การจดจำแอนติเจนต่างชนิดและการกระตุ้นภูมิคุ้มกันต่อแอนติเจนต่างชนิด

การจดจำแอนติเจนต่างชนิด (Allorecognition) คือกระบวนการที่ระบบภูมิคุ้มกันของผู้รับจดจำแอนติเจนเนื้อเยื่อที่เข้ากันได้ (histocompatibility antigens) ของผู้บริจาคว่าเป็นสิ่งแปลกปลอม ซึ่งเป็นจุดเริ่มต้นระดับโมเลกุลของการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันต่อแอนติเจนต่างชนิด (alloimmune response) การกระตุ้นภูมิคุ้มกันต่อแอนติเจนต่างชนิด (Allosensitization) คือการเตรียมความพร้อมของการตอบสนองดังกล่าวล่วงหน้า เมื่อมีการสัมผัสกับ HLA ที่เป็นสิ่งแปลกปลอมมาก่อน ไม่ว่าจะผ่านการตั้งครรภ์ การถ่ายเลือด หรือการปลูกถ่ายอวัยวะครั้งก่อน ซึ่งจะสร้างเซลล์ความจำและแอนติบอดีจำเพาะต่อผู้บริจาคที่เพิ่มความเสี่ยงต่อการปฏิเสธการปลูกถ่าย

Definition

การจดจำแอนติเจนต่างชนิด (Allorecognition) คือการจดจำแอนติเจนเนื้อเยื่อที่เข้ากันได้ที่ไม่ใช่ของตนเองโดยทีเซลล์ของผู้รับ ซึ่งเกิดขึ้นผ่านวิถีทางตรง (direct pathway) (ทีเซลล์ของผู้รับจับกับ MHC ของผู้บริจาคที่สมบูรณ์บนเซลล์ผู้บริจาค) และวิถีทางอ้อม (indirect pathway) (เซลล์นำเสนอแอนติเจนของผู้รับนำเสนอเปปไทด์ของผู้บริจาคที่ผ่านการประมวลผล); การกระตุ้นภูมิคุ้มกันต่อแอนติเจนต่างชนิด (allosensitization) คือการเตรียมความพร้อมของภูมิคุ้มกันต่อแอนติเจนต่างชนิดที่มีอยู่ก่อน ซึ่งรวมถึงแอนติบอดีจำเพาะต่อผู้บริจาค ซึ่งเป็นผลมาจากการสัมผัสแอนติเจนมาก่อน

Scope

บทความนี้ครอบคลุมแนวคิดทางภูมิคุ้มกันวิทยาที่เป็นพื้นฐานของการปฏิเสธการปลูกถ่ายมากกว่าโรคทางคลินิก: วิถีทางตรงและทางอ้อมของการจดจำแอนติเจนต่างชนิด บทบาทของ HLA ในฐานะแอนติเจนต่างชนิดที่สำคัญ และวิธีการตรวจจับการกระตุ้นภูมิคุ้มกันผ่านการทดสอบแอนติบอดีและการตรวจความเข้ากันได้ (crossmatching) บทความนี้เป็นข้อมูลอ้างอิงและคำอธิบายเชิงการศึกษา ไม่ใช่คำแนะนำทางคลินิก

Core questions

• วิถีทางตรงและทางอ้อมของการจดจำแอนติเจนต่างชนิดแตกต่างกันอย่างไร?
• เหตุใดโมเลกุล HLA จึงเป็นเป้าหมายหลักของการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันต่อแอนติเจนต่างชนิด?
• การกระตุ้นภูมิคุ้มกันก่อนหน้านี้เปลี่ยนแปลงความเสี่ยงในการปลูกถ่ายของผู้รับอย่างไร และวัดได้อย่างไร?

