急性抗体介导排斥反应的发生机制研究进展

张勇

(首都医科大学附属北京天坛医院，北京100050)



急性抗体介导排斥反应的发生机制研究进展

张勇

(首都医科大学附属北京天坛医院，北京100050)

器官移植术后排斥反应是影响移植物存活时间的主要原因之一，随着诊疗水平的不断提高，急性抗体介导排斥反应(AMR)在器官移植排斥中的作用逐渐受到重视。与T细胞介导的急性细胞性排斥反应相比，B细胞参与的移植术后急性AMR治疗效果差、患者预后不佳，属于难治性急性排斥反应。急性AMR的发生与血小板活化、微血栓形成、CD39代谢胞外二磷酸腺苷失衡及B细胞激活等有重要关系，研究其发病机制有助于该病的早期诊断及治疗，从而延长移植物的存活时间。

器官移植；急性抗体介导的排斥反应；血小板；B细胞；三磷酸核苷双磷酸水解酶

器官移植被誉为20世纪三大医学进展之一，为许多器官功能衰竭患者带来了希望。移植排斥反应是移植物作为一种异物被机体免疫系统识别，并予以破坏和清除的过程。急性排斥反应发生在移植后数小时至1个月内，可分为T细胞介导的急性细胞性排斥反应和B细胞参与的急性抗体介导的排斥反应(AMR)[1]。器官移植(肾移植、皮肤移植、肺移植等)后急性AMR治疗效果差，预后不佳，属于难治性急性排斥反应[1～3]；血小板活化、微血栓形成、CD39代谢胞外二磷酸腺苷(ADP)失衡及B细胞激活等在其发生中起重要作用。现就AMR发生机制的研究进展综述如下。

1 血小板活化及微血栓形成

Kirk等[4]、 Morrell等[5]研究认为，微血栓形成是介导移植器官急性AMR过程中不可逆损伤的关键环节之一，抑制血小板活化和微血栓形成、阻断其介导的移植器官损伤是治疗器官移植急性AMR的潜在途径。

尿毒症患者由于血浆尿激酶抑制剂(羟基脒和羟基胍化合物等)水平升高，血浆素原活化素水平降低，导致纤溶活力降低、纤维蛋白原水平升高，各脏器纤维蛋白沉着；附着于肾脏局部的纤维蛋白可降解产生大量纤维蛋白降解产物(FDP)。FDP的大分子碎片具有强烈的抗凝血酶作用，能够抑制血小板功能，干扰凝血活酶的形成；其小分子碎片可以抑制纤维蛋白单体聚合，抑制凝血块的形成。因此，FDP水平升高可加重尿毒症患者的出血倾向[6]，使患者移植前处于低凝状态。而尿毒症患者经体外透析后，血小板活化明显增强，对凝血酶的敏感性也显著增加[7]。尿毒症患者肾移植前血液中血小板活化状态是导致患者术后移植肾功能恢复有差异的原因之一。

尿毒症患者肾移植前血小板处于活化状态者术后可出现血栓形成，活化的血小板通过产生的一系列细胞因子和化学因子促进移植后血小板与内皮细胞、白细胞间的黏附以及血小板相互聚集，是急性AMR的始动因素[8]。活化的血小板产生的多种介质和细胞因子参与急性AMR的病理生理过程，如血小板的脂氧化酶产物可以促使白细胞产生白三烯[9]，而白三烯具有强烈的趋化性与化学激动作用，对中性粒细胞与嗜酸性粒细胞有趋化作用，促使白细胞黏附于血管内皮，导致中性粒细胞脱颗粒，释放溶酶体酶等炎性因子。血小板激活因子(PAF)是磷脂起源的炎症介质，能进一步激活血小板，增加血管通透性、促进白细胞聚集和黏附；还可影响全身血液动力学功能。PAF一方面可直接作用于靶细胞，刺激细胞合成其他炎症介质，特別是白三烯的合成；另一方面还引起白细胞聚集黏附于血管壁，促进其吞噬氧化能力，造成血管内皮的损伤[10]。活化的血小板可表达IL-1，IL-1是趋化因子家族的一种细胞因子，在免疫细胞的成熟、活化、增殖和免疫调节等一系列过程中均发挥重要作用，如促进B细胞生长和分化、促进抗体形成、促进单核巨噬细胞的抗原递呈能力、增强NK细胞活性、吸引中性粒细胞和引起炎症介质释放等[11]。血小板衍生生长因子(PDGF)可以诱导巨噬细胞与成纤维细胞的游走，对中性粒细胞、平滑肌细胞、成纤维细胞有趋化性，在移植手术早期可促进周围细胞向移植部位聚集，配合血小板的凝血作用，共同激活移植部位的免疫系统[12]。血小板中有转移生长因子(TGF-β)，凝血酶可使血小板脱颗粒而释放活性TGF-β，参与组织损伤与修复，调节细胞外基质形成，对单核细胞、成纤维细胞有趋化活性和促有丝分裂活性作用，从而参与炎症、损伤与修复等生理病理过程[13]。

