临床医学检验主管技师考试辅导《临床免疫学和免疫检验》第二十八章 移植免疫及其免疫检测讲义

第二十八章移植免疫及其免疫检测

第一节引起排斥反应的靶抗原

第二节排斥反应的种类及发生机制

第三节HLA分型

第四节常见的组织或器官移植

第五节排斥反应的预防与治疗

第六节排斥反应的免疫监测

移植是指将健康细胞、组织或器官从其原部位移植到自体或异体的一定部位、用以替代或补偿机体所

丧失的结构和（或）功能的现代医疗手段。

被移植的细胞、组织或器官称移植物，提供移植物的个体称为供体，接受移植物的个体称为受体或宿

主。

第一节引起排斥反应的靶抗原

由主要组织相容性复合体（MHC）编码的人类白细胞抗原（HLA）,是不同个体间进行器官或组织细胞

移植时发生排斥反应的主要成分，这种代表个体特异性的同种抗原又称组织相容性抗原或移植抗原。

一、主要组织相容性抗原

在进行同种异体移植时，引起移植排斥反应最强烈的同种抗原当属IILA»

在三类HLA分子中，I、II类分子是触发移植排斥反应的首要抗原，尤其是HLA-DR位点的抗原分子，

其次为HLA-A、HLA-B、HLA-DQ和HLA-DP,HLA-C与移植排斥反应无明显关系。

在移植过程中，受体的免疫细胞对移植物表面HLA的识别存在着直接和间接两种方式。直接识别，

是指受体T细胞对移植物表面完整的同种异型HLA分子的识别，无须对其加工、处理和提呈；通过直接识

别，活化以CD8'CTL为主的T细胞，参与强烈的急性排斥反应。

间接识别，即受体T细胞对APC所加工、处理的移植物HLA抗原肽的识别；间接识别则以CD4Th为主,

在慢性排斥反应中发挥重要作用。

二、其他组织相容性抗原

（一）次要组织相容性抗原

尽管mHA并非主要组织相容性抗原，但在某些组织或器官移植时同样发挥重要作用，特别是骨髓移植。

（二）AB0血型抗原系统

AB0血型抗原具有极为广泛的组织分布，几乎所有人体组织器官的血管内皮细胞表面均含有此类抗原。

在进行器官移植时，应力求供、受体间AB0血型的一致。

（三）组织特异性抗原

组织特异性抗原，是一类特异性地表达于各种器官、组织、细胞上的抗原系统。

第二节排斥反应的种类及发生机制

移植排斥反应是针对移植抗原产生免疫应答，从而导致移植物功能丧失或受者机体损害的过程。

根据排斥反应发生的时间、免疫损伤机制和组织病理改变等，排斥反应可分为超急性、急性和慢性排

斥反应。

一、超急性排斥反应

超急性排斥反应，是在移植物与受者血液循环恢复后的数分钟至I〜2天内发生的不可逆转的体液排斥

反应。

常见于ABO等血型不符、多次妊娠、反复输血或接受过器官移植者，也可发生在被移植器官灌流不畅

或缺血时间过长等情况时。

超急性排斥反应发生迅速、反应强烈、不可逆转。

二、急性排斥反应

急性排斥反应，发生于移植后数周至数月内，是排斥反应最常见的类型。

1.急性体液性排斥反应

主要由内皮细胞表面HLA分子的抗体所介导，其病理改变与超急性排斥反应不同，不引起血栓，而是

导致移植组织或器官的血管炎。

2.急性细胞性排斥反应

又称加速性细胞排斥反应。发生此类排斥反应患者的血液中，可以有抗供者的抗体，但并不一定引起

有效的脉管排斥反应。急性细胞性排斥反应的病理特征以移植组织或器官实质性损伤为主，伴有淋巴细胞

和巨噬细胞浸润。

三、慢性排斥反应

慢性排斥反应一般发生于移植后数月甚至数年，病程进展缓慢。血管壁细胞浸润、间质纤维化和瘢痕

形成是此类排斥反应的病理特点，时有血管硬化性改变。纤维化的形成与在迟发型超敏反应中活化的巨噬

细胞分泌的IL-1,以及血小板和内皮细胞产生的血小板源性生长因子(PDGF)等有关。引起慢性排斥反应

的因素包括：

①T细胞、巨噬细胞等介导的迟发型超敏反应等免疫损伤；

②B细胞产生的抗体活化补体或通过ADCC破坏血管内皮细胞；

③急性排斥反应反复发作所导致的移植物组织退行性变，此与细胞和体液免疫均有关系；

④非免疫相关因素，诸如局部缺血、再灌注损伤、微生物感染等。

四、移植物抗宿主反应

上述三类皆属于受体对供体的排斥反应，即宿主抗移植物反应(HVGR)„在骨髓移植时，由于移植的

骨髓也含有丰富的免疫细胞，且受体处于严重的免疫抑制状态，因而对供者骨髓表现免疫无能，使供者骨

髓中的免疫细胞不仅得以生长，而且以受者细胞为抗原产生免疫应答，引起攻击受者的移植物抗宿主反应

(GVHR)。GVHR也可见于脾、胸腺和小肠移植。

第三节HLA分型

一、血清学分型法

血清学分型法，是应用一系列己知抗HLA的特异性标准分型血清与待测淋巴细胞混合，借助补体的生

物学作用介导细胞裂解的细胞毒试验•因分型血清和淋巴细胞用量少，称为补体依赖的微量细胞毒(CDC)

