慢性排斥患者移植肾组织中细胞因子的表达
作者：潘晓鸣 薛武军 张战宏 田普训
单位：西安医科大学第一临床医学院肾移植科(西安，710061)
关键词：肾移植；排斥反应；细胞免疫
慢性排斥反应
慢性排斥反应(慢排)移植肾中细胞免疫的确切机制尚不清楚，多数学者一致认为浸润的各种免疫细胞起关键性作用。已证明粘附分子ICAM-1，VCAM-1在介导特异性白细胞粘附到内皮细胞作用的同时，也在白细胞—内皮细胞迁移、侵入方面发挥重要作用；其在正常人类肾脏和实验动物肾脏上均有表达，且已在用抗细胞粘附分子(CAMS)单克隆抗体治疗移植物排斥反应方面取得一定进展，且TNF-α是单核巨噬细胞系来源的细胞因子，在炎症免疫反应中充当重要角色；而IL-2通过与IL-2R相互作用，更是在免疫反应过程中起中枢作用，而IL-2R表达是免疫系统特别是巨噬细胞活化的重要标志；B7-1是T细胞活化过程中不可缺少的第二信使，通过B7-1/CD28协同刺激通道在排斥反应中发挥重要作用。本文拟在对慢排移植肾组织活检的基础上，研究ICAM-1，VCAM-1，TNF-α，IL-2R及B7-1分子的原位表达，初步探讨移植肾慢性排斥反应的细胞免疫机制。
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1 材料和方法
1.1 材料 本组包括临床(症状+检查)和病理(参照Banff标准)均证实为慢排的肾活检组织共26例，5例因配型结果不佳而弃用的供肾作为正常对照，所有慢排标本经肾tru-cut针活检穿刺获取，经OCT包埋，液氮保存。
1.2 免疫组化技术 液氮保存的肾活检组织行冰冻切片(5μm)，室温下空气干燥，密封保存于-70℃低温冰箱中备用，丙酮固定，以抗人ICAM-1 VCAM-1单抗及TNF-α，CD25，B7-1单抗，采用ABC法检测肾组织中相应抗原，DAB显色(或ACE)，苏木素复染，镜下观察，每例均设阴性对照。
1.3 结果分析 肾组织内所有结构均行ICAM-1、VCAM-1、TNF-α、IL-2R及B7-1观察，至少10个视野，根据肾内阳性细胞数计分，(-)无阳性细胞；(+)散在阳性细胞；(
)中等数量阳性细胞；(
)大量阳性细胞。
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2 结果
2.1 病理改变特征 本研究中，经临床诊断为移植肾慢排的26例患者，组织切片HE染色，均可观察到不同程度慢排的病理改变特征：包括肾血管、肾小球、肾间质与肾小管等诸方面的变化，最常见的病理改变特点为移植肾细小动脉壁增厚，较严重病例可见累及叶间动脉和弓状动脉；动脉内膜纤维组织增生，间质成纤维细胞进入内膜。在不同的慢排病例中肾小球的病变程度不同，其中包括GBM增生，系膜区基质增生，局灶节段性肾小球硬化，萎缩；而肾间质变化主要是间质细胞浸润及纤维化，小管萎缩。
2.2 粘附分子，细胞因子及协同刺激因子在慢排移植肾组织中的原位表达(见附表)
附表 ICAM-1，VCAM-1，TNF-α，IL-2R，B7-1在慢排移植肾组织中的原位表达
ICAM-1
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VCAM-1
TNF-α
IL-2R
B7-1
慢排组
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正常组
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2.2.1 ICAM-1表达 同正常肾脏相比，肾小球部分壁层上皮细胞及其间质ICAM-1表达增强，在部分近曲小管上皮细胞及微动脉，小动脉内皮细胞上ICAM-1也有部分表达。
2.2.2 VCAM-1表达 VCAM-1在慢排肾组织中表达比正常肾脏更为广泛，肾间质及微动脉、小动脉内皮细胞上有VCAM-1表达，且染色有不同程度的增强。此外，ICAM-1和VCAM-1在间质炎症区域和小管损伤的部位有更加集中的表达；但在少数缺乏活动性炎症仅表现为间质纤维化的慢排移植肾中ICAM-1有所增强，但VCAM-1几乎不表达。
