楊順良 譚建明
不斷提高移植腎長期存活率是移植醫(yī)生與受者共同迫求的目標(biāo)。腎移植開展早期的重點是排斥反應(yīng)的防治。當(dāng)時30%~50%的移植腎因在術(shù)后早期即發(fā)生不可逆的排斥反應(yīng)而失去功能,或因并發(fā)嚴(yán)重的致命性感染而致受者死亡,很少能長期存活[1]。1985年開始,臨床應(yīng)用環(huán)孢素、硫唑嘌呤、皮質(zhì)激素三聯(lián)免疫抑制方案后,急性排斥反應(yīng)發(fā)生率由64.7%迅速下降為32.3%,1年移植腎存活率由35%急速上升到92.7%[2]。以后又開發(fā)出多種新型免疫抑制劑如他克莫司、霉酚酸酯(嗎替麥考酚酯)、雷帕霉素、抗CD25單克隆抗體等,臨床上出現(xiàn)了多種免疫抑制劑組合方案,抗排斥反應(yīng)效果進(jìn)一步提高,移植后并發(fā)癥也隨之減少,移植腎長期存活率明顯提高[1]。2011 年Lamb等[3]報道了美國腎移植科學(xué)登記系統(tǒng)中1989—2005年間252 910例腎移植受者的隨訪情況。結(jié)果顯示10年移植腎存活率從52%提高至77%,近20年尸體供腎移植腎半壽期從14.5年提高至32.6年,其中移植腎長期存活率的提高主要得益于術(shù)后第1年內(nèi)移植腎丟失率的降低;1989年時術(shù)后第1年移植腎丟失率高達(dá)20%,而2006年時僅為6%。20年來,移植腎丟失率術(shù)后1~3年、>3~5年和>5~10年各時間段內(nèi)一直維持在4% ~6%,移植后遠(yuǎn)期移植腎丟失已成為制約移植腎長期存活率改善的重要因素[3]。近年有關(guān)腎移植術(shù)后不同時期移植腎丟失病因的研究十分活躍,深入探討遠(yuǎn)期移植腎丟失的病因,有助于為臨床解決這一棘手問題提供新的有效途徑。
20世紀(jì)80年代早期,環(huán)孢素的臨床應(yīng)用成為器官移植歷史上重要的里程碑,同時也引出了藥物腎毒性問題。Calne等[4]在最初的腎移植受者應(yīng)用實踐中單用環(huán)孢素(15~25 mg/kg),結(jié)果7例受者發(fā)生無尿4例,出院的5例受者中無一例受者血清肌酐降至正常。2003年Nankivell等[5]對120例胰腎聯(lián)合移植受者進(jìn)行連續(xù)腎活檢,共獲得961個活檢標(biāo)本,發(fā)現(xiàn)服用環(huán)孢素3個月后腎毒性發(fā)生率為15%,服用1年后腎毒性發(fā)生率升至40%,服用10年時幾乎所有受者均存在腎損害。由此得出結(jié)論,CNI腎毒性是后期移植腎組織纖維化、動脈透明變性以及腎功能下降的主要原因。Myers等[6]則在服用環(huán)孢素1年以上的心臟移植受者中發(fā)現(xiàn)2例發(fā)生了終末期腎病。Ojo等[7]也發(fā)現(xiàn),CNI會引起腎外器官移植受者腎功能損害甚至衰竭。結(jié)合其他學(xué)者的基礎(chǔ)和臨床研究結(jié)果,器官移植界一度形成一個共識,即CNI存在腎毒性,長期應(yīng)用必然會導(dǎo)致移植腎功能的損害[8]。
但是,環(huán)孢素臨床前期的動物實驗研究并未發(fā)現(xiàn)腎毒性的存在。Calne等[4]發(fā)現(xiàn)在腎移植受者中使用環(huán)孢素后出現(xiàn)腎功能損害與藥物劑量較大有關(guān)。目前臨床早已不會如此大劑量使用環(huán)孢素。EI-Zoghby等[9]發(fā)現(xiàn),在移植后50個月移植腎丟失的受者中,95%的受者基礎(chǔ)疾病有著明確的組織學(xué)損害,只有不足1%的受者是因為CNI腎毒性而丟失移植腎。為了減少CNI腎毒性,CNI的使用劑量在不斷減少,甚至停用。迄今為止,一些無CNI免疫抑制方案也取得了一些成功。
然而,多年的臨床實踐反復(fù)證明,接受以CNI為基礎(chǔ)的免疫抑制治療的受者移植腎功能是穩(wěn)定的,移植腎存活率等同或優(yōu)于其他任何方案,如Symphony試驗、ORION 試驗[10-12]。一些原本為了替代CNI方案的治療策略,非但未成功替代該方案,反而幫助了其進(jìn)一步優(yōu)化,并且,CNI方案之前未被正確認(rèn)識的安全性,也藉此得到了更多的關(guān)注及重視[13]。顯然,當(dāng)初有關(guān)CNI存在腎毒性的判斷有失公允,腎毒性的發(fā)生率和危害性被過度夸大。
