肾移植超急性排斥反应的病理学机制及其临床对策
关键词： 移植物排斥 超急性 肾移植
摘 要 目的：探讨移植肾超急性排斥(HAR)的病机制及其临床对策。方法：回顾性分析64例HAR患者。将切除的移植肾标本行形态学及荧光抗体染色观察；并对HAR的临床表现、结果及再次手术情况等进行了。结果：(1)HAR的病理学改变：早期肾间质小血管及肾小球毛细血管内大量红细胞淤滞为主要改变，可发现淤滞的红细胞呈串珠状贴附在血管壁上；(2)临床治疗结果：21例术中立即切除移植肾，42例分别于术后第1～20天切肾，仅1例经对症处理后，移植肾逐渐萎缩未予摘除。15例HAR患者经严格配型、血浆置换及抗淋巴细胞免疫球蛋白(ATG)治疗，在短期内行再次移植，10例获得成功。11例HAR患者，6个月～2年后再行二次移植，仅4例获得成功。结论：(1)据病理学机制推测：红细胞可能参加超急性排斥反应；(2)HAR发生的影响因素：反复输血，多次妊娠，再次移植，服用过人参、西洋参、中药及各种营养剂；(3)HAR的临床分型：可分为Ⅰ型(即刻HAR)，Ⅱ型(延迟HAR)，Ⅲ型(亚HAR)；(4)发生HAR后以近期内(1～17 d)再次移植的效果优于传统的6个月～2年后；(5)对策：强调对高敏人群做PRA配型或随机淋巴细胞毒性试验。HAR后再次移植以短期内成功率高。
关键词：移植物排斥，超急性 肾移植
移植肾超急性排斥(hyperacute rejection,HAR)系一种反应最急剧、后果最严重的排斥反应。国内多位学者报道其发生率约为1％～5％［1～3］。由于HAR一旦发生，只能切除移植肾，给医患带来很大的痛苦，因此人们对HAR进行了一系列研究。如探索先后移植同一供体的两个肾脏来治疗HAR［4］，或利用肾移植受者已存在的动-静脉瘘试验供肾的动脉供血及静脉回流，来观察是否出现HAR，以决定是否放弃肾移植［5］。最近几年来，人们采用术前检测群体反应性抗体(PRA)来筛除高敏患者，并探索应用良好的HLA配型来改善高敏患者的移植效果，但疗效尚不尽如人意［6］。一组报道显示12例PRA为36%～76％的患者经用特异性单克隆抗体HLAⅠ，Ⅱ类抗体分型盘进行HLA配型后，术后7例发生急性排斥反应，1例摘除移植肾［7］。总结目前对HAR的研究情况，可以发现有关HAR发生机制及临床治疗方面的研究较少。为进一步探讨肾移植HAR的病理学发生机制及其临床对策，作者对我院自1978年6月至1998年2月同种异体肾移植1524/1 604例次中发生的HAR 64例(发生率为4.20%)作了回顾性分析。现报告如下。
1 材料和方法
1.1 一般资料 本组64例中，男39例，女25例，年龄22～64岁，平均38.8岁。原发病：61例为慢性肾炎、尿毒症，2例为药物性肾病、尿毒症，1例为双肾结石、尿毒症。HAR发生后有26例患者行再次移植，2例行第3次移植。移植前均行透析治疗，血透56例，腹透8例。术前40例接受过输血400～3200 ml。25例女性均已婚，并有妊娠史。配型情况：ABO血型相同52例，O供A者5例，O供B者1例，5例血型错配，1例术前未配型。淋巴细胞毒性试验：4例大于10%，其余均在10％以下，其中4例淋巴细胞毒性试验曾多次出现阳性。本组病例均未行混合淋巴细胞培养(MLC)、群体反应抗体(PRA)及血管内皮细胞抗体(VEC)检测。少数患者行组织相容性抗原(HLA)配型，但未据此选择供肾。供肾情况：热缺血时间10 min以内59例，10 min以上5例，灌注液为HCA液，总灌注量小于750 ml，仅1例灌注欠满意，同一供肾的另侧供肾受者肾功能恢复均良好，只有2对接受同一供肾的受者同时发生HAR，考虑可能与ABO血型错配有关。
1.2 临床表现 术中立即发生HAR者29例，其主要表现为：肾色泽由鲜红出现紫纹，进而呈暗红，乃至呈紫褐色并失去光泽；移植肾由饱胀感变为柔软，体积缩小；肾脏搏动消失；肾动脉搏动有力，而肾静脉塌陷；泌尿停止；少数出现寒颤、高热。上述情况一般都在移植肾恢复血流后10～45 min发生。发生在术后的35例主要表现为：尿量突然锐减甚至无尿；15例出现明显的肉眼血尿并逐渐无尿；12例移植肾区剧烈疼痛；12例出现高热、寒战，血压升高。有2例患者再次移植后出现加速性排斥反应。
