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抗HLA抗体可改善异基因造血干细胞移植患者的预后
中华血液学杂志 2013-10-16 分享

近期有研究表明异基因造血干细胞移植(allo-HSCT)患者体内存在抗供者特异性抗体（donor- specific antibodies，DSA），尤其是抗人类白细胞抗原（human leukocyte antigen，HLA）抗体。HLA是影响造血干细胞移植物植入、造血重建时间延缓和存活最重要因素之一，特别是抗供者特异性HLA 抗体（DSHA）与供受者HLA 错配allo-HSCT 失败密切相关，导致患者生存率显著下降。
抗HLA抗体的产生与输血、妊娠、异基因移植史和感染有关。由于HLA基因的高度多态性，即使HLA-A、B、C、DRB1、DQB1高分辨基因分型全相合的供受者移植，也可因具有共同抗原表位交叉反应而产生抗HLA抗体，以及由于HLA-DPB1 位点错配而产生抗HLA-DP抗体。
因此，抗HLA抗体检测应成为临床HSCT前筛选供者、评价预后的重要指标。抗HLA抗体阳性患者移植前应积极进行降低抗体滴度的预处理治疗，从而提高移植成功率，改善患者预后。我们综述了近年在allo-HSCT领域有关抗HLA抗体的研究进展。
一.抗HLA抗体产生的原因、种类及其检测方法
抗HLA抗体产生可以有多种原因，已有研究明确阐述了抗HLA抗体在输血医学领域的作用，患者体内存在的抗HLA抗体是血小板输注无效的主要原因之一。
另一方面，血制品中存在的抗HLA抗体是输血相关性肺损伤的主要原因。按照不同的分类标准，抗HLA 抗体可有多种类型：HLA-Ⅰ类抗体、HLA-Ⅱ类抗体；IgG、IgM、DSHA、非DSHA（NDSHA）等。
抗HLA抗体在实体器官移植，尤其是肾移植中的作用已十分明确，移植受者体内存在的DSHA参与超急性或急性排斥反应的发生，从而导致移植失败发生。在肾移植中已有研究报道主要组织相容性复合物Ⅰ类相关链A抗体（MICA 抗体）参与排斥反应的病理变化过程。在HSCT 中，非抗HLA抗体，如MICA抗体的具体作用目前还不清楚，但其作用也不能轻易忽视，因为机体中与抗体发生作用的抗原不一定就是HLA抗原。
抗HLA抗体的检测方法大致有以下四种：补体依赖微量淋巴细胞毒实验（CDC）、流式细胞交叉配型技术（Flow-XM）、酶联免疫吸附实验（ELISA）、免疫磁珠液相芯片技术（Luminex）。不同检测方法之间比较见表1。

二.移植前抗HLA抗体阳性对allo-HSCT 的影响
1.非血缘allo-HSCT：
现有很多研究证实无关供者HSCT HLA基因分型的匹配度和分辨水平对临床预后有很大影响。近期美国国家骨髓库（NMDP）的研究数据显示：在无关供者HSCT中，大于50%的供、受者至少存在HLA-A、B、C、DRB1 等1 个位点的错配，而且大约88%的无关供、受者有DP位点的错配。
Spellman 等回顾性研究移植前受者血清中预存DSHA阳性对无关供者HSCT的影响，发现移植前受者血清中DSHA阳性是移植失败的危险因素，DSHA阳性受者移植后更容易发生移植失败：移植失败组患者血清DSHA阳性率（24%）远高于移植成功组患者（1%），两者比较差异具有统计学意义（P＜0.01）。
Ciurea 等发现在无关供者HLA全相合移植中，抗HLA-DP抗体与移植失败相关：抗HLA-DP抗体阳性患者的移植失败发生率为38.0%，高于抗HLA-DP抗体阴性患者（2.7%）（P=0.0014）。因此，可以认为抗HLA抗体应成为移植前患者，尤其是HLA不相合移植患者的常规检查项目，应成为评价筛选临床供者的重要指标。
2.脐血干细胞移植（CBSCT）：
Stavropoulos-Giokas 等认为CBSCT有很多优点，如提高移植的可行性、降低移植物抗宿主病（GVHD）的发生率、免疫重建较好等。但是由于CBSCT HLA 不相合程度较大，其DSHA 的检测则更有意义。
