器官移植中用于免疫抑制治疗的抗体

张海明，郑虹（天津市第一中心医院器官移植中心，天津 300192）

有效抵抗排斥反应是器官移植迅速发展的一个重要基础。1949年诺贝尔奖获得者Hench等［1］发现皮质类固醇有明显的抗炎作用。20世纪60年代早期，Calne［2］、Murray［3］和 Zukoski等［4］人分别发现了硫唑嘌呤（AZA）可作为阻止肾脏移植物排斥的有效药物。20世纪60～70年代的标志性事件是将癌症治疗领域的环磷酰胺应用于免疫疾病和器官移植。而使用抗淋巴细胞血清进行淋巴细胞清除也在肾移植领域得到认可。20世纪70～80年代出现了药物的革命性发展，两个重要事件是：发现环孢素A的免疫抑制作用和将单克隆抗体用于临时治疗［5-6］。20世纪90年代是重要免疫抑制药物出现的时期，他克莫司（FK506）和西罗莫司也相继应用于临床。这为同期快速发展的器官移植提供了多种药物选择。而对于B细胞和T细胞产生、活化和分化的认识，对于细胞因子、化学因子、信号通路以及补体活化的认识，最终导致靶向治疗的出现。特别是单克隆抗体（mAb）最终使得治疗实现了人源化。

在过去的20年里，免疫抑制治疗的继续发展为移植团队提供了更多可以选择的免疫抑制药物。这主要得益于对免疫应答认识的增长和控制手段的增加。免疫球蛋白可准确、高效地阻断免疫过程中的关键分子，实现对免疫应答过程的精准调控。所以特异性免疫球蛋白及其衍生药物成为免疫抑制药物目前发展的一个重要方向。下面将器官移植领域可供选择的免疫球蛋白来源的免疫抑制剂进行总结。

1 多克隆抗体

1.1 静脉丙种球蛋白（IVIG）：IVIG来源于人体血浆，可从大量供者血浆的混合物中提取得到IgG丰富的制剂。该制备方法限制了药物的来源，在一定程度上限制了其临床使用［7］。IVIG可用于增强免疫低下患者的免疫力，但大剂量使用IVIG（1～2 g/kg）却可产生多种免疫调节和抗炎作用［8］。在肾移植和心脏移植患者中，IVIG被证实存在阻止急性细胞排斥反应的作用。

IVIG的作用机制复杂，然而越来越多的实验室和临床证据表明IVIG存在双向免疫调理作用，既有免疫支持作用又存在免疫抑制作用［7，9-10］。虽然在不同的疾病状态下存在不同的作用机制，但是以下几项是较为公认的机制：① 直接结合体内抗体、免疫调节蛋白（如细胞因子）或超抗原和病原体；② 抑制补体作用于靶组织，发挥补体沉降作用；③ 结合Fc受体（FcR），抑制之后的体内IgG循环生成；④ 刺激FcR诱导的抗炎通路；⑤ 抑制和调节树突细胞［11］、B 细胞［12］和 T 细胞［13］。

IVIG可用于特殊肾病和肾移植病例的降低敏感性治疗，抑制和清除已形成的人类白细胞抗原（HLA）或血型（ABO）抗体，从而实现交叉配型阴性，达到移植要求，也可以用于抗体介导的排斥反应（AMR）治疗［14］。在肾移植中虽然该药物单独治疗也有一定的疗效，但是合并使用其他治疗，包括血浆置换、利妥昔单抗和硼替佐米可以改善预后［15］。Lefaucheur等［15］的研究认为，大剂量IVIG单独使用效果较血浆置换、IVIG与抗CD20抗体联合使用差。在心脏移植中采用IVIG和血浆置换联合治疗也获得了更好的移植物生存［16］。有的中心尝试使用IVIG治疗高排斥风险的小肠移植患者，认为有一定的效果［9］。还有报道表明，使用IVIG成功地治疗了ABO血型不相容肝移植中的AMR［17］。此外，IVIG也可以有效地治疗和预防移植后感染并发症，包括巨细胞病毒、细小病毒B19和BK病毒。IVIG存在两种IgG浓度、稳定剂、渗透压和IgA含量不同的药物制剂。而对于IgA缺乏的患者补充IgA非常重要，但是患者可能存在抗IgA抗体，这将导致使用IVIG时出现过敏反应。IVIG的不良反应包括输入相关反应（寻麻疹、发热和过敏反应）、头痛（无菌性脑膜炎）、血栓性并发症（心肌梗死）和急性肾损伤 （主要见于含蔗糖的制剂）［18］。

1.2 多克隆抗胸腺细胞球蛋白：针对淋巴细胞抗原的治疗性抗体通过如下过程产生：采用人胸腺细胞免疫兔（胸腺球蛋白）；采用人胸腺细胞（抗胸腺细胞球蛋白）免疫马或采用Jurkat T细胞白血病细胞系免疫兔（抗胸腺细胞球蛋白，ATG）。血清中的IgG片段被纯化，巴氏消毒后可供使用。这样可以产生多克隆抗体，这是由于注入胸腺细胞表面的多种分子均导致了体液反应，最终导致制剂内含有对应多种抗原的不同抗体。虽然抗体中主要是抗T细胞抗体，但是因为T细胞和其他免疫细胞存在一些相同的抗体，该ATG药物也存在较低程度的抗B细胞、单核细胞和中性粒细胞作用。ATG的主要作用机制是清除淋巴细胞，主要通过抗体依赖的细胞溶解和T细胞活化诱发的凋亡来实现［19］。目前两种兔ATG产品使用最广泛，可用于治疗和预防急性移植肾排斥［20］。胸腺球蛋白和Fresenius ATG的随机临床试验证实，胸腺球蛋白的作用和非预期的作用（不良反应）均较强［21］。该药物也有用于肝脏移植急性排斥反应的报道［22］。但在肺移植的研究中，该药物的效果尚不能确定［23］。因为所有的ATG产品都是非人源的抗体，有可能出现与细胞因子释放相关的症状（发热、寒战、低血压和肺水肿），且与自然杀伤（NK）细胞和巨噬细胞/单核细胞黏附和细胞毒作用有关［24］。

2 白细胞介素2（IL-2）受体拮抗剂（巴利昔单抗和达利珠单抗）

IL-2受体拮抗剂，即巴利昔单抗是IL-2受体α亚基的人源性抗体。巴利昔单抗可限制活化T细胞的增殖。活化T细胞可产生IL-2并表达IL-2受体的α亚基，由此来发挥其完整的功能。抑制α亚基可预防肾移植中急性排斥反应的出现［25］。Gralla等［25］对28 686例肾移植患者的回顾性研究表明，使用IL-2受体拮抗剂和未使用IL-2受体拮抗剂的患者年急性排斥反应发生率分别为11.6%和13.0%（P=0.001）。在Hibi等［26］的研究中，丙型肝炎病毒（HCV）相关的活体肝移植受者采用激素减量联合巴利昔单抗治疗的安全性得到了证实。与CNI /咪唑立宾/激素方案相比，钙调磷酸酶抑制剂（CNI）/咪唑立宾/巴利昔单抗方案HCV复发、患者生存和代谢并发症无差别。Martin等［27］在心脏移植的研究中发现，未接受IL-2受体拮抗剂诱导治疗的患者生存下降。而巴利昔单抗和达利珠单抗治疗组患者生存和排斥无差别。IL-2受体拮抗剂目前主要用于排斥风险较低的患者，但达利珠单抗已经不再生产。

3 通过CD80/86、CD28位点阻断共同刺激信号（阿巴西普和贝拉西普）

抗原特异性T细胞除了需要T细胞抗原受体（TCR）识别、由抗原呈递细胞（APC）所呈递的组织相容性抗原系统（MHC）-抗原作为第一信号以外，APC与T细胞表面的共刺激分子作用形成了第二活化信号。该信号可由APC表面的CD80/86（B7-1/2）分子与T细胞表面的CD28分子相互作用实现。第二信号是T细胞充分活化所必需的。细胞毒T细胞被上调和充分活化时，也表达细胞毒T细胞相关蛋白4（CTLA4），它可以竞争性结合CD80/86并降低T细胞应答。CTLA4-Ig由Linsley等［28］在1991年首次合成。它是由CTLA4的细胞膜外区域与IgG的Fc融合产生，该过程通过两种基因融合实现，其与CD80/86的分子亲和力高于CD28，可模拟T细胞表面的CTLA4下调T细胞应答。

早在1992年就有学者在大鼠胰岛移植和心脏移植的实验中应用CTLA4-Ig，结果可使移植物存活时间延长，从而发现其具有诱导移植后免疫耐受的作用。Emamaullee等［29-30］的实验表明，联合CTLA4-Ig和EP1013（一种广谱的天冬氨酸特异性半胱氨酸蛋白酶抑制剂）能更好地抑制排斥反应。他们在小鼠胰岛细胞移植实验中发现，单独应用CTLA4-Ig可使移植物生存时间延长40%，而同时应用CTLA4-Ig和EP1013可延长91%。他们还发现，同时应用CTLA4-Ig和EP1013可使受体体内分泌γ-干扰素（INF-γ）的T细胞减少，而Foxp3+辅助性T细胞增加。

第一代临床使用的CTLA4-Ig阿巴西普被批准用于类风湿关节炎，并进行了包括红斑狼疮在内的其他自身免疫疾病研究［31］。最近的小样本研究认为，阿巴西普存在治疗局灶节段性肾小球硬化的作用，足细胞免疫染色呈CD80阳性［32］。但阿巴西普在灵长动物的前期实验中，没有预防肾移植排斥的作用。

一种被研制的是高亲和的CTLA4-Ig药物是贝拉西普［33］，该药物已经获得美国食品药品监督管理局（FDA）的批准，在移植中作为CNI类药物的代替药物［34］。在肾脏移植患者中进行的贝拉西普Ⅲ期临床研究数据显示，与环孢素组相比，贝拉西普组急性排斥反应发生率较高并且程度较重（高剂量组22%，低剂量组17%，环孢素组7%）。但各组的安全性是相似的，贝拉西普组移植后淋巴增生紊乱更常见［29］。与环孢素组相比，贝拉西普组术后1年有更好的肾脏功能，两组患者和移植物的生成率相似［34］。

4 白细胞介素-6（IL-6）抑制剂（托珠单抗）

人源性单克隆抗体托珠单抗是IL-6的抑制剂。IL-6在炎症刺激时表达，促进CD8+T细胞、B细胞分化，可活化肝急性期反应。血循环中IL-6增加与急性肾损伤和终末期肾病病死率、终末期肾病营养不良以及肾移植受者急性排斥相关［35］。托珠单抗对类风湿关节炎的治疗有效［36］。在器官移植领域，该药物的使用仍在尝试阶段。托珠单抗作为骨髓移植术后预防移植物抗宿主病（GVHD）的药物已经过Ⅰ/Ⅱ期临床实验认证［37］。Roddy等［38］对9例骨髓移植后耐激素治疗的GVHD患者尝试使用托珠单抗，结果有2例患者完全改善，2例患者部分改善。托珠单抗作为高风险肾移植患者术前用药的Ⅰ/Ⅱ期临床研究正在进行。

5 补体抑制剂（依库珠单抗）

器官移植中，局部补体活化与超急性排斥和抗体介导的排斥反应相关。最近10年，针对该病理生理问题的药物已经出现。目前存在一种临床应用的抑制补体药物依库珠单抗。它是人源的单克隆抗体，作用于C5，可有效抑制C5裂解为C5a和C5b。C5a是中性粒细胞的化学趋化物，而C5b是形成C5b-9膜攻击复合物所必需的。抑制该酶解过程可阻止补体的促炎、促血栓和溶解作用。

肾脏疾病中非典型的溶血性尿毒症综合征中的血栓性微血管病变（aHUS）和肾脏移植中抗体介导的移植物损伤，以及C3肾小球肾炎（也称致密沉积物病或膜性增生性肾小球肾炎）与补体有关［39-41］。依库珠单抗在aHUS病例中应用效果明显，而使用依库珠单抗治疗抗体介导的排斥反应仍处于个例报道水平，在移植前应用该药物来降低抗体介导的排斥反应风险。

