探讨远期移植肾丢失原因

杨顺良 谭建明

不断提高移植肾长期存活率是移植医生与受者共同迫求的目标。肾移植开展早期的重点是排斥反应的防治。当时30%～50%的移植肾因在术后早期即发生不可逆的排斥反应而失去功能，或因并发严重的致命性感染而致受者死亡，很少能长期存活［1］。1985年开始，临床应用环孢素、硫唑嘌呤、皮质激素三联免疫抑制方案后，急性排斥反应发生率由64．7%迅速下降为32．3%，1年移植肾存活率由35%急速上升到92．7%［2］。以后又开发出多种新型免疫抑制剂如他克莫司、霉酚酸酯(吗替麦考酚酯)、雷帕霉素、抗CD25单克隆抗体等，临床上出现了多种免疫抑制剂组合方案，抗排斥反应效果进一步提高，移植后并发症也随之减少，移植肾长期存活率明显提高［1］。2011 年Lamb等［3］报道了美国肾移植科学登记系统中1989—2005年间252 910例肾移植受者的随访情况。结果显示10年移植肾存活率从52%提高至77%，近20年尸体供肾移植肾半寿期从14．5年提高至32．6年，其中移植肾长期存活率的提高主要得益于术后第1年内移植肾丢失率的降低;1989年时术后第1年移植肾丢失率高达20%，而2006年时仅为6%。20年来，移植肾丢失率术后1～3年、＞3～5年和＞5～10年各时间段内一直维持在4% ～6%，移植后远期移植肾丢失已成为制约移植肾长期存活率改善的重要因素［3］。近年有关肾移植术后不同时期移植肾丢失病因的研究十分活跃，深入探讨远期移植肾丢失的病因，有助于为临床解决这一棘手问题提供新的有效途径。

1 有关钙调磷酸酶抑制剂(calcineurin inhibitors，CNI)肾毒性的再认识

20世纪80年代早期，环孢素的临床应用成为器官移植历史上重要的里程碑，同时也引出了药物肾毒性问题。Calne等［4］在最初的肾移植受者应用实践中单用环孢素(15～25 mg/kg)，结果7例受者发生无尿4例，出院的5例受者中无一例受者血清肌酐降至正常。2003年Nankivell等［5］对120例胰肾联合移植受者进行连续肾活检，共获得961个活检标本，发现服用环孢素3个月后肾毒性发生率为15%，服用1年后肾毒性发生率升至40%，服用10年时几乎所有受者均存在肾损害。由此得出结论，CNI肾毒性是后期移植肾组织纤维化、动脉透明变性以及肾功能下降的主要原因。Myers等［6］则在服用环孢素1年以上的心脏移植受者中发现2例发生了终末期肾病。Ojo等［7］也发现，CNI会引起肾外器官移植受者肾功能损害甚至衰竭。结合其他学者的基础和临床研究结果，器官移植界一度形成一个共识，即CNI存在肾毒性，长期应用必然会导致移植肾功能的损害［8］。

但是，环孢素临床前期的动物实验研究并未发现肾毒性的存在。Calne等［4］发现在肾移植受者中使用环孢素后出现肾功能损害与药物剂量较大有关。目前临床早已不会如此大剂量使用环孢素。EI-Zoghby等［9］发现，在移植后50个月移植肾丢失的受者中，95%的受者基础疾病有着明确的组织学损害，只有不足1%的受者是因为CNI肾毒性而丢失移植肾。为了减少CNI肾毒性，CNI的使用剂量在不断减少，甚至停用。迄今为止，一些无CNI免疫抑制方案也取得了一些成功。

然而，多年的临床实践反复证明，接受以CNI为基础的免疫抑制治疗的受者移植肾功能是稳定的，移植肾存活率等同或优于其他任何方案，如Symphony试验、ORION 试验［10-12］。一些原本为了替代CNI方案的治疗策略，非但未成功替代该方案，反而帮助了其进一步优化，并且，CNI方案之前未被正确认识的安全性，也藉此得到了更多的关注及重视［13］。显然，当初有关CNI存在肾毒性的判断有失公允，肾毒性的发生率和危害性被过度夸大。