Takanashi 等早期研究认为，除非患者体内存在DSHA，否则NDSHA阳性不应该成为限制CBSCT 的因素：植入成功率在抗体阴性组、NDSHA 阳性组、DSHA 阳性组分别为92.7%、93.6%、58.3% 。Takanashi 等在近期一项研究中，发现抗体阳性组，尤其是DSHA阳性组更容易发生造血重建延迟：抗体阴性组、NDSHA阳性组、DSHA阳性组中性粒细胞重建率分别是83%、73%、32%，血小板重建率分别是72%、60%、33%。
此外，该研究还显示：抗体阴性组、NDSHA阳性组、DSHA 阳性组移植后2 年总生存率分别是43%、29%、15%，移植后2 年无事件生存率为57%、50%、31% 。Cutler 等同样证明在双份CBSCT中，DSHA阳性与移植后患者较低的无进展生存期和总生存期有关。因此，抗HLA抗体阳性是影响患者临床预后的主要因素之一，抗HLA抗体筛查可尽早提示患者的预后情况。
3.单倍体allo-HSCT：
Yoshihara 等前瞻性地利用群体反应性抗体检测单倍体移植前患者血清中的抗体，抗体阳性［平均荧光强度（MFI）＞500）］标本进一步采用Luminex单抗原分析技术鉴定抗体的特异性。
结果发现患者体内抗HLA抗体阳性影响造血重建，DSHA易引起造血重建延迟：DSHA 阳性组患者的粒系重建发生率低于DSHA 阴性组（61.9%对94.4%），血小板植入率也低于阴性组（28.6%对79.6%）。
另外，5 例高滴度DSHA 阳性患者（MFI＞10 000）中有3 例发生移植失败。Ciurea 等同样认为DSHA阳性患者的移植失败风险增加，他们检测存在2 到5 个位点不合的24 例单倍体移植患者移植前血清，结果表明：移植失败发生率在DSHA 阳性组为75%，在阴性组只有5% 。
由此可见，如果供者来源的干细胞表面存在高水平DSHA相应的抗原，则受者移植前必须经过减低抗体滴度的预处理治疗，直至抗体滴度降低到低危水平后再进行HSCT，从而增加移植的成功率，改善患者的预后，提高患者生存率。
因此，在2012 年NMDP 和国际骨髓移植登记组（CIBMT）提供的选择无关错配allo-HSCT或CBSCT指导方针中指出：移植前应常规检测抗HLA抗体。
三.移植后新生抗HLA抗体对allo-HSCT 的影响
新生抗HLA抗体越来越受到人们重视。移植术前未致敏的患者在术后可以出现各种新生抗体如DSHA、NDSHA、供体特异性非抗HLA抗体等。
事实上，有些术后检测到的新生抗体在移植前就存在，只是由于抗体滴度过低而未能检出或未引起重视。灵敏度高的检测方法（如Luminex 技术）可以及时发现这些低滴度的抗体。
Hoshino等认为移植后持续存在的NDSHA可能是微小残留病灶（MRD）的标志。此外，Leffell 等发现移植后在5.7%的患者体内可以检测到新生DSHA，但是其对移植预后的具体影响还有待于进一步研究。
四.移植前抗HLA抗体阳性患者的预处理治疗方案
目前抗HLA抗体阳性患者的预处理治疗方案可大致归纳为以下几类：抑制或清除B细胞或浆细胞，如利妥昔单抗、硼替佐米；清除循坏抗体，如血浆置换、免疫吸附、供者来源的新鲜血小板输注；阻断已生成抗体介导的淋巴毒反应，如静脉注射免疫球蛋白；抑制T/B 细胞作用，如抗胸腺细胞球蛋白（ATG）、抗淋巴细胞抗体。
利妥昔单抗是一种单克隆抗体的嵌合体，其互补决定区域可以特异性地结合CD20。CD20 特异性地表达于前B细胞和成熟B细胞表面，可以起到调节细胞周期和控制B细胞分化的效果。
利妥昔单抗与B淋巴细胞膜上的CD20抗原特异性结合，引起B细胞溶解的免疫反应，清除患者体内的记忆B细胞发挥免疫调节作用，但是其对浆细胞的作用并不明显，因此是否能降低抗体水平还有待于商榷。
