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2024年3月14日发(作者:wizarding)

第7卷 第2期

2016年3月

器官移植

OrganTransplantation

Vol7 No2

Mar2016

·综述·

供体特异性抗体检测技术的研究进展

匡国杰 综述 石炳毅 肖漓 审校

  【摘要】 抗体介导的排斥反应(AMR)是导致移植肾失功的首要原因,而供者特异性抗体(DSA)是诊

SA检测方法的选择、技术的灵敏度和特异度对AMR的诊断断移植肾体液性排斥反应的必要因素之一。因此,D

和治疗有着重要的指导意义。随着器官移植外科手术水平的提高和新型免疫抑制剂的出现,移植免疫学检测技

术也在不断发展。本文对DSA的免疫学检测方法,特别是应用Luminex单抗原微珠法检测DSA的意义、技术优

势及不足进行综述。

  【关键词】 肾移植;供者特异性抗体;抗体介导的排斥反应;Luminex单抗原微珠法

  【中图分类号】R617,R3924 【文献标志码】A 【文章编号】16747445(2016)02001405

AMR)是导  近年来,研究发现抗体介导的排斥反应(

1]

致移植肾失功的首要原因。Sellarés等

报道,315例肾移

SA抗体,DSA的概念被提出,但并未发现DSA与非在非D

DSA抗体对移植肾的危害程度存在差别。2010年,

7]

Lefaucheur等

发现,HLADSA阳性的移植受者8年移植

14个月,发现移植物丢失56例,其中植受者平均随访3

64%归因于AMR或疑似AMR。根据2013年修正的Banff

2]

诊断标准

,存在供者特异性抗体(DSA)是诊断移植肾

1%,显著低于存在非DSA抗体患者存活率物存活率仅为6

(93%)。越来越多的研究显示,HLADSA诱导移植肾急性

排斥反应,是导致移植肾存活率降低的主要危险因素之

8]

。根据肾移植受者体内DSA产生的时间可将其分为移

体液性排斥反应的必要因素之一。因此,DSA检测方法的

选择、技术的灵敏度和特异度对AMR的诊断和治疗有着重

SA的免疫学检测技术作一要的指导意义。为此,本文对D

综述。

植前预存抗体(preformedantibody)和移植后新生DSA

(denovoDSA,dnDSA)。肾移植受者体内预存抗体和

9]

dnDSA的产生均预示AMR的发生

,可以根据DSA的强

10]

。移植术前DSA的检测还度和类型制定脱敏治疗方案

1 供体特异性抗体的研究进展

在实体器官移植领域,DSA主要包括抗人类白细胞抗

原(HLA)抗体和非HLA抗体,如抗ABO血型抗体、抗

内皮细胞抗原抗体、抗主要组织相容性复合体

类相关链

majorhistocompatibilitycomplexclasselatedchain,MIC)(

A和MICB等。研究证实,抗HLA抗体是引起移植排斥反

应的重要因素,主要包括抗HLAA、B、C、DR、DQ等抗

LA错配,体,其产生的主要原因可能与供、受体之间的H

3]4]

。1968年,Terasaki等

将群体反应输血和妊娠等有关

能有效避免选择与受者不匹配抗原的供体,对于高致敏患

者来说,可以避开体内抗HLA抗体所针对的主要HLA抗

原位点,缩短高致敏移植患者移植等待时间。肾移植术后

nDSA能够及时对移植受者制定个体化诊疗方定期监测d

11]

。大量临床数据均支持肾移植受者术前和术后DSA

1213]

的检测有利于临床的风险评估

因此,目前许多器官移植中心已将监测肾移植受者的

HLADSA浓度作为肾移植供体选择、AMR诊断和临床治

疗的重要指标。新型HLA抗体筛查技术,如Luminex单抗

Luminexsingleantigenbead,LSA)已应用于肾原微珠法(

移植临床实验室,通过与供体HLA抗原分型结果的比对分

析,能够快速确定移植受者血清抗HLA抗体是否为DSA,

14]

并明确该抗体的强度

。从以往对致敏者筛查PRA到目

性抗体(PRA)检测应用于临床,在筛选肾移植患者以及

减少移植术后超急性排斥反应和加速性排斥反应的发生率

[5]

