肾移植排斥反应个性化诊疗的前沿进展

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本文概述了在精准医学指导下，国内外肾移植领域在排斥反应早期筛查、无创诊断、病理精确分型及精准治疗方面的主要研究进展。

肾移植排斥反应个性化诊疗的前沿进展
作者：陈彦旭，王长希
作者单位：中山大学附属第一医院器官移植中心
来源：《实用器官移植电子杂志》2024年7月第12卷第4期
DOI：10.3969/j.issn.2095-5332.2024.04.016

　　肾移植作为终末期肾病的常见治疗手段，能够有效提升患者生存率和生活质量。然而，尽管移植肾1年存活率已达95%左右，10年存活率却仅为60%，多种免疫因素介导的排斥反应是导致移植肾远期失功的重要原因。缺乏对排斥反应早期发现、鉴别诊断的方案和精准有效治疗手段仍然是长期管理的主要挑战。这些挑战均需要更加精准的技术手段。
　　近年来，精准医学概念的提出与实践，推动了众多医学科学家们认识多种疾病发生进展，建立早期筛查与精确诊断，个性化治疗方案。精准医学的概念为肾移植领域也带来了更多潜力。利用大样本的疾病队列信息、生物样本库数据，通过多组学分析、分子影像、分子病理和大数据分析的手段，将有助于我们在生物标记物动态监测，分子病理诊断以及个性化治疗方案的制定等多方面提供更多循证医学证据。这些研究进展将在肾移植术后排斥反应的早期筛查与无创诊断，病理精确分型以及排斥靶向精准治疗等各个方面提供更多支持。在精准医学理念的指导下，当前已经取得了相当多的研究成果，本综述将就肾移植排斥反应领域取得的主要研究进展进行梳理总结。