硼替佐米作为一种蛋白酶体抑制剂，可有效地抑制有活性的浆细胞，减少抗体的产生，阻止抗体介导的移植物排斥反应，从而用于肾移植，但是它在HSCT中的应用还很少。已有研究证实血浆置换可以清除患者体内的循坏抗体，降低抗体水平；输注表达抗供者特异性HLA抗体相应抗原的新鲜供者血小板，抗原抗体结合，也可以快速的清除患者体内预存HLA-Ⅰ类抗体。由于血小板表面不表达HLA-Ⅱ类抗原，因此，这种方法对HLA-Ⅱ类抗体无作用。
血浆置换和血小板输注这两种方法虽然可以降低抗体水平，但是其作用短暂，只能清除已存在的抗体，对新生的抗体无作用，因此应在移植前数天或数小时进行。静脉注射免疫球蛋白有替代作用和多种免疫调节作用，如补体调节作用、提高抗体清除率等，在HSCT中也有少量应用。
虽然抗体是导致移植失败的主要原因，但T细胞也同样参与其中。T细胞可以启动和维持记忆B细胞反应，从而促进浆细胞增殖并产生抗体。因此抑制T细胞功能可以有效地阻断T细胞依赖的B细胞反应。
ATG有抑制T细胞功能的作用，其含有多种特异性针对HLA-Ⅰ类和HLA-Ⅱ类分子及其配体（CD3、CD4、CD8）的抗体和细胞黏附分子，还含有针对B细胞（CD20）和浆细胞（CD38、CD138）表面分子抗体，因此，ATG多用于GVHD的预防，也可用于HLA错配患者的免疫耐受诱导治疗及高滴度抗体患者的脱敏治疗。
由于病例数较少以及各种治疗方案的联合应用，单独评价一种治疗方法的疗效存在困难，但是各种预处理治疗方案联合应用的疗效已初步得到认可。
五.抗HLA抗体影响HSCT预后的机制
在实体器官移植中已有研究表明抗HLA抗体和相应抗原结合可以引起移植物微血管病变，影响移植物的功能，造成移植物失功。微血管病变主要病理表现为血管增生性损伤或纤维化和血管平滑肌细胞增生。由于血管内皮细胞是血液与组织间的重要屏障，是移植后供、受者细胞间最早接触的场所，且由于其独有的生物学特性，最早被免疫系统识别，是启动移植后同种异体排斥反应的关键。
另一方面，内皮祖细胞主要存在于骨髓中，在病理或生理因素刺激下，可随骨髓动员到外周血参与损伤血管的修复。所以，在造血干细胞移植中探索抗HLA 抗体对血管内皮细胞的损伤机制，从而研究抗体对移植预后的影响。
磷脂酰肌醇激酶3/蛋白激酶B（PI3K/AKT）信号通路和丝裂原活化蛋白激酶/细胞外信号调节激酶（MAPK/ERK）信号通路与细胞代谢、细胞周期调控和血管生成有关，它们参与血管内皮细胞和血管平滑肌细胞的增值、存活和凋亡等改变，可以引起微血管病变。
现已有研究表明，抗HLA-Ⅰ类抗体和血管内皮细胞体外共培养可以激活上述信号通路，引起相应细胞功能改变，这些改变的发生主要受抗体浓度和抗原表达强弱的影响。高滴度抗体和强表达抗原对移植预后有不利影响：抗原抗体结合后可增加内皮细胞细胞膜表面成纤维生长因子受体的表达，激活MAPK/ERK信号通路，磷酸化核糖体S6 蛋白激酶（P90RSK）和转录因子eIF-4E 的结合蛋白（4EBP1），增加蛋白合成，刺激细胞增殖。
低浓度抗体和弱表达抗原在细胞存活中起关键作用：使Src、FA、Kpaxillin 等蛋白磷酸化，激活PI3K/AKT 信号通路，活化的PI3K/AKT可以激活下游的多种信号转导，促进细胞生长，抑制细胞凋亡，如使Bad蛋白磷酸化失活，上调抗凋亡蛋白（如Bcl-2、Bcl-xl）的表达防止细胞凋亡。
Jindra 等认为上述两条信号通路并非完全独立作用，而是相互影响和相互作用。综上所述，抗HLA抗体检测对于allo-HSCT患者预后判断有重要的临床意义，可尽早发现已存在的抗体，防止移植失败的发生。
高灵敏度及操作简便的Luminex 技术可检测抗HLA抗体的特异性，其应成为临床筛选供者的常规检测项目和评价指标。同时移植前后检测抗HLA抗体，可根据抗HLA抗体的特异性和滴度进行相应的预处理，都有助于降低移植失败发生的风险，改善患者预后，提高患者的生存率。

中华血液学杂志2013年9月第34卷第9期