HLA在腎臟移植配型中的應(yīng)用研究
發(fā)布時間:2018-03-13 04:19
本文選題:腎移植 切入點:HLA配型 出處:《南方醫(yī)科大學(xué)》2014年博士論文 論文類型:學(xué)位論文
【摘要】:人類白細(xì)胞抗原(HLA)是人體主要組織相容性基因(MHC),介導(dǎo)實體器官移植中的超急性、加速性、急性和慢性排斥反應(yīng),是器官移植免疫反應(yīng)中的首要角色。HLA配型的應(yīng)用使得腎移植后超急性和加速性嚴(yán)重排斥反應(yīng)罕見發(fā)生,急性排斥已經(jīng)成為影響腎移植后人/腎近期和遠(yuǎn)期生存率的最重要因素。2001年美國聯(lián)邦立法將HLA配型列入器官移植技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),2006年中國衛(wèi)生部將HLA配型列入器官移植管理法規(guī)。 腎移植進(jìn)行供受者HLA配型的必要性無容置疑,其目的就是測定供體與受體HLA相容性程度,力求使排斥反應(yīng)減小到最低程度。同時,移植受者由于接觸過同種HLA抗原而產(chǎn)生的抗-HLA抗體,必須通過PRA檢測來反映受者體內(nèi)抗-HLA抗體體液免疫狀態(tài),從而準(zhǔn)確預(yù)測腎移植后超急性和加速等嚴(yán)重排斥反應(yīng)的發(fā)生和排斥反應(yīng)的強(qiáng)度,有效改善腎移植近期效果和遠(yuǎn)期效果。而目前國內(nèi)外公認(rèn)腎臟移植配型許可的標(biāo)準(zhǔn)為:供受者淋巴毒交叉配型陰性、通過PRA檢測確認(rèn)受者不存在不可接受的供者HLA基因、進(jìn)行供腎與受者HLA相合(MM)程度的評估。其中,供受者淋巴細(xì)胞毒交叉配型為陽性或受者存在針對供者HLA的特異性抗體時,被視為腎臟移植的禁忌指標(biāo),但是供受者HLA相合程度的未見具體的標(biāo)準(zhǔn)。 盡管近年來對MICA、KIR、調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(Treg)等與腎移植的相關(guān)研究十分熱烈,但都遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足于動搖HLA在獲得最佳腎移植效果中無可替代的地位。主要體現(xiàn)在如下幾方面: 1.HLA作為人體免疫系統(tǒng)的核心,是人類的免疫應(yīng)答基因,同時也是遺傳標(biāo)記物,研究證實某些HLA基因與終末期腎臟病(ESRD)的存在易感關(guān)聯(lián),這種易感關(guān)聯(lián)具有種族和地域差異。同時,ESRD患者的家族聚集性,也提示了存在相關(guān)的易感基因的可能。研究兩者間的易感關(guān)聯(lián),有助于闡明ESRD的發(fā)病機(jī)制,而且HLA作為一種疾病發(fā)生的遺傳標(biāo)志可用于ESRD的易感預(yù)測、鑒別診斷、病因分類、治療及預(yù)后分析。 2.HLA生物學(xué)功能體現(xiàn)在抗原識別、處理和遞呈、約束免疫細(xì)胞之間的相互作用、參與T細(xì)胞活化通路的多個環(huán)節(jié)、特異性免疫調(diào)節(jié)、免疫應(yīng)答(激活、抑制),將外來抗原(供者)提呈給相應(yīng)T細(xì)胞受體,從而激發(fā)免疫細(xì)胞克隆、增殖和分化,導(dǎo)致移植排斥反應(yīng)的發(fā)生最終導(dǎo)致移植物失功。研究發(fā)現(xiàn),供受者HLA相合程度越高,則腎移植受者術(shù)后出現(xiàn)PRA陽性機(jī)會越低、移植物排斥反應(yīng)幾率越少、移植物有功能存活時間越長、移植后所需排斥藥物的血藥濃度水平越低。因而HLA相合率已經(jīng)成為臨床醫(yī)師決定移植供受者的重要因素。 3.移植受體內(nèi)存在HLA抗體(PRA)對臨床腎移植有重要的影響。PRA作為一種IgG類型的體液免疫性抗體,能特異性地針對供者的HLA抗原,這種HLA抗體能夠直接殺傷移植腎細(xì)胞,是引起超急性排斥、加速性排斥反應(yīng)、急性排斥反應(yīng)和慢性排斥反應(yīng)和最終導(dǎo)致移植物失功的元兇。 