联合移植21Figure1.Intraoperativephotographoflaparoscopicinstrumentplacementduringminimallyinvasivelivingdonornephrectomy.Thepatient'sheadistotheleft,withherrightsidedown.Theleft-mostportinthephotographisforthecamera,andtheothertwoareoperatingports.

22Figure2.

Thequalityofthiskidneyremovedbythelaparoscopictechnique,includingthelengthoftherenalarteryandvein,isashighasthatofkidneysremovedbythetraditionalopentechnique.

Figure3.

Fourmonthsaftersurgerythedonorhasanexcellentcosmeticresult.Theperiumbilicalextractionincisionwillundergofurtherblanchingoverthenextyeartothepointwhereitwillbehardlynoticeable.

移植伦理和器官获取欧美国家器官移植管理现状24

供体器官缺乏与“脑死亡”法

政府—医院—民间组织在美国脏器捐献调配由民间机构（OrganProcurementOrganization,OPO）操作。OPO有庞大的网络系统，主要通过“器官共享联网”（UNOS）来调配器官的供应。OPO在每个医院或移植中心都设有移植协调员,协调医生与患者、医生与OPO的关系。

25欧美国家肾移植:30%亲属捐赠,70%捐献组织库（TissueBank）通过与OPO组织合作，组织库工作人员负责收集和处理捐献的组织，加以冷冻保存，然后提供给医院来进行骨移植、软组织移植、心脏瓣膜移植，角膜移植及血管移植等。这个过程在美国是由AmericanAssociationofTissueBank(AATB)制定规章制度来管理。欧洲及少数亚洲国家也有类似的组织。供体来源26kidneyliverheartU.S.OrganTransplants(1991-2000)美国器官移植现状27肾移植现状我国人体器官移植始于上世纪60年代。截至目前，中国内地肾移植累计已超过9万例，肾移植患者10年存活率已经超过60％，存活时间最长达38年。中国内地现在每年肾移植量仅次于美国，居全球第二。移植技术水平和效果也已达到或接近国际水平.全球已累计施行肾移植70多万例，其中活体亲属移植最长存活50多年，活体非亲属供肾最长存活30多年，尸体供体最长存活达到近40年.世界最长肾移植存活者鲍勃菲利普斯（右）和Dr.ThomasStarzl.1963年1月接受了移植手术,供体是患者妹妹28中国心肝移植现状29中国心肝移植现状为了保证器官移植的规范开展，我国已大幅缩减原有的600多家开展器官移植的医疗机构，确定了全国165家机构有资质开展器官移植，并将继续进行审查，淘汰其中的不合格者，保证器官移植的质量。2006年由中国肝移植协作组多中心发起建立的肝脏移植科学登录系统,目前成为继美国、欧洲肝移植注册后世界上第三个肝移植数据库。30肾移植登记系统根据2007年中华人民共和国国务院令第491号《人体器官移植条例》和卫生部2008年8月11日下发的《卫生部医政司关于建立肝脏、肾脏移植数据中心有关问题的通知》(卫医疗便函【2008】152号)精神，为了进一步规范我国人体器官移植管理，保障医疗质量和医疗安全，保障患者健康及长期存活，卫生部人体器官移植技术临床应用委员会（以下简称OTC）成立了中国肾移植科学登记系统（简称正式更名为CSRKT）管理委员会。CSRKT管理委员会负责管理中国肾移植科学登记管理系统的日常运作，并直接对卫生部和OTC负责。各单位通过登录CSRKT系统（）进行网上数据填报。31中国器官移植大事记2003年,《深圳经济特区人体器官捐献移植条例（草案）》成为中国内地首部关于器官捐献移植的法规。2007年5月,《人体器官移植条例》正式颁布，任何组织或者个人不得以任何形式买卖人体器官，出卖自己身体的器官也是违法行为。2009年8月,卫生部联合中国红十字会总会启动建立人体器官捐献体系工作，要求成立国家和省（区、市）两级人体器官捐献组织机构；同时设立OPO。2009年12月,卫生部发布《关于规范活体器官移植的若干规定》，进一步明确各级卫生行政部门对器官移植工作的监管任务。2010年3月,人体器官捐献试点工作启动，天津、上海、广东等19个省份陆续成为试点地区。2013年8月,《人体捐献器官获取与分配管理规定（试行）》公布，自9月1日起，全国165家具有器官移植资质的公立医院，将开展公民自愿的身后器官捐献与移植工作。32中国器官移植大事记2013年12月昆明CSRKT会议将捐献工作纳入器官移植临床应用能力，把捐献作为评估指标；对目前拥有器官移植资质的165家医院，年完成DCD至少10例，没有达到的下个年度只允许开展DCD来源的移植，如果连续2年内DCD之和少于20例，将取消移植资格，撤销诊疗登记。2014年中国医院协会器官获取组织联盟（OPO联盟）在广州成立，首任主席黄洁夫。这个联盟将专注于我国器官获取组织的行业管理，制定行业准入标准和技术规范，他强调，对所有违规操作器官捐献与移植的医院和医生将严厉处罚。33中国器官移植大事记心脏死亡器官捐献(DCD)指我国公民在心脏死亡后进行的器官捐献行为。我国人体器官捐献体系正式始建于2010年，由卫生部委托中国红十字会总会在广东、江苏、上海等11个省（市）开展心脏死亡器官捐献试点工作。2011年，试点扩大到19个省（市）。目前，我国“心脏死亡器官捐献”试点已从之前19个省份扩展到全国。从去年我国启动人体器官捐献试点工作以来，截至2014年12月2日，全国累计实现公民逝世后捐献2948例，累计捐献器官7822个。2014年11个月的捐献量就超过了2010年到2013年4年的捐献数量。因为文化、习俗等原因，现阶段我国的公民身后器官捐献率仅约0.6/100万人口，是世界上器官捐献率最低的国家之一。34中国器官移植大事记按照1995年和2003年修订的Maastricht标准，DCD分为5类：M-I：入院前已经宣告死亡，但时间不超过45分钟。M-II：于医院外发生心脏停搏，急诊入院后经心肺复苏10分钟无效，宣告死亡。M-III：受到严重的不可救治性损伤，通常为毁灭性脑外伤，但还没有完全达到或完全满足脑死亡的全套医学标准；同时生前有意愿捐献器官，经家属主动要求或同意，在ICU中有计划地撤除生命支持和治疗，主要手段为终止呼吸机人工通气给氧，使心脏缺氧而停搏及残余脑细胞彻底失活，等待死亡的发生。M-IV：脑死亡判定成立后、器官捐献手术之前所发生的非计划性、非预见性心脏停搏。M-V：住院病人的心脏停搏（2003年新增标准）。主要为ICU中抢救过程中发生的非计划性、非预见性心脏停搏。35中国器官移植大事记上海市红十字会、上海市卫生局2012年12月11日联合宣布，上海17家三级医疗单位为全市首批人体器官捐献试点医院。组成“上海市人体器官捐献专家委员会”和“上海市人体器官捐献市级医学专家会诊评估组”对于捐献的人体器官将按照与国际接轨的分配原则，经计算机统计分析后，自动按照国家规定的要素排序，挑选出最需要的患者。36中国器官移植大事记临床上把那些虽有心跳但无自主呼吸，脑功能已经永久性丧失、最终必致死亡的病人状态，称之为脑死亡。对于器官移植来说，捐献者进入脑死亡状态是进行器官移植的最佳时机。统计发现，8%的急诊死亡病例会成为脑死亡，重症科死亡病例中有10%-15%会成为脑死亡。而脑死亡病例最后有50%-75%都会成为器官捐献者。重症科和急诊科医生有更多的机会去发现潜在捐献者；神经科医生则负责进行捐献者是否已经脑死亡的诊断。37中国器官移植大事记世界上已经有89个国家都认可了“脑死亡即死亡”的概念，但是我国目前还没有做到这一点，认为只有心脏不跳了才是死亡。2009年中国实施了约6700例肾脏移植手术，其中50%以上的器官来自死囚。到2014年上半年，自愿捐献的肾脏比例已占30%。目前至少有38家医院已停止使用死囚器官。38中国器官移植大事记我国对死囚器官捐献采取自愿原则。1984年10月9日最高人民法院、最高人民检察院、公安部、司法部、卫生部、民政部等联合颁布实施的《关于利用死刑罪犯尸体或尸体器官的暂行规定》明确，无人收殓或家属拒绝收殓的、死刑罪犯自愿将尸体交医疗卫生单位利用的、经家属同意利用的死刑罪犯尸体或尸体器官可供利用。2012年卫生部副部长黄洁夫表示，我国将尽快建立器官捐献体系，并承诺在3-5年内彻底改变主要依靠死囚来获得移植器官的畸形方式。2014年12月3日，全国政协常委、中国人体器官捐献与移植委员会主任委员黄洁夫教授在“2014年中国OPO联盟（昆明）研讨会”上宣布：从2015年1月1日起，全面停止使用死囚器官作为移植供体来源，公民逝世后自愿器官捐献将成为器官移植使用的唯一渠道。我国器官移植的问题脑死亡现代化（经济，交通，保险）网络化协作精神39移植免疫学移植排斥反应的本质:免疫应答抗原特异性免疫记忆性区分“自己”与“非己”T细胞介导40Medawar经典免疫学皮肤移植实验免疫排斥（immunerejection）

