肝移植免疫学和免疫抑制治疗

一、肝移植免疫学基础

引起移植免疫应答的抗原称为组织相容性抗原，又称移植抗原。根据抗原性的强弱及引起移植排斥反应的强度，组织相容性抗原主要包括主要组织相容性抗原和次要组织相容性抗原二大类，此外还有红细胞血型抗原和组织特异性抗原。主要组织相容性抗原是引起移植排斥反应的主要抗原，在不同的动物中有不同的命名。人的主要组织相容性抗原为人类白细胞抗原，即HLA。编码HLA的基因是位于人类第6对染色体短臂上的主要组织相容性复合体（MHC），由一群多功能的连锁基因组成，其中HLA-A、B、C位点称MHC I类基因，编码HLA I类分子；HLA-DR、DQ、DP称MHC II类基因，编码HLA II类分子。与移植排斥相关的主要是HLA-I类、II类基因编码的HLA-I、II类抗原，这些分子都是糖蛋白。HLA-I类抗原广泛分布于白细胞等所有的有核细胞表面。HLA-II类抗原分布较局限，主要存在于B细胞、单核巨噬细胞系统、上皮细胞及内皮细胞表面。次要组织相容性抗原亦存在于组织细胞表面，可以是组织特异性或性别特异性的，后者如雄性小鼠的H-Y抗原，此抗原主要存在于精子、表皮细胞及脑细胞，在其他细胞上含量较少。次要组织相容性抗原可引起程度不同的、较弱的移植排斥反应，因此除同卵双生子之间的器官移植外，其他HLA相合的器官移植仍有相当比例的排斥及反应发生。

二、移植免疫反应——排斥反应

同种异基因器官移植后，由于供、受者之间的组织相容性抗原不同，它们可以刺激相互的免疫系统，引起宿主抗移植物或移植物抗宿主的排斥反应。

1．针对移植物的细胞免疫机制

（1）经典方式：器官移植后，通过对移植物抗原的特异性识别，受者CD4+Th细胞（尤其是Thl）被激活，释放IL-2、IFN等多种炎性细胞因子。一方面通过聚集和激活巨噬细胞产生迟发型超敏反应（Delayed type hypersensitivity，DTH），另一方面通过激活CD8+CTL产生细胞毒作用。

（2）旁路方式：主要通过CD4+Th的细胞毒作用和嗜酸性粒细胞（Eos）的攻击效应实现。其中Eos的作用较为特殊，通过分泌嗜酸性粒细胞阳离子蛋白（ECP）、主要碱基蛋白（MAP）和活性氧自由基等发挥对移植物的杀伤作用。

2．针对移植物的体液免疫机制　除细胞免疫外，体液免疫也参与排斥反应。如超急性排斥反应是由于受者体内存在针对供者抗原的预致敏抗体；加速性排斥反应机制虽尚未完全阐明，但极可能由受者体内循环抗体引起；另外，在移植物急性排斥反应的发生机制中，组织相容性抗原特异性的活化CD4+Th细胞可辅助B细胞分化为浆母细胞，后者分泌针对异体组织抗原的特异性抗体。抗体可通过调理作用、免疫黏附、抗体依赖性细胞介导的细胞毒作用（ADCC）和补体介导的细胞毒作用（CDC）等途径对移植物造成损伤。大约40%出现急性排斥反应的受者体内存在抗供者抗体。慢性排斥反应的发生也与受者体内产生针对供者HLA分子的低滴度抗体有关。

3．非特异性免疫机制　除上述特异性细胞免疫应答因素外，非特异性自然杀伤细胞（NK细胞）也参与排斥反应。NK细胞表达杀伤细胞活化受体（KAR）与杀伤细胞抑制受体（KIR）。正常情况下，NK细胞表面的KIR与细胞表面的MHC I类抗原结合，产生并传递负调节信号，抑制NK细胞的杀伤活性。同种移植时，受者NK细胞的KIR不能识别移植物细胞表面的非己MHC抗原，不能产生杀伤抑制信号，促使排斥反应发生。此外，过客白细胞激活的T细胞可分泌多种细胞因子，引起NK细胞活化，增强其细胞毒作用，参与对移植物的排斥反应。