但是,HLA與ESRD的發(fā)生、發(fā)展的相關(guān)性以及在腎移植中應(yīng)用中仍存在許多問題有待解決。例如:(1)HLA與ESRD的易感關(guān)聯(lián),確切機(jī)制至今未明;HLA本身在腎移植中的作用,包括HLA與移植物失功的易感關(guān)聯(lián)有待進(jìn)一步研究。(2)已知HLA相合率對移植物長期生存有決定性的作用,而HLA相合率對移植近期效果的影響的研究較少。另外,供腎的匱乏與追求供腎的HLA高度相合之間存在矛盾,如何在兩者間取得平衡,使得在盡量縮短受者移植輪候時間的同時,獲得理想的HLA相合分?jǐn)?shù)的移植有待研究。(3)PRA陽性受者存在不可接受的HLA基因必然導(dǎo)致其獲得移植機(jī)會減少,等待時間相應(yīng)增加,為使臨床醫(yī)師預(yù)先了解致敏受者與任何供者交叉配型陽性的可能性、為選擇移植腎來源提供數(shù)據(jù)支持,建立一種能反映PRA陽性患者與供者不相容的的真實幾率的校正PRA(CPRA)方法的需求,顯得非常迫切。 第一章中國南方ESRD患者HLA易感關(guān)聯(lián)研究 目的 (1)對中國南方ESRD患者中HLA的表達(dá)進(jìn)行分析,探討HLA與ESRD的易感風(fēng)險。 (2)對腎移植術(shù)后5年內(nèi)移植腎失功與HLA多態(tài)性進(jìn)行相關(guān)性研究,探討HLA在移植腎失功中的臨床應(yīng)用價值。 材料與方法 (1)收集2000年1月-2013年6月在南方醫(yī)科大學(xué)南方醫(yī)院、中國人民解放軍第458醫(yī)院等16家移植中心登記等候腎臟移植的ESRD患者,年齡、性別不限。通過病歷復(fù)習(xí)選擇HLA基因分型資料完整的ESRD患者4670例。健康對照組為2686例南方漢族對照來自廣州市中心血站和深圳市中心血站的健康獻(xiàn)血者。 (2)采集2000年1月~2009年2月腎移植手術(shù)病例且持續(xù)隨訪5年以上的受者896例(年齡、性別不限、HLA基因分型資料完整),其中術(shù)后移植腎5年內(nèi)失功即血肌酐升至707μmol/L以上行透析治療的的受者50例,列為移植腎失功組;術(shù)后5年腎功能仍然正常,血肌酐150μmol/L的受者701例,列為對照組。 留取EDTA抗凝血3ml,采用PCR-SSP分型方法進(jìn)行HLA-A、B、DR基因分型。HLA基因的表現(xiàn)型頻率PF=n/N,基因頻率GF=1-(1-n/N)1/2,采用卡方檢驗對病例組與對照組的HLA-A、B、DRB1基因頻率逐一進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析(當(dāng)某一位點表現(xiàn)為兩個相同的基因,即純合子時,計作一個)。必要時采用Yates檢驗方法與Fisher確切概率法計算確切P值。多重比較采用Bonferroni方法校正檢驗水準(zhǔn)α值,Pc值≤0.05具有統(tǒng)計學(xué)意義,同時按Woolf公式計算相對危險度(RR)的比值比(OR)及95%的可信區(qū)間(CI),均數(shù)比較用兩樣本t檢驗,率的比較用卡方檢驗,均為雙側(cè)檢驗,檢驗水準(zhǔn)a=0.05。 結(jié)果 4670例ESRD患者中,男性3068人,女性1602人,男:女=2.04:1,平均年齡(43.74±13.50)歲。原發(fā)病按比例由多到少依次為:慢性腎小球腎炎尿毒癥76.08%糖尿腎病5.96%其他原因5.91%病因不詳5.01%多囊腎并尿毒癥3.13%高血壓腎病2.16%雙腎多發(fā)性結(jié)石1.24%紅斑狼瘡性腎病0.54%。比較HLA基因在ESRD組和健康對照組間的分布,經(jīng)Pc校正之后兩組間HLA-A1、A3、A11、A24、A30、A31、A32、B7、B8、B38、B44、B46、B52、 B56、B57、B60、B61、B62、B67、B71、B75、DR1、DR4、DR7、DR8、DR12、 DR13、DR14和DR16頻率的差異有統(tǒng)計學(xué)意義(Pc0.05)。