003年,Terasaki提出方面,均起到了良好的指导作用。2

了移植体液排斥反应学说,认为其是导致AMR的主要原

因。自此,人们开始重视抗HLA抗体在超急性、加速性排

6]

斥反应中的作用。2005年,Hourmant等

对1229例肾移

SA,其检测技术的进步为肾移植临床前各移植中心检测D

提供了更详细、更准确和更具参考价值的信息,对肾移植

临床的诊断和治疗具有更强的指导意义。

植术后受者进行了血清抗HLA抗体的筛查,发现68例移

植肾受者(55%)存在HLADSA,140例(113%)存

DOI:103969/jissn16747445201602014

基金项目:国家高技术研究发展计划(863计划)(2012AA021002)

作者单位:100091 北京,解放军第309医院器官移植研究室移植免疫室

mail:shibingyi@medmailcomcn通讯作者:石炳毅,E

第2期 匡国杰等供体特异性抗体检测技术的研究进展

·151·

2 抗人类白细胞抗原抗体的免疫学检测

技术

器官移植外科手术水平的提高和新型免疫抑制剂的出

现,推动着移植免疫学检测技术的不断发展。抗HLA抗体

的免疫学检测技术经历了以活细胞为基础的交叉配型试验,

CDC),流式细胞术交叉配如补体依赖淋巴细胞毒性实验(

FCXM),以HLA抗原蛋白为基础的固相载体吸附检型(

测方法,如酶链免疫吸附试验(ELISA)和应用Luminex

技术平台检测技术的进步。目前,国内外公认LSA是灵敏

SA检测技术。度和特异度更高的D

21 补体依赖淋巴细胞毒性实验

早在20世纪60年代,在器官移植前就已进行CDC交

15]

。据1994年Marrai对多家实验室的叉配型试验的检测

度和较高特异性。研究表明,补体依赖的HLA抗体危害高

TM

于非补体依赖的同种抗体。FlowPRAbeads技术能检测到

补体结合的IgG、IgM抗体和非补体结合的IgA抗体,但不

19]TM

。FlowPRA能区分补体依赖与非补体依赖的抗体

beads与CDC检测方法在原理上有相似之处,都是建立在

活细胞基础上的检测方法,但前者不要求淋巴细胞分离,

TM

检测更快速。FlowPRAbeads实验灵敏度较高,故存在一

20]

定假阳性

23 酶链免疫吸附试验

ELISA作为一种灵敏度更高,耗时更短的检测抗HLA

16]

抗体的方法在20世纪90年中期发展起来

。最初是由

Sangstat公司联合多家移植实验室,联合研制出PRASTAT

检测方法。但此方法只能检测出抗HLA

类抗体,故One

Lambda公司很快推出了筛选HLA

抗体方法。其原

理为将纯化的

HLA

类抗原包被酶链板孔制成ELISA

试剂板,移植受体待测血清与包被有HLA

类抗原的

反应孔内孵育,充分洗板后加入过氧化物酶连接的羊抗人

IgG抗体孵育后,酶标仪读取吸光度值并用软件分析得出

RA的百分比来判断患者致敏状态(PRA结果。通常根据P

<10%,患者无致敏;PRA10%~30%,患者轻度致敏;

PRA>40%,患者高度致敏)。此方法无需分离活细胞,灵

敏度也有所提高。数十年来,移植实验室通常把ELISA技

RA的常规方法,但只检测到血清型分型水平术作为检测P

(例如DR4),特异度不强,导致在肾移植供者筛选时部分

LISA法检测PRA,操作繁合适供者漏选。此外,应用E

琐、耗时,多次洗板容易造成污染,导致假阳性结果的出

现。

neLambda公司的莱姆德目前国内外多应用的为美国O

抗原板(LAT)和Immucor公司的GTI产品试剂盒。其中

莱姆德抗原板HLA

类包被21种HLAA抗原,42种

HLAB抗原,15种HLACw抗原,HLA

类包被18种

HLADR抗原,7种HLADQ抗原和23种HLADP抗原。

GTI试剂盒HLA

类包被24种HLAA抗原,45种HLAB

抗原,15种HLACw抗原,HLA

类包被18种HLADR

抗原和7种HLADQ抗原,没有包被HLADP抗原。两者

反应原理及操作方法基本一致。

24 Luminex单抗原微珠法

241 液相芯片技术 Luminex液相芯片技术是20世纪

90年代中期继人类基因组计划完成后逐渐发展起来的集流

式细胞技术、激光技术、数字信号处理技术及传统化学技

21]