指器官、组织或细胞移植后，受体发生免疫应答，引起针对移植物的免疫损伤而使其丧失功能的一个过程。表现：HyperacuterejectionAcuterejectionChronicrejection4142

HistoryandMilestone1.自体/同系移植不排斥，同种异体移植排斥2.首次排斥（术后10-13天），再次排斥（6-8天）3.再次移植无关个体皮肤，则排斥时间为10-13天4.移植到裸鼠，排斥（-）；输入无关个体T细胞，则排斥（+）5.发现免疫耐受证据：小鼠皮肤移植实验43

首次植皮第5天再次植皮第5天首次植皮第12天44SkinfromaninbredmousegraftedontothesamestrainofmouseSkinfromaninbredmousegraftedontoadifferentstrainofmouseACCEPTEDREJECTEDGeneticbasisoftransplantrejectionInbredmousestrains-allgenesareidenticalTransplantationofskinbetweenstrainsshowedthatrejectionoracceptancewasdependentuponthegeneticsofeachstrain456months移植排斥----免疫应答抗原特异性免疫记忆ImmunologicalbasisofgraftrejectionPrimaryrejectionof strainskine.g.10daysSecondaryrejectionof strainskine.g.3daysPrimaryrejectionof strainskine.g.10daysNaïvemouseLycTransferlymphocytesfromprimedmouse移植排斥反应特异性免疫应答特异性记忆性初次排斥反应再次排斥反应4647同种异型移植排斥的免疫学基础