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2.2.3 TNF-α表达 在慢排移植肾中表达明显增强，主要见于肾间质浸润细胞。
2.2.4 IL-2R表达 慢排移植肾中IL-2R表达明显增强，亦主要分布于肾间质浸润细胞。
2.2.5 B7-1表达 B7-1在慢排肾组织中主要表达于肾小管上皮细胞，肾小球毛细血管丛，管周毛细血管内皮细胞，而其它部位B7-1表达甚少。3 讨论
本研究探讨慢排的细胞免疫机制，对26例慢排移植肾活检组织中粘附分子，细胞因子及协同刺激因子原位表达进行检测，表明在慢排移植肾组织不同结构中其表达异常，ICAM-1增强表达于肾小球及肾间质小血管，伴周围淋巴细胞浸润；而VCAM-1则在肾小管及其间质内表达增强，在肾小球中无表达。已证明ICAM-1和VCAM-1在介导特异性白细胞粘附到内皮细胞作用的同时，也在白细胞—内皮细胞迁移、侵入方面发挥重要作用[1]。故我们有理由认为，ICAM-1在慢排肾脏肾小球及间质小血管内皮细胞的炎性细胞免疫攻击中起重要作用；而小管损伤可能有VCAM-1的参与。进一步我们观察到ICAM-1和VCAM-1在间质炎症区域和小管损伤部位有更加集中的表达，从而支持了上述观点。
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TNF-α主要由活化的巨噬细胞/单核细胞和淋巴细胞产生；而IL-2R表达则是活化巨噬细胞的标志[2，3]，二者在肾间质浸润细胞表达增强，提示慢排肾组织中浸润炎细胞(T淋巴细胞，巨噬细胞)处于活化状态，在移植免疫中起重要作用，已有人用细胞培养的方法证实细胞因子TNF-α、IFN-γ等刺激激活的肾小管上皮细胞合成ICAM-1[4]，故可以推测在慢排中粘附分子同细胞因子间作用息息相关，共同参与细胞免疫排斥反应，在我们的实验中，我们观察到在慢排肾脏中肾间质ICAM-1，VCAM-1与TNF-α同时出现表达增强，推测有可能它们共同参与间质炎性损伤；有文献报道TNF-α可能作用于血管内皮细胞，引起内皮细胞损伤[5]，而在慢排中的作用，有待进一步探讨。在实验中我们注意到同TNF-α一样，IL-2R在肾间质中染色增强，表明活化的巨噬细胞参与了间质炎症。
在我们的观察中B7-1主要表达于肾小管上皮细胞、少许肾小球毛细血管丛及管周毛细血管内皮细胞上，我们认为在慢排中，一方面通过自身的抗原产生针对内皮细胞的特异性抗体，引起一系列损害；而另一方面内皮细胞以抗原呈递细胞的身份通过表达B7-1产生协同刺激信号，对T细胞的活化是必不可少的前提条件。VCAM-1与B7-1在慢排肾脏中的表达分布相类似，共同表达于肾小管。它们之间有何关联需进一步研究。
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小结 本研究通过26例慢排移植肾组织活检，用免疫组化技术证明在人类慢排移植肾组织中粘附分子ICAM-1、VCAM-1表达有不同程度增强，浸润淋巴细胞和巨噬细胞原位表达TNF-α和IL-2R明显增强；B7-1表达在肾小管上增强，这些资料进一步支持细胞免疫在慢排发病机制中起重要作用。
参考文献
1 Halloran PF， Broski AP. The molecular immunology of acute rejection：An overview. Transplant immunol，1993，1：3
2 Noronha IL， Eberlein Gonska M， Hartley B et al. In situ expression of tumer necrosis factor-alpha， interferon-gamma，and interleukin-2 receptors in renal allograft biopsies. Transplantation，1992，54(6)：1017
, 百拇医药