试验。能够应用该法检测的抗原称为SD抗原，包括HLA-A、HLA-B、HLA-C,HLA-DR.HLA-DQo

所有应用HLA抗血清或抗体来确定HLA抗原性的方法均应属血清学分型法，而微量细胞毒试验只是应

用最为广泛的传统方法。

血清学分型法操作简便易行、节约试剂、结果可靠、重复性好、无须特殊设备。其缺点是需花费大量

时间去筛选抗血清，且不同批号抗血清结果常有不同。

二、细胞学分型法

（一）单向MLC

根据选用的刺激细胞类型，可将单向MLC分为阳性和阴性分型法。

1.阴性分型法又称纯合子细胞分型法。该法使用的刺激细胞或称标准分型细胞，系表面只具有一种LD

抗原的纯合子分型细胞（HTC）,其与待分型细胞混合进行单向MLC时，若待分型细胞的LD抗原与HTC相

同，则不发生或仅出现轻微的增殖反应。

HLA-D抗原可用阴性和阳性分型法检测，HLA-DP抗原只用阳性分型法检测。

2.阳性分型法阳性分型法又称预致敏淋巴细胞分型法（PLT）。

（二）双向MLC

遗传型不同的两个个体淋巴细胞在体外混合培养时，由于两者HLA不同，能相互刺激导致对方淋巴细

胞增殖，故称双向MLC。

本法不能判断型别，只能说明供、受体HLA抗原配合程度，双向MLC强度与两个体间HLA抗原差异成

正比，器官或细胞移植时，应选择MLC最弱者为供体。

三、分子生物学分型法

（―）RFLP与PCR-RFLP分型法

限制性片段长度多态性（RFLP）分析，是最早建立的研究ULA多态性的DNA分型技术。这种HLA分型

法称为DNA-RFLP。若对DNA片段进行体外扩增，然后再用限制性内切酶进行酶切分析，可使限制性长度分

析的敏感度大大增加，此类引入DNA体外扩增技术的限制性片段长度多态性分析则称为PCR-RFLP分型法。

PCR-RFLP分型法所应用的PCR引物为IILA组特异性的，此法特别适应于小量标本的研究和异基因骨髓

移植供者的选择。

（二）PCR-SSO分型法

序列特异性寡核甘酸-聚合酶链反应（PCR-SSO）是PCR与杂交相结合的技术，从而对扩增产物作出HLA

型别判断。其操作过程包括待测细胞HLA基因片段扩增、扩增的DNA变性后移至固相支持物、基因杂交和

杂交部位的显示。

根据固相支持物所载成分的不同，通常将PCR-SSO分为两类：①斑点或印迹法：即用扩增的待测DNA

印迹或点至固相支持物，再与探针行杂交试验；②反向斑点或印迹法：系将已知DNA印迹或点至固相支持

物，然后与扩增的待测DNA（预先标记）杂交。前者有利于大量标本的分型，后者则适用于少量标本的测定。

PCR-SSO是H类HLA分型应用最广泛的方法，能够鉴定所有已知序列的HLA-DR、HLA-DQ、HLA-DP等位

基因。

基因芯片是近年发展起来的一项新技术，将其与PCR-SSO结合应用于HLA分型，可使分型趋于规模化

和自动化，尤其在HLA多态性和疾病遗传背景分析等方面更具优势。

（三）PCR/SSP分型法

该方法应用设计的一套HLA等位基因的序列特异性引物（SSP）,对待测DNA进行PCR扩增，从而获得

HLA型别特异性的扩增产物。

（四）PCR-SSCP分型法

单链构象特异性-聚合酶链反应（PCR-SSCP）,是以待测基因PCR扩增为基础，对扩增的DNA单链（ssDNA）

的HLA分型方法。

（五）SBT分型法

基于序列的HLA分型法（SBT）,可通过对扩增后的HLA基因片段进行的核酸序列测定判断HLA型别。

第四节常见的组织或器官移植

一、肾脏移植

肾脏移植是临床开展最早、应用最多和效果最佳的一种器官移植。

（-）组织配型在肾脏移植中的应用

