临床检验技士考试辅导 临床免疫学和免疫检验
第二十八章 移植免疫及其免疫检测
被移植的细胞、组织或器官称移植物,提供移植物的个体称为供体,接受移植物的个体称为受体或宿主。根据移植物来源的不同,可将移植分为自体移植、同系移植、同种异体移植、异种移植;根据移植部位的不同,可分原位移植和异位移植;视移植物种类的不同,又有器官移植、支架组织移植和细胞移植之分。
第一节 引起排斥反应的靶抗原
由主要组织相容性复合体(MHC)编码的人类白细胞抗原(HLA),是不同个体间进行器官或组织移植时发生排斥反应的主要成分,这种代表个体特异性的同种抗原又称组织相容性抗原或移植抗原。此外,与移植排斥反应相关的抗原还有:①其他血细胞抗原,如红细胞血型抗原ABO和白细胞的特有抗原等;②组织特异性抗原:特异地表达于构成某一组织器官的细胞表面抗原;③次要组织相容性抗原,男性特有的Y染色体编码的某些蛋白质。 一、主要组织相容性抗原 在同种异体移植时,HLA引起移植排斥反应最强烈。在三类HLA分子中,主要由Ⅰ、Ⅱ类分子触发移植排斥反应,HLA-DR反应最强。HLA-C与移植排斥反应无明显关系。移植中,来自供体的强表达HLA的APC和其他免疫细胞,即作为同种异体抗原介导宿主抗移植物反应(HVGR);也作为过客细胞的重要膜分子参与移植物抗宿主反应(GVHR)。
在移植过程中,受体的免疫细胞对移植物表面HLA的识别存在着直接和间接两种方式。
直接识别:受体T细胞对移植物表面完整的同种异型HLA分子的识别,无须对其加工、处理和提呈。活化以CD8+CTL为主的T细胞,参与强烈的急性排斥反应。
间接识别:受体T细胞对APC所加工、处理的移植物HLA抗原肽的识别。识别则以CD4+Th为主,在慢性排斥反应中发挥重要作用。 二、其他组织相容性抗原
(一)次要组织相容性抗原 mHA在某些组织或器官移植时发挥重要作用,特别是骨髓移植。此外,在不同性别的个体间进行移植时,由Y染色体上的座位所编码的蛋白,可能是触发轻度移植排斥反应的mHA,这种与性别相关的mHA又称H-Y抗原,为男性所特有,可被HLA-B7分子结合。
(二)ABO血型抗原系统 几乎所有人体组织器官的血管内皮细胞表面均含有ABO血型抗原。在进行器官移植时,应尽量保证供、受体间ABO血型的一致。
(三)组织特异性抗原 是一类特异性地表达于各种器官、组织、细胞上的抗原系统。不同的组织器官可有不同的组织特异性抗原。如血管内皮细胞(VEC)特异性抗原、肾特异性抗原、肝脏特异性抗原、胰腺特异性抗原、心脏特异性抗原和皮肤特异性抗原等。 第二节 排斥反应的种类及发生机制
一、超急性排斥反应 在移植后的数分钟至1~2天内发生的不可逆转的体液排斥反应。常见于ABO等血型不符、多次妊娠、
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反复输血或接受过器官移植者,也可发生在被移植器官灌流不畅或缺血时间过长等情况时。超急性排斥反应发生迅速、反应强烈、不可逆转。移植前进行仔细的ABO、Rh、HLA配型和交叉配型。 二、急性排斥反应
发生于移植后数周至数月内,是排斥反应最常见的类型,患者多有发热、移植部位胀痛和移植器官功能减退等临床表现。包括:
1.急性体液性排斥反应 由内皮细胞表面HLA分子的抗体所介导,病理:引起移植组织或器官的血管炎。病程进展迅速,多数免疫抑制剂治疗效果差或无效,往往被迫切除移植物。 2.急性细胞性排斥反应 又称加速性细胞排斥反应。患者的血液中,可以有抗供者的抗体,但并不一定引起有效的脉管排斥反应。病理:以移植组织或器官实质性损伤为主,伴有淋巴细胞和巨噬细胞浸润。 三、慢性排斥反应
发生于移植后数月甚至数年,病程进展缓慢。病理:血管壁细胞浸润、间质纤维化和瘢痕形成,时有血管硬化性改变。
纤维化的形成与在迟发型超敏反应中活化的巨噬细胞分泌的IL-1,以及血小板和内皮细胞产生的血小板源性生长因子(PDGF)等有关。
引起慢性排斥反应的因素包括:①T细胞、巨噬细胞等介导的迟发型超敏反应等免疫损伤;②B细胞产生的抗体活化补体或通过ADCC破坏血管内皮细胞;③急性排斥反应反复发作所导致的移植物组织退行性变,此与细胞和体液免疫均有关系;④非免疫相关因素,诸如局部缺血、再灌注损伤、微生物感染等。慢性排斥反应对免疫抑制疗法不敏感,目前尚无特异性治疗方法,最终需要重新进行器官移植。 四、移植物抗宿主反应 在骨髓移植时,由于移植的骨髓也含有丰富的免疫细胞,且受体处于严重的免疫抑制状态,因而对供者骨髓表现免疫无能,使供者骨髓中的免疫细胞不仅得以生长,而且以受者细胞为抗原产生免疫应答,引起攻击受者的移植物抗宿主反应(GVHR)。GVHR也可见于脾、胸腺和小肠移植。 第三节 HLA分型
