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病理學(xué):第二節(jié) 移植排斥反應(yīng)

在同種異體組織、器官移植時(shí),受者的免疫系統(tǒng)常對(duì)移植物產(chǎn)生排異反應(yīng)(transplant rejection),這是一個(gè)十分復(fù)雜的免疫學(xué)現(xiàn)象,涉及細(xì)胞和抗體介導(dǎo)的多種免疫損傷機(jī)制,都是針對(duì)移植物中的人類主要組織兼容抗原HLA(human leucocyte antigen) 的反應(yīng),供者與受者HLA的差…

在同種異體組織、器官移植時(shí),受者的免疫系統(tǒng)常對(duì)移植物產(chǎn)生排異反應(yīng)(transplant rejection),這是一個(gè)十分復(fù)雜的免疫學(xué)現(xiàn)象,涉及細(xì)胞和抗體介導(dǎo)的多種免疫損傷機(jī)制,都是針對(duì)移植物中的人類主要組織兼容抗原HLA(human leucocyte antigen) 的反應(yīng),供者與受者HLA的差異程度決定了排異反應(yīng)的輕或重。除單卵雙生外,二個(gè)個(gè)體具有完全相同的HLA系統(tǒng)的組織配型幾乎是不存在的,但選擇供者與受者配型盡可能地接近,是異體組織器官移植成功的關(guān)鍵。

HLA系統(tǒng)是目前人類已知的最復(fù)雜的基因群—HLA復(fù)合體,或稱MHC基因的編碼產(chǎn)物。HLA復(fù)合體位于第六對(duì)染色體的短臂,是免疫遺傳的調(diào)控中心。每個(gè)基因位點(diǎn)存在多種等位基因,導(dǎo)致HLA系統(tǒng)的高度多態(tài)性。HLA復(fù)合體的基因位點(diǎn),從功能角度可分為三類。第一類:包含基因位點(diǎn)HLA-A·B·C,所有真核細(xì)胞均具有Ⅰ類基因位點(diǎn)。第二類即HLA-D(DR)位點(diǎn),主要見(jiàn)于抗原遞呈細(xì)胞、B細(xì)胞及T輔助細(xì)胞,此外,血管內(nèi)皮細(xì)胞、纖維母細(xì)胞及腎小管上皮細(xì)胞等如果受到淋巴因子IFN-γ的誘導(dǎo),亦可表達(dá)Ⅱ類抗原。第三類則屬于編碼補(bǔ)體C2、C4和B因子的基因位點(diǎn)。HLA分子的主要生理作用是將抗原遞呈給T細(xì)胞,因而無(wú)論對(duì)誘導(dǎo)體液及細(xì)胞免疫反應(yīng)均起重要作用。已知調(diào)控免疫反應(yīng)的Ir(immune response)基因亦位于HLA-D區(qū),所以Ⅱ類抗原的基因亦具有Ir基因的功能,調(diào)控免疫反應(yīng)的幅度。因而可以認(rèn)為與HLA直接相關(guān)的免疫病理現(xiàn)m.52667788.cn/zhicheng/象是:移植排斥反應(yīng)、對(duì)疾病的反應(yīng)過(guò)度或反應(yīng)不足。

一、排斥反應(yīng)的機(jī)制

移植排斥反應(yīng)過(guò)程很復(fù)雜,既有細(xì)胞介導(dǎo)的又有的抗體介導(dǎo)的免疫反應(yīng)參與作用。

1.T細(xì)胞介導(dǎo)的排斥反應(yīng) 在人體和實(shí)驗(yàn)性組織、器官移植中證實(shí),T細(xì)胞介導(dǎo)的遲發(fā)性超敏反應(yīng)與細(xì)胞毒作用對(duì)移植物的排斥起著重要的作用。移植物中供體的淋巴細(xì)胞(過(guò)路淋巴細(xì)胞)、樹(shù)突細(xì)胞等具有豐富的HLA-Ⅰ、Ⅱ抗原,是主要的致敏原,它們一旦被受體的淋巴細(xì)胞識(shí)別,即可引起以下系列變化(圖4-3)。

(1)CD8+細(xì)胞毒性T細(xì)胞(CTL)前細(xì)胞:前細(xì)胞具有HLA-I受體,與HLA-i 抗原結(jié)合后可引起分化,成為成熟的CTL,溶解移植組織。

(2)CD4+T輔助細(xì)胞(TH):TH細(xì)胞能識(shí)別HLA-Ⅱ抗原并與之發(fā)生作用引起移植物中抗原遞呈細(xì)胞釋放白細(xì)胞介素I(IL-I),后者可促進(jìn)TH細(xì)胞增生和釋放IL-2,而IL-2可進(jìn)而促進(jìn)TH細(xì)胞增生并為CTL細(xì)胞的分化提供輔助信號(hào)。除了IL-2之外,TH細(xì)胞還能產(chǎn)生IL-4、IL-5、促進(jìn)B細(xì)胞分化并產(chǎn)生抗移植物的抗體,參與移植排斥。此外與遲發(fā)變態(tài)反應(yīng)相拌隨的血管損害、組織缺血及巨噬細(xì)胞介導(dǎo)的破壞作用,也是移植物毀損的重要機(jī)制。