在临床实际工作中，供肾的选择应遵循以下原则：①以ABO血型完全相同者为好，至少能够相容。比

较ABO配型与HLA配型在移植中的作用时发现，非0型血受者,HLA相配程度与移植肾脏的存活率呈正相关，

这在0型血受者则不明显。如果无合适的肾脏选择，而用ABO血型不合的器官时，可选择血浆交换或免疫

吸附法清除受者体内预存的ABO血型抗体；组织配型是肾脏移植前选择供者的重要手段，包括ABO血型配

型、HLA配型和交叉配型。

②选择最佳HLA配型的供者器官。由于复杂的HLA抗原系统，难以选择到完全匹配的肾脏。“可允许

的不相容匹配法则”的提出，使供者的选择范围得以扩大。该法则规定的必须匹配位点，包括10个I类和

5个II类HLA位点，其余的位点均为“可允许的不相容配型位点”。总之，在器官无可选择的情况下，不强

调HLA配型，但AB0血型最好相容，预存的细胞毒抗体必须阴性。

（二）肾移植受者的疗效检测

肾移植中，急性、超急性排斥反应和慢性排斥反应均可出现。同时，因免疫抑制剂的应用，导致病毒

等细胞内寄生的微生物感染，也将影响移植物的存活和受者的健康。肾移植的疗效监测，主要依赖于受者

免疫状态的检测。

临床观测的项目包括：

T细胞总数、CD4/CD8比值和IL-2及其受体的检测，以帮助判断排斥反应的发生和评估免疫抑制剂治

疗效果；组织活检观察肾组织炎症细胞的浸润或CsA中毒情况，以预测排斥反应的发生和调整用药剂量；

根据条件，选用RIA或HPLC法动态测定CsA血药浓度，以指导合理用药，减少肾毒性。

二、肝脏移植

肝脏移植手术已经成为治疗原发性胆道闭锁、原发性胆汁性肝硬化、原发性硬化性胆管炎、肝炎后肝

硬化、酒精性肝病、肝细胞性肝癌、自身免疫性肝病、急性肝功能衰竭以及药物诱导的肝脏损伤等疾病，

挽救晚期肝病患者生命的最有效方法。肝脏移植一般考虑实施于移植存活可达18个月以上的患者。此外，

对合适的患者也可采取肝脏部分移植，此时单一供体可以用于两个以上的受体。

三、心脏移植与心肺联合移植

心肺联合移植已成为人们可以接受的治疗终末期心肺疾病的一种有效方法。

（-）组织配型在心脏和心肺联合移植中的应用

心脏移植和心肺联合移植时，应进行AB0血型鉴定、HLA配型、淋巴细胞毒交叉配合试验和群体反应性

抗体检测。

（二）移植受者的疗效检测

免疫监测主要包括：外周血淋巴细胞总数；T、B细胞的转化能力；T细胞亚类百分数及比值；CTL细胞

毒作用；NK、K细胞数及其介导的自然杀伤或ADCC效应；细胞因子及其受体表达或转录水平；黏附分子及

其配体在各类细胞表达情况等，可选择性进行。转化生长因子在移植物免疫耐受、急性和慢性排斥反应中

的作用也在引起人们的关注。

四、骨髓与其他来源的干细胞移植

（一）骨髓移植

骨髓移植是移植中独具特性的移植类型，与其他器官移植不同，移植的骨髓和受者之间可同时存在HVGR

和GVHR。此类移植可被应用于造血系统疾病和原发性免疫缺陷病的治疗。

根据被移植骨髓的来源，骨髓移植分为自体骨髓移植、同基因骨髓移植、同种异基因骨髓移植三种类

型。

为了提高移植的成功率，应进行HLA、红细胞血型配型。对配型不理想者，可通过适当减少供体骨髓中

的T细胞，以减轻GVHR。皮疹活检、血清总胆红素及结合胆红素测定、腹泻症状等，均有助于判断GVHR的

发生。患者造血功能的恢复可看成是移植成功。

骨髓移植实际上是造血干细胞移植，因此，骨髓中造血干细胞的质和量对移植的成败至关重要。对造

血干细胞的测定可选用FCM、细胞培养、免疫标记分析及细胞因子（CSF、IL-3等）刺激等方法。当受到肾

上腺皮质激素、抗肿瘤药及某些重组细胞因子等作用后，外周血CD34.细胞可大幅增高，此为干细胞移植提