Stegall等［42］的研究发现，活体肾移植术后3个月内行肾脏活检，26例患者存在高度AMR发病风险，患者接受了依库珠单抗治疗。将其与历史上51例血浆置换的高风险患者进行对比，依库珠单抗组AMR发病率为7.7%（2/26），而对照组为41.2%（21/51），P=0.003 1。肾移植术后早期存在高水平供者特异性抗体（DSA）的患者接受依库珠单抗治疗后AMR发病也降低。1年常规移植肾活检显示，接受依库珠单抗治疗的患者肾小球病变率为6.7%（1/15），而对照组为35.7%（15/42），P=0.044。由此研究者认为，采用依库珠单抗终止补体活化可降低高危患者AMR的早期发病。

一些研究者已经开展了对于依库珠单抗在ABO血型不相容移植中作用的研究，但目前尚未得出结论［43］。此外，补体抑制剂也可能用于治疗或预防缺血/再灌注损伤［44-45］。近期研究显示，补体异常活化可导致急性肾损伤（AKI）的发生［44］。Damman等［45］的研究显示，丝裂原激活蛋白激酶（MAPK）是补体与Toll样受体（TLR）通路连接的关键分子，而补体和TLR是导致肾缺血/再灌注损伤的关键中介分子。此外，移植前由于供体脑死亡，C3在供体肾脏中被上调和活化［45］。已证实供体肾脏内补体的局部上调和活化，对移植物生存有不良影响［45］。这些均成为依库珠单抗用于控制缺血/再灌注损伤的前提，但临床研究尚未开展。

依库珠单抗的价格成为其临床应用的限制。而且补体抑制大大增加了无荚膜细菌导致严重感染的风险。因此在使用补体抑制剂前，应该接种疫苗预防奈瑟球菌脑膜炎、链球菌性肺炎和b型嗜血菌流感的发生。

6 抗TCR药物（OKT3）

CD3分子是由肽链以非共价键组成的复合分子，在成熟T细胞表面表达，其与T细胞抗原受体（TCR）组成复合受体分子，激活酪氨酸激酶。从而引起激酶活化的级联反应，调控T细胞增殖和活化的靶基因，引起基因的表达和转录，T细胞由静止状态转为增殖和活化状态。

OKT3是最早用于肾脏、心脏和肝脏移植抗排斥治疗的单克隆抗体［46］，早在1986年就尝试应用于临床。它的靶位点是TCR复合物的CD3亚基，可迅速清除功能性T细胞，成为治疗器官移植排斥的药物［46］。在丙型肝炎肝移植患者的研究中，32例存在激素抵抗性排斥的患者分别接受了OKT3（n=15）和ATG（n=17）治疗，结果显示治疗后患者生存率、移植物死亡率和HCV复发率均无显著差别［22］。由于OKT3的鼠源性特点有促T细胞分裂作用，早期产品已经不再应用了。于是新的人源性抗TCR药物和作用于其他受体的单克隆抗体产生出来［47-49］。这些药物尝试用于1型糖尿病的治疗（hOKT3gamma1），而新一代的药物由于其安全性和效果问题，未作为肾脏移植的诱导药物。

TOL101是鼠源性的IgM单克隆抗体，作用于TCR的α、β亚基。与其他的T细胞靶位点不同，TCR的α、β亚基是已知的细胞内信号通路有关区域，是非促分裂的靶位点，可使T细胞失去活性。Flechner等［48］报道了TOL101在肾移植中6个月的二期临床实验数据，初步确定其安全性，可继续进行临床实验。

7 多种淋巴细胞清除药物：CD52抗体（阿仑单抗）

CD52抗体（阿仑单抗）是人源的单克隆抗体，能够识别CD52抗原。CD52是由B细胞和T细胞表达的功能不明的抗原，杀伤CD52抗原细胞可使两个细胞系均被清除，给予该药物后能够导致较长时间（6～12个月）的低淋巴细胞血症，可应用于难治性慢性淋巴细胞白血病的治疗［50］。由于阿伦单抗是人源抗体，输注不良反应较少，这区别于其他淋巴细胞清除药物（如ATG）。过去10年中，该药物在肾移植中的使用逐渐增加。将其作为肾移植诱导药物超出了说明书的范围。最近因制造商从美国市场退出，使这种药物的使用明显减少，目前生产厂家正准备在说明中增加多发性硬化作为适应证［51］。肾移植实验结果显示，采用激素撤除方案时，该药物与其他细胞清除药物在阻止排斥上的作用是相同的。但是长期的低淋巴细胞血症对感染或移植后淋巴增生紊乱的影响仍不明确［52-53］。