0OR1的有HLA-A1、A3、A30、A31、A32、B7、B8、B44, B52、B57、B61、B62、B67、B71、DR1、DR7和DR13,OR1的有A11、A24、B38、B46、B56、B60、B75、DR4、DR12和DR14。 比較移植腎失功組與對照組HLA多態(tài)性分布的差異,失功組HLA-DR17的頻率顯著高于對照組(PF=0.372VS0.120, Pc=0.00, OR=4.50)。 結(jié)論 研究顯示,HLA-A11、A24、B38、B46、B56、B60、B75、DR4、DR12和DR14基因可能為中國南方漢族ESRD的易感基因;HLA-A1、A3、A30、A31、 A32、HLA-B7、B8、B44、B52、B57、B61、B62、B67、B71、DR1、DR7和DR13基因可能為中國南方漢族ESRD的抵抗基因;HLA-DR17本身可能就是導(dǎo)致移植腎5年內(nèi)失功的高危因素。HLA多態(tài)性可能是導(dǎo)致移植效果差異的原因之一,但是HLA的表達(dá)及其多態(tài)性在因各類腎臟疾病導(dǎo)致最終并發(fā)ESRD進(jìn)程中的免疫遺傳易感性及相關(guān)危險性作用機(jī)制,仍未明確,有待進(jìn)一步研究。 第二章腎移植供受者HLA相合分析及其對腎移植效果的影響 目的 對腎移植供受者HLA相合分?jǐn)?shù)進(jìn)行分析,探討供受者HLA-A、B、DRDQ相合率對腎移植后3年效果的影響。 材料與方法 收集2006年1月~2011年12月期間在南方醫(yī)科大學(xué)南方醫(yī)院和中國人民解放軍第四五八醫(yī)院完成初次尸體腎移植的受者資料428例,受者需符合供受者HLA基因分型資料完整、受者術(shù)前PRA陰性、術(shù)后持續(xù)隨訪37個月。采集術(shù)后發(fā)生急性排斥(AR)以及3年內(nèi)受者有功能生存的情況。參照美國器官共享聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)(UNOS)的策略,計算供受者間HLA-A、B、DRDQ四個座位的相合率,同一座位的基因有1個相同記為1分,2個基因相同記為2分,無相同基因記為0分,四個座位分?jǐn)?shù)相加即為HLA相合率。按照供受者HLA相合率分?jǐn)?shù),即0、1、2、3、4、5、6、7、8分,共分為9組,并以供受者HLA相合率0~8分為節(jié)點,分為0-8分組合組。對供受者之間HLA、B、DRDQ的相合分?jǐn)?shù)進(jìn)行,并分析HLA相合分?jǐn)?shù)與移植后3年內(nèi)移植腎AR、受者有功能生存的相關(guān)性。采用SPSS13.0統(tǒng)計軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析,組間均數(shù)比較用兩樣本t檢驗,率的比較用卡方檢驗,必要時采用Yates檢驗方法與Fisher確切概率法計算確切P值,均為雙側(cè)檢驗,檢驗水準(zhǔn)α=0.05。 結(jié)果 428例接受初次腎移植受者的平均年齡為(41.81±11.32)歲,HLA-A、B、DR、DQ的4個位點8個基因相合分?jǐn)?shù)的平均值為(3.01±1.48)分,其中HLA-A、B、 DR, DQ位點相合分?jǐn)?shù)的平均值分別(0.87±0.63)分、(0.59±0.58)分、(0.69±0.62)分和(0.85±-0.06)分,相合分?jǐn)?shù)由高到低依次為A位點DQ位點DR位點B位點。HLA-A、B、DR、DQ單個位點的相合分?jǐn)?shù)為0分的比例,由高到低的順序依次為B位點DR位點A位點DQ位點,1分相合的百分比為DQ位點A位點DR位點B位點,2分相合的百分比為A位點DQ位DR位點B位點。HLA相合率0-8分組中比例最多的是3分組,占總對數(shù)的28.7%,其次是2分組和4分組,占23.1%和18.2%,相合數(shù)為8分僅為2對,占0.5%,HLA相合率的分布呈2-4分組較多,0分及7-8分少的趨勢。