移植抗原同种异型移植排斥的机制一、移植抗原

(TransplantationAntigens)概念移植物表达的引起宿主抗移植物免疫应答的抗原分类主要组织相容性抗原次要组织相容性抗原其他同种异型抗原48免疫应答移植排斥反应的本质是一种免疫应答，移植物细胞表面HLA-I类和Ⅱ类抗原都是强移植抗原，体液免疫和细胞免疫都参与了对移植物的排斥反应。移植排斥反应可分为三个阶段:

（1）致敏阶段（2）增殖反应阶段（3）效应阶段49

移植抗原

主要组织相容性抗原(MHC)

定位于6号染色体短臂上，由400万个碱基组成.HLA-I类抗原(HLA-A,B,C)广泛表达于一切有核细胞表面

HLA-Ⅱ类抗原(HLA-DR,DP,DQ)主要表达在活化的Mφ、B细胞、树突状细胞等抗原递呈细胞、血管内皮细胞及活化的T细胞表面。次要组织相容性抗原(mHC)

非ABO血型抗原及性染色体相关抗原，如男性Y染色体上H-Y基因红细胞血型抗原

组织特异性抗原

皮肤特异性抗原（SK抗原）血管内皮细胞(VEC)表达特异性VEC抗原

5051HLA分类抗原提呈细胞概念：抗原提呈细胞是指具有摄取、处理抗原并将抗原信息提呈给T淋巴细胞的一类细胞。在机体的免疫识别、免疫应答与免疫调节中起重要作用。分类：

1.专职APC：即DC、Mf和B细胞

2.兼职APC：内皮细胞、成纤维细胞、上皮及间质细胞、嗜酸性粒细胞抗原的处理:

内源性抗原的加工（MHCⅠ类途径）外源性抗原的加工（MHCⅡ类途径）抗原的提呈:

CD4+Ｔ细胞通过TCR识别MHCⅡ类分子提呈的外源性抗原肽，CD8+Ｔ细胞通过TCR识别MHCⅠ类分子提呈的的内源性抗原肽。抗原提呈的过程中需要黏附分子的参与。52抗原提呈----T细胞识别途径

53交叉识别正常情况下T细胞当中的每一克隆，分别识别由自身MHC分子和外来抗原肽所形成的表位（间接识别），而在同种异基因移植的情况下，又能识别来自供者的同种异型MHC分子和外来抗原肽所形成的表位（直接识别）。受者体内有1%--10%的T细胞能识别同种异型MHC抗原，故同种异基因移植排斥反应非常强烈。5455T细胞活化途径（双信号途径）56

MoleculeonAPC

MoleculeonTcell

ClassIMHC

CD8ClassIIMHC

CD4

B7-1(CD80),B7-2(CD86)

,etc.

CD28,CTLA-4,etcCTLA-4：细胞毒T淋巴细胞相关抗原4，又名CD152，是一种白细胞分化抗原，是T细胞上的一种跨膜受体，与CD28共同享有B7分子配体。ThebindingbetweentheTCRandtheMHC/antigenpeptidecomplexishighlyspecificandactsasthefirstsignaltoinduceTcellactivation.

Co-stimulatorymoleculesthatreinforcethesignalfromtheTCRandinducepositiveactivationofTcellshavebeentermedthesecondsignal,withoutwhichTcellscannotrespondtoantigen.Intercellularadhesionmolecule-1(ICAM-1)Lymphocytefunctionalantigen-1(LFA-1)57T淋巴细胞激活的3种信号学说58T-CellActivationT-CellProliferationSignal2:CostimulationSignal3:IL-2RIL-15RestingDCDCMaturationDaclizumabBasiliximabCsATacrolimus

Muromonab-CD3MMFSignal1:MHC/peptides

RecognitionbyTCRMHCTCRMMF

SteroidsMMFSirolimusT-Cell

Growth

FactorsB7CD40CD28CD40LSirolimus

移植排斥反应的细胞基础

T淋巴细胞

受者CD4+T细胞(Th)和CD8+T细胞(CTL)所起的作用不同CD4+T细胞主要识别MHCⅡ类分子APC所提呈的抗原CD8+T细胞主要识别MHCI类分子APC所提呈的抗原59

移植排斥反应的细胞基础

CD4+T细胞分化:

Th1分泌IL-2、IFN-γ、TNF-α等,主要参与细胞免疫Th2分泌IL-4,5,6,9,10,13,主要参与体液免疫，具有免疫抑制作用.