1.3 标本制备 将切除的移植肾标本分别从皮质、髓质及血管取材。穿刺活检标本体积约1.0～1.2 cm3，所有的标本分成两部分：(1) 石蜡切片，苏木精-伊红(HE)、三色、磷肟酸-苏木疏染色，用光镜进行组织形态学观察；(2)移植肾穿刺标本在恒低温下切片，厚约4～6 μm，用羊抗人IgG，IgM，IgA及C3做荧光抗体染色，用日本Olympus显微镜观察。
2 结 果
2.1 排斥反应的组织学观察 早期主要改变为肾间质小血管及肾小球毛细血管内大量红细胞淤滞，致使肾小球极度肿胀，并充满整个鲍氏腔内，而中性粒细胞可有可无。淤滞的红细胞聚集成簇，形成纤维蛋白红细胞性血栓而阻塞毛细血管腔；同时还发现淤滞的红细胞呈串珠状贴附在血管壁上，并呈现密集分布的现象。随着排斥反应的进展，中性粒细胞在肾小球毛细血管腔内聚集，有32例移植肾可见毛细血管腔内微血栓形成，以血管丛的柄与入球小动脉处更为显见，并由此引起多个肾小球缺血性梗死，梗死灶相互融合。间质的改变主要为高度水肿，严重者出现间质出血。磷肟酸-苏木疏染色，血管壁纤维素样坏死，血管内微血栓均呈蓝色阳性反应。免疫荧光电镜观察，38例标本IgG，IgM呈阳性反应，表现为线状或颗粒状沉积在肾小球基底膜及血管上。32例标本可见C3沿肾小球毛细血管壁呈弥漫性线状分布。
2.2 治疗结果 21例术中立即切除移植肾，42例分别于术后第1～20天切肾。仅1例经对症处理后，症状得到控制，移植肾逐渐萎缩而未予摘除。术中均见移植肾体积明显增大，呈紫色，且由于肾实质较脆，往往在切除过程中有破裂。病理检查均证实为HAR。患者术后均及时停用免疫抑制剂并恢复透析治疗，2例患者因此而死亡。15例HAR患者经严格配型、血浆置换及抗淋巴细胞免疫球蛋白(ATG)治疗，在短期内(1～17 d内)行再次移植，10例(66.67%)获得成功。11例HAR患者在第一次移植失败后，6个月～2年后再行二次移植，仅4例获得成功(36.36%)。表明首次肾移植失败原因为HAR，而发生HAR后以近期内再次移植的效果优于传统的6个月～2年后。
3 讨 论
3.1 HAR病理学发生机制探讨 有关HAR的经典的病理改变是早期肾小球和肾小管周围毛细血管内有大量中性粒细胞聚积，后期则见毛细血管壁及小血管壁纤维素样坏死，以及纤维蛋白和血小板沉积形成血栓。但本组表现为早期肾小球呈极度肿胀，毛细血管腔内充满红细胞，聚集成簇或沿血管壁呈串珠状排列。免疫荧光电镜观察，38例标本IgG，IgM呈阳性反应，表现为线状或颗粒状沉积在肾小球基底膜及血管上。32例标本可见C3沿肾小球毛细血管壁呈弥漫性线状分布。关于红细胞贴附血管壁的作用机制，作者初步提出：受者血流中的红细胞表面具有C3b受体，与沉积在肾小球基底膜下的免疫复合物中的C3b配体结合，两者相互作用即在组织学上表现出红细胞呈串珠状排列在血管壁上。早在1981年Siegel等［8］提出了红细胞免疫系统的新概念。目前研究证实人的红细胞膜上存在着C3b受体，它具有识别、吸附、储存各种抗原，增强T淋巴细胞免疫反应，促进吞噬细胞销毁抗原，粘附、降解、清除循环免疫复合物等多种免疫功能。在器官移植免疫排斥反应中，供者异体抗原进入血循环首先被红细胞识别浓缩，引起红细胞免疫反应，红细胞可将异体抗原浓缩后递交给T淋巴细胞和吞噬细胞，增强这些免疫细胞的免疫排斥反应。在免疫排斥反应中，红细胞免疫反应强度是与供者器官抗原性强弱呈正相关的。据我们的研究结果，作者推测：红细胞可能参加了HAR。由于红细胞与T淋巴细胞和吞噬细胞的双重作用，才加速了HAR损伤进程［9］。
3.2 发生HAR的影响因素 目前认为HAR是由于受者预致敏所形成，即受者体内已有抗供者的移植物抗体存在［10,11］。本组64例HAR多数有其诱因：(1)移植前40例患者接受过输血；(2) 25例女性患者均有妊娠史；(3)26例再次移植，2例3次移植；(4)服用人参、西洋参、中药及各种营养剂,如蜂王浆、红桃K等。经过进一步统计，作者发现64例HAR患者大约21例患者有半年内服用人参、西洋参史，12例患者有半年内服用中药史，6例患者有明确的服用各种营养剂史，总体达39例，占60.94％。