3 Seron O， Alexopoulos E， Raftery MJ et al. Diagnosis of rejection in renal allograft biopsies， using the presencs of activated and proliferating cells. Transplantation，1989，47：811
4 Lin X， Kirby JA. Renal allograft rejetion：induction and function of adhesis molecules on cultured epithelial cells. Cln Exp Immunol，1992 Oct，90(1)：111
5 Sato N， Goto T， Haranak A et al： Action of tumor necrosis factor on cultured vascular endothelial cells：morphologic modulation growth inhibin and cytotoxicity. JNCI，1986，76：1113
(1999-08-02收稿，1999-09-28修回), http://www.100md.com
单位：西安医科大学第一临床医学院肾移植科(西安，710061)
关键词：肾移植；排斥反应；细胞免疫
慢性排斥反应
慢性排斥反应(慢排)移植肾中细胞免疫的确切机制尚不清楚，多数学者一致认为浸润的各种免疫细胞起关键性作用。已证明粘附分子ICAM-1，VCAM-1在介导特异性白细胞粘附到内皮细胞作用的同时，也在白细胞—内皮细胞迁移、侵入方面发挥重要作用；其在正常人类肾脏和实验动物肾脏上均有表达，且已在用抗细胞粘附分子(CAMS)单克隆抗体治疗移植物排斥反应方面取得一定进展，且TNF-α是单核巨噬细胞系来源的细胞因子，在炎症免疫反应中充当重要角色；而IL-2通过与IL-2R相互作用，更是在免疫反应过程中起中枢作用，而IL-2R表达是免疫系统特别是巨噬细胞活化的重要标志；B7-1是T细胞活化过程中不可缺少的第二信使，通过B7-1/CD28协同刺激通道在排斥反应中发挥重要作用。本文拟在对慢排移植肾组织活检的基础上，研究ICAM-1，VCAM-1，TNF-α，IL-2R及B7-1分子的原位表达，初步探讨移植肾慢性排斥反应的细胞免疫机制。
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1 材料和方法
1.1 材料 本组包括临床(症状+检查)和病理(参照Banff标准)均证实为慢排的肾活检组织共26例，5例因配型结果不佳而弃用的供肾作为正常对照，所有慢排标本经肾tru-cut针活检穿刺获取，经OCT包埋，液氮保存。
1.2 免疫组化技术 液氮保存的肾活检组织行冰冻切片(5μm)，室温下空气干燥，密封保存于-70℃低温冰箱中备用，丙酮固定，以抗人ICAM-1 VCAM-1单抗及TNF-α，CD25，B7-1单抗，采用ABC法检测肾组织中相应抗原，DAB显色(或ACE)，苏木素复染，镜下观察，每例均设阴性对照。
1.3 结果分析 肾组织内所有结构均行ICAM-1、VCAM-1、TNF-α、IL-2R及B7-1观察，至少10个视野，根据肾内阳性细胞数计分，(-)无阳性细胞；(+)散在阳性细胞；(
)中等数量阳性细胞；()大量阳性细胞。, 百拇医药
2 结果
2.1 病理改变特征 本研究中，经临床诊断为移植肾慢排的26例患者，组织切片HE染色，均可观察到不同程度慢排的病理改变特征：包括肾血管、肾小球、肾间质与肾小管等诸方面的变化，最常见的病理改变特点为移植肾细小动脉壁增厚，较严重病例可见累及叶间动脉和弓状动脉；动脉内膜纤维组织增生，间质成纤维细胞进入内膜。在不同的慢排病例中肾小球的病变程度不同，其中包括GBM增生，系膜区基质增生，局灶节段性肾小球硬化，萎缩；而肾间质变化主要是间质细胞浸润及纤维化，小管萎缩。
2.2 粘附分子，细胞因子及协同刺激因子在慢排移植肾组织中的原位表达(见附表)
附表 ICAM-1，VCAM-1，TNF-α，IL-2R，B7-1在慢排移植肾组织中的原位表达