比较CNI肾毒性与免疫抑制强度的重要性，Opelz等［14］提出免疫抑制不足时移植肾损伤更重，长期存活率更低。Naesens等［8］回顾了诊断慢性CNI肾毒性的7项组织学特征，结果发现每个组织学表现均难以与已知疾病相鉴别。使用环孢素的受者尽管存在间质纤维化和肾小管萎缩，但移植肾存活率非常高，术后10年时肾小球滤过率仍得到很好保存［6］。EI-Zoghby 等［9］和 Sellares 等［15］的研究进一步证实，术后1年以上的移植肾丢失与CNI肾毒性关系不大。因此，现在不少学者认为，CNI肾毒性不是远期移植肾丢失的主要原因。

2 不断认识远期移植肾丢失原因

造成移植肾丢失的病因比较复杂，不同年代以及移植术后不同时期移植肾丢失的病因亦有较大不同。20世纪70和80年代接受肾移植的受者术后10年内移植肾丢失的原因依次为带功能死亡(48%)、慢性排斥反应(24%)、急性排斥反应(11%)和技术失误(5%)［16］。进入 90 年代，带功能死亡的移植肾丢失仍居第1位，但移植后1年内移植肾丢失受者中，技术失误占25%，其次是急性排斥反应(7%)，这与当时器官短缺增加了边缘供肾使用、术后血栓形成和移植肾原发性无功能较多有关;而移植术后5年时，除了带功能死亡外，主要是慢性排斥反应(25%)和治疗依从性不佳、自行停药导致移植肾丢失(11%)［17］。

2002 年，Pascual等［18］发现肾移植1 年后，因感染、肿瘤和心血管疾病导致受者死亡而造成的移植肾带功能丢失约占50%，慢性移植肾肾病(chronic allograft nephropathy，CAN)占30% ～40%;其他病因占10% ～20%，包括CNI肾毒性、肾病复发或新发、急性排斥反应。然而，CAN并不是一个特异性诊断，对预后的判断价值有限［19］。2005年Banff会议决定将CAN修改为“无特定原因的肾间质纤维化和肾小管萎缩”［20］，该诊断标准反映出移植肾可以同时存在免疫性和非免疫性损伤［5，18］。Stegall等［21］对1998—2004年期间接受肾移植的343例受者进行计划性肾穿刺活检后发现，与以往的报道相比较，在移植后的前5年内移植肾慢性组织学损害的程度更轻，发展速度更慢，移植后第5年中、重度纤维化的发生率为17%，而移植后第1年已有轻度纤维化的受者中，仅有23%会在第5年进展至重度纤维化;2/3的受者移植后第5年的慢性组织学损伤评分仅为0或1分。

EI-Zoghby 等［9］回顾分析 1996—2006 年间1317例肾移植受者随访资料，发现1年后移植肾丢失的原因与以往相比已发生了较大变化，除带功能死亡(46%)依然是第1位病因外，无特定原因的肾间质纤维化/肾小管萎缩占17．3%，移植肾肾病、肾小球病变复发或新发及急性排斥反应分别为15．7%，10．8%，6．5%。尽管该项研究未能对肾小球病变和肾间质纤维化/肾小管萎缩的诱发因素作深入探讨，但提示这些病理改变与慢性炎症细胞浸润有关。15%的移植肾术后1年时存在炎症细胞浸润，且常伴发中、重度纤维化。这些炎症细胞主要是T淋巴细胞、B淋巴细胞和巨噬细胞。存在炎症细胞浸润的移植肾约40%在术后1～5年内发生移植肾失功。显然非常有必要深入研究移植肾炎症细胞浸润在移植肾丢失中所起的作用。

3 重视抗体介导的排斥反应(antibody-mediated rejection，AMR)导致移植肾失功

过去的10年里，针对远期移植肾丢失病因的研究不断深化，得益于找到并广泛运用了许多新的诊断手段，其中最主要的是计划性移植肾穿刺活检、血清抗HLA抗体和多瘤病毒检测［22］。研究发现，C4是血液内组成补体系统的多种补体蛋白之一，被经典激活途径中激活的C1蛋白水解为C4a和C4b，C4b生成后再裂解为C4d和大的片段C4c。C4d相对分子量约为42 000，具有活化的巯基，能迅速以共价形式结合于激活物表面，并维持数天至数周［23］。30%～50%发生AMR的受者肾小管周围毛细血管壁存在C4d沉积［23］。C4d沉积是移植肾预后不良的独立危险因素［24］，1年移植肾存活率C4d弥漫沉积者仅为57%、局灶沉积者为63%、未沉积者则为90%［25］。抗HLA抗体参与慢性体液性排斥反应的发生。存在抗HLA抗体的受者，其移植肾丢失率是抗HLA 抗体阴性者的2倍［15，26］。大量研究表明，移植肾肾小管周围毛细血管壁C4d的沉积与受者血清中抗HLA供者特异性抗体(donor specific antibody，DSA)具有明显的相关性。检出DSA和肾活检组织肾小管周围毛细血管壁C4d沉积是AMR特异性诊断标志［20］。DeKAF研究显示，70%诊断 CNI肾毒性的受者均存在C4d沉积或DSA，或者两者同时存在［19］。那些无炎症、无DSA和C4d沉积的受者肯定不易发生移植肾丢失［27-28］。

早在1972 年，Hamburger等［29］就曾提出，远期移植肾失功几乎都是慢性排斥反应的结果，且可能有抗体的参与。这一论断当时并未受到重视。2003年，Terasaki教授提出了器官移植的“体液性排斥反应”学说，认为抗体是导致移植物损伤的直接原因［30］。临床上也发现，绝大多数的AMR是由于受者产生了DSA所引起的，当然，无DSA受者也可发生AMR。Banff 2003版和2007版列出了慢性AMR诊断标准，即血中检出DSA，组织学上存在慢性移植肾肾小球病变、肾小管周围毛细胞血管炎和肾小球炎症，免疫组织化学检测显示肾小管周围毛细血管壁C4d沉积［31-32］。DSA与急性排斥反应发生紧密相关，是排斥反应发生的启动点。不过，现在发现，针对非HLA抗原的抗体也能参与排斥反应的发生，如MHCⅠ类抗原相关基因A抗原或者血管紧张素Ⅱ受体-1。

Gaston等［28］发现，移植后5年以上发生移植肾丢失的受者中，几乎均存在抗HLA抗体的升高。肾移植受者的随访结果也发现，1年后新生DSA不断增加且以Ⅱ类抗体为主的受者易发生亚临床排斥反应［33］、微循环损害更加明显、血栓性微血管病变严重［34］、动脉硬化速度加快［35］，常伴发膜性肾病［36］，最后导致移植肾失功。

2012年来自阿尔伯他(Alberta)、明尼苏达(Minnesota)、伊利诺依(Illinois)3所大学移植中心的学者联合进行了一项前瞻性、非选择性多中心研究［15］。所有病例均进行计划性移植肾穿刺活检，发现不同时期移植肾病理改变有一定的规律性:术后6周内，大部分移植肾(62%)不存在任何异常病变，此后，病理学上无异常的移植肾所占比例不断减少;另一方面，术后1年内所发生的排斥反应主要是由T淋巴细胞介导的或属交界性排斥反应，发生率为15%，1年以后的排斥反应则主要是由抗体介导的，发生率高达44%。该项研究中，带功能死亡造成的移植肾丢失仍占50%左右，其他病因则依次为AMR、肾小球肾炎、医疗失误、多瘤病毒感染。Einecke等［37］研究结果则提示，移植1年后移植肾丢失原因中AMR占63%，肾小球肾炎约占22%，而T淋巴细胞介导的排斥反应、药物毒性和不明原因的肾纤维化较少。

4 结语

远期移植肾丢失是目前临床上难以解决的主要问题之一。曾经将大部分远期移植肾丢失原因归结于肾纤维化、药物毒性或CAN，但是，针对这些损害因素进行的治疗策略改变并未取得理想效果。计划性移植肾穿刺活检结合实验室相关检测技术的发展与应用，为我们了解移植肾丢失病因提供了技术保障。当前，特别要重视AMR、肾病复发或新发以及多瘤病毒肾病所引起的移植肾丢失。随着移植免疫理论的不断更新和研究手段的不断涌现，远期移植肾损害因素的认识将进一步深入。

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