比較CNI腎毒性與免疫抑制強度的重要性,Opelz等[14]提出免疫抑制不足時移植腎損傷更重,長期存活率更低。Naesens等[8]回顧了診斷慢性CNI腎毒性的7項組織學(xué)特征,結(jié)果發(fā)現(xiàn)每個組織學(xué)表現(xiàn)均難以與已知疾病相鑒別。使用環(huán)孢素的受者盡管存在間質(zhì)纖維化和腎小管萎縮,但移植腎存活率非常高,術(shù)后10年時腎小球濾過率仍得到很好保存[6]。EI-Zoghby 等[9]和 Sellares 等[15]的研究進(jìn)一步證實,術(shù)后1年以上的移植腎丟失與CNI腎毒性關(guān)系不大。因此,現(xiàn)在不少學(xué)者認(rèn)為,CNI腎毒性不是遠(yuǎn)期移植腎丟失的主要原因。
造成移植腎丟失的病因比較復(fù)雜,不同年代以及移植術(shù)后不同時期移植腎丟失的病因亦有較大不同。20世紀(jì)70和80年代接受腎移植的受者術(shù)后10年內(nèi)移植腎丟失的原因依次為帶功能死亡(48%)、慢性排斥反應(yīng)(24%)、急性排斥反應(yīng)(11%)和技術(shù)失誤(5%)[16]。進(jìn)入 90 年代,帶功能死亡的移植腎丟失仍居第1位,但移植后1年內(nèi)移植腎丟失受者中,技術(shù)失誤占25%,其次是急性排斥反應(yīng)(7%),這與當(dāng)時器官短缺增加了邊緣供腎使用、術(shù)后血栓形成和移植腎原發(fā)性無功能較多有關(guān);而移植術(shù)后5年時,除了帶功能死亡外,主要是慢性排斥反應(yīng)(25%)和治療依從性不佳、自行停藥導(dǎo)致移植腎丟失(11%)[17]。
2002 年,Pascual等[18]發(fā)現(xiàn)腎移植1 年后,因感染、腫瘤和心血管疾病導(dǎo)致受者死亡而造成的移植腎帶功能丟失約占50%,慢性移植腎腎病(chronic allograft nephropathy,CAN)占30% ~40%;其他病因占10% ~20%,包括CNI腎毒性、腎病復(fù)發(fā)或新發(fā)、急性排斥反應(yīng)。然而,CAN并不是一個特異性診斷,對預(yù)后的判斷價值有限[19]。2005年Banff會議決定將CAN修改為“無特定原因的腎間質(zhì)纖維化和腎小管萎縮”[20],該診斷標(biāo)準(zhǔn)反映出移植腎可以同時存在免疫性和非免疫性損傷[5,18]。Stegall等[21]對1998—2004年期間接受腎移植的343例受者進(jìn)行計劃性腎穿刺活檢后發(fā)現(xiàn),與以往的報道相比較,在移植后的前5年內(nèi)移植腎慢性組織學(xué)損害的程度更輕,發(fā)展速度更慢,移植后第5年中、重度纖維化的發(fā)生率為17%,而移植后第1年已有輕度纖維化的受者中,僅有23%會在第5年進(jìn)展至重度纖維化;2/3的受者移植后第5年的慢性組織學(xué)損傷評分僅為0或1分。
EI-Zoghby 等[9]回顧分析 1996—2006 年間1317例腎移植受者隨訪資料,發(fā)現(xiàn)1年后移植腎丟失的原因與以往相比已發(fā)生了較大變化,除帶功能死亡(46%)依然是第1位病因外,無特定原因的腎間質(zhì)纖維化/腎小管萎縮占17.3%,移植腎腎病、腎小球病變復(fù)發(fā)或新發(fā)及急性排斥反應(yīng)分別為15.7%,10.8%,6.5%。盡管該項研究未能對腎小球病變和腎間質(zhì)纖維化/腎小管萎縮的誘發(fā)因素作深入探討,但提示這些病理改變與慢性炎癥細(xì)胞浸潤有關(guān)。15%的移植腎術(shù)后1年時存在炎癥細(xì)胞浸潤,且常伴發(fā)中、重度纖維化。這些炎癥細(xì)胞主要是T淋巴細(xì)胞、B淋巴細(xì)胞和巨噬細(xì)胞。存在炎癥細(xì)胞浸潤的移植腎約40%在術(shù)后1~5年內(nèi)發(fā)生移植腎失功。顯然非常有必要深入研究移植腎炎癥細(xì)胞浸潤在移植腎丟失中所起的作用。
過去的10年里,針對遠(yuǎn)期移植腎丟失病因的研究不斷深化,得益于找到并廣泛運用了許多新的診斷手段,其中最主要的是計劃性移植腎穿刺活檢、血清抗HLA抗體和多瘤病毒檢測[22]。研究發(fā)現(xiàn),C4是血液內(nèi)組成補體系統(tǒng)的多種補體蛋白之一,被經(jīng)典激活途徑中激活的C1蛋白水解為C4a和C4b,C4b生成后再裂解為C4d和大的片段C4c。C4d相對分子量約為42 000,具有活化的巰基,能迅速以共價形式結(jié)合于激活物表面,并維持?jǐn)?shù)天至數(shù)周[23]。30%~50%發(fā)生AMR的受者腎小管周圍毛細(xì)血管壁存在C4d沉積[23]。