Key concepts

• ฮิวแมนลิวโคไซต์แอนติเจน (HLA) / MHC
• การจดจำแอนติเจนต่างชนิดโดยตรง
• การจดจำแอนติเจนต่างชนิดโดยอ้อม
• การกระตุ้นภูมิคุ้มกันต่อแอนติเจนต่างชนิด (การตั้งครรภ์, การถ่ายเลือด, การปลูกถ่ายก่อนหน้า)
• แอนติบอดีจำเพาะต่อผู้บริจาค
• แอนติบอดีที่ทำปฏิกิริยากับแผงเซลล์และค่า PRA ที่คำนวณได้
• การตรวจความเข้ากันได้
• การตอบสนองต่อแอนติเจนต่างชนิดแบบความจำ

Key theories

การจดจำแอนติเจนต่างชนิดโดยตรงและโดยอ้อม

ทีเซลล์ของผู้รับสามารถจดจำแอนติเจนของผู้บริจาคได้สองวิธี: โดยตรง โดยการจับกับโมเลกุล MHC ของผู้บริจาคที่สมบูรณ์ซึ่งแสดงอยู่บนเซลล์ผู้บริจาค หรือโดยอ้อม โดยการจดจำเปปไทด์ที่ได้จากผู้บริจาคซึ่งผ่านการประมวลผลและนำเสนออยู่บนเซลล์นำเสนอแอนติเจนของผู้รับ; วิถีทั้งสองแตกต่างกันในเรื่องของเวลาและเชื่อมโยงกับการปฏิเสธการปลูกถ่ายในรูปแบบที่แตกต่างกัน

Mechanisms

ในการจดจำแอนติเจนต่างชนิดโดยตรง (direct allorecognition) ทีเซลล์ของผู้รับจะจับกับโมเลกุล MHC ของผู้บริจาคที่สมบูรณ์บนเซลล์นำเสนอแอนติเจนของผู้บริจาคที่อยู่ในกราฟต์ ทำให้เกิดการตอบสนองที่รุนแรงในช่วงแรก ในการจดจำแอนติเจนต่างชนิดโดยอ้อม (indirect allorecognition) แอนติเจนของผู้บริจาคจะถูกนำไปประมวลผลและนำเสนอเป็นเปปไทด์โดยเซลล์นำเสนอแอนติเจนของผู้รับเอง ซึ่งจะคงการตอบสนองในระยะยาวและช่วยในการผลิตแอนติบอดี การกระตุ้นภูมิคุ้มกันต่อแอนติเจนต่างชนิด (Allosensitization) เกิดขึ้นเมื่อการสัมผัสกับ HLA ที่เป็นสิ่งแปลกปลอมก่อนหน้านี้สร้างทีเซลล์และบีเซลล์ความจำ รวมถึงแอนติบอดีจำเพาะต่อผู้บริจาค ดังนั้น กราฟต์ที่ตามมาซึ่งมีแอนติเจนเดียวกันจะได้รับการตอบสนองที่รวดเร็วขึ้นและสามารถสร้างแอนติบอดีได้ การประเมินการกระตุ้นภูมิคุ้มกันทำได้โดยการคัดกรองและระบุลักษณะของแอนติบอดี HLA และโดยการตรวจความเข้ากันได้ระหว่างผู้บริจาคและผู้รับ

Clinical relevance

ความเข้าใจเรื่องการจดจำแอนติเจนต่างชนิดช่วยอธิบายว่าเหตุใดการจับคู่ HLA และการกดภูมิคุ้มกันจึงมีความสำคัญต่อการปลูกถ่าย และการระบุลักษณะของการกระตุ้นภูมิคุ้มกันผ่านการทดสอบแอนติบอดีและการตรวจความเข้ากันได้เป็นพื้นฐานของการประเมินความเข้ากันได้ของเนื้อเยื่อและการตีความความเสี่ยงทางภูมิคุ้มกันในการศึกษาการปลูกถ่าย บทความนี้อธิบายแนวคิดและหลักฐาน ไม่ได้ให้คำแนะนำทางคลินิกเฉพาะบุคคล