供了另一条可能的途径。

（二）外周血和脐血干细胞移植

在进行外周血和脐血干细胞移植时，应进行相同于骨髓移植的一系列实验室检查，包括：HLA和ABO血

型配型、血常规与骨髓检验、性染色体测定、造血干细胞鉴定和GVIIR征象追踪等。

第五节排斥反应的预防与治疗

一、组织配型

（一）HLA配型

在常规组织配型中，多用血清学方法作HLA-A、HLA-B、HLA-DR配型，然而需要MLC确定的HLA-II类分

子是否匹配，是关系到移植物能否长期存活更有用的指标。此外，HLA氨基酸残基配型（ResM）,有助于

鉴别不同型别HLA的共同抗原。

移植物存活与HLA配型的关系是：①供、受者HLA-A和HLA-B相配的位点数越多，移植物存活几率越

高；②供、受者HLA-DR位点相配更重要，因为HLA-DR和HLA-DQ基因有很强的连锁不平衡，DR位点相配的

个体，通常DQ位点也相配；③不同地区HLA匹配程度与移植结果的关系有着不同的预测价值。

（二）HLA交叉配型与预存抗体的检测

移植前如果受者血清中预先存在抗供者淋巴细胞的抗体，移植后80%发生超急性排斥反应，因此必须做

HLA交叉配型，以检测受者体内抗供者淋巴细胞的细胞毒性抗体。

根据反应时参与的细胞成分不同，又有以下几种具体做法：

1.淋巴细胞交叉配合

2.T细胞淋巴细胞毒性交叉配型

3.B细胞淋巴细胞毒性交叉配型

4.流式细胞法交叉配型（FCC）

5.自身交叉配型

交叉配型阳性表明受者预存有抗供体的抗体。在做受体选择时，组织配型差，但交叉配型为阴性，仍

可实施移植。然而，若交叉配型阳性，即使组织配型好，也不宜进行移植，否则将发生超急性排斥反应。

交叉配型常用于肾脏移植，而并不用于肝、心、肺等器官移植，因为预存抗体与这些器官移植的排斥反应

并无明显关系。

（三）群体反应性抗体的检测

国际上，应用群体反应性抗体（PRA）水平，判断器官移植时受体的敏感程度。

二、移植物与受体的预处理

（一）移植物的预处理

不同的组织器官的移植，其移植物的处理不尽相同。

细胞输注已经成为临床移植的重要组成部分，骨髓移植、胰岛细胞移植、脐带血输注以及胚胎干细胞

移植等的开展，开辟了临床治疗的新途径。在上述移植过程中，既要有效地保证被移植细胞的生物学活性,

又要控制移植细胞中过客细胞的作用，防止GVHR的发生。对移植细胞的处理多采用体外补体依赖的细胞毒

作用，即选择针对过客细胞的单克隆抗体，在补体的存在下，特异性地清除过客细胞。

（二）受体的准备

在受者符合相应器官移植适应证的前提下，除了进行必要的组织配型或交叉配型外，对于接受器官移

植者，于移植前应用一定剂量的免疫抑制剂，可有效地提高器官移植的成功率，尤其是在异基因骨髓移植

时，受者往往必须在移植前接受大剂量免疫抑制剂或放疗。

三、免疫抑制措施

器官移植成功的最大障碍是排斥反应。移植术后，人工调节受者机体的免疫状态是控制排斥反应发生

的主要途径。目前采取的措施有：①使用免疫抑制剂，控制受者的免疫应答，降低对移植物的排斥能力：

②诱导受者对移植抗原的特异性免疫耐受。

（一）免疫抑制剂的应用

由于参与移植排斥反应的免疫细胞以T细胞为主，因此免疫抑制药物主要是抑制T细胞的作用，常用

者有：

1.化学性免疫抑制剂

常用的免疫抑制剂有：

①环抱素（环抱菌素、环抱霉素A,CsA）»②糖皮质激素。③硫唾喋吟：是一种抗代谢药，影响DNA

合成，干扰T细胞的增殖，从而抑制自身免疫、I1VGR.GVHR以及DTH。此外也抑制抗体生成，但对T细胞

的抑制强于B细胞。此类药物的主要副作用是对骨髓和肝脏的毒性,为减少毒性作用，自环抱素问世后，

常与之联合应用。