一、血清学分型法 应用一系列已知抗HLA的特异性标准分型血清与待测淋巴细胞混合,借助补体的生物学作用介导细胞裂解的细胞毒试验。因分型血清和淋巴细胞用量少,称为补体依赖的微量细胞毒(CDC)试验。能够应用该法检测的抗原称为SD抗原,包括HLA-A、HLA-B、HLA-C、HLA-DR、HLA-DQ。 二、细胞学分型法
以混合淋巴细胞培养(MLC)或称混合淋巴细胞反应(MLR)为基本技术的HLA分型法。能用本法测定的抗原称为LD抗原,包括HLA-D、HLA-DP。 (一)单向MLC 1.阴性分型法 又称纯合子细胞分型法。
2.阳性分型法 阳性分型法又称预致敏淋巴细胞分型法(PLT)。
HLA-D抗原可用阴性和阳性分型法检测,HLA-DP抗原只用阳性分型法检测。 (二)双向MLC
遗传型不同的两个个体淋巴细胞在体外混合培养时,由于两者HLA不同,能相互刺激导致对方淋巴细胞增殖,故称双向MLC。
本法不能判断型别,只能说明供、受体HLA抗原配合程度,双向MLC强度与两个体间HLA抗原差异成正比,器官或细胞移植时,应选择MLC最弱者为供体。
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临床检验技士考试辅导 临床免疫学和免疫检验 三、分子生物学分型法
(一)RFLP与PCR-RFLP分型法 限制性片段长度多态性(RFLP)分析,称为DNA-RFLP。 DNA片段进行体外扩增,然后再用限制性内切酶进行酶切分析,可使限制性长度分析的敏感度增加,此类方法称为PCR-RFLP分型法。PCR-RFLP分型法所应用的PCR引物为HLA组特异性的,此法特别适应于小量标本的研究和异基因骨髓移植供者的选择。
(二)PCR-SSO分型法 是PCR与杂交相结合的技术,从而对扩增产物作出HLA型别判断。 PCR-SSO是Ⅱ类HLA分型应用最广泛的方法,能鉴定所有已知序列的HLA-DR、HLA-DQ、HLA-DP等位基因。
基因芯片是与PCR-SSO结合应用于HLA分型,可使分型趋于规模化和自动化,尤其在HLA多态性和疾病遗传背景分析等方面更具优势。
(三)PCR/SSP分型法 应用HLA等位基因的序列特异性引物(SSP),对待测DNA进行PCR扩增,从而获得HLA型别特异性的扩增产物。
(四)PCR-SSCP分型法 单链构象特异性-聚合酶链反应(PCR-SSCP),是以待测基因PCR扩增为基础,对扩增的DNA单链(ssDNA)的HLA分型方法。
(五)SBT分型法 基于序列的HLA分型法(SBT),可通过对扩增后的HLA基因片段进行的核酸序列测定判断HLA型别。
第四节 常见的组织或器官移植
一、肾脏移植
(一)组织配型在肾脏移植中的应用 包括ABO血型配型、HLA配型和交叉配型。应遵循:①以ABO血型完全相同者为好,至少能够相容。②选择最佳HLA配型的供者器官。由于复杂的HLA抗原系统,难以选择到完全匹配的肾脏。
非O型血受者,HLA相配程度与移植肾脏的存活率呈正相关,这在O型血受者则不明显。如果无合适的肾脏选择,而用ABO血型不合的器官时,可选择血浆交换或免疫吸附法清除受者体内预存的ABO血型抗体。 (二)肾移植受者的疗效检测 肾移植中,急性、超急性排斥反应和慢性排斥反应均可出现。因应用免疫抑制剂,导致感染,也将影响移植物的存活和受者的健康。肾移植的疗效监测,主要依赖于受者免疫状态的检测。
临床观测的项目包括:T细胞总数、CD4/CD8比值和IL-2及其受体的检测,以帮助判断排斥反应的发生和评估免疫抑制剂治疗效果;
组织活检观察肾组织炎症细胞的浸润或CsA中毒情况,以预测排斥反应的发生和调整用药剂量; 根据条件,选用RIA或HPLC法动态测定CsA血药浓度,以指导合理用药,减少肾毒性。 二、肝脏移植
肝脏移植一般考虑实施于移植存活可达18个月以上的患者。此外,对合适的患者也可采取肝脏部分移植,此时单一供体可以用于两个以上的受体。
三、心脏移植与心肺联合移植 (一)组织配型在心脏和心肺联合移植中的应用 进行ABO血型鉴定、HLA配型、淋巴细胞毒交叉配合试验和群体反应性抗体检测。
(二)移植受者的疗效检测 除可根据患者的临床表现或移入器官功能指征作出判断外,对受者机体进行免疫监测有助于评估和预测排斥反应发生的情况。
免疫监测主要包括:外周血淋巴细胞总数;T、B细胞的转化能力;T细胞亚类百分数及比值;CTL细胞毒作用;NK、K细胞数及其介导的自然杀伤或ADCC效应;细胞因子及其受体表达或转录水平;黏附分子及其配体在各类细胞表达情况等,可选择性进行。
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