活化的CD4+T细胞还可产生细胞因子并作用于CTL，产生细胞毒效应，损伤移植物.CD4+CD25+Treg细胞60CD4+CD25+调节性T细胞Sakaguchi等1995年首次报道，在正常人和小鼠的外周血及脾脏组织的CD4+T细胞中约有5%-10%的细胞持续高表达CD25分子(IL-2受体α链)，同时这一亚群细胞是CD45RB分子低表达的。CD4+CD25+Treg是一群独特的专职抑制细胞，主要通过细胞-细胞接触依赖的方式来发挥作用，而抑制性细胞因子亦可能在CD4+CD25+Treg的抑制效应中起到重要作用.61Treg抑制T细胞增殖和/或维持自身耐受CD4+CD25+Treg细胞主要来源于CD4+CD8-胸腺细胞，其功能为主动抑制自身免疫T细胞的活化，若T调节细胞数量减少或功能降低将会导致自身免疫反应的发生，CD4+CD25+调节性T细胞参与自身抗原的外周耐受，对于抑制自身免疫疾病有重要意义。6263Treg抑制作用机制

抑制靶细胞IL-2基因表达抑制作用的接触依赖性介导靶细胞溶解对APC的抑制作用调节性T细胞免疫抑制性Treg/Th17平衡Th17细胞是2005年新发现的T淋巴细胞亚群，其特点是产生以IL-17为代表的炎症细胞因子。Th17的发现，改变了人们将Th细胞主要分为Th1和Th2的传统看法。San等发现，再次肾移植患者体内Th17活性增强，抑制了Treg的功能，从而形成了一个促进炎症反应的环境，增加了排斥反应发生的风险。Safinia等发现，在慢性移植肾功能不全患者的肾脏中，主要浸润的是Th1、Th17细胞等，而在移植肾功能良好的患者肾脏中，则是以Treg细胞为主导。随着Treg/Th17平衡的概念的提出，越来越多的研究发现Treg/Th17平衡在临床免疫相关疾病中扮演着重要角色。Li等发现在大鼠肝移植模型中免疫耐受组和排斥反应组之间存在Treg/Th17功能性的不平衡。此外，除了移植领域，在很多自身免疫性疾病、炎症性疾病及肿瘤患者中也观察到Treg/Th17平衡的变化。64过客白细胞(passengerleukocyte)指在同种异体移植的过程中，当移植器官与受者血管接通后，从移植物组织向受者淋巴结及肝迁移的供者APC和淋巴细胞。其中主要是DC细胞.移植术后DC可从移植物中移出并进入受者体内，通过直接途径，将供者移植抗原递呈给受者T细胞.65NK细胞人NK细胞表达杀伤细胞抑制受体(KIR)。KIR与自身组织细胞表达的MHCI类分子或MHCI类分子-自身抗原肽复合物结合，通过胞浆内ITIM介导，产生负调节信号，抑制NK细胞的杀伤活性.移植术后，因受者NK细胞的KIR不能识别移植物细胞表面的异型MHC抗原，可通过胞浆内ITAM激活信号途径使NK细胞活化，产生杀伤作用，参与对移植物的排斥.6667免疫分子在同种移植排斥反应中的作用细胞因子、粘附分子和抗体等免疫分子均参与同种移植排斥反应.活化的Th1细胞分泌的IL-2、IFN-γ可激活CTL和NK细胞，通过细胞介导的细胞毒作用(CMC)损伤移植物。活化的Th1细胞分泌的IFN-γ和TNF-β能激活巨噬细胞，通过介导炎症反应参与排斥.活化的Th2

细胞产生IL-4、IL-5，促使B细胞活化、增殖并分化为浆细胞，分泌免疫球蛋白，发挥抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用(ADCC)和补体依赖的细胞毒作用(CDC)破坏移植物,主要损伤血管内皮细胞.急性排斥反应中同种反应性T细胞高表达细胞间粘附分子-1(ICAM-1)、血管细胞粘附分子-1(VCAM-1)等，参与T细胞活化、归巢.68单向移植排斥模式(onewayparadigm)

正常个体接受同种异体移植术后，其免疫系统将会对移植物发动免疫攻击－宿主抗移植物反应(hostversusgraftreaction,HVGR).免疫功能严重低下的个体接受含有大量免疫细胞的异体移植物（如骨髓）后，移植物中的免疫细胞可被受者的组织相容性抗原激活，产生针对受者组织器官的免疫应答，导致受者组织损伤，即移植物抗宿主反应(graftversushostreaction,GVHR).69双向移植排斥模式(twowayparadigm)

Starzl,1993

实体器官或骨髓移植后，受者体内均会同时发生HVGR和GVHR，差别仅在于不同移植类型中二者的强度不同，但最终均形成二者共存的现象.70

微嵌合状态(Microchimerism)在带血管的器官移植中，血管一旦接通，移植物中过路细胞即可进入受者体内，过路细胞表面的组织相容性抗原可刺激受者免疫细胞，使之激活和增殖，发生HVGR。此外,受者细胞也会进入移植物内，刺激移植物内供者来源的免疫细胞，使之激活并发生GVHR.这种供体和受体细胞相互移行，相互存在的现象称为嵌合现象。长期存活的移植受者一般均持续使用免疫抑制剂，在受者处于免疫功能低下的情况下，其体内HVGR和GVHR均被削弱，双方彼此制约而形成一种无反应的微嵌合状态.实验研究证明:过路白细胞越多的移植物，移出的白细胞也越多，易形成供-受者嵌合状态。长期的微嵌合状态有可能导致对移植物的免疫耐受.7172Thedonorleukocytes(includingdendriticcells)promptlymigratedinthebloodtosecondarylymphoidsitesafterorganrevascularization.移植排斥反应