1　生物标记物无创检测
　　生物标志物是精准医学的基石，其目标是将分子数据与传统临床信息结合起来，以实现从评估个体疾病风险、诊断和评估疾病活动性到预测治疗反应或副作用。当前肾移植排斥监测的临床实践中，通常使用传统的标志物包括尿量、血肌酐/估算的肾小球滤过率（eGFR），其他标志物包括尿β2-微球蛋白、N-乙酰-β-葡萄糖苷酶（NAG）和L-FABP等。
1.1　新生DSA的监测：
　　新生供体特异性抗体（dnDSA）的出现是排斥反应的监测焦点，近年多项回顾性研究均表明了它与移植物功能下降和存活率减少密切相关，并推荐在发现dnDSA时进行协议活检，并在阳性结果下强化免疫抑制治
疗和强调患者依从性。同时，对于活检阴性患者，考虑采用非侵入性的血液检测跟进。
　　然而最近一项多中心的研究表明，高达50%病理诊断的患者的新生DSA呈假阴性，说明DSA在抗体介导性排斥反应（ABMR）诊断上敏感性相对较低，也再次引起大家对于非人类白细胞抗原（HLA）抗体的关注。系列研究陆续报道了包括MICA在内的更多可能引起排斥反应的非HLA抗体，研究人员在此基础上也陆续开发了多种用于检测非HLA抗体
的方法，肾移植中非HLA抗体的检测通常采用基于细胞的交叉配对试验和固相分析。细胞交叉配对试验使用主动脉内皮细胞等作为靶细胞，检测血清中的抗内皮细胞抗体，而固相分析如Luminex和酶联免疫吸附试验（ELISA）则用于检测血清中特定的非HLA抗体如AT1R和MICA。基因组广泛分析和蛋白质微阵列也被描述用于鉴定目标抗原，这有助于更全面地了解非HLA抗体的特异性和多样性。
1.2　分子标记物液体活检：
　　在诊断生物标志物的研究中，主要集中在非侵入性血液或尿液中单一分子的检测，用于诊断排斥反应的发生。然而这些生物标志物的诊断性能存在很大的异质性，部分原因是这些研究中纳入的人数较少以及研究人群的表型不同，另一个主要缺点是难以标准化样品，尤其是尿液。
　　在众多的研究中，基于血液转录组测序分析筛选的生物标志物而建立的急性排斥反应诊断模型，Salomon DR团队开发的TruGraf方法和Sarwal MM团队开发的kSORT检测模型呈现出良好的诊断效果，目前正在完成多中心的外部验证，并进一步向商业化发展。
　　针对尿液无创检测，Nolan等通过Q-Score分析223个尿液样本，发现其尤其适用于血清肌酐水平不高但通过活检检测到排斥的患者。Banas等研究发现，尿液代谢产物组合可作为非侵入性检测急性移植物排斥的生物标志物。这些发现为利用微阵列分析了解ABMR并为治疗干预提供潜在靶标提供了有价值的见解，强调了个体化评估的重要性。
　　蛋白组的筛选也得到了许多值得关注的指标，尤其在尿液的无创诊断上展现出较好的潜力。Heidari等通过随机森林算法鉴定了EGF、COL6A和NID-1组成的蛋白质面板，用于早期识别接受肾移植的36例患者中的抗体介导的排斥。Sigdel等利用iTRAQ基于蛋白质的发现和靶向ELISA验证来鉴定了69种尿液蛋白在急性排斥和稳定移植物之间的丰度上有显著差异。
　　非编码RNA对功能基因的表达调控和在移植过程中的免疫反应存在重要作用，这些分子可能被视为排斥反应的风险预测、诊断和治疗潜在靶点。Pineda等的研究通过RNA测序鉴定了102个基因（包括63个编码基因和39个非编码基因），能够将抗体介导的排斥反应、T细胞介导的排斥反应和稳定状态明确区分，其中SIGLEC17P和与之相关的9个编码基因仅在ABMR样本中特异表达。
　　非侵入性预测生物标志物的研究有望克服目前传统组织活检在排斥反应诊断中的局限性。得益于多组学技术的发展，相关研究涵盖了包括蛋白质、代谢物、长链非编码RNA（lncRNA）和mRNA等多种标志物类型。
1.3　供体来源游离DNA检测（ddcfDNA）：
　　供体源游离DNA（dd-cfDNA）在肾移植中作为诊断和预后生物标志物备受关注。通过高度多态的单核苷酸多态性，dd-cfDNA通过二代测序技术进行定量，无需对供体进行基因分型。
　　目前有两种商业化的dd-cfDNA检测方法：AlloSure和Prospera。这些方法通过血浆中循环cfDNA的比例反映移植物内部DNA从受体循环中释放的相对量。Trifecta研究表明，通过同时测量dd-cfDNA比例和循环dd-cfDNA的绝对数量，可以提高对临床急性排斥反应的诊断性能。
　　ddcfDN的检测在全球范围内并不普遍，主要还是因为成本相对较高，检测报告周期也较长，为48～72h，使其在决策支持方面不如进行监测活检。尽管存在一些局限性，dd-cfDNA仍然被视为潜力巨大的无创诊断标志物，并在近年受到持续关注。