Epidemiology

การกระตุ้นภูมิคุ้มกันมักพบได้บ่อยในผู้รับที่มีประวัติการตั้งครรภ์ การถ่ายเลือด หรือการปลูกถ่ายอวัยวะมาก่อน และผู้สมัครที่มีการกระตุ้นภูมิคุ้มกันสูงมักมีระยะเวลารอคอยที่นานขึ้นและมีความเสี่ยงต่อการปฏิเสธการปลูกถ่ายสูงขึ้น มีการพัฒนากำหนดมาตรฐานการทดสอบที่เป็นที่ยอมรับเพื่อระบุลักษณะของแอนติบอดี HLA และ non-HLA ในโครงการปลูกถ่ายต่างๆ

History

การตระหนักว่าแอนติเจนเนื้อเยื่อที่เข้ากันได้เป็นตัวขับเคลื่อนการปฏิเสธการปลูกถ่ายนั้นเกิดขึ้นหลังจากการทดลองปลูกถ่ายในระยะแรกและการค้นพบระบบ HLA ความแตกต่างระหว่างการจดจำแอนติเจนต่างชนิดโดยตรงและโดยอ้อมช่วยให้เข้าใจว่าแอนติเจนเดียวกันสามารถกระตุ้นการตอบสนองที่แตกต่างกันได้อย่างไร และการพัฒนาการตรวจหาแอนติบอดี HLA ที่มีความไวสูงได้เปลี่ยนแปลงการประเมินการกระตุ้นภูมิคุ้มกันและการจับคู่ผู้บริจาคกับผู้รับ

Debates

ควรตีความข้อมูลแอนติบอดี HLA เพื่อประเมินความเสี่ยงอย่างไร?

การทดสอบแบบ solid-phase ที่มีความไวสูงสามารถตรวจจับแอนติบอดีที่มีนัยสำคัญทางคลินิกแตกต่างกันไป และแนวทางปฏิบัติที่เป็นที่ยอมรับยังคงยอมรับความไม่แน่นอนเกี่ยวกับเกณฑ์ แอนติบอดีที่ไม่ใช่ HLA และวิธีที่ดีที่สุดในการแปลงข้อมูลแอนติบอดีเป็นการประเมินความเสี่ยง

Key figures

• Peter Medawar
• Philip Halloran
• Brian Nankivell
• Brian Tait

Seminal works

• nankivell-2010
• tait-2013

Frequently asked questions

การที่ร่างกายมีการกระตุ้นภูมิคุ้มกันก่อนการปลูกถ่ายหมายความว่าอย่างไร?

หมายความว่าระบบภูมิคุ้มกันได้รับการเตรียมพร้อมต่อ HLA ที่เป็นสิ่งแปลกปลอมแล้ว โดยปกติเกิดจากการตั้งครรภ์ การถ่ายเลือด หรือการปลูกถ่ายอวัยวะครั้งก่อน ดังนั้นจึงมีเซลล์ความจำและแอนติบอดีจำเพาะต่อผู้บริจาคที่เพิ่มความเสี่ยงในการปฏิเสธกราฟต์ที่มีแอนติเจนเหล่านั้น

ความแตกต่างระหว่างการจดจำแอนติเจนต่างชนิดโดยตรงและโดยอ้อมคืออะไร?

ในการจดจำแอนติเจนต่างชนิดโดยตรง ทีเซลล์ของผู้รับจะตอบสนองต่อโมเลกุล MHC ของผู้บริจาคที่สมบูรณ์บนเซลล์ผู้บริจาค; ในการจดจำแอนติเจนต่างชนิดโดยอ้อม ทีเซลล์จะตอบสนองต่อแอนติเจนของผู้บริจาคที่ผ่านการประมวลผลและนำเสนอโดยเซลล์นำเสนอแอนติเจนของผู้รับเอง