宿主抗移植物反应

超急性排斥急性排斥慢性排斥移植物抗宿主反应

排斥反应的特殊情况

免疫赦免区（immunologicallyprivilegedsite）母胎耐受

7374移植排斥反应的类型Hostversusgraftreaction,HVGRGraftversushostreaction,GVHR75宿主免疫细胞识别供者组织相容性抗原并被激活，从而产生针对移植物的排斥反应（一）宿主抗移植物反应（Hostversusgraftreaction，HVGR）761.超急性排斥反应

（hyperacuterejection）(1)时间：几分钟/几个小时～48小时(2)发生机制：预存于受体的抗移植物天然抗体随血流进入移植物，通过与血管内皮细胞结合，激发一系列免疫损伤应答。过程：补体活化-血小板黏附聚集-凝血系统活化-血栓形成-缺血性坏死～.多见于：血型不符、多次妊娠、反复输血、移植过～(3)可预防，无有效治疗方法77器官移植的超急性排斥反应血管78组织坏死的移植物Mechanismsof

hyperacuteallograftrejection

2.加速性排斥反应

1.术后1-5天2.目前机理不明，可能与预存抗体有关3.处理困难，而且处理方法价格昂贵79典型病例分析男性45血型A型接受尸体肾移植供肾血型A型热缺血时间5分钟冷缺血时间9小时基础免疫方案：CsA+MMF＋强的松术后第3天24h尿量减少，出现发热，腹胀，移植肾区疼痛，移植肾肿大，血肌酐降低后又逐渐上升.B超：肾脏饱满，无动静脉血栓，肾动脉阻力指数0.94，肾血流量降低。80肾穿刺病理：毛细血管破裂、小血管炎症和纤维素样坏死81免疫荧光：IgM或IgG和C3沿内皮细胞线状沉积，在间质出血部位见纤维蛋白相关抗原在微血管沉积。82肾穿刺病理：免疫荧光处理结果处理：抗淋巴细胞免疫球蛋白1周＋血浆置换2周结果：8天后逆转，尿量增加，肌酐以及尿素氮逐渐恢复正常。83843.急性排斥反应（acuterejection)时间：几天-2周机制：T细胞介导①残留于供体移植物中的APC对受体的免疫系统提供最初的抗原性刺激，激活免疫应答～（directpath）②通过受体的APC对移植物抗原的识别后，再刺激并激活免疫应答反应～（indirectpath）3.分类：急性体液排斥反应/急性细胞排斥反应1）急性体液排斥反应：

主要由抗内皮细胞表面HLA分子的抗体介导，不引起血栓，出现移植组织和器官的血管炎。对免疫移植剂治疗效果差2）急性细胞排斥反应：

发生此类反应患者的血液中，可以有抗供者的抗体，但不一定引发急性脉管排斥反应，却以移植组织或器官实质性损害、坏死为主，伴淋巴细胞侵润。（CD8+CTL的细胞毒作用等）85急性排斥反应86急性排斥实质细胞间质炎血管内皮炎87急性排斥反应病理病例分析男性36岁,血型B,接受尸体肾移植供肾血型B,热缺血时间5分钟冷缺血时间6小时基础免疫方案：CsA+MMF＋强的松术后3天24h尿量均超过6000ml，血肌酐逐渐下降，5天血肌酐恢复正常，尿量保持在1500/24h左右，术后10天突然出现尿量减少，尿量减少至500ml/24h，血肌酐逐渐上升.B超：肾脏饱满，肾动脉阻力指数0.95，肾血流量降低。88肾穿刺病理：间质有较多的炎症细胞浸润.89处理：甲强龙500mg/d,连续冲击3天CsA改为FK506.

结果：第二天AR开始逆转，尿量增加，肌酐逐渐恢复正常。90914.慢性排斥反应（chronicrejection)手术后数月甚至数年内出现慢性排斥反应与移植器官内血管内皮损伤和增生有关，其最终结果是血管内径缩小、血栓形成直至移植物坏死免疫复合物在移植物内的沉积9293KidneyTransplantationChronicGraftRejection

移植排斥反应的分类及特点类型反应时间反应机制超急性术后数分钟至几小时受者天然抗体加急性1～5天T细胞急性7～14天T细胞慢性数月至数年抗体、补体、内皮细胞增生等9495（二）移植物抗宿主反应（Graftversushostreaction，GVHR）

免疫攻击的方向是由移植物针对宿主，即移植物中的免疫细胞对宿主的组织相容性抗原产生免疫应答并引起组织损伤。96特定条件：宿主与移植物之间MHC不合移植物含有足够数量的免疫细胞宿主处于免疫无能或免疫功能严重缺陷状态（Graft-versus-hostdisease,GVHD)移植物抗宿主病临床表现为急性/慢性，难以逆转死亡率高。T细胞是介导GVHR的主要效应细胞，去除骨髓中成熟T细胞有效预防GVHR的发生。97临床范围多见于：骨髓移植患者，脾、胸腺、小肠、肝脏移植及新生儿输血分型：

急性：于1-2个月内慢性：移植手术后2-3个月之间治疗：胺基甲基叶酸+环孢素A98Acutegraft-versus-hostreactionwithvividpalmarerythema

Graftversushostdisease

Early,chronicgraft-versus-hostreactionwithwidespread,almostconfluenthyperpigmentedlichenoidpapulesandtoxicepidermalnecrosis-likeappearanceonknee

99同种异基因移植排斥的防治正确的组织配型合理的免疫抑制措施诱导免疫耐受

100一.供-受体的配型与选择直系亲属供者（familialgrafting）：减少HLA配伍的差异组织配型（tissuetyping）：同种肾移植时，HLA-DR配型最为重要，HLA-B、A次之，肝脏中含有大量未成熟DC，在免疫抑制剂的作用下，容易诱导免疫耐受，HLA配型意义不大.交叉配型（cross-matching）：受者的血清+供者淋巴细胞混合后做间接免疫荧光试验以排除受者体内有事先产生的抗供者抗体的可能性.

4.群体反应性抗体(PRA)：指器官移植受者体内的抗HLA（特异+其他）抗体移植术前后的PRA高低与术后急性排斥反应明显有关群体反应性抗体(PRA),>10%阳性；>50%高敏感性

防止移植排斥反应的途径ABO血型不相合肾移植处理方案:术前血浆双重膜滤过血浆置换利妥昔单抗免疫抑制剂治疗的脱敏治疗101102

1）药物:

皮质类固醇细胞增殖抑制剂（霉酚酸酯；MMF）抑制T细胞活化（环孢素；CsA）（普乐可复；FK605）

2）抗体：

抗淋巴细胞、抗胸腺细胞、抗CD3等

3）输血：

与活化Ts细胞、产生封闭抗体等二免疫抑制剂器官移植免疫抑制剂的进展年代免疫抑制方案结果及主要问题

50Pred,全身照射急性排斥(AR),移植物丢失，感染，死亡60Aza+PredAR,移植物丢失，感染，死亡,肾存活30%70Aza+PredALG/ATG诱导移植肾1年存活50%，死亡10-20%，感染80CsA+Pred+Aza人/肾存活70-90%；AR:60-70%，感染率仍觉高90CsA+Pred+MMF(Aza)

FK+Pred+MMF(Aza)

FK在肝、肾移植应用；MMF取代Aza

FK+MMF移植肾1年存活>90%;AR:20%(Zenapax,Simulect,RAPA)选择药物及方案更多21世纪初CsA+Pred+MMFAR进一步下降至10%左右

FK+Pred+MMF移植肾1年存活90%-95%

RAPA+CsA+Pred感染危险增加RAPA+CsA+MMF重点提高长期存活

抗CD25单抗103免疫抑制治疗的基本原则

——

联合用药、个体化用药104T-CellActivationT-CellProliferationSignal2:CostimulationSignal3:IL-2RIL-15RestingDCDCMaturationDaclizumabBasiliximabCsATacrolimus

Muromonab-CD3MMFSignal1:MHC/peptides

RecognitionbyTCRMHCTCRMMF

SteroidsMMFSirolimusT-Cell

Growth

FactorsB7CD40CD28CD40LSirolimusMechanismsofAction105ActivatedTcellsT-CellProliferationSignal2:costimulationSignal3:IL2/RRestingDCActivatedDCDaclizumabBasiliximabCyclosporineTacrolimus

Muromonab-CD3MMFSignal1:MHC/peptides

RecognitionbyTCRMHCTCRB7CD40CD28CD40LMMF

SteroidsMMFT-Cell

Growth

FactorsSirolimusAdaptedwithpermissionfromProfessorDr.WalterLandandM.Schneeberger,UniversityofMunich,Germany.MechanismsofAction106ActivatedTcellsT-CellproliferationSignal2:costimulationSignal3:IL2/RRestingDCActivatedDCDaclizumabBasiliximabCyclosporineTacrolimus

OKT3MMFSignal1:MHC/peptides

RecognitionbyTCRMHCTCRB7CD40CD28CD40LMMF

SteroidsMMFT-Cell

Growth

FactorsSirolimusAdaptedwithpermissionfromProfessorDr.WalterLandandM.Schneeberger,UniversityofMunich,Germany.MechanismsofAction107ActivatedTcellsT-cellproliferationSignal2:CostimulationSignal3:IL2/RRestingDCDCMaturationDaclizumabBasiliximabCyclosporineTacrolimus

OKT3MMFSignal1:MHC/peptides

RecognitionbyTCRMHCTCRB7CD40CD28CD40LMMF

SteroidsMMFSirolimusT-Cell

Growth

FactorsSirolimusAdaptedwithpermissionfromProfessorDr.WalterLandandM.Schneeberger,UniversityofMunich,Germany.T-CellProliferationCompositeDownstreamEffectsofImmunosuppressants108MMF

Sirolimus,CsA

TacrolimusCsA

TacrolimusMMF

Sirolimus,CsA

TacrolimusProliferationEffectorFunctionApoptosisSignal3MMF

Sirolimus免疫抑制剂作用机理109骁悉作用于淋巴细胞激活后的后期反应，使细胞停留在细胞分裂周期的S期，阻断分化，高选择性抑制T，B淋巴细胞增殖。MMF作用位点:CD4CD4皮质类固醇激素供体HLAIL-1IL-2受体IL-2IL-2IL-2IL-4,IL-5,IL-6IL-2受体IL-2受体克隆增殖克隆增殖克隆增殖抗体生成补体激活免疫反应的激活和扩增细胞免疫体液免疫肾脏CsA/FK506CsA/FK506ZenapaxZenapaxZenapax由CellCept

阻断由CellCept

阻断抗原提呈细胞B细胞B细胞由CellCept

阻断由CellCept

阻断CD8CD8T辅助细胞CD4细胞毒T

细胞CD8B

细胞T辅助细胞CD4

1）照射：

X线照射（全淋巴照射-细胞破坏）紫外线照射（灭活传递细胞功能，活化Ts）

2）药物：

环磷酰胺、环孢霉素A等，诱导免疫耐受可能与诱导Ts细胞增生有关

3）抗体：

①抗淋巴细胞血清、抗T细胞表面分子抗体，使得T细胞等无能

②血浆置换术去除受者针对血型抗原的抗体110三移植耐受的诱导免疫耐受诱导策略克隆删除学说嵌合体学说共刺激信号阻断学说问题核心：小动物成功的策略在人类并不成功！Signal2:CostimulationMHCTCRB7CD40CD28CD40L造血干细胞与免疫耐受嵌合体临床研究最新进展StephenI.Alexander,NeilSmith,MinHu,etal.ChimerismandToleranceinaRecipientofaDeceased-DonorLiverTransplant.[J].NEnglJMed2008,358:369-374.TatsuoKawai,BenedictCosimi,ThomasR,etal.Spitzer,HLA-MismatchedRenalTransplantationwithoutMaintenanceImmunosuppression.[J].NEnglJMed2008;358:353-361.JohnD.Scandling,StephanBusque,SussanDejbakhsh-Jones,etal.ToleranceandChimerismafterRenalandHematopoietic-CellTransplantation.[J].NEnglJMed2008;358:362-368.免疫耐受临床报道Stanford：1/6d0-d4ATG1.5mg/kgd1-d10全淋巴照射80cGy/次d14供体干细胞输注（CD3+1×106/kg，CD341×106/kg）结果：1例持久嵌合，术后6个月停药Harvard：5d-5-4环磷酰胺60mg/kgd-1~d1抗CD2单克隆抗体d-1胸腺照射700cGy/次干细胞输注后肾移植结果：5例一过性嵌合，4例d240-d422停药灵长类动物免疫耐受的探索研究灵长类动物免疫耐受的探索研究Basic

informationProtocol

ABCDTLIRTStemcellsFollowupwithdrawalRecipient:totallymphoidirradiationD-3～D-1TLISubdiaphragmaticlymphnodes(IliacArteryandvein)SpleenandabdominalaortaSupradiaphragmaticlymphnodesandthymusDonorCellsGranulocytecolony-stimulatingfactor(D-1~D-5)Harvest

PreoperativePeriodMedicaldippingHaircutPreoperativePeriodSterileclothesBecarriedtooperationroom

RoboticnephrectomyTransplantationKidney

transplantationPost-operationLaminarflowwardImmunosuppressive

protocols

(oneoftherecipients)Induction:ATGintra-operative:50mg;D2

:50mg;D4

:50mg;D6

:50mgCsA:D-1

:300mg

/d

D4

667.2D0

:100mg/d

D7

610.56ng/mlD1

:200mg/d

D10

570ng/mlD2～D15:250mg/d

D20

1074ng/mlD15～D26:200mg/d

D31

813.2ng/mlD27～:150mg/d

D39

644ng/mlImmunosuppressive

protocolsMMF:

D-1

2.0g

/d

D12

AUC-----36.2D1~D12

2.0g

/dD16AUC-----23.2D13~D26

1.0g

/d

D32

AUC-----31.1D27～

1.5g

/d

D39

AUC-----53.2Immunosuppressive

protocolsMethylprednisolone:intra-operative:500mg;D1-D3:360mg;D4:240mg;D5:120mg;D6~D10

:80mg;D11~D41:

30mgqd(prednisolone)—15mg

qd,reduce5mgperweekD42：withdrawalStem

cells

CD34+CD3+D21.69×10^6/kg14.12×10^6/kgD41.78×10^7/kg15.28×10^6/kgD61.60×10^8/kg13.77×10^6/kgRenalfunction

BloodroutineirradiationATG

50mgStem

cell

ATG

50mgStem

cellStem

cellG-CSFG-CSFLymphocyte%irradiationATG

50mgStem

cell

ATG

50mgStem

cellStem

cellChimerismChimerismMixedlymphocytereaction(onemonth)Patient1Patient2Figure1.InVitroResponsesoftheRecipient’sPBMCtoStimulationbyAlloantigensMonitoringimmunestatesoftherenaltransplantationrecipientsbydetectingregulatoryTcellsI.RestingTregcells(rTreg):

CD4+CD45RA+FoxP3lo

suppressiveinvitroII.ActivatedTregcells(aTreg):

CD4+CD45RA-FoxP3hi

suppressiveinvitroIII.Cytokine-secretingTreg:

CD4+CD45RA-FoxP3lo

nonsuppressiveinvitroRegulatoryTcellscanbedividedthreesubsets:Immunity30，899-911，June19，2009TregPre-operation

OneweekafterRT

TwoweeksafterRTTregPre-operation

OneweekafterRT

TwoweeksafterRTCD4+Foxp3+TregcellsThepercentageofCD4+Foxp3+Tregcellsindifferentpatients.RoutinestragesComplicationsSimilarGVHD(patient1)Followup(1month)ComplicationsDiarrheaBloodroutine:WBC,PLT,RBCdescendingInfectionsNocompliance……DiscussionInductionmethodStemcellsChimerismandtoleranceTregandtoleranceMonitortoleranceRiskofDonorHematopoieticStemCellsinKidneyTransplantRecipients患者001，男，44岁。同种异体肾移植受者(术前)CD4+CD25+Tcells:8.61%CD4+Foxp3+Tcells:7.76%cTreg:4.10%rTreg+aTreg:

4.79%患者001，男，44岁。同种异体肾移植术后1周(-2h，+4d各予舒莱20mg诱导治疗)CD4+CD25+Tcells:0.00%CD4+Foxp3+Tcells:7.05%cTreg:6.08%rTreg+aTreg:

4.11%患者001，男，44岁。同种异体肾移植术后2周(-2h，+4d各予舒莱20mg诱导治疗)CD4+CD25+Tcells:0.02%CD4+Foxp3+Tcells8.26%cTreg:4.39%rTreg+aTreg:

3.40%患者002，男，15岁。同种异体肾移植术后2周(-2h，+4d各予舒莱20mg诱导治疗)CD4+CD25+Tcells:0.09%CD4+Foxp3+Tcells:8.27%cTreg:1.72%rTreg+aTreg:5.80%患者003，男，39岁。同种异体肾移植术后2周(-2h，+4d各予舒莱20mg诱导治疗)CD4+CD25+Tcells:0.03%CD4+Foxp3+Tcells:4.18%cTreg:3.86%rTreg+aTreg:0.80%患者004，女，60岁。同种异体肾移植术后2周(未用舒莱诱导Control)CD4+CD25+Tcells:5.84%CD4+Foxp3+Tcells:5.99%cTreg:2.69%rTreg+aTreg:

3.39%

诱导免疫耐受进展阻断抗移植物特异性免疫应答封闭MHC肽段：工合成供者MHC分子的模拟肽，或分离供者的可溶型MHC分子给予受者阻断共刺激通路：应用抗协同刺激分子和粘附分子抗体

调节Th细胞亚群分化：

阻断Th1细胞及其分泌CK的效应，或增强Th2细胞及其分泌CK的效应清除杀伤性淋巴细胞诱导免疫耐受利用HLA-G抑制NK,CTL杀伤作用；利用Fas/FasL通路操纵T细胞凋亡应用T细胞疫苗或T细胞抗原受体多肽疫苗主动清除T细胞建立受体体内嵌合体诱导免疫耐受术前输注供体的骨髓或血液给受体.目前热点集中在通过输注未成熟的树突状细胞过继性输注Treg细胞

同种抗原特异性CD4+CD25+Treg抑制同种反应性T细胞激活、增殖，并诱导其失能或凋亡阻断效应细胞向移植物局部浸润

阻断移植物局部产生的趋化因子152免疫耐受成功关键在于免疫识别改变和免疫耐受维持关键科学问题非我自我增殖分化免疫重建克隆选择供者造血干细胞排斥耐受免疫应答格局嵌合体移植肾供者造血干细胞识别改变耐受维持

母胎耐受胎儿可视为一种特殊的同种移植物.胎儿不被排斥的原因在于母体对其产生免疫耐受，可能机制：胎儿组织相容性抗原长期刺激母体淋巴细胞，使其兴奋下降，刺激阈升高.胎盘滋养层有屏障作用，阻挡母体淋巴细胞进入胎儿体内.滋养层细胞不表达经典的HLAⅠ类和Ⅱ类抗原，但表达非经典的HLA-G抗原，后者通过与滋养层局部的NK细胞和CTL表面的KIR结合，启动抑制信号，抑制效应细胞的细胞毒作用，从而形成妊娠免疫耐受.154肾移植免疫耐受发生的细胞和分子机制中枢免疫耐受克隆选择免疫识别细胞嵌合调节性细胞调节性因子Cell-in-cell自我更新维持分化中枢环境肾移植免疫耐受发生的细胞和分子机制免疫细胞嵌合免疫稳态形成嵌合性小管调节性细胞集聚和诱导免疫调节微环境形成效应性细胞转化和调节外周免疫耐受和移植肾局部课题负责人：刘光伟参加单位：复旦大学、同济大学

展望免疫耐受干细胞移植器官克隆异种移植157158异种移植（Xenotransplantation)猪---人类移植组织和器官的最佳来源异种器官移植的障碍：内源性逆转录病毒

159上世纪90年代，欧美政府花大力气来推动猪器官移植项目，几个全球大药厂也投了巨资希望解决猪器官的人体排斥问题，但没想到后来发现猪的基因组里面有内源性逆转录病毒存在，最终世界卫生组织和美国政府都明令，在找到解决办法之前，停止一切异种器官移植的临床试验。异种病毒传播最典型的例子就是艾滋病病毒（一种逆转录病毒）从灵长类动物传播到人类.2015年10月16日，美国哈佛大学和生物技术公司eGenesis研究人员宣布，利用了一种新的基因编辑技术，敲除了猪基因组中可能有害的病毒基因。鉴于这项成果的意义重大，美国《科学》杂志一次性审稿，并提前在线刊登论文。160人体一些天然抗体（naturalantibody）介导天然抗体识别猪细胞表面的异种抗原（xenoantigen），如表达于血管内皮细胞表面的a-1,3-半乳糖苷天然抗体与血管内皮细胞结合后激活补体，手术后几分钟至数小时