三、排斥反应的类型

受者对供者组织器官产生的排斥反应称为宿主抗移植物反应（HVGR）。根据移植物与宿主的组织相容程度，以及受者的免疫状态，排斥反应主要表现为3种不同的类型。

1．超急性排斥反应　同种移植超急性排斥反应（HAR）是指移植器官与受者的血管接通后数分钟至1～2d发生的排斥反应，主要由体液免疫所致，其发生与供受者ABO血型不符或受者体内预存抗供者组织抗原的抗体等因素有关。这些预存抗体往往是由于受者曾反复输血、多次妊娠、长期血液透析和再次（多次移植）而形成的，也可能由与组织相容性抗原呈交叉反应的微生物感染所引起。超急性排斥反应一旦发生，尚无有效方法治疗。因此，通过移植前ABO血型检查、交叉淋巴毒试验和群体反应性抗体检测等方法可筛除不合适的器官供者，以预防超急性排斥反应的发生。

2．急性排斥反应　急性排斥反应是同种移植中最常见的一种排斥反应，一般于移植后数天到数月内发生，80%～90%出现于移植后1个月内。细胞免疫应答在急性排斥反应中发挥主要作用。急性排斥反应依据病理形态特点的不同可分为细胞型与血管型两种：理论上细胞型以细胞免疫损害为主，病理特征为明显的炎性细胞浸润，包括淋巴细胞、单核细胞，也时常见中性粒细胞和Eos；血管型排斥反应则是细胞免疫与体液免疫损害共同作用的结果，显著特征为移植物中小血管，尤其是小动脉的血管内膜炎，内皮细胞空泡变性，管壁纤维素样坏死。

3．慢性排斥反应　慢性排斥反应是影响移植物长期存活和导致移植物慢性失功的首要原因，发生于移植后数月或数年，表现为移植器官功能的临行性减退，并有特征性的组织学和影像学变化。主要病理改变为：移植物血管内膜、管壁平滑肌细胞与成纤维细胞明显增生，管壁呈同心圆状明显增厚，典型时出现“洋葱皮样”外观。最终导致管腔部分或完全阻塞，肝实质因而缺血坏死，或呈萎缩及纤维化，逐渐丧失功能。

目前认识到移植物慢性功能减退并不完全归咎于慢性排斥反应。其危险因素可分为免疫（同种抗原依赖性）因素和非免疫（同种抗原非依赖性）因素两类。 免疫因素是由于供、受者组织相容性差异导致的对同种组织相容性抗原的免疫反应，常与HLA不相容、急性排斥反应发生的时间、次数和强度以及免疫抑制程度有关，血管慢性排斥反应是其主要形式；非免疫因素包括供者年龄（过大或过小）、移植物缺血时间过长、移植物功能延迟恢复、高血压、高血脂、糖尿病、巨细胞病毒感染、免疫抑制药毒性等。

四、肝移植常用的免疫抑制药物和方案

（一）免疫抑制的概念

1．总策略　使用足够的药物抑制受者对移植物的免疫反应；在避免免疫排斥的同时，要避免机会感染和新生肿瘤等药物不良反应。

2．诱导治疗　肝移植术后最初数周甚至数月急性排斥反应发病率高，故起始阶段使用大剂量的免疫抑制药物，这称为诱导期。通常用抗T细胞抗体来取代钙调神经蛋白抑制药（CNI）。

3．维持治疗　诱导期过后免疫抑制药逐渐减量，用于长期维持，称为维持期。维持期免疫抑制治疗通常采用“三联治疗”方案。

4．免疫抑制的主要并发症　机会感染增加，某些恶性肿瘤增加。

（二）免疫抑制药的临床应用

1．皮质类固醇

（1）甲泼尼龙（甲基强的松龙，甲强龙，Methylprednisolone）

①药理作用：属于合成的皮质类固醇，具有强力抗炎、免疫抑制及抗过敏作用。由于肝移植患者激素代谢降低，应用低剂量皮质类固醇亦有免疫抑制效果。

②适应证：适用于风湿性疾病、过敏状态、器官移植等。

③用法用量：静脉推注。常规肝移植术中500mg，术后第1天240mg，每日递减40mg，术后第7天停用，开始口服泼尼松。在明确出现急性排斥反应需要冲击治疗时，可300mg/d，连用3d。