C4d沉積是移植腎預(yù)后不良的獨立危險因素[24],1年移植腎存活率C4d彌漫沉積者僅為57%、局灶沉積者為63%、未沉積者則為90%[25]??笻LA抗體參與慢性體液性排斥反應(yīng)的發(fā)生。存在抗HLA抗體的受者,其移植腎丟失率是抗HLA 抗體陰性者的2倍[15,26]。大量研究表明,移植腎腎小管周圍毛細(xì)血管壁C4d的沉積與受者血清中抗HLA供者特異性抗體(donor specific antibody,DSA)具有明顯的相關(guān)性。檢出DSA和腎活檢組織腎小管周圍毛細(xì)血管壁C4d沉積是AMR特異性診斷標(biāo)志[20]。DeKAF研究顯示,70%診斷 CNI腎毒性的受者均存在C4d沉積或DSA,或者兩者同時存在[19]。那些無炎癥、無DSA和C4d沉積的受者肯定不易發(fā)生移植腎丟失[27-28]。
早在1972 年,Hamburger等[29]就曾提出,遠(yuǎn)期移植腎失功幾乎都是慢性排斥反應(yīng)的結(jié)果,且可能有抗體的參與。這一論斷當(dāng)時并未受到重視。2003年,Terasaki教授提出了器官移植的“體液性排斥反應(yīng)”學(xué)說,認(rèn)為抗體是導(dǎo)致移植物損傷的直接原因[30]。臨床上也發(fā)現(xiàn),絕大多數(shù)的AMR是由于受者產(chǎn)生了DSA所引起的,當(dāng)然,無DSA受者也可發(fā)生AMR。Banff 2003版和2007版列出了慢性AMR診斷標(biāo)準(zhǔn),即血中檢出DSA,組織學(xué)上存在慢性移植腎腎小球病變、腎小管周圍毛細(xì)胞血管炎和腎小球炎癥,免疫組織化學(xué)檢測顯示腎小管周圍毛細(xì)血管壁C4d沉積[31-32]。DSA與急性排斥反應(yīng)發(fā)生緊密相關(guān),是排斥反應(yīng)發(fā)生的啟動點。不過,現(xiàn)在發(fā)現(xiàn),針對非HLA抗原的抗體也能參與排斥反應(yīng)的發(fā)生,如MHCⅠ類抗原相關(guān)基因A抗原或者血管緊張素Ⅱ受體-1。
Gaston等[28]發(fā)現(xiàn),移植后5年以上發(fā)生移植腎丟失的受者中,幾乎均存在抗HLA抗體的升高。腎移植受者的隨訪結(jié)果也發(fā)現(xiàn),1年后新生DSA不斷增加且以Ⅱ類抗體為主的受者易發(fā)生亞臨床排斥反應(yīng)[33]、微循環(huán)損害更加明顯、血栓性微血管病變嚴(yán)重[34]、動脈硬化速度加快[35],常伴發(fā)膜性腎?。?6],最后導(dǎo)致移植腎失功。
2012年來自阿爾伯他(Alberta)、明尼蘇達(dá)(Minnesota)、伊利諾依(Illinois)3所大學(xué)移植中心的學(xué)者聯(lián)合進(jìn)行了一項前瞻性、非選擇性多中心研究[15]。所有病例均進(jìn)行計劃性移植腎穿刺活檢,發(fā)現(xiàn)不同時期移植腎病理改變有一定的規(guī)律性:術(shù)后6周內(nèi),大部分移植腎(62%)不存在任何異常病變,此后,病理學(xué)上無異常的移植腎所占比例不斷減少;另一方面,術(shù)后1年內(nèi)所發(fā)生的排斥反應(yīng)主要是由T淋巴細(xì)胞介導(dǎo)的或?qū)俳唤缧耘懦夥磻?yīng),發(fā)生率為15%,1年以后的排斥反應(yīng)則主要是由抗體介導(dǎo)的,發(fā)生率高達(dá)44%。該項研究中,帶功能死亡造成的移植腎丟失仍占50%左右,其他病因則依次為AMR、腎小球腎炎、醫(yī)療失誤、多瘤病毒感染。Einecke等[37]研究結(jié)果則提示,移植1年后移植腎丟失原因中AMR占63%,腎小球腎炎約占22%,而T淋巴細(xì)胞介導(dǎo)的排斥反應(yīng)、藥物毒性和不明原因的腎纖維化較少。
遠(yuǎn)期移植腎丟失是目前臨床上難以解決的主要問題之一。曾經(jīng)將大部分遠(yuǎn)期移植腎丟失原因歸結(jié)于腎纖維化、藥物毒性或CAN,但是,針對這些損害因素進(jìn)行的治療策略改變并未取得理想效果。計劃性移植腎穿刺活檢結(jié)合實驗室相關(guān)檢測技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用,為我們了解移植腎丟失病因提供了技術(shù)保障。當(dāng)前,特別要重視AMR、腎病復(fù)發(fā)或新發(fā)以及多瘤病毒腎病所引起的移植腎丟失。隨著移植免疫理論的不斷更新和研究手段的不斷涌現(xiàn),遠(yuǎn)期移植腎損害因素的認(rèn)識將進(jìn)一步深入。
