移植免疫学与排斥反应
移植免疫学研究受者免疫系统如何识别并响应来自基因不同供体的移植器官或组织,以及这种响应如何损害移植物。移植物排斥是受者T细胞和抗体攻击供体组织时发生的免疫介导损伤;理解其机制是同种异体移植物丢失的诊断、分类和预防的基础。
Definition
移植免疫学和排斥反应是研究对移植组织产生的同种免疫反应及由此导致的移植物损伤的领域,包括同种异体识别、致敏、T细胞和抗体介导的排斥反应,以及诱导供体特异性耐受。
Scope
本领域旨在阐明实体器官和组织移植的免疫学基础:异源组织相容性抗原如何被识别(同种异体识别),先前暴露如何启动免疫系统(同种异体致敏),损伤移植物的细胞和体液效应途径,以及从急性到慢性及抗体介导形式的排斥反应谱。它还涵盖了免疫耐受的相反目标。它是一个概念的参考和教育地图,并非个体化临床管理的来源。
Sub-topics
Core questions
- 受者免疫系统如何将供体组织识别为异物?
- 哪些细胞和体液途径会损伤同种异体移植物,急性、慢性及抗体介导的排斥反应有何不同?
- 为什么有些受者在移植前会致敏,这如何改变风险?
- 是否可以在不进行终身免疫抑制的情况下实现持久的供体特异性耐受?
Key concepts
- 人类白细胞抗原(HLA)/主要组织相容性复合体
- 同种异体识别(直接和间接)
- 同种异体致敏和供体特异性抗体
- T细胞介导(细胞)排斥反应
- 抗体介导(体液)排斥反应
- 急性与慢性排斥反应
- 班夫分类
- 免疫耐受
Key theories
- 获得性免疫耐受
- 比林厄姆、布伦特和梅达瓦通过实验表明,生命早期接触异源细胞可以使动物无法排斥后来来自同一供体的移植物,从而确立了对同种异体抗原的耐受是一种获得性的、抗原特异性状态,而非宿主的固有属性。
- 同种异体识别途径
- 受者T细胞通过两种方式识别供体抗原:直接通过供体细胞上完整的供体MHC分子,或间接通过呈递加工过的供体肽段的受者抗原呈递细胞;这些途径驱动不同节奏和类型的排斥反应。
Mechanisms
排斥反应始于同种异体识别:受者T细胞响应供体组织相容性抗原,这些抗原可以直接呈递在供体细胞上,也可以在受者抗原呈递细胞处理后间接呈递。活化的CD4和CD8 T细胞通过细胞毒性和炎症细胞因子驱动细胞排斥反应,而B细胞辅助则产生供体特异性抗体,这些抗体结合移植物内皮,固定补体,并在抗体介导的排斥反应中招募效应细胞。先前的怀孕、输血或移植可以使受者致敏,从而记忆反应加速损伤。随着时间的推移,反复的免疫损伤与非免疫因素相结合,产生慢性排斥反应的纤维化和血管重塑。耐受代表了一种受控的替代方案,其中调节机制抑制同种异体反应。
Clinical relevance
排斥反应的免疫学是组织相容性检测、抗体筛查、同种异体移植物活检解读以及免疫抑制原理的概念基础。批判性地解读排斥反应病理学和抗体数据对于理解同种异体移植物为何失效以及如何研究移植结果至关重要。本条目描述了机制和证据,并非个体诊断或治疗决策的基础。
Epidemiology
抗体介导的排斥反应和慢性损伤现在被认为是肾移植后期同种异体移植物丢失的主要原因,而对免疫抑制剂依从性差则加剧了免疫学风险;长期移植物存活率的改善不如短期存活率,这反映了慢性排斥反应的持续存在。
History
现代移植免疫学源于梅达瓦(Medawar)在战时对皮肤移植物排斥反应的研究,以及比林厄姆(Billingham)、布伦特(Brent)和梅达瓦于1953年对获得性耐受的证明。组织相容性抗原的发现和有效免疫抑制剂的引入使临床移植成为常规,此后人们的注意力转向排斥反应的分类(班夫分类系统)、识别抗体介导的损伤以及追求耐受。
Debates
- 后期移植物丢失有多少是免疫学原因,有多少是非免疫学原因?
- 将移植物失效主要归因于抗体介导的排斥反应和依从性差的研究,已将后期移植物丢失重新定义为主要是同种免疫原因,但钙调磷酸酶抑制剂毒性和其他非免疫损伤也起作用,在活检中区分它们仍然存在争议。
Key figures
- Peter Medawar
- Rupert Billingham
- Leslie Brent
- Philip Halloran
- Kim Solez
- Robert Colvin
Related topics
Seminal works
- billingham-1953
- nankivell-2010
- solez-2008
- loupy-2018
Frequently asked questions
- 什么是移植物排斥反应?
- 它是指当受者的免疫系统将供体组织识别为异物并对其发起细胞和/或抗体反应时,对移植器官或组织造成的免疫介导损伤。
- 为什么HLA匹配在移植中很重要?
- HLA分子是同种免疫反应的主要靶点,因此供者与受者之间HLA差异越大,以及预先存在的针对供者HLA的抗体越多,排斥反应的风险和严重程度就越高。