术为一体的新型生物分子检测技术

,其原理是在不同荧

数据进行统计,CDC方法主要有Amos方法、抗人球蛋白

antihumanimmunoglobulin,AHG)法、美国国立卫生研究(

院(NationalInstitutesofHealth,NIH)方法。国内主要应

用淋巴细胞毒性交叉配合实验(lymphocytotoxicitycross

matching,LXM)。过去CDC被认为是抗HLA抗体检测的金

标准,其基本原理为移植受体内血清中预存抗体与供者体

内淋巴细胞表面相应抗原结合后激活补体,引起细胞膜破

损、通透性增加,染料渗入,细胞着色,根据着色的死亡

细胞数目可以计算淋巴细胞毒性的强度。临床将CDC低于

10%作为阴性,大于10%则不宜进行器官移植。这种方法

的主要优势是受体血清中存在的抗体与淋巴细胞结合后,

可激活补体;缺点是其检测不到低浓度抗体,易导致假阴

性结果。而且,非HLA抗体和自身抗体的存在易造成本底

偏高,导致假阳性结果。另外,CDC实验方法要求从供体

外周血中分离T、B细胞亚群,相对耗时。而且,此方法

仅能检测到补体结合的抗体,其检测结果依赖于供体细胞

表面抗原表达水平,与流式细胞交叉配型试验比较,其灵

16]

敏度较低

,不能确定阳性抗体的特异性。由于供体细胞

的储存量有限,该方法不适用于大规模随访移植肾受者的

17]

。抗体检测

22 流式细胞术交叉配型

18]

FCXM法于1993年开始应用于抗HLA抗体的筛查

由于其灵敏度虽高,但特异度不强,重复性较差,很快被

TM

改良的免疫磁珠流式细胞仪方法(FlowPRAbeads)取

TM

lowPRAbeads原理为采用单克隆抗体从EB病毒转代。F

染的细胞株中纯化HLA抗原,并将这些纯化的HLA抗原

包被免疫磁珠(分HLA,随后与受者血

类和

类磁珠)

清共同孵育,使包被有不同HLA抗原的磁珠与受者血清中

相应的抗体结合,再通过结合荧光交联Fab段的羊抗人IgG

二抗,最后应用流式细胞仪分析受者血清中抗HLA抗体的

TM

强度和特异度。FlowPRAbeads技术是一种半自动化的

TM

PRA检测系统,它在LABScan100流式细胞分析仪及相关

光编码的聚苯乙烯微球上进行抗原抗体、酶底物、配体

受体的结合反应及核酸杂交反应,通过红、绿两束激光

(红光检测微球种类,绿光检测微球荧光强度)分别检测

微球编码和报告荧光来达到定量和定性的目的。它具有通

22]

量大、灵活性好、灵敏度高、动力学范围广等优点

。液

分析软件的辅助下检测PRA的种类及百分含量,减少了人

为主观判断错误,提高结果的准确度,同时有较高的灵敏

态芯片技术的发明,使得分子生物学技术取得了里程碑式

·152·

器官移植第7卷

的进展。Luminex公司相继推出了Luminex100、Luminex

200和Flexmap3D液相芯片分析仪。目前为止,Flexmap

3D可以同时对1个样本中的500种不同目的分子进行检

84个不同样本。测,可以一次性检测3

23]

242 LSA方法检测供体特异性抗体 Lachmann等

LA抗体是否为DSA,便于筛能够更精确地判断出阳性抗H

选移植供体,有效地缩短了高致敏患者的等待时间,避免

了供体的浪费,同时为AMR的诊断和治疗提供了有力的技

SA方法能够更好地满足肾移植临床的需术支撑。可见,L

求。

32 灵敏度高

LSA法应用高纯度的单HLA抗原包被微珠,灵敏度较

高。文献报道,LSA灵敏度远远高于以ELISA为代表的检

30]31]