3.3 HAR的临床分型探讨 经典的学说认为，HAR是移植物在血液循环恢复后几分钟或数小时、也可在24～48 h内发生的不可逆性体液排斥反应。较常见的是手术台上。另外一种即是Kahan称为的延迟HAR，不在血供开放后即刻发生，而出现在移植后24～48 h 。据回顾分析的64例HAR的临床表现，作者提出将HAR分为Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ型，其中Ⅱ型又分为两个亚型。Ⅰ型HAR：即刻HAR，一般都在移植肾恢复血流后10～45 min发生。Ⅱ型HAR：延迟HAR，不在血供开放后即刻发生，多数发生在移植术后24 h之内。Ⅱ甲亚型HAR：患者可出现移植肾区剧烈疼痛，并伴有高热、寒战，血压升高或下降及大量血性渗出。迫使移植医生再进入手术室将移植肾摘除。并在术中可见移植肾肿胀明显，呈暗黑色，移植肾周围可见大量血性渗出，大量血块。部分可见移植肾破裂，血压下降。有趣的是将移植肾摘除后，其血性渗出即刻消失。Ⅱ乙亚型HAR：患者表现为尿量突然锐减甚至无尿；可出现明显的肉眼血尿并逐渐无尿；但无移植肾区剧烈疼痛；无高热、寒战、血压升高等。彩色多普勒超声检查常提示移植肾血管栓塞，无血流，或移植肾萎缩。有2例患者再次移植后出现不可逆性“加速性”排斥反应，作者将这种临床表现归为Ⅲ型HAR。
3.4 HAR反应的临床对策
3.4.1 临床预防 除术前行ABO和HLA配型外，应常规行淋巴细胞毒性试验，此试验可检测出受者体内预存抗体，从而使绝大多数患者避免发生HAR。通过行PRA检测和随机淋巴细胞毒性试验(CDC)，可预测肾移植受者体内HLA抗体水平及致敏状态。我院自1998年2月起采用术前检测PRA来筛除高敏患者，至今近250例次肾移植均未发生HAR。但如何使PRA阳性的高敏患者肾移植获得成功是今后面临的重大课题。最近人们探索应用良好的HLA配型来改善高敏患者的移植效果，虽然疗效目前尚不尽如人意，却是一条值得重视的途径。
3.4.2 再次移植的时机及成功的机制 HAR治疗迄今仍无良策，一旦发生应尽早切除移植肾。近年我们对15例HAR患者采取近期再次移植，10例成功，效果满意，改变了已往认为HAR不宜再次移植，若要再次移植，需在切肾半年后进行的观点，而且近期移植的成功率明显高于等待半年至2年的患者。至于有关HAR后近期内再次移植获成功的可能机制，作者提出两个假说：(1)抗体中和假说。移植肾作为免疫的靶器官，在发生HAR后大量机体预存抗体被中和，在一定的时间内造成机体内预存抗体减少或封闭，出现可能的免疫屏蔽状态，或休眠状态，从而使得再次移植获得成功。而HAR后近期内再次移植还是发生HAR，作者认为是由于患者机体内预存抗体非常多，而被移植肾中和的预存抗体可能只占一小部分，因此造成再次移植的失败。至于HAR后等待半年至2年的患者再次移植的成功率低于近期内再次移植，可能系前一次HAR造成机体内预存抗体减少或封闭而呈免疫屏蔽状态或休眠状态，经过一定的时间预存抗体重新被激活。(2)供受者的HLAⅠ，Ⅱ类抗体高敏状态逃避学说。从移植免疫学角度考虑，选择HLA配型理想的供受者是提高长期存活率的关键。应用良好的HLA配型来改善PRA阳性的高敏患者的移植效果的探索也获得了一定的进展。肖露露等［12］为探讨PRA对肾移植的独立影响，对9例移植受者术后PRA及其与HAR和预后进行关联调查，发现术后PRA明显升高，接受供肾HLA配合≤3个抗原的受者升值均＞34％，8/9例发生HAR和移植肾无功能，2/9例死于排斥反应；接受供肾HLA配合5个的1例受者PRA升值15％，无排斥反应，说明HLA配合差的移植和输血均可导致高PRA，但前者PRA高幅＞34％。研究提示，PRA作为HLA体液免疫性抗体诱导移植物HAR，术后PRA检测有助于早期识别严重的排斥反应。HAR后近期内再次移植的成功是因为供受者避开了HLAⅠ，Ⅱ类高敏抗体，从而逃逸了免疫系统的致敏诱导的严重的排斥反应。上述两个学说，还需要在今后的临床工作和研究中得到进一步的验证。
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