④禁忌证：全身性真菌感染。已知对本药成分过敏者。

⑤不良反应：短期有高血糖、情绪改变、水钠潴留、机会性感染增加等；长期有白内障、糖尿病、高血压、骨质疏松、消化道溃疡、生长抑制等。移植后病毒性肝炎复发可能与患者皮质类固醇使用有关。

（2）泼尼松（强的松，Prednisone）

①药理作用：在肝内转化为泼尼松龙发挥药理活性。

②适应证：主要用于过敏与炎性疾病。

③用法用量：肝移植术后第7天接替甲泼尼龙抑制免疫功能，20mg/d，术后1个月开始减量，每2周减2.5mg。肝癌、乙型病毒性肝炎、丙型病毒性肝炎肝移植患者减药速度较快，原发生胆汁性肝硬化、原发性硬化性胆管炎、肝肾联合移植患者减药速度较慢。

④禁用慎用：妊娠、哺乳、儿童、老年患者慎用。严重感染、活动性溃疡、骨质疏松、糖尿病、高血压、精神疾病患者应避免使用。

⑤不良反应：变态反应、库欣综合征、骨质疏松、消化道溃疡、糖耐量减低、精神改变等。

⑥药物相互作用：与非甾体抗炎药合用增加致溃疡作用，增强对乙酰氨基酚的肝毒性。

2．抗代谢药物

（1）霉酚酸酯（骁悉，Mycophenolate Mofetil，MMF）

①药理作用：为霉酚酸（MPA）的衍生物。MPA高效性、选择性、可逆性地抑制次黄嘌呤单核苷酸脱氢酶，对淋巴细胞有高度的选择作用，同时阻止黏附分子和抗体的产生；无肾毒性和神经毒性；用于肾功能不全患者可减少CNI的肾毒性或其他不良反应。有研究显示大剂量（1.5g，2/d）具有抗丙型病毒性肝炎的作用。

②适应证：预防同种肝肾移植患者的排斥反应和难治性排斥反应。

③用法用量：肝移植患者推荐术前4h服用1g，术后0.75g，2/d。中性粒细胞计数＜1.3×109/L时，应停药或减量。胃肠道副作用在减少剂量后多能缓解。

④注意事项：中性粒细胞计数减少或严重肾功能损害应注意控制药量。对MMF或MPA发生变态反应的患者不能使用本药。

⑤不良反应：胃肠道副作用、白细胞减少、贫血、感染等发病率增加，偶见尿酸升高、高血钾。

⑥药物相互作用：与干扰肝肠循环的药物同时使用会降低药效。服用制酸药氢氧化镁（铝）使吸收减少。不能与硫唑嘌呤同时给药。

（2）硫唑嘌呤（Azathioprine）

①药理作用：在体内分解为6-巯基嘌呤，抑制DNA的合成，抑制免疫活性细胞在抗原刺激后的增殖。抑制T淋巴细胞的作用强于抑制B淋巴细胞。无肾毒性和神经毒性，消化道副作用较少。在出现MMF所致难以耐受的胃肠道副作用时，可作为替代药使用。

②适应证：用于同种异体移植时的免疫抑制，也用于自身免疫性疾病。

③用法用量：用于移植，开始2～3mg/（kg·d），分次口服，维持量0.5～mg/（kg·d）。单次给药，最大剂量200mg/d。骨髓抑制与剂量相关，当白细胞低于3×109/L时，应停用或减量。