2.抗體介導(dǎo)的排斥反應(yīng) T細(xì)胞在移植排斥反應(yīng)中無(wú)疑起著主要作用,但抗體也能介導(dǎo)排斥反應(yīng),其形式有二:①過(guò)敏排斥反應(yīng),發(fā)生在移植前循環(huán)中已有HLA抗體存在的受者。該抗體來(lái)自過(guò)支曾多次妊娠、接受輸血、人工透析或感染過(guò)某些其表面抗原與供者HLA有交叉反應(yīng)的細(xì)菌或病毒。在這種情況下,器官移植后立即可發(fā)生排斥反應(yīng)(超急性排斥),此乃由于循環(huán)抗體(抗HLA)固定于移植物的血管內(nèi)皮(表達(dá)HLA)發(fā)生Ⅱ型變態(tài)反應(yīng),引起血管內(nèi)皮受損,導(dǎo)致血管壁的炎癥、血栓形成和組織壞死;②在原先并無(wú)致敏的個(gè)體中,隨著T細(xì)胞介導(dǎo)的排斥反應(yīng)的形成,可同時(shí)有抗HLA抗體形成,此抗體在移植后接受免疫抑制治療的患者中對(duì)激發(fā)晚期急性排斥反應(yīng)頗為重要。免疫抑制藥雖能一定程度上抑制T細(xì)胞反應(yīng),但抗體仍在繼續(xù)形成,并能過(guò)補(bǔ)體介導(dǎo)的細(xì)胞毒(CMC)、依賴抗體介導(dǎo)的細(xì)胞毒(ADCC)及抗原抗體免疫復(fù)合物形成等方式,引起移植物損害。

圖4-3 組織不相容性移植物破壞過(guò)程示意圖

二、排斥反應(yīng)的病變

移植排斥反應(yīng)按形態(tài)變化及發(fā)病機(jī)制的不同有超急性排斥反應(yīng)、急性排斥反應(yīng)和慢性排斥反應(yīng)三類。茲以腎移植中各類排斥反應(yīng)的病理變化為例加以說(shuō)明。類似的變化亦可見(jiàn)于其他組織、器官的移植。

1.超急性排斥反應(yīng) 是受體對(duì)移植物的一種迅速而劇烈的反應(yīng),一般于移植后數(shù)分鐘至24小時(shí)內(nèi)出現(xiàn).本型反應(yīng)的發(fā)生與受體血循環(huán)中已先有供體特異性HLA抗體存在,或受體、供體ABO血型不符有關(guān).這主要是由于循環(huán)抗體與移植物細(xì)胞表面HLA抗原相結(jié)合并激活補(bǔ)本系統(tǒng),釋放出多種生物活性物質(zhì),從而引起局部炎癥、血管內(nèi)皮細(xì)胞損害、血栓形成和組織損傷。本質(zhì)上屬Ⅱ型變態(tài)反應(yīng),但廣泛分布的急性小動(dòng)脈炎、血栓形成和因而引起的組織缺血性壞死,在形態(tài)上類似于Arthus反應(yīng)。

移植腎肉眼觀表現(xiàn)為色澤迅速由粉紅色轉(zhuǎn)變?yōu)榘导t色,伴出血或梗死,出現(xiàn)花班狀外觀。體積明顯腫大,質(zhì)地柔軟,無(wú)泌尿功能。鏡下表現(xiàn)為廣泛的急性小動(dòng)脈炎伴血栓形成及缺血性壞死。受累的動(dòng)脈壁有纖維素樣壞死和中性粒細(xì)胞浸潤(rùn),并有IgG、IgM、補(bǔ)體沉積;管腔中有纖維蛋白和細(xì)胞碎屑阻塞。腎小球腫大,腎小管上皮細(xì)胞發(fā)生缺血性壞死,間質(zhì)水腫并有中性粒細(xì)胞浸潤(rùn),有時(shí)還可有淋巴細(xì)胞和巨噬細(xì)胞浸潤(rùn)。

2.急性排斥反應(yīng) 較常見(jiàn),在未經(jīng)治療者此反應(yīng)可發(fā)生在移植后數(shù)天之內(nèi);而經(jīng)過(guò)免疫抑制治療者,可在數(shù)月或數(shù)年后突然發(fā)生。此種排斥反應(yīng)可以細(xì)胞免疫為主,也可以體液免疫為主,有時(shí)兩者可同時(shí)參與作用。

