器官移植是治疗终末器官功能衰竭的有效方法,虽然许多新型免疫抑制药物的应用使急性排斥反应发生率有了明显下降,但是慢性排斥反应的发生率及移植器官功能丧失并没有减少,美国1993 年～2002 年尸体移植肾5 年和10 年存活率分别为65. 7 %和36. 4 %[1 ] 。免疫耐受具有免疫特异性,与免疫缺陷或药物引起的对免疫系统的普遍抑制作用相比,具有显而易见的优势,可以大幅度减少免疫抑制剂的用量,降低机会性感染、药物中毒的发生率,所以诱导对移植物的特异性耐受是解决器官移植中排斥反应的理想方法,目前很多学者一直致力于这一方面的研究,现予以综述。
克隆无能的耐受诱导机制和方法
T 细胞对抗原的无反应状态或失活但不伴有细胞死亡被称为克隆无能(clonal anergy) 。T 细胞的激活必须接受专职APC 提供的双重信号,即TCR 对自身MHC 多肽复合物的识别所提供的第一信号。以及由APC 和T 细胞表面粘附分子结合提供的第二信号,即协同刺激信号。另外,促进活化T 细胞增殖的第三类信号( T 细胞生长因子, TCGFs) 对T细胞发挥免疫效应也起着重要的作用。常见的细胞免疫启动第三信号是: IL22 、IL24 、IL27 、IL29 、IL215 、IL221 等,其中IL22 在移植免疫排斥反应中起着至关重要的作用[2 ] 。
T 细胞受到共刺激信号作用后可引起IL22 分泌和抗凋亡蛋白Bcl家族的表达,并在IL22 作用下继续增殖和分化为效应细胞,而共刺激信号缺乏或不足,受体T 细胞就不能继续分化而处于无反应状态,呈克隆无能状态,多数无能细胞易发生调亡而被清除[3 ] ,故通过阻断第二信号可诱导免疫耐受。
目前研究发现, 重要的协同刺激分子有B7/ CD28 、CD40/ CD40L等[4 ] 。Oplez G等[5 ]对大量的肾移植病例研究后发现,移植前输血的病人,其移植物存活率高。而Bayle F 等[6 ] 报道,在器官移植前行供者特异性全血输注的患者中,若供受体间HLA2DR 抗原相符,移植肾5 年的存活率为80 % ,大大高于未输血组的45 % ,且术后对移植物的排斥反应明显减少。其机制可能为:血液中的许多成分都表达MHC 分子,但缺乏B7 等共刺激分子,使受体的反应性T 细胞在抗原的识别过程中只有由TCR 同MHC 相互作用组成的第一信号,并无由同一APC 递呈的共刺激第二信号,而产生反应性T 细胞无能。
CTLA42Ig 是第一个显示能够延长同种异体和异种移植物存活的共刺激作用封闭分子, CTLA42Ig 的作用是CT2LA42Ig 与CD28 竞争性地结合B7 分子,阻断了B7 :CD28/CTLA4 共刺激通路,因而抑制了T 细胞活性,使机体对特定抗原无反应,诱导了抗原特异性的免疫耐受[7 ] 。在同种异体移植时,Thl 细胞通过促进移植物抗原特异性的细胞毒性T细胞和迟发型超敏反应T 细胞启动排斥反应,而Th2 产生的细胞因子则可抑制Thl 活性,从而促使免疫耐受的形成[8 ] 。Kita 等[9 ]在实验中发现CTLA42Ig 的持续存在,引起Thl 细胞因子表达下降, Th2 细胞因子表达增加,受体淋巴细胞对供体抗原的反应明显减弱,从而产生免疫耐受。
丁国善等[10 ]研究表明CTLA24Ig 可显著抑制淋巴细胞对EL24 细胞的杀伤活性,从而抑制移植排斥反应的效应细胞,这可能与CT2LA24Ig 促进未成熟DC 体内诱导T 细胞耐受作用以及影响T 细胞的分化有关,且B7/ CTLA24Ig 的结合会对活化的T细胞产生强有力的抑制作用,从而影响T 细胞毒活性。Par2ker 等[10 ]报道,应用抗CD40L 单克隆抗体可预防对移植物的急性排斥反应,并延长移植物的存活期。另有研究表明,抗CD80 (B721) 或抗CD86 (B722) 和抗CD40 单抗联合应用,可使移植物获得长期存活[12 ] 。Kirk 等[13 ] 研究发现CD154 (也称CD40L) 阻断剂可使很多移植物得以长期生存,当药物撤除后仍持续数月到几年。说明共刺激途径在同种异体免疫反应中起着关键性作用。
免疫调节的耐受诱导机制和方法
抗原特异性T 细胞的免疫反应性可被外周循环中的其他细胞抑制或改变,诱导对抗原特异性的无应答反应,从而产生免疫耐受。人体内具有对同种异体抗原刺激免疫反应的调控能力的细胞主要包括树突状细胞(DC) 和调节性T 细胞(CD4 + CD25 + TREG细胞、Trl 细胞和N KT 细胞等) ,目前研究较多的是CD4 + CD25 + TREG 细胞和DC。CD4 + D25 +T 细胞是调节性T 细胞的主要组成部分,具有免疫无能性和免疫抑制性两大功能特性,主要在胸腺和外周血中天然产生,占人类的CD4 + T 细胞的比例是5 %～15 %。张峰等[14 ]研究发现自发耐受组大鼠移植肝内CD4 + CD25 + Tr 细胞含量显著高于急性排斥组,认为CD4 + CD25 + Tr 细胞的免疫抑制作用可能是诱导大鼠肝脏移植自发免疫耐受的机制之一。
Ermann 等[15 ]通过研究,认为CD4 + CD25 + Tr 细胞可通过控制Thl 、Th2型辅助性T细胞应答,从而影响同种异体移植物受者的免疫状态。目前认为, IL22 维持着胸腺及外周的CD4 + CD25 + 调节性T 细胞的活性,而CD4 + CD25 + 调节性T细胞主要通过IL22 调控免疫耐受[16 ,17 ,18 ] 。目前有的学者通过研究认为,CD4 + CD25 + Tr 细胞对效应细胞的抑制作用主要是通过细胞与细胞接触机制来实现的,它能抑制与之具有相同APC 的特异性T 淋巴细胞的增殖,进而诱导其他T 细胞对特异性抗原的耐受[19 ,20 ] 。运用CD4 + CD25 + Tr 细胞来诱导移植免疫耐受, 已成为移植免疫研究的一个重要方向[21 ,22 ] 。DC 是专职的抗原呈递细胞,既能启动免疫应答又能有效刺激再次应答的APC。DC 对中枢免疫耐受和周围免疫耐受都有重要的作用。DC 的免疫耐受功能包括诱导T 细胞无反应,免疫偏离,活化调节性T 细胞和促进活化的T 细胞凋亡等。DC 诱导免疫耐受的分子机制尚不清楚,可能与DC 表面缺乏共刺激分子,表达FasL 、细胞因子及抑制基因转录调节蛋白等有关。Link 等[23 ] 认为,抗炎因子、免疫抑制因子和Th2 相关细胞因子可促使DC 产生免疫耐受。