LA抗体水平的技术

。王庆华等

对34例亲测受者抗H

现应用LSA技术术后监测DSA能够预测移植肾慢性排斥反

应。应用LSA法检测DSA已经使抗体筛查技术发生了前所

未有的变化,受到移植领域临床医师的高度重视。当前数

SA法是检测高致敏患者血清中抗体特异性最灵据表明,L

24]

敏的抗原包被检测方法

。目前国内大多数移植实验室采

属活体移植受者进行了两种方法学的比较研究,用Luminex

技术检测抗体阳性18例,其中抗HLA

类抗体阳性14例,

阳性率为412%,抗HLA

类抗体阳性13例,阳性率为

382%;而用ELISA方法检测的抗HLA

类抗体阳性仅

1例,阳性率为29%,抗HLA

类抗体阳性3例,阳性

率为88%,Luminex技术检测肾移植受者抗HLA抗体的

检出阳性率明显高于ELISA方法。研究显示,HLA

类抗

Q抗体是排斥反应中的常见抗体,与移植肾小球体中的D

3233]

病显著相关,是直接影响移植肾预后的危险因素

。抗

用的是Luminex100或Luminex200,检测试剂多采用美国

OneLambda公司提供的LABScreen检测试剂盒和Immucor

公司提供的LifecodesSingleAntigen检测试剂盒,两者均为

美国食品与药品监督管理局(FDA)批准认证的临床检测

试剂盒。

OneLambda公司提供的LABScreen检测试剂盒中的

HLA

类微珠包被了HLAA,B,CW共97种不同抗原

类型,HLA

微珠包被了包含HLADRB1、DQA1/DQB1、

DPA1/DPB1在内的95种不同的重组抗原类型。Immucor公

司提供的LifecodesSingleAntigen检测试剂盒,与One

Lambda公司方法原理近似相同,只是微珠包被抗原数目略

有差异。其中包被HLA

类抗原95种,HLA

类抗原

82种。操作结束应用LuminexXPONENT软件读取数据,

将读取的数据导入相应软件分析结果。

检测DSA的强度以平均荧光强度(meanfluorescence

,MFI)表示,可分为强阳性、中阳性和弱阳性3个intensity

危险度分层,将检出受体的阳性抗体位点与供者的HLA抗

原位点比对,分析受体内是否存在DSA。大多数移植实验

25]

室把HLADSA的MFI的cutoff值>1000判定为阳性

26]

部分中心认为MFI>2000才应该引起临床的重视

,还

7]

FI>6000时与移植肾失功有关

。另外,有研究认为M

HLADQ抗体是提示早期干预治疗和去除免疫危险因素的

一个重要指标。近几年,有研究表明供者特异性HLADP

34]

抗体能介导急、慢性移植物排斥反应

。然而,ELISA法

35]

检测HLADQ/DP抗体时常出现漏检

;而LSA法包被的

LISA法,增加了HLA抗体检出的单抗原微珠位点远多于E

36]

宽度

33 自动化程度高

LSA法是一种半自动化的抗HLA抗体检测系统,它在

Luminex200分析仪及相关分析软件的辅助下检测DSA的

6个样本,而且只需要种类及百分含量,一次能同时检测9

2~3h。该法应用计算机软件自动读取数据和相应软件分

析结果,减少人为主观判断错误,增加了结果准确性。与

LA抗体的ELISA相比,只需更少量的受者以往的检测抗H

血清(5

μ

l),仪器方面采用抽真空洗涤装置,避免了人工

LISA多次洗板而造成的污染,操作简便、易行。操作的E

34 存在的问题

LSA法检测抗HLA抗体作为一种高灵敏度的检测方

法,尽管能够检测到极低浓度的抗体,但同时也容易出现

假阳性结果,也无法区分补体固定的抗体和非补体固定的

抗体。为了解决这一问题,学者们进行了深入的研究,发

现通过激活补体形成膜攻击复合物攻击靶细胞是抗体导致

移植肾损伤的重要途径。C1q是第一补体成分C1的一个亚

37]

基,是补体经典途径激活的始动因素。Loupy等

的研究

Malheiro等

[27]

对462例移植受者术前血清应用LSA法进行

LA抗体的分析,发现只有HLADSA的MFI>3000时了H

才与AMR的发生相关,MFI>4900时具有较高的灵敏度

0857),MFI>11000时具有较高的特异度(0923)。判(

定HLADSA阳性的cutoff值目前还没有统一的界定,可能

28]