(1)細(xì)胞型排斥反應(yīng):常發(fā)生在移植后幾個(gè)月,臨床上表現(xiàn)為驟然發(fā)生的移植腎功能衰竭。鏡下可見(jiàn)腎間質(zhì)明顯水腫伴有大量細(xì)胞浸潤(rùn),以單核細(xì)胞和淋巴細(xì)胞為主,并夾雜一些具有嗜酸性胞漿和水泡狀胞核的轉(zhuǎn)化淋巴細(xì)胞和漿細(xì)胞。免疫組化染色證實(shí)有大量CD4+、CD8+細(xì)胞存在。腎小球及腎小管周圍毛細(xì)血管中有大量單核細(xì)胞,間質(zhì)中浸潤(rùn)的淋巴細(xì)胞可侵襲腎小管壁,引起局部腎小管壞死(圖4-4)。

圖4-4 腎移植急性排斥反應(yīng)

腎間質(zhì)水腫,腎小管上皮細(xì)胞變性,間質(zhì)及毛細(xì)血管內(nèi)有大量單核細(xì)胞

(2)血管型排斥反應(yīng):主要為抗體介導(dǎo)的排斥反應(yīng)(CMC,ADCC和免疫復(fù)合物形成),往往在稍后出現(xiàn),以突出的血管病變?yōu)樘卣。表現(xiàn)為腎細(xì)、小動(dòng)脈的壞死性血管炎,可呈彌漫或局灶性分布。免疫熒光證實(shí)有免疫球蛋白、補(bǔ)體及纖維蛋白沉積,腎小球毛細(xì)血管袢亦可受累。纖維蛋白樣壞死的血管壁內(nèi)常有淋巴細(xì)胞、泡沫細(xì)胞及中性粒細(xì)胞浸潤(rùn),腔內(nèi)可有血小板凝集、血栓形成(圖4-5)。后期的血管內(nèi)膜纖維化,管腔狹窄。間質(zhì)內(nèi)常有不同程度淋巴細(xì)胞、巨噬細(xì)胞及漿細(xì)胞浸潤(rùn)。肉眼觀,腎常明顯腫大,呈暗紅色并有出血點(diǎn),有時(shí)可出現(xiàn)黃褐色的梗死灶,可伴有腎盂及腎盞出血(圖4-6).臨床上,移植腎出現(xiàn)功能減退,大劑量免疫抑制劑療效不佳。

圖4-5 腎移植急性排斥反應(yīng)

小葉間動(dòng)脈呈纖維素樣壞死,并有大單核細(xì)胞及中性白細(xì)胞浸潤(rùn)和血栓形成

圖4-6 腎移植急性排斥反應(yīng)

腎腫脹,明顯出血,腎盞及腎盂中充滿血塊

3.慢性排斥反應(yīng) 慢性排斥是反復(fù)急性排斥的積累,其突出的病變是血管內(nèi)膜纖維化,常累及小葉間弓形動(dòng)脈。動(dòng)脈內(nèi)膜纖維化引起管腔嚴(yán)重狹窄(圖4-7),導(dǎo)致腎缺血,表現(xiàn)為腎小球毛細(xì)管袢萎縮、纖維化、玻璃樣變,腎小球萎縮,間質(zhì)除纖維化外尚有中等量單核、淋巴細(xì)胞浸潤(rùn)。肉眼觀,腎體積明顯縮小,并有多少不等的瘢痕(“小瘢痕腎”)。包膜明顯增厚并有粘連;颊吣I功能呈進(jìn)行性減退,其程度與間質(zhì)纖維化和腎小球、腎小管萎縮的程度成正比。

圖4-7 腎移植慢性排斥反應(yīng)

小葉間動(dòng)脈管壁纖維化,管腔閉塞,內(nèi)膜有中等量單核細(xì)胞浸潤(rùn),管周組織m.52667788.cn/shouyi/內(nèi)也有類似的細(xì)胞浸潤(rùn)

4.移植物抗宿主反應(yīng) 移植物抗宿主反應(yīng)(graft versus host reaction,GVH)是免疫缺陷患者接受骨髓移植可發(fā)生的一種反應(yīng),。在此過(guò)程中,移植骨髓的部分干細(xì)胞分化成T細(xì)胞或B細(xì)胞,當(dāng)其與宿主組織HLA相接觸時(shí)可誘發(fā):①CTL和淋巴因子形成,導(dǎo)致細(xì)胞介導(dǎo)免疫反應(yīng);②抗宿主HLA抗體形成,導(dǎo)致體液免疫反應(yīng),是GVH發(fā)生的主要機(jī)制。臨床上,患者表現(xiàn)發(fā)熱、體重減輕、剝脫性皮炎、腸吸收不良、肺炎及肝脾腫大等,其中些是由于感染所致。GVH的程度與供體和受體的HLA差別程度有關(guān)。本型反應(yīng)多見(jiàn)于用骨髓移植治療再生障礙性貧血、造血系統(tǒng)惡性腫瘤,特別是經(jīng)細(xì)胞毒性藥物或放射治療后正常造血細(xì)胞和白血病細(xì)胞均被消滅的病例。

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