④禁用慎用：肾功能不全者减量，肝功能损伤者及孕妇禁用。

⑤不良反应：剂量高时有严重骨髓抑制。有肝毒性，可出现转氨酶升高、胆汁淤积等。

⑥药物相互作用：别嘌醇抑制本药代谢，增加本药毒性。

3．T细胞导向的免疫抑制药

★多克隆抗体：包括抗胸腺细胞免疫球蛋白和抗淋巴细胞球蛋白，针对人淋巴细表面不同抗原决定簇的多样抗体。目前仅用于诱导方案或皮质类固醇抵抗性排斥反应。

[作用机制]　与淋巴细胞结合，使之清除或失活。

[注意事项]　建议通过中心静泳输注。开始2剂同时使用皮质类固醇、抗组胺药和解热镇痛药以减轻副作用。注意白细胞和血小板数量，低于正常时考虑减药或停药。预防CMV感染。

[不良反应]　变态反应、血小板减少、淋巴细胞减少、寒战、发热等。

（1）抗胸腺细胞免疫球蛋白（Antithymocyte globulin，ATG）

①药理作用：使T细胞被补体依赖性溶解后从循环中清除，通过调理素机制使残存T细胞衰竭。

②适应证：预防和治疗肾或肝移植后排斥反应。治疗再生障碍性贫血、移植物抗宿主病。

③用法用量：预防肾、肝移植术后排斥反应者1.25～2.5mg/（kg·d），连用1～3周。

④注意事项：严格执行滴速要求。输液期间严密观察患者病情。治疗后继续观察血细胞计数2周。

⑤禁用：对兔蛋白过敏者、急性感染期及接种减毒活疫苗者。

⑥不良反应：寒战、发热、头昏、血压低、心动过速、呕吐和呼吸困难。输液处局部疼痛及末梢血栓性静脉炎。多发生在第一次滴注后。使用本药期间和之后，监测白细胞和血小板计数。

⑦相互作用：本药能诱导产生与其他免疫球蛋白发生反应的抗体，因此禁忌接种减毒活疫苗。

（2）抗淋巴细胞球蛋白（antilymphocyte globulin，ALG）

①药理作用：主要在补体协助下对淋巴细胞产生细胞溶解作用，少部分封闭了抗原识别部位。对骨髓没有毒性。本药分子大，组织液内浓度低，如排斥危象时活化T淋巴细胞局限在移植物周围，则疗效果降低。

②用法用量：对急性排斥反应有效。临临应用的是马ALG和兔ALG两种。肌内注射，马ALG，每次4～20mg/kg，兔ALG，每次0.5～1mg/kg，1/d或隔天1次，14d为1个疗程。静脉滴注，马ALG，每次7～20mg/kg，稀释于50～100ml生理盐水中，4～6h滴完，1/d。

③不良反应：肌内注射可引起局部疼痛、红肿、发热等，可有过敏性休克。静脉滴注可有一过性体温升高、寒战、低血压等。

④注意事项：过敏体质者或有急性感染者慎用。

★单克隆抗体：单克隆抗体是针对某单一抗原决定簇的高特异性单克隆抗本，包括OKT3、巴利昔单抗、达利珠单抗。

（1）OKT3

①药理作用：OKT3是抗成熟T细胞表面CD3的抗体，使T细胞失活。

②用法用量：5mg/d静脉给药，连续10～14d。第1次应用前先使用氢化可的松、苯海拉明和对乙酰氨基酚抗过敏。使用过程中应检测T细胞水平。若T细胞上升则加量。

③不良反应：主要是细胞因子释放综合征（表现为流感样症状）。其他副作用还有增加CMV感染、丙型病毒性肝炎复发机会等。

（2）IL-2R阻断药：巴利昔单抗和达利珠单抗均为嵌合型单克隆抗体，定向拮抗IL-2R a链（CD25抗原）。前者与CD25抗原亲和力比后者更强，但后者诱发细胞因子释放综合征的概率更小，体内有效半衰期更长。