ICAM-1
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VCAM-1
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2.2.1 ICAM-1表达 同正常肾脏相比，肾小球部分壁层上皮细胞及其间质ICAM-1表达增强，在部分近曲小管上皮细胞及微动脉，小动脉内皮细胞上ICAM-1也有部分表达。
2.2.2 VCAM-1表达 VCAM-1在慢排肾组织中表达比正常肾脏更为广泛，肾间质及微动脉、小动脉内皮细胞上有VCAM-1表达，且染色有不同程度的增强。此外，ICAM-1和VCAM-1在间质炎症区域和小管损伤的部位有更加集中的表达；但在少数缺乏活动性炎症仅表现为间质纤维化的慢排移植肾中ICAM-1有所增强，但VCAM-1几乎不表达。
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2.2.3 TNF-α表达 在慢排移植肾中表达明显增强，主要见于肾间质浸润细胞。
2.2.4 IL-2R表达 慢排移植肾中IL-2R表达明显增强，亦主要分布于肾间质浸润细胞。
2.2.5 B7-1表达 B7-1在慢排肾组织中主要表达于肾小管上皮细胞，肾小球毛细血管丛，管周毛细血管内皮细胞，而其它部位B7-1表达甚少。3 讨论
本研究探讨慢排的细胞免疫机制，对26例慢排移植肾活检组织中粘附分子，细胞因子及协同刺激因子原位表达进行检测，表明在慢排移植肾组织不同结构中其表达异常，ICAM-1增强表达于肾小球及肾间质小血管，伴周围淋巴细胞浸润；而VCAM-1则在肾小管及其间质内表达增强，在肾小球中无表达。已证明ICAM-1和VCAM-1在介导特异性白细胞粘附到内皮细胞作用的同时，也在白细胞—内皮细胞迁移、侵入方面发挥重要作用[1]。故我们有理由认为，ICAM-1在慢排肾脏肾小球及间质小血管内皮细胞的炎性细胞免疫攻击中起重要作用；而小管损伤可能有VCAM-1的参与。进一步我们观察到ICAM-1和VCAM-1在间质炎症区域和小管损伤部位有更加集中的表达，从而支持了上述观点。
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TNF-α主要由活化的巨噬细胞/单核细胞和淋巴细胞产生；而IL-2R表达则是活化巨噬细胞的标志[2，3]，二者在肾间质浸润细胞表达增强，提示慢排肾组织中浸润炎细胞(T淋巴细胞，巨噬细胞)处于活化状态，在移植免疫中起重要作用，已有人用细胞培养的方法证实细胞因子TNF-α、IFN-γ等刺激激活的肾小管上皮细胞合成ICAM-1[4]，故可以推测在慢排中粘附分子同细胞因子间作用息息相关，共同参与细胞免疫排斥反应，在我们的实验中，我们观察到在慢排肾脏中肾间质ICAM-1，VCAM-1与TNF-α同时出现表达增强，推测有可能它们共同参与间质炎性损伤；有文献报道TNF-α可能作用于血管内皮细胞，引起内皮细胞损伤[5]，而在慢排中的作用，有待进一步探讨。在实验中我们注意到同TNF-α一样，IL-2R在肾间质中染色增强，表明活化的巨噬细胞参与了间质炎症。
在我们的观察中B7-1主要表达于肾小管上皮细胞、少许肾小球毛细血管丛及管周毛细血管内皮细胞上，我们认为在慢排中，一方面通过自身的抗原产生针对内皮细胞的特异性抗体，引起一系列损害；而另一方面内皮细胞以抗原呈递细胞的身份通过表达B7-1产生协同刺激信号，对T细胞的活化是必不可少的前提条件。VCAM-1与B7-1在慢排肾脏中的表达分布相类似，共同表达于肾小管。它们之间有何关联需进一步研究。
, 百拇医药
小结 本研究通过26例慢排移植肾组织活检，用免疫组化技术证明在人类慢排移植肾组织中粘附分子ICAM-1、VCAM-1表达有不同程度增强，浸润淋巴细胞和巨噬细胞原位表达TNF-α和IL-2R明显增强；B7-1表达在肾小管上增强，这些资料进一步支持细胞免疫在慢排发病机制中起重要作用。
参考文献
1 Halloran PF， Broski AP. The molecular immunology of acