Трансплантационный иммунитет
I. Антигены HLA и типирование тканей. Новейшие достижения в области трансплантологии позволяют все шире использовать трансплантацию органов и тканей для лечения разных заболеваний. В последнее время наряду с трансплантацией костного мозга, почки, печени и сердца стали применять трансплантацию тонкой кишки, доли и сегментов печени, легкого, костей, поджелудочной железы и клеток панкреатических островков, а также других органов и тканей. Для трансплантации используются как трупные, так и полученные от живых доноров органы и ткани. Чаще донорами служат родственники реципиента. После трансплантации в организме реципиента развивается иммунный ответ на многочисленные антигены трансплантата. Исключение составляют случаи, когда донор и реципиент — однояйцовые близнецы. Наиболее изученные антигены человека, с которым связан иммунный ответ на трансплантат, — это антигены HLA (иногда их называют трансплантационными антигенами).
А. Главный комплекс гистосовместимости человека был открыт в 1952 г. при изучении антигенов лейкоцитов. Антигены HLA представляют собой гликопротеиды, находящиеся на поверхности клеток и кодируемые группой тесно сцепленных генов 6-й хромосомы. Выделяют 2 класса антигенов HLA. К классу I относятся антигены A, B и C, а к классу II — антигены DR, DP и DQ. Антигены класса I присутствуют на поверхности всех ядросодержащих клеток и тромбоцитов, антигены класса II — на поверхности B-лимфоцитов, активированных T-лимфоцитов, моноцитов, макрофагов и дендритных клеток. Гены HLA обозначаются так же, как антигены HLA, но название гена пишется курсивом, а антигена — обычным шрифтом. Названия генов и антигенов HLA состоят из одной или нескольких букв и цифр, например A3, B45, DR15, DQ4. Буква обозначает ген, а цифра аллель этого гена, при этом цифровые обозначения присваиваются по мере открытия новых аллелей. Гены HLA обладают высоким полиморфизмом. Серологическими методами (см. гл. 17, п. II.А.1) определено более 100 антигенов HLA (см. табл. 17.1). С помощью молекулярно-генетических методов ежегодно открываются новые аллели генов HLA. Антигены HLA играют важнейшую роль в регуляции иммунного ответа на чужеродные антигены и сами являются сильными антигенами.
Б. Механизмы трансплантационного иммунитета. Иммунный ответ на трансплантат обусловлен в первую очередь распознаванием антигенов HLA донора лимфоцитами реципиента. Это вызывает активацию T-хелперов, которые, в свою очередь, стимулируют пролиферацию B-лимфоцитов и цитотоксических T-лимфоцитов. Антитела к чужеродным антигенам HLA могут присутствовать в сыворотке реципиента и до трансплантации. Их выявление свидетельствует о предшествующей иммунизации антигенами HLA. Она возможна при переливании цельной крови и во время беременности. Выявление в сыворотке реципиента антител к антигенам HLA донора свидетельствует о высоком риске сверхострого отторжения трансплантата. Оно обусловлено образованием комплексов, состоящих из антигенов трансплантата и антител реципиента, которые активируют свертывание крови и приводят к тромбозу сосудов трансплантата. Поскольку отторжение трансплантата вызывают чужеродные антигены HLA, лучший способ его профилактики — подбор донора, совместимого с реципиентом по антигенам HLA. Если реципиент уже иммунизирован антигенами HLA, донор должен быть полностью совместим с реципиентом.
В. Подбор донора. Подобрать донора, полностью совместимого с реципиентом по антигенам HLA, очень сложно, поскольку число комбинаций, составленных более чем из 100 антигенов этого семейства, чрезвычайно велико. Вероятность найти полностью совместимого донора составляет от 1:1000 до 1:1 000 000 в зависимости от распространенности того или иного антигена HLA. Вероятность подбора полностью совместимого донора среди родных братьев и сестер составляет 1:4, так как гены HLA наследуются по законам Менделя.
Г. Гены HLA наследуются кодоминантно и передаются потомству двумя блоками — по одному от каждого родителя (см. рис. 17.1). Такой блок носит название гаплотипа HLA. Частота рекомбинаций внутри гаплотипа HLA составляет около 1%, в материнской хромосоме она несколько выше. Ребенок наследует по два аллеля каждого гена HLA: один из материнского гаплотипа, другой — из отцовского. Если удается выявить лишь одну аллельную форму какого-либо антигена HLA, это означает, что носитель гомозиготен по данному аллелю или в типирующем наборе нет сыворотки для определения другой аллельной формы антигена. Совокупность антигенов HLA, представленных на поверхности клеток, составляет фенотип HLA, например A1, A24, B35, B44, Cw4, Cw5, DR6, DR7, DQ1, DQ2. По фенотипу HLA нельзя судить о составе гаплотипов. Гаплотип HLA можно установить лишь при анализе наследования генов HLA в семье. Так, приведенный выше фенотип может быть составлен следующими гаплотипами: A1, B35, Cw4, DR6, DQ1 и A24, B44, Cw5, DR7, DQ2. Если отцовские гаплотипы HLA обозначить буквами a и b, а материнские — c и d, у потомства возможны 4 комбинации гаплотипов (см. рис. 17.2). При этом вероятность совпадения и вероятность полного несовпадения генотипов HLA детей и родителей составляет 25%, а вероятность совпадения одного из гаплотипов — 50%. Типирование антигенов HLA у родственников реципиента проводят для подбора донора, совместимого с реципиентом по одному или обоим гаплотипам. Обычно, если не произошла рекомбинация, родители совместимы с детьми по одному из гаплотипов. Если гаплотипы HLA двух родственников совпадают хотя бы по нескольким антигенам HLA классов I и II, с высокой вероятностью можно предположить, что остальные гены, входящие в гаплотипы HLA этих родственников, также идентичны. При совместимости донора и реципиента по антигенам HLA отторжение трансплантата можно предотвратить с помощью минимальной иммуносупрессивной терапии, необходимой для подавления иммунного ответа на слабые антигены гистосовместимости, не относящиеся к антигенам HLA. Типирование трупного материала по антигенам HLA проводят для подбора органов и тканей, совместимых по 3 антигенам: HLA-A, HLA-B и HLA-DR. Очевидно, что совпадение по этим антигенам не указывает на идентичность гаплотипов донора и реципиента, а лишь свидетельствует об идентичности аллелей данных генов. Найти донора, полностью совместимого с реципиентом по антигенам HLA, среди людей, не являющихся его родственниками, почти невозможно, поэтому доноров чаще подбирают среди братьев и сестер реципиента. Медиана времени до отторжения трансплантата при трансплантации от полностью совместимого по антигенам HLA родственника составляет 22,4 года, а при трансплантации трупного органа — 4,6 года. Применение циклоспорина при трансплантации несовместимых по HLA органов и тканей снизило риск раннего отторжения трансплантата, но не повлияло на риск позднего отторжения.