1 Ferguson R.Acute rejection episodes—best predictor of long-term primary cadaveric renal transplant survival[J].Clin Transplant,1994,8(Pt 2):328-331.
2 肖序仁,敖建華,盧錦山.不同免疫抑制方案對腎移植受者和移植腎存活的影響[J/CD].中華移植雜志:電子版,2009,3(2):97-103.
3 Lamb KE,Lodhi S,Meier-kriesche HU.Long-term renal allograft survival in the United States:a critical reappraisal[J].Am J Transplant,2011,11(3):450-462.
4 Calne RY,Thiru S,Mc Master P,et al.Cyclosporin A in patients receiving renal allografts from cadaver donors[J].Lancet,1978,2(8104-8105):1323-1327.
5 Nankivell BJ,Borrows RJ,F(xiàn)ung CL,et al.The natural history of chronic allograft nephropathy[J].N Engl J Med,2003,349(24):2326-2333.
6 Myers BD,Ross J,Newton L,et al.Cyclosporine-associated chronic nephropathy[J].N Engl JMed,1984,311(11):699-705.
7 Ojo AO,Held PJ,Port FK,et al.Chronic renal failure after transplantation of a nonrenal organ.N Engl J Med,2003,349(10):931-940.
8 Naesens M, Kuypers DR, Sarwal M. Calcineurin inhibitor nephrotoxicity[J].Clin J Am Soc Nephrol,2009,4(2):481-508.
9 EI-Zoghby ZM,Stegall MD,Lager DJ,et al.Identifying specific causes of kidney allograft loss[J].Am J Transplant,2009,9(3):527-535.
10 Ekberg H,Grinyo J,Nashan B,et al.Cyclosporine sparing with mycophenolate mofetil,daclizumab and corticosteroids in renal allograft recipients:the CAESAR study[J].Am JTransplant,2007,7(3):560-570.
11 Ekberg H,Tedesco-Silva H,Demirbas A,et al.Reduced exposure to calcineurin inhibitors in renal transplantation[J].N Engl J Med,2007,357(25):2562-2575.
12 Flechner SM,Glyda M,Cockfield S,et al.The ORION study:comparison of two sirolimus-based regimens versus tacrolimus and mycophenolate mofetil in renal allograft recipients[J]. Am J Transplant,2011,11(8):1633-1644.
13 Meier-Kriesche HU, Kaplan B. The search for CNI-Free immunosuppression:no free lunch[J].Am J Transplant,2011,11(7):1355-1356.
14 Opelz G,D?hler B.Effect on kidney graft survival of reducing or discontinuing maintenance immunosuppression after the first year posttransplant[J].Transplantation,2008,86(3):371-376.
