第四节 排斥机制

免疫排斥的过程极其复杂，参与免疫排斥的既有先天性免疫（innate immune），也涉及了后天获得性免疫（acquired immune response）；既有细胞免疫应答（cellular immune response）参与，也有体液免疫应答反应（humoral immune response）参加；既有特异性免疫应答反应，也存在非特异性免疫应答反应。在免疫排斥反应的早期，先天性免疫应答起主要作用，在这一阶段，趋化因子和黏附分子诱导白细胞、树突状细胞和T细胞迁移至移植物内，进而引发T细胞介导的特异性免疫应答的开始。按照排斥反应发生的时期及其机制，可以将排斥反应分为4种类型，包括超急性、加速性、急性和慢性排斥反应。其临床症状包括发热、血压升高、移植肾区部位的疼痛及肾功能受损引起的相应症状等。

主要组织抗原的相容性程度是决定排斥反应及移植物的存活质量和时间的重要因素。在这些组织相容性抗原中，最重要的是HLA-Ⅰ类抗原中的A、B抗原和Ⅱ类抗原中的DR抗原。T细胞活化后会进一步分泌多种免疫应答调节因子（如细胞因子、趋化因子等）并导致活化克隆的不断扩增，使抗原特异性的免疫应答反应得以放大。此后的免疫应答反应包括：细胞毒T细胞的活化和扩增，B细胞的活化和抗同种异体抗体的分泌，启动迟发型变态反应。在上述过程中，T细胞通过复杂的细胞因子网络来实现对整个免疫应答反应的启动和调节。

然而，抗原递呈与T细胞的激活，是排斥反应的重要机制（图3-3）。同种异体排斥反应的另外两个最显著的特点是：①T细胞针对同种异体抗原的反应极其剧烈；②同时具有源自供者和受者的两套APC递呈抗原。

一、同种异体识别

T细胞对移植抗原的识别可产生同种异体反应，这决定于共显性遗传的MHC基因。T细胞识别分为直接识别和间接识别。间接同种异体识别与T细胞识别任何外源抗原相同。来自移植物细胞的蛋白质被受者APC获取，蛋白形成的肽段随后被受者HLAⅡ类分子递呈给受者CD4+T细胞而被识别为异源；来自移植物细胞的某些蛋白质也可能进入受者APC的胞质溶胶，由Ⅰ类分子递呈给受者CD8+T细胞。移植物细胞的HLA分子是异源蛋白的主要来源。因此，供者与受者的HLA的差异越大，则越多的T细胞将把移植物识别为异类，由此导致更强烈的同种异体免疫反应。

直接识别是移植物胞膜上的异源肽-HLA复合物被受者CD4+或CD8+T细胞直接识别。那些在胸腺成熟过程被阳性选择的T细胞（因其识别与自身HLA分子结合的肽），也可识别与某些同种异体HLA分子结合的肽。可能是由于存在着TCR的交叉反应。外来MHC分子与结合了外源性肽的MHC分子相似，因而TCR对外来MHC分子的识别是一种交叉反应，将其识别为自身MHC分子结合了外源性肽。在宿主外周淋巴细胞中约2%识别单个外来的MHC分子。因此，移植物携带的异源肽-HLA复合物越多，受者T细胞直接面临的异源肽-HLA复合物就越多，同种异体免疫反应就越强烈。某些T细胞的TCR可直接识别移植物中未结合肽的异源HLA分子。强烈的异体排斥反应是由于存在高频率的与异源MHC分子反应的T细胞。免疫反应的主要靶子是MHC分子自身，而T细胞识别异体MHC是启动排斥反应的重要因素。

NK细胞也可参与同种异体识别。尤其在识别异源骨髓细胞、表达异源（即非自身）HLAⅠ类分子中具有重要作用。

二、同种异体排斥反应模式

移植排斥反应是由于移植物被认为是非我抗原所致，排斥反应包括局部和系统性免疫反应，涉及CD4+T淋巴细胞、CD8+T淋巴细胞、B淋巴细胞、NK细胞、巨噬细胞和细胞因子；MHC表达增加，造成局部炎症损害；最终造成肾功能损害、移植组织的损害和坏死。根据排斥反应的临床、病理、形态学特征，可分为超急性、加速性、急性和慢性排斥反应。

1.超急性排斥反应

是指移植肾在血液循环恢复几分钟或几小时内发生的不可逆性体液排斥反应，由受者体内预存的细胞毒性的、抗HLA-Ⅰ（IgG亚型）或抗ABO血型抗体（IgG亚型）引起。抗体结合于移植物动脉的内皮细胞表面，激活补体，导致严重的血管损伤，包括移植物血管血栓形成和通透性增加。内皮细胞刺激产生von-Willebrand因子，介导血小板黏附和聚集。补体激活多种炎症介质并产生凝集反应，最终导致移植组织产生不可逆的缺血损伤。目前肾移植受者ABO血型相配已消除了抗ABO抗体造成的超急性排斥反应，多数超急性排斥反应是由于受者体内预存对供者HLA抗原致敏的抗体（天然的移植物抗体）所致。