美国器官分配网（UNOS）研究表明，在多数器官移植中，与非淋巴细胞清除药物（巴利昔单抗和达利珠单抗）相比，采用淋巴细胞清除药物（阿伦单抗和rATG）可改善移植物和患者预后［54］。在肺移植的研究中，相对巴利昔单抗，使用阿仑单抗治疗可使2级及以上排斥反应的发生降低，感染和移植物生存未发现差别［55］。

8 抗CD20药物：利妥昔单抗、奥瑞珠单抗、奥法木单抗和维妥珠单抗

多数抗淋巴细胞治疗是针对T细胞的。然而，B细胞在抗原呈递、T细胞活化和自体抗体生成中也可发挥重要作用。多种清除B细胞的新治疗方法有望减少排斥反应的发生。CD20是前B细胞和成熟B细胞表达的一个跨膜蛋白，但它不表达于干细胞、普通浆细胞或其他细胞系，它在B细胞中具有调节细胞周期和B细胞分化的作用。

第一个作用于CD20的药物是利妥昔单抗，它是一个嵌合抗CD20的单克隆抗体（30%鼠源和70%人源）。该药物可清除B细胞，主要机制包括：补体依赖的细胞毒作用、生长停滞和凋亡［56］，这种清除作用是持久的，B细胞数量受抑制时间达6～9个月，有时还会更长。利妥昔单抗可用于复发或耐药的滤泡性中央型淋巴瘤（国际工作分类B、C和D亚型的B细胞非霍奇金淋巴瘤）和先前未经治疗的CD20阳性Ⅲ～Ⅳ期滤泡性非霍奇金淋巴瘤的治疗。临床上也可用于治疗抗中性粒细胞胞浆抗体（ANCA）相关的系统性小血管炎治疗和肾病综合征［57-58］。2004年，Becker等［61］报道了 27例肾移植激素抵抗排斥的患者，其中有24例可通过单剂利妥昔单抗逆转［59］，此后也有数据支持该药物用于抗体介导的排斥反应［60］。目前该药物已被用于ABO血型不相容的器官（肝和肾）移植的术前处理。Genberg等［61］研究显示，单剂利妥昔单抗可明显改善ABO血型不相容移植物的预后，可不进行脾切除。利妥昔单抗在肾移植中应用的系统评价显示，低质量的证据证实了使用利妥昔单抗对高危受者的作用，在ABO血型不相容的受者中，利妥昔单抗与脾切除存在相同的作用［62］。

CD20抗体为嵌合性抗体，可导致细胞因子释放相关的不良反应，如发热、支气管痉挛和低血压。为减少这些输入反应，人源化（奥瑞珠单抗、维妥珠单抗）和完全人源化（奥法木单抗）的药物已经出现。然而奥瑞珠单抗在类风湿性关节炎中，因其严重感染的风险升高而被停止应用［63］。维妥珠单抗是高度人源化的单克隆抗体，有90%～95%的人抗体序列，具有较强的结合CD20能力，目前已在低度恶性淋巴瘤的治疗中完成了Ⅰ期和Ⅱ期临床实验。奥法木单抗在类风湿性关节炎患者中的Ⅰ/Ⅱ期临床实验显示出初步的效果，有轻、中度输入反应［64］。对于乙型肝炎表面抗原或核心抗体阳性的患者，采用抗CD20治疗存在乙型肝炎再燃的风险［65］。

以上对临床上可供器官移植使用的抗体进行总结显示，其中许多药物可改善治疗效果［66］，可延长移植物生存，减少并发症。在对于移植生物学和机体反应更深入理解的基础上，人们对高度特异的靶向治疗正进行不断的探索，目前的靶位点包括信号位点、表面分子和受体、细胞因子、补体以及其他蛋白结构。对抗这些分子的mAb可能会在预防、治疗异体移植物排斥反应方面发挥更为突出的作用。对这些药物机制和使用的了解，是改善器官移植受者预后的基础。