急性AMR的发生与药物、机械、血液动力学等诸多因素有关，这些因素不仅可以引起白细胞黏附于血管内皮，并穿过血管壁向局部趋化，分泌各种炎症介质与细胞因子，引起局部血流量与毛细血管通透性增加，导致炎症发生；还可以引起移植物血管内皮损伤，血小板黏附在损伤的血管内皮，启动瀑布式凝血反应，导致纤维蛋白聚集，内皮细胞、炎症细胞和血小板释放血栓素、白三烯、血小板活化因子和血小板源生长因子，从而介导血管损伤的急性和慢性排斥反应。内皮损伤与血小板活化相互作用，反复放大，最终造成不可逆的移植物损伤[14]。

2 CD39代谢胞外ADP失衡、B细胞激活

胞外ADP是血小板活化的一种重要的激动剂，可与血小板表面特异性受体结合，导致血小板钙离子内流、血小板内磷酸二酯酶(PDEs)和磷脂酶C活性发生改变，从而促进血小板活化、黏附、聚集和血栓形成[15]。三磷酸核苷双磷酸水解酶是EB病毒感染的B淋巴细胞表面存在的一种特殊的分子标记物，之后被命名为CD39。CD39是一种钙、镁离子依赖的核苷三磷酸二磷酸水解酶，可表达于成熟的免疫细胞，能将三磷酸腺苷(ATP)和ADP水解为单磷酸腺苷。研究发现，CD39不仅在抑制炎症反应、免疫反应、细胞增殖等过程中发挥重要作用，还可降低细胞外ADP水平，抑制血小板活化和血栓形成[16]。ADP的生成和CD39对ADP的水解形成一种动态平衡，使血小板处于静息状态。在这种状态下，CD39可表达于90%以上的B细胞，而仅表达于6%的T细胞，且B细胞表达的CD39活性高于T细胞[17]。急性AMR发生时血小板活化，胞外ADP生成和CD39对ADP的水解失衡，静息状态下的B细胞被激活，可导致移植物损伤。

张勇等[18～21]分别采用流式细胞术、Western blotting法、高效液相色谱法、荧光素/荧光素酶等方法检测肾移植患者外周血血小板表面活化标记物的表达水平、CD39表达量和活性变化趋势、胞外ADP水平变化、血小板钙离子内流量、血小板内AC和磷脂酶C的活性、PDGF和转化生长因子-β(TGF-β)表达、B细胞活化水平等指标，采用回顾和前瞻的队列研究方法分析肾移植术后急性AMR的发病机制；结果发现，发生急性AMR的患者B细胞CD39表达活性和血小板活化显著增加；血小板移动的平均速率下降，其活化与PDGF、TGF-β表达和移植肾间质纤维化密切相关，并可能通过PDGF、TGF-β导致移植肾间质纤维化。提示抑制血小板活化对逆转急性AMR和延缓移植肾间质纤维化有一定疗效。

综上所述，肾移植术后急性AMR的发生与血小板活化、微血栓形成、CD39代谢胞外ADP失衡及B细胞激活等密切相关。未来需深入研究抑制血小板活化激活B细胞对移植排斥的保护作用，寻找敏感性及特异性高的血小板活化标记物，建立血小板活化检测体系。

[1] Baldwin WM 3rd, Valujskikh A, Fairchild RL. Mechanisms of antibody-mediated acute and chronic rejection of kidney allografts[J]. Curr Opin Organ Transplant, 2016,21(1):7-14.

[2] Humar A. What′s new and hot in clinical organ transplantation: report from American transplant congress 2012[J]. Am J Transplant, 2013,13(2):281-285.

[3] Amore A. Antibody-mediated rejection[J]. Curr Opin Organ Transplant, 2015,20(5):536-542.

[4] Kirk AD, Morrell CN, Baldwin WM 3rd. Platelets influence vascularized organ transplants from start to finish[J]. Am J Transplant, 2009,9(1):14-22.

[5] Morrell CN, Murata K, Swaim AM, et al. In vivo platelet-endothelial cell interactions in response to major histocompatibility complex alloantibody[J]. Circ Res, 2008,102(7):777-785.

[6] Jordan SC, Toyoda M, Kahwaji J. Clinical aspects of intravenous immunoglobulin use in solid organ transplant recipients[J]. Am J Transplant, 2011,11(2):196-202.

[7] Prikis M, Norman D, Rayhill S, et al. Preserved endocrine function in a pancreas transplant recipient with pancreatic panniculitis and antibody-mediated rejection[J]. Am J Transplant, 2010,10(12):2717-2722.

[8] Westall GP, Paraskeva MA, Snell GI. Antibody-mediated rejection[J]. Curr Opin Organ Transplant, 2015,20(5):492-497.