在临床上，由于肾移植术前交叉配型技术的广泛普及，现在临床上已极少见超急性排斥反应。

2.加速性排斥反应

指在术后数天内（24小时～4天）发生的排斥反应。加速性排斥反应是近年来提出的一种介于超急性排斥反应和急性排斥反应之间的、由抗体介导的免疫排斥反应。临床上表现为剧烈的排斥反应。这一类型排斥反应与超急性排斥反应有相似症状，但在病理和临床表现上有所不同。在病理上出现毛细血管破裂、纤维素性坏死和脉管炎，移植器官短期内丧失功能；临床上表现比超急性排斥反应较为缓和，但比急性排斥反应要凶险剧烈得多，因此亦有人称之为恶性急排斥反应。

加速性排斥反应的免疫学机制研究较少，目前认为是一种较为典型的体液免疫反应。主要是受者在移植前多次输血或血制品，或者受者已作过一次以上的器官移植，使受者产生针对同种异型的血管内皮细胞、MHC和EM抗原的IgG型抗体，由该抗体介导补体细胞毒作用即ADCC（antibody dependent cell mediated cytotoxicity）作用，引起移植物血管内皮细胞的损害，造成脉管炎，但无血管内凝血和血栓形成，因此有人推测在此类排斥反应中PAF可能并不出现明显升高。这类反应混合了细胞和抗体免疫反应损害。细胞浸润可能不如急性排斥反应严重。

3.急性排斥反应

移植排斥反应中最常见的类型是急性排斥反应，急性排斥反应主要发生在移植术后的半年之内，半年之后较少发生，表现为系统性多炎症，如发热、发冷、肌痛和关节痛。许多炎症与细胞因子释放有关。在典型的间质浸润前出现IL-2和IFN-γ增高。目前临床上应用的免疫抑制剂，常掩盖了持续的炎症症状，可能只表现出肾功能紊乱。如果急性排斥反应得到及时诊断，加以适当的治疗，可以阻止发生不可逆的损害。

急性排斥反应主要由T细胞介导，它是由T细胞识别异体抗原、活化后所致的一系列的免疫应答过程引起的。在急性排斥反应过程中，受体免疫系统对移植肾产生的免疫排斥反应可分为3个阶段：①受者幼稚T细胞抗原识别；②T细胞的活化和扩增；③效应阶段导致移植肾病理损伤。T细胞受肾移植抗原刺激而致敏，即进入附近淋巴结中，一部分转化为淋巴母细胞，并迅速增殖分化为致敏淋巴细胞，其中致敏的CD8+CTL可直接杀死移植物；激活的TDTH细胞（CD4+）可释放多种细胞因子直接或间接地损伤靶细胞。

约有90%的急性排斥主要由细胞介导，较之抗移植物抗体介导的排斥反应，更易于通过适当的治疗而使之逆转。在排斥初期主要是CD4+T细胞，在后期主要是CD8+T细胞。细胞毒性T细胞和NK细胞含有细胞毒性颗粒的效应分子：颗粒酶和穿透素。通过细胞排粒作用释放这些分子，引起膜损伤和凋亡。通过定量测定尿液细胞中这些效应分子和细胞因子基因，可提供新的、非创伤性的诊断排斥的指标。

4.慢性排斥反应

可导致移植肾功能逐渐减退，最后功能完全丧失，表现为肾小球硬化，肾小管萎缩，肾小球基底膜断裂，间质纤维化。缓慢发生在术后数月至数年，导致肾功能进行性丧失。发病机制尚不完全清楚，涉及免疫机制和非免疫机制。刺激因素包括反复发作的急性排斥、迟发性超敏反应导致慢性移植物损伤、慢性缺血、抗体形成、钙调节抑制因子毒性和增强TGF-β分泌药物的毒性。慢性排斥反应发生过程可概括为4个阶段：①由抗原依赖性或非抗原依赖性因素所导致的损伤，启动受者产生免疫应答；②T细胞及随后的巨噬细胞、B细胞等免疫效应细胞活化、增殖和分化；③不断产生效应分子，并作用于移植肾；④在这一调节和反应过程中，器官实质和血管发生纤维化。

5.移植物抗宿主反应

移植物抗宿主反应（GVHR）是由移植物中的免疫活性细胞（主要是T细胞）对宿主体内抗原发生的免疫应答。主要表现为食欲减退、消化不良、腹泻、发热以及皮疹、脱发、贫血、白细胞、血小板减少等。患者常因感染而死。70%骨髓移植患者可出现GVHR，其中20%非常严重。临床上主要见于免疫缺乏患者采用骨髓移植或反复大量输血者。GVHR的发生一般需要以下几个条件：①移植物中有足够的能识别宿主移植抗原的免疫活性细胞；②宿主具有为移植物所缺少的移植抗原；③宿主免疫系统缺乏或丧失排斥移植物的功能。

GVHR反应时，供体T细胞对宿主抗原的反应可导致IL-2及其他细胞因子的释放。这些因子可非特异地刺激宿主T、B淋巴细胞以及引起宿主单核细胞的聚集和活化。