[药理作用]　阻断IL-2介导的T细胞增殖，对静止期的T细胞无效。对于肾功能不全者，可采用IL-2R阻断药联合MMF和皮质类固醇的诱导方案。

[注意事项]　肾功能改善后及时使用CNI以避免可逆性急性排斥反应和耐皮质类固醇急性排斥反应发生。

☆巴利昔单抗（Basiliximab）

①药理作用：一种鼠、人嵌合的单克隆抗体。

②适应证：用于预防肝、肾移植术后急性排斥反应。

③用法用量：移植当天和术后第4天各静脉给予20mg。

④注意事项：仅限于对器官移植术后临行免疫抑制治疗有经验的医师处方。

⑤禁用慎用：对其任何成分过敏者均禁用。妊娠及哺乳期妇女禁用本药。

⑥不良反应：不会增加器官移植患者的基础疾病所导致的不良事件，也不会增加因同时服用免疫抑制药或其他药物所发生的不良事件。

⑦相互作用：无代谢后的药物与药物间的相互作用。人抗鼠抗体的反应罕见。

☆达利珠单抗（Daclizumab）

①药理作用：一种重组人源化IgG1抗TAC抗体，不影响淋巴细胞总数和淋巴细胞表型的变化。

②适应证：预防肝肾移植后急性排斥反应的发生。

③用法用量：术前24h内静脉给予1mg/kg，术后每间隔14天给药0.5mg/kg。共2～5剂。

④注意事项：对其任何成分过敏患者禁用。

⑤不良反应：最常见为胃肠道紊乱。

⑥相互作用：与其他移植药物合用未发现不良反应。

（3）钙调神经蛋白抑制药（CNI）

☆环孢素（Cyclosporine，Cs）：Cs显著改善了肝移植效果，微乳化Cs制剂临一步提高了药物的生物利用度，肾毒性仍然是最主要的副作用。

①药理作用：与其特异细胞间受体蛋白cyclophilin结合，阻止钙调神经蛋白，选择性地抑制活化T淋巴细胞分泌细胞因子IL-2，不抑制抑制性T淋巴细胞，抑制B淋巴细胞活性，对体液免疫有抑制作用。服药后2～4h血药浓度达到峰值。

②适应证：用于预防肝、肾等器官移植所发生的排斥反应。

③用法用量：口服起始剂量5～10mg/（kg·d），分2次。如移植后血肌酐大于正常值1.5倍或少尿，术后48～72h仅用皮质类固醇和MMF，肾功能恢复后再用微乳化Cs。监测血药谷浓度，术后3个月内200～250ng/ml，3个月后100～200ng/ml。剂量视临临疗效、副作用和血药浓度临行调整。

④禁用慎用：使用本药时不宜哺乳。病毒感染者禁用本药。

⑤不良反应：使用本药患者中，约1/3发现有肾毒性，可出现可逆性转氨酶和胆红素升高，尚有高血压（发病率高于FK506）、高血糖、高脂血症、多毛症、高尿酸血症、诱发肿瘤等不良反应。

⑥药物相互作用：与肾毒性药物如氨基糖苷类、两性霉素B等合用时，应严密监测肾功能。酮康唑、红霉素和钙通道阻滞药能提高其血药浓度，苯巴比妥等能降低其血药浓度。不能与FK506同时给药。

☆他克莫司（Tacrolimus,FK506） FK506在肝移植中的应用临一步降低了排斥反应，尤其是慢性排斥反应的发病率。

①药理作用：与胞内蛋白FKBP-12相结合形成复合物，再专一性地结合并抑制钙调神经蛋白，抑制IL-2的转录，最终抑制T细胞的活化及T辅助细胞依赖型B细胞的增生作用。

②适应证：肝肾移植患者的首选免疫抑制药物。

③用法用量：口服，每日剂量分2次给予。如移植后血肌酐水平大于正常值1.5倍或少尿，建议延迟给药。起始剂量0.05～0.1mg/（kg·d）。维持剂量根据对患者排斥和耐受性的临临评估。如产生排斥现象，可增加剂量或加用皮质类固醇、单克隆/多克隆抗体。出现不良反应时，必须降低药量。早期目标谷浓度为10ng/ml左右，术后3个月为8～10ng/ml。“三联治疗”方案中维持期较适合浓度为5ng/ml。若由Cs改用本药，通常在停用Cs 12～24h开始使用本药。注意事项：FK506谷浓度一般不超过10ng/ml。对FK506或其他大环内酯类药物过敏者禁用。