15 Sellarés J,de Freitas DG,Mengel M,et al.Understanding the causes of kidney transplant failure:the dominant role of antibodymediated rejection and nonadherence[J].Am JTransplant,2012,12(2):388-399.
16 Schweitzer EJ,Matas AJ,Gillingham KJ,et al.Cause of renal allograft loss.Progress in 1980s,challenges for the 1990s[J].Ann Surg,1991,214(6):679-688.
17 Matas AJ,Humar A,Gillingham KJ,et al.Five preventable causes of kidney graft loss in the 1990s:a single analysis[J].Kidney Int,2002,62(2):704-714.
18 Pascual M,Theruvath T,Kawai T,et al.Strategies to improve longterm outcomes after renal transplantation[J].N Eng J Med,2002,346(8):580-590.
19 Matas AJ,Leduc R, Rush D, et al. Histopathologic clusters differentiate subgroups with in the nonspecfic diagnoses of CAN or CR:preliminary data from the DeKAF study[J].Am J Transplant,2010,10(2):315-323.
20 Solez K,Colvin RB,Racusen LC,et al.Banff'05 meeting report:different diagnosis of chronic allograft injury and elimination of chronic allograft nephropathy(‘CAN’)[J].Am J Transplant,2007,7(3):518-526.
21 Stegall MD,Park WD,Larson TS,et al.The histology of solitary renal allografts at 1 and 5 years after transplantation[J].Am J Transplant,2011,11(4):698-707.
22 Jevnikar AM,Mannon RB.Late kidney allograft loss:what we know it,and what we can do about it[J].Clin JAm Soc Nephrol,2008,3(Suppl 2):S56-S67.
23 Racusen LC, Colvin RB, Solez K, et al. Antibody-mediated rejection criteria—an addition to the Banff 97 classification of renal allograft rejection[J].Am J Transplant,2003,3(6):708-714.
24 Haririan A,Kiangkitiwan B,Kukuruga D,et al.The impact of C4d pattern and donor-specific antibody on graft survival in recipients requiring indication renal allograft biopsy[J].Am J Transplant,2009,9(12):2758-2767.
25 Feucht HE, Schneeberger H, Hillebrand G, et al. Capillary deposition of C4d complement fragment and early renal loss[J].Kidney Int,1993,43(6):1333-1338.
26 Terasaki PI,Ozama M.Predicting kidney graft failure by HLA antibodies:a prospective trial[J].Am J Transplant,2004,4(3):438-443.
27 Mannon RB,Matas AJ,Grande J,et al.Inflammation in areas of tubular atrophy in kidney allograft biopsies:a potent predictor of allograft failure[J].Am J Transplant,2010,10(9):2066-2073.
28 Gaston RS,Cecka JM,Kasiske BL,et al.Evidence for antibodymediated injury as a major determinant of late kidney allograft failure[J].Transplantation,2010,90(1):68-74.
29 Hamburger J,Crosnier J,Dormont J,et al.Renal transplantation:theory and practice[M].Baltimore:The Williams and Wilkins Co,1972:36.
30 Terasaki PI.Humoral theory of transplantation[J].Am JTransplant,2003,3(6):665-673.
31 Racusen LC,Halloran PF,Solez K.Banff 2003 meeting report:new diagnostic insights and standards[J].Am J Transplant,2004,4(10):1562-1566.
32 Solez K,Colvin RB,Racusen LC,et al.Banff 07 classification of renal allograft pathology:updates and future directions[J].Am J Transplant,2008,8(4):753-760.
33 Loupy A, Suberbielle-Boissel C, Hill GS,et al.Outcome of subclinical antibody-mediated rejection in kidney transplant recipients with preformed donor-specific antibodies[J].Am J Transplant,2009,9(11):2561-2570.
34 Satoskar AA,Pelletier R,Adams P,et al.De novo thrombotic microangiopathy in renal allograft biopsies—role of antibody-mediated rejection[J].Am J Transplant,2010,10(8):1804-1811.
35 Hill GS,Nochy D,Bruneval P,et al.Donor-specific antibodies accelerate arteriosclerosis after kidney transplantation[J].J Am Soc Nephrol,2011,22(5):975-983.
36 Honda H,Horita S,Toki D,et al.Denovo membranous nephropathy and antibody-mediated rejection in transplanted kidney[J].Clin Transplant,2011,25(2):191-200.
37 Einecke G, Sis B, Reeve J, et al. Antibody-mediated microcirculation injury is the major cause of late kidney transplant failure[J].Am JTransplant,2009,9(11):2520-2531.