2　分子病理学进展
　　病理学在肾移植排斥反应诊断中扮演着关键角色，准确的病理诊断能够确定排斥反应的类型和程度并指导治疗决策。然而传统病理学存在局限性，一方面由于取材组织的局限有时缺乏特异性，另一方面存在一定的主观偏移且无法提供足够的分子水平信息，导致诊断的准确性不稳定。因此，自2001年的Banff会议起，分子病理的研究首次应用于移植活检。
　　2013年Banff联盟首次将C4d等内皮细胞相关的转录本纳入诊断分类，为预测移植物丧失提供了新的视角。在2015年和2017年的Banff会议上，提出了与主要诊断表型（TCMR、ABMR、感染和急性肾损伤）相关的一致性基因列表。2019年Banff分子诊断工作组建立了一个人体器官移植基因面板（B-HOT），进一步推动了多中心合作的临床研究和标准化分析的开源数据库的发展。
　　近年来的大量研究逐渐从关注单一基因转向多个转录本构建的分子分类器，这些分类器不仅能够区分具有和没有抗体介导排斥形态的活检，还能预测DSA介导的组织损伤和移植物丧失。大多数已发表的关于活检组织分子检测的研究都使用微阵列技术，其中最受到认可的商业化检测方案是来自One Lambda开发的Molecular Microscope MMDx系统。多中心研究已采用了MMDx检测，且这些非随机研究揭示了Banff评分量化的组织学病变与分子诊断结论之间的强烈关联性。
　　Benjamin Adam十余年前的研究首次提出了一种能够对FFPE活检组织进行强大而全面的分子检测的新技术，提供了分析存档样本的优势。近年基于B-HOT这个包含770个基因的面板，NanoString nCounter分析系统对FFPE活检分析的初步结果已经完成。

3　肾移植排斥反应的精准治疗
　　在临床实践中，TCMR患者通常首选脉冲大剂量糖皮质激素治疗，而严重或对糖皮质激素耐药的情况采用淋巴细胞耗竭抗体，如兔抗胸腺球蛋白（rATG）。
　　对于ABMR，目前尚无被广泛接受和基于证据的治疗方法，但大多数中心采用脉冲糖皮质激素、静脉免疫球蛋白（IVIG）或血浆置换等方式进行治疗。
　　虽然TCMR通常对糖皮质激素或短期内的淋巴细胞耗竭有良好反应，但TCMR的发作会对移植物的长期存活产生负面影响。
　　急性ABMR的短期结果有所改善，但长期结果仍然不佳。慢性ABMR通常不对当前治疗产生反应，并且目前缺乏有效的循证治疗，是慢性移植物失败的主要原因，因此排斥反应的药物治疗的发展主要集中在ABMR。随着靶向药物的研发与相继问世，个体化治疗策略也逐渐走进临床实践。根据机制类型的不同主要分为以下四类。
3.1　靶向清除功能性免疫细胞：
　　靶向消耗淋巴细胞的药物主要包括阿伦单抗（Alemtuzumab），利妥昔单抗（Rituximab），硼替佐米（Bortezomib）和达雷木单抗等。
　　阿伦单抗是一种以CD52为靶标的单克隆抗体，可导致T和B淋巴细胞，单核细胞和NK细胞耗竭。
　　利妥昔单抗则以CD20为靶标，在治疗抗体介导的肾移植排斥症状中通过多种机制清除B淋巴细胞。
　　硼替佐米作为蛋白酶体抑制剂通过抑制蛋白酶体的功能清除浆细胞，在肾移植中被证明是有效的治疗抗体介导的排斥症状的药物。
　　近年广受关注的达雷木单抗通过靶向CD38而清除浆细胞，在ABMR的治疗中具有潜在疗效。另一种CD38特异性单抗是菲泽妥单抗（felzartamab），虽然目前尚无菲泽妥单抗在ABMR中的数据，但一项Ⅱ期试验的研究计划已发布（NCT05021484）。除此之外，还有依伦昔单抗（Isatuximab），虽然尚未作为ABMR治疗进行评估，但最近已用于肾移植的脱敏试验（NCT04294459）。
3.2　靶向免疫细胞活化信号：
　　非细胞耗竭性靶点主要阻断适应性免疫细胞的激活但并不导致细胞的裂解，目前正在进行研究的包括贝利木单抗（belimumab）、贝拉西普（Belatacept）和伊斯卡利木单抗（iscalimab）。
　　贝利木单抗是一种抗B淋巴细胞刺激因子（BlyS或BAFF）的人源化单克隆抗体，影响B淋巴细胞的存活和激活并向浆细胞分化。初步试验（NCT01536379）表明，贝利木单抗在28例肾移植患者中是安全的，且在肾移植排斥症状的治疗中可能具有潜在效果，尽管对于临床终点的分析仍然受到样本量的限制。
　　贝拉西普是一种选择性靶向CD28-CD80/CD86通路的免疫抑制药物，是目前唯一被批准用于肾移植受者的共刺激阻断疗法。
　　另一种伊斯卡利木单抗是靶向CD40单克隆抗体，通过阻止CD40与其配体CD154结合，影响T细胞与B细胞的激活。
3.3　靶向排斥效应机制的关键分子：
　　IL-6是炎症中的关键细胞因子，IL-6定向治疗是一种新型的肾移植排斥症状治疗方法。目前已批准两种药物：托珠单抗（Tocilizumab）和克拉扎珠单抗（Clazakizumab）。
　　托珠单抗是一种重组的、针对可溶性和膜结合IL-6受体的单克隆抗体。其机制是通过阻止IL-6受体来抑制IL-6的效应，初步研究表明，托珠单抗对慢性ABMR可能具有潜在疗效，但仍需更多研究确认。
　　克拉扎珠单抗是一种人源化的单克隆抗体，具有与IL-6结合的高亲和力。其机制是结合IL-6细胞因子，阻止其与IL-6受体的结合，从而抑制IL-6的效应。初步研究表明，克拉扎珠单抗对晚期、活动性的ABMR有潜在的治疗作用，但仍需要进行更大规模的随机对照试验来验证其疗效。
　　Imlifidase是人类病原体链球菌的IgG降解酶（IdeS），其作用机制通过两步骤切割IgG来去除IgG。尽管imlifidase具有短期效果，因为完整的IgG在一周到两个月内恢复，但它在肾移植患者中作为脱敏药物和ABMR治疗中可能具有潜在效果。
3.4　靶向补体系统的治疗方案：
　　补体抑制是治疗急性和慢性ABMR的有效手段。C1酯酶抑制剂通过结合其反应位点使C1酯酶失活，从而抑制典型途径的激活。已上市的Berinert和Cinryze在ABMR比较研究中显示与高剂量IVIG结合可显著改善晚期激活的ABMR患者的肾功能。
　　依库珠单抗（Eculizumab）是一种靶向C5的单克隆抗体，通过抑制C5切割为C5a和C5b，防止C5b-C9膜攻击复合物形成，已注册用于多种疾病。一项前瞻性小规模RCT提示依库珠单抗对预致敏受体发生急性ABMR的预防有潜在作用。