与试剂盒、厂家等因素有关

3 Luminex方法检测供体特异性抗体的技术

优势和存在问题

31 精确度高

HLA是一个由一系列紧密连锁的基因座位所组成的具

有高度多态性的复合体。迄今为止,HLA抗原共有

4585种,其中HLA

类抗原3348种,HLA

类抗原

29]

1237种

。以往的ELISA检测抗HLA抗体,仅能检测到

显示,在1016例肾移植受者中,DSA和C1q双阳性的肾

移植受者5年存活率为54%,DSA阴性受者为93%,DSA

阳性C1q阴性受者则为94%。因此,在检测DSA的同时,

联合检测补体C1q,可提高检测阳性率。另外,单抗原包

被的微球还不能覆盖整个人群的HLA等位基因的差异性,

例如像非洲印第安人群分布有大量新奇的等位基因和独特

低分辨率分型(DR4/DR7),目前应用的LSA法能检测到

中分辨率分型(DRB14:01/DRB17:01)。LSA法

第2期 匡国杰等供体特异性抗体检测技术的研究进展

·153·

38]

的HLA单倍型

,因此类似这样的稀有HLA抗体在检测

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4 Luminex单抗原微珠法检测供体特异性

抗体的重要意义

LSA法是目前评估超急性排斥反应灵敏度最高的检测

16]

。既往检测抗HLA抗体的方法中,CDC灵敏度较手段

低,FCXM易出现假阳性,而且两者都需要活淋巴细胞,

ELISA检测抗体的分辨率较低。就灵敏度而言,LSA>

[39]

ELISA/FCXM>CDC。目前还没有确凿的证据证明,

ELISA比FCXM更灵敏。但可以肯定的是,为了增加DSA

检测的特异性,LSA法将逐渐取代ELISA法。然而,值得

注意的是,尽管LSA法提高了DSA检测的灵敏度,但其仍

LA抗体检测的金标准———CDC,CDC阳不能完全取代抗H

性依然是肾移植的禁忌

[39]

SA法检测DSA以确定有否不肾移植术前采用敏感的L

40]

能接受的供者抗原,可以减少术后发生AMR的风险

特别是对于高致敏受者,避开其不能接受抗原的供者,并

及时进行脱敏治疗,增加了这些受者手术机会,减少了术

前等待时间。移植术后监测DSA的产生,判断术后发生移

植物排斥反应类型,有助于临床医师制定相应的诊疗方案,

SA,现阶段的处理方法是进

以免延误病情。移植前发现

行脱敏治疗,通过血浆置换、免疫吸附、静脉输注免疫球

蛋白等治疗方法,把DSA水平降低到可以安全移植的水

平,但其疗效并不理想。有研究报道,蛋白酶体抑制剂硼

替佐米能抑制浆细胞分泌抗体,降低DSA的滴度,促进移

植排斥反应的逆转,提高移植肾的功能

形成为主

[42]

[41]

,但目前尚缺乏

统一、标准、优化的治疗方案,临床应用仍以预防dnDSA

LSA法检测DSA已经获得了移植界的广泛认可,加深

了人们对AMR发生、发展和诊疗的认识。应用LSA筛查

DSA,有其优势所在,同时也存在一些问题,如缺乏国际

标准化操作流程和统一的cutoff值标准。应用不同的生产

厂家生产的试剂盒,试剂盒中抗原吸附个体微珠的量不同,

商业化试剂盒生产批号不同是造成这些问题的主要原因。

cutoff值的标准化有利于多中心之间抗体检测数据的比较,

为临床提供更准确的信息,使医师能够更好地结合临床实

际进行风险分层评估,及时制定相应的个体化诊疗方案。

当然,对于移植术后临床状态的评估,需要综合考虑多种

因素。DSA与补体活化对移植肾长期存活的影响,还需要

进一步研究。对于高致敏患者,应尽量避免选择存在特异

性抗原的供体,以减少移植术后dnDSA和发生早期AMR

的风险。

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(收稿日期:2015-12-20)

(本文编辑:邬加佳 朱佩玲)


本文标签: 抗体 检测 移植 技术 抗原