428例腎移植受者術(shù)后AR率為17.76%,HLA相合分?jǐn)?shù)0~8分組中AR率最高為0分組(33.33%),AR率從高到低排列依次為0分2分1分7分3分6分5分4分8分,分別0-9分組間的AR率的差異進(jìn)行比較,其中HLA相合2分組與4分組之間AR率的差異存在統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.03),其余組間比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P0.05)。以供受者HLA相合分?jǐn)?shù)0-8分為節(jié)點劃分為8對0-8分的組合組,其中相合分?jǐn)?shù)3分的組合組的AR率均30%,其中0-1分組合組AR率最高,為34.04%;相合分?jǐn)?shù)13分的組合組,AR率均10%。分別對8對組合組之間的AR率進(jìn)行比較,0-1分組合組與2-8分組合組、0-2分組合組與3-8分組合組、0-3分組合組與4-8分組合組、0~4分組合組與5~8分組合組、0-5分組合組與6-8分組合組、0-6分組合組與7-8分組合組以及0-7分組合組與8分組之間AR率的差異均具有統(tǒng)計學(xué)意義(P0.05),并以HLA相合率0~2分與3-8分組合組之間差異性最大(x2=26.40);0分組與1-8分組合組之間AR率的差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P0.05)。428例腎移植受者移植1年人/腎存活率為95.33%,2年人/腎存活率為92.76%,3年人/腎存活率為91.12%。0-8分組按1年人/腎存活率從高到低排列,依次為HLA相合率8分=7分=6分4分1分3分5分2分0分組,3年人/腎存活率從高到低排列依次為8分=7分4分6分5分3分1分2分0分組。 結(jié)論 由于HLA存在的高度多態(tài)性,導(dǎo)致供受者之間腎移植受者獲得HLA-A、B、DRDQ全相合供者的幾率極低。本研究真實地反應(yīng)了由移植醫(yī)師選擇腎移植供受者的HLA相合分?jǐn)?shù)為(3.01±1.48)分。研究證實,HLA相合率對初次移植腎的近期效果具有顯著影響,供受者間HLA相合率越高,術(shù)后發(fā)生排異反應(yīng)等幾率越低,尤其當(dāng)HLA相合分?jǐn)?shù)≥3分時,移植后AR率降低明顯。研究提示,為了獲得良好的腎移植近期效果,同時提高移植腎的長期存活率,初次腎移植受者應(yīng)盡量選擇供受者HLA相合率≥3分的供者,盡量避免選擇供受者相合分?jǐn)?shù)0-1分的供者。 第三章采用校正PRA方法分析HLA抗體陽性受者獲得腎臟移植的幾率 目的 建立一種分析PRA陽性患者與供者不相容幾率的校正PRA(CPRA)方法,采用校正PRA(CPRA)方法分析臨床腎移植中受者獲得移植物的幾率。 方法 收集2000年1月~2012年12月間在南方醫(yī)科大學(xué)南方醫(yī)院及中國人民解放軍第四五八醫(yī)院進(jìn)行移植、且HLA基因分型資料完整供者共2004例;收集2008年1月~2012年12月間在南方醫(yī)科大學(xué)南方醫(yī)院及中國人民解放軍第四五八醫(yī)院等候腎移植的PRA陽性(PRA強(qiáng)度為峰值)的受者202例。采用PCR-SSP方法對2004例供者進(jìn)行HLA-A、B、DR分型并建立供者HLA數(shù)據(jù)庫,應(yīng)用Arlequin軟件3.11計算單個HLA-A、B、DR基因以及A-B、A-DR、B-DR和A-B-DR單倍型出現(xiàn)的頻率,以此為基礎(chǔ)建立了CPRA-Java計算軟件,將PRA特異性結(jié)果作為不同接受的HLA基因,并在CPRA計算軟件中輸入各種基因組合時,即可獲得一個CPRA的百分?jǐn)?shù),以代表不可接受HLA基因在該供者群體中所占的期望值百分比。采用ELISA方法對202例PRA陽性受者的血清進(jìn)行HLA抗體確定實驗,分析PRA強(qiáng)度(%)和HLA抗體特異性,將202例PRA特異性抗體作為不可接受的HLA基因,計算相應(yīng)的CPRA值。