4　总结
　　过去的半个世纪里，肾移植科学的进展得益于对移植排斥反应中免疫机制的深入了解。在精准医学时代，研究者通过结合临床信息、生物样本及先进的分子生物学技术，深化了对排斥反应细胞和分子特征的认识，并识别出具有预测和诊断价值的分子标志物。本文概述了在精准医学指导下，国内外肾移植领域在排斥反应早期筛查、无创诊断、病理精确分型及精准治疗方面的主要研究进展，研究焦点逐渐向分子层面和精准医学的转换，为更有效管理肾移植受者提供了新的希望。

参考文献　略

本文仅供学习参考，完整准确内容请查阅原始文献：陈彦旭,王长希.肾移植排斥反应个性化诊疗的前沿进展 [J/CD].实用器官移植电子杂志,2024,12(4):354-357.
https://syqgyz.magtechjournal.com/CN/10.3969/j.issn.2095-5332.2024.04.016

【链接】

抗体介导排斥反应的精准诊疗
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移植肾慢性活动性抗体介导排斥反应的研究进展
http://yizhiwang.org.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=89896

非HLA抗体相关肾移植排斥反应的研究进展
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《肾脏移植排斥反应临床诊疗指南（2023版）》41条推荐意见概览
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《儿童肾脏移植排斥反应的预防与治疗临床诊疗指南（2023版）》24条推荐意见概览
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