④不良反应：主要有肾毒性、神经毒性、高血糖（发病率高于微乳化Cs）、高血压、消化道症状、视觉异常、高尿酸、感染。

（4）哺乳类雷帕霉素靶分子（mTOR）抑制药

☆西罗莫司（Sirolimus rapamycin，SRL）

①药理作用：结构与FK506相似，也与FKBP结合，但药理作用和副作用完全不同，无神经毒性，也不导致高血压和糖尿病。作用的靶蛋白为mTOR。SRL通过作用于mTOR阻断T淋巴细胞和B淋巴细胞钙依赖性和非钙依赖性信号转导通路。mTOR的突变可使淋巴细胞对SRL产生耐受。SRL有导致肝动脉栓塞的报告，可延迟伤口愈合。有研究显示本药具有抗肝细胞癌作用，机制可能与抑制HIF-la有关。与CNI合用时，建议CNI减量。

②适应证：适用于肝移植术后不能耐受常规免疫抑制药治疗的患者。

③用法用量：首次剂量5mg/d，维持剂量2～3mg/d。无需每天测定血药浓度，首次测定可在服药后4d，第1个月内每周测定1～2次，第2个月每周测定1次。术后近期血药谷浓度维持在10～15ng/ml，3个月后维持在5～10ng/ml。SRL与FK506联合应用时，其血药浓度保持在5～10ng/ml即有降低急性排斥反应发病率的作用，且毒性小。与微乳化Cs合用时，SRL的浓度维持在5～15ng/ml，同时微乳化Cs用量可减少，但浓度应维持在50～150ng/ml。

④注意事项：免疫抑制效果弱于CNI。单用时排斥反应发病率高。

⑤不良反应：治疗剂量尚未发现有明显肾毒性，不良反应呈剂量依赖性，且可逆，主要包括头痛、恶心、腹泻等。实验室检查异常包括高血脂、高血糖以及红细胞、白细胞、血小板减少等。

⑥药物相互作用：与CNI等联合应用有良好的协同作用。

☆Everolimus：Everolimus为免疫抑制药，与SRL类似，通过结合FKBP-12而抑制mTOR。

（三）肝移植常用的免疫抑制方案及选择原则

免疫抑制治疗的目标：预防急性细胞排斥反应；避免药物毒性，减少药物副作用；提高长期生存率。

1．MMF+FK506+皮质类固醇方案　手术当日于术中静脉给予甲泼尼龙500mg，不用FK506。术后第1天FK506 0.05mg/（kg·d），分2次，经胃管、营养管给药，以后根据浓度调整用量；甲泼尼龙逐渐减量，至术后第7天改为泼尼松20mg口服；MMF1.5～2g/d，分2次（建议长期使用）。服药后24～48h开始测定FK506浓度，记录当日清晨血药浓度，结合肝肾功能、血常规和并存感染情况，调整当晚和次日清晨用药剂量。如用药1h内发生呕吐，应再次给药，不能在下次加倍给药。

2．MMF＋微乳化Cs＋皮质类固醇方案　手术当日于术中静脉给予甲泼尼龙500mg，不用微乳化Cs。术后第1天微乳化Cs 5～10mg/（kg·d），分2次，经胃管、营养管给药，以后根据浓度调整用量（甲泼尼龙、MMF用法同上）。服药后24～48h开始测定Cs的C0 （服药前）浓度和C2（服药后2h）浓度，记录当日6AM和8AM血药浓度，同上调整当晚和次日清晨用药剂量。

3．皮质类固醇撤退方案　常规肝移植术中静脉给予甲泼尼龙500mg，术后第1天240mg，每日递减40mg，术后第7天换为口服泼尼松20mg/d，清晨1次水服用，术后1个月泼尼松开始减量，一般每2周减2.5mg。肝癌、丙型病毒性肝炎肝移植患者减药快，原发性胆汁性肝硬化、肝肾联合移植患者减药慢。使用甲泼尼龙时需静脉推注奥美拉唑制酸，服用泼尼松时口服胃黏膜保护药。