[9] DiVito C, Hadi LA, Navone SE, et al. Platelet-derived sphingosine-1-phosphate and inflammation: from basic mechanisms to clinical implications[J]. Platelets, 2016,7(2):1-9.

[11] Lipsey CC, Harbuzariu A, Daley-Brown D, et al. Oncogenic role of leptin and Notch interleukin-1 leptin crosstalk outcome in cancer[J]. World J Methodol, 2016,6(1):43-55.

[12] Ostendorf T, Boor P, van Roeyen CR, et al. Platelet-derived growth factors (PDGFs) in glomerular and tubulointerstitial fibrosis[J]. Kidney Int Suppl, 2014,4(1):65-69.

[13] Kuma A, Tamura M, Otsuji Y. Mechanism of and therapy for kidney fibrosis[J]. J UOEH, 2016,38(1):25-34.

[14] 张勇.器官移植排斥反应中微血栓形成及其损伤的研究进展[J].国际移植与血液净化杂志,2013,11(1):22-23.

[15] McNicol A. Bacteria-induced intracellular signalling in platelets[J]. Platelets, 2015,26(4):309-316.

[16] Ferrari D, Gambari R, Idzko M, et al. Purinergic signaling in scarring[J]. FASEB J, 2016,30(1):3-12.

[17] Roberts V, Stagg J, Dwyer KM. The role of ectonucleotidases CD39 and CD73 and adenosine signaling in solid organ transplantation[J]. Front Immunol, 2014(5):64.

[18] Zhang Y, Zong HT, Yang CC, et al. The clinical implication of inhibiting platelet activation on chronic renal allograft dysfunction: a prospective cohort study[J]. Transplant Proc, 2011,43(7):2596-2600.

[19] Zhang Y, Zhang XD, Wang Y. Efficacy and safety of changing from cyclosporine c0 to c2 monitoring in stable recipients following renal transplantation: a prospective cohort study[J]. Transplantat Proc, 2011,43(10):3697-3701.

[20] Zhang Y, Wang Y, Zong H, et al. A study of the imbalance in B cell-expressed nucleoside triphosphate diphosphohydrolase 1-induced ADP degradation in graft injury during acute antibody-mediated rejection[J]. Transpl Immunol, 2012,44(6):175-178.

[21] 张勇,王雅梅,宗焕涛,等.急性抗体介导排斥反应中微血栓形成对移植物损伤的机制研究[J].中国免疫学杂志,2013,29(4):377-381.

·作者·编者·读者·

直线相关与回归分析的区别和联系

区别：①资料要求不同：直线相关分析要求两个变量都是正态分布；回归分析要求因变量Y服从正态分布，而自变量X是能精确测量和严格控制的变量。② 统计意义不同：直线相关分析反映两变量间的伴随关系，这种关系是相互的、对等的，不一定有因果关系；回归则分析反映两变量间的依存关系，一般将“因”或较易测定、变异较小者定为自变量，这种依存关系可能是因果关系或从属关系。③分析目不同：直线相关分析的目的是把两变量间直线关系的密切程度及方向用一统计指标表示出来；回归分析的目的则是把自变量与应变量间的关系用函数公式定量表达出来，回归分析不仅可以揭示X对Y的影响大小，还可以由回归方程进行数量上的预测和控制。④变量的意义不同：在回归分析中，因变量Y处在被解释的特殊地位；在直线相关分析中，X与Y处于平等的地位。在直线相关分析中，X与Y都是随机变量；在回归分析中，Y是随机变量，X可以是随机变量，也可以是非随机的，通常在回归模型中，总是假定X是非随机的。

联系：①变量间关系的方向一致。②假设检验等价对同一样本。③r与b值可相互换算。④用回归解释相关系数的平方r2称为决定系数，是回归平方和与总的离均差平方和之比，故回归平方和是引入相关变量后总平方和减少的部分,其大小取决于r2。回归平方和越接近总平方和，则r2越接近1，说明引入相关的效果越好，反之，则说明引入相关的效果不好或意义不大。

研究在专业上有一定联系的两个变量之间是否存在直线关系以及如何求得直线回归方程等问题，需进行直线相关和回归分析。从研究的目的来说，若仅仅为了了解两变量之间呈直线关系的密切程度和方向，宜选用线性相关分析；若仅仅为了建立由自变量推算因变量的直线回归方程，宜选用直线回归分析。从资料所具备的条件来说，作相关分析时要求两变量都是随机变量；作回归分析时要求因变量是随机变量，自变量可以是随机的，也可以是一般变量。当两变量都是随机变量时，常需同时给出相关与回归分析的结果。

国家自然科学基金资助项目(81370850，81270838)；北京市自然科学基金资助项目(7123213)。

10.3969/j.issn.1002-266X.2016.36.039

R617

A

1002-266X(2016)36-0110-03

2016-04-18)