按照PRA致敏程度,分別比較低度致敏(PRA0-10%)、中度致敏(PRA10~30%)和高度致敏(PRA30%)與該致敏程度CPRA的平均強(qiáng)度的差異;比較PRA低、中、高致敏組中CPRA值(0-10%、10-30%和30%)的分布情況,對PRA強(qiáng)度和CPRA值的均值進(jìn)行一致性比較。CPRA值與PRA強(qiáng)度均值的比較采用獨立樣本t檢驗。CPRA值與PRA強(qiáng)度一致率的計算使用kappa參數(shù)。數(shù)據(jù)處理采用SPSS13.0軟件,均為雙側(cè)檢驗,檢驗水準(zhǔn)α=0.05。 結(jié)果 分析2004例供者的HLA-A、B、DR表達(dá)情況,將202例PRA陽性受者的HLA抗體特異性結(jié)果,輸入CPRA-Java軟件,獲得含全部不可接受基因的供者期望值頻數(shù),即獲得相應(yīng)的CPRA值。202例PRA陽性受者平均強(qiáng)度為(23.12±17.96)%, CPRA均值為(46.07±23.30)%。低度致敏者(PRA0-10%)占受者的30.69%(62/202),PRA平均強(qiáng)度為(6.87%±2.41)%,組中CPRA均值為(21.63±11.75)%,PRA平均強(qiáng)度與CPRA均值之間存在顯著的統(tǒng)計學(xué)差異(P0.05);中度致敏者(10-30%)占受者的45.049%(91/202),平均強(qiáng)度為(20.15±5.17)%,組中CPRA均值為(50.56±16.86)%,PRA平均強(qiáng)度與CPRA均值之間存在顯著的統(tǒng)計學(xué)差異(P0.05);高度致敏者(30%)占受者的24.26%,平均強(qiáng)度為(49.20±15.17)%,組中CPRA均值為(68.64±15.35)%,PRA平均強(qiáng)度與CPRA均值之間無顯著的統(tǒng)計學(xué)差異(P0.05)。分別比較三種致敏程度中CPRA均值的差異,其中低度致敏組與中、高度致敏組的差異均存在統(tǒng)計學(xué)差異(P0.05),中度致敏組和高度致敏組之間CPRA均值的差異則不存在統(tǒng)計學(xué)差異(P0.05)。分析PRA低、中、高致敏組中CPRA值(0-10%、10~30%和30%)分布的差異:低、中、高度致敏組PRA強(qiáng)度與CPRA值的一致率分別為19.36%、10.99%和100%,PRA強(qiáng)度與CPRA值的一致程度存在顯著的統(tǒng)計學(xué)差異(Kappa=0.09, P0.05)。 結(jié)論 本研究建立的CPRA方法,是通過分析供者HLA頻率建立數(shù)據(jù)庫計算PRA陽性受者不可接受的HLA基因組合在該供者群體中所占的百分比,即CPRA值。研究證明,應(yīng)用PRA檢測HLA抗體呈低度致敏時受者實際獲得移植的幾率可能比PRA強(qiáng)度反映的低;而PRA30%時CPRA均30%,證實PRA30%為腎移植的高危因素。因此,高PRA受者選擇供腎更需慎重,必須進(jìn)行準(zhǔn)確可靠的PRA特異性檢測,避開既往曾出現(xiàn)過的全部不可接受HLA基因。傳統(tǒng)的PRA強(qiáng)度分析反映了腎移植受者自身的致敏程度,代表了交叉配型時與供者不相容的HLA基因,準(zhǔn)確可靠的PRA特異性檢測其不可接受的HLA基因極為重要;在此基礎(chǔ)上,應(yīng)用CPRA方法則可以如實反映受者獲得移植的幾率,為臨床醫(yī)師預(yù)測受者等待時間、選擇移植方式提供依據(jù)。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】:南方醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號】:R699.2
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號:1604781
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