④环磷酰胺：主要作用于细胞分裂周期的G2期，分裂速度快的B细胞比T细胞对其更为敏感。⑤他

克莫司（Tacrolimus）：又名FK506,商品名为普乐可复（Prograf）,他克莫司的免疫抑制作用机制与环

抱素相似，通过抑制多种相关细胞因子的产生和表达来抑制T细胞的活化，其对T细胞的抑制作用比环抱

素强10〜100倍。

⑥麦考酚吗乙酯（MMF,霉酚酸酯）：是20世纪90年代问世的一种强力而有效的新型免疫抑制剂，它

在体内转化为活性成分霉酚酸（MPA）,通过选择性抑制T、B细胞的次黄喋吟单磷酸脱氢酶，阻断了细胞

DNA和RNA的合成，抑制T、B细胞的分化、增殖。

2.生物性免疫抑制剂

临床上已使用的生物性免疫抑制剂及其作用机制：①抗淋巴细胞球蛋白（ALG）或抗胸腺细胞球蛋白

（ATG）o②细胞性单克隆抗体：只针对单一种细胞发挥作用，其作用更加特异。

③某些融合蛋白：如可杀伤过客细胞的CD45单克隆抗体与翅麻毒素的融合蛋白；能特异性杀伤IL-2R

阳性T细胞的IL-2与白喉毒素的融合蛋白；阻断B7与CD28结合的CTLA4-Ig融合蛋白等。④反义寡核首

酸，可阻断相应细胞因子、黏附分子和细胞分化抗原的表达。

3.某些中草药如雷公藤和冬虫夏草。

（二）对移植抗原特异性免疫耐受诱导

诱导受体对移植物的免疫耐受，可以在不影响整体免疫功能的情况下，保护移植物不被排斥，是最理

想的排斥反应防治措施。目前，仍限于研究阶段，尚未应用于临床。

第六节排斥反应的免疫监测

一、体液免疫与细胞免疫水平检测的临床意义

（-）体液免疫水平检测的临床意义

1.特异性抗体水平的检测相关的免疫指标包括：ABO等血型和HLA抗体、抗供者组织细胞抗体、血管

内皮细胞抗体、冷凝集素等。测定的方法，可以根据相应抗原的特性，分别采取各种交叉配型、补体依赖

的细胞毒性试验等。

2.补体水平的检测补体活性与急性移植排斥反应的发生有关，这是因为在急性排斥反应中，抗体发挥

着重要作用。当移植物遭受排斥时，补体成分的消耗增加，导致血清中总补体或单个补体成分的减少，可

采用溶血法或比浊法进行检测。此外，补体的裂解产物，如C3a、C3b、C3d等的测定，对了解补体的活性

也很有帮助，其常用的检测方法有免疫电泳、免疫标记技术等。

（二）细胞免疫水平检测的临床意义

细胞免疫水平的测定，包括参与细胞免疫的有关细胞数量、功能和细胞因子水平的检测。不同检测指

标对检测移植排斥反应的发生、判断排斥反应的类型等均具有一定的临床意义。

1.外周血T细胞及其亚类的计数

免疫荧光法或流式细胞仪测定T细胞及其亚群，在急性排斥反应临床症状出现前1〜5天，T细胞总数

和CD4/CD8比值升高，巨细胞病毒感染时此比值降低。一般认为，CD4/CD8比值大于1.2时，预示急性排斥

即将发生，而此比值小于1.08时则发生感染的可能性很大。若进行动态监测，对急性排斥反应和感染具有

鉴别诊断的意义。此外，淋巴细胞转化试验也可用于T细胞总数和功能的测定，例如4小时T细胞转化试

验，是一项预报急性排斥反应危象较为满意的方法。

2.NK细胞活性测定

3.血清细胞因子测定

骨髓移植中发生的GVHR是移植排斥反应的特殊类型。

4.黏附分子及其配体的检测

免疫细胞以及血管内皮细胞等细胞膜表面黏附分子及其配体的表达，与急性排斥反应的发生密切相关。

诸如ELAM-1、VCAM、ICAM和HLA分子等。

二、尿微量蛋白检测的临床意义

在临床移植领域，尿微量蛋白的检测，一方面有助于判断大器官移植，尤其是肾脏移植时排斥反应的

发生；另一方面，也可作为免疫抑制药物肝肾毒副作用的观察指标。

目前已能检出的尿微量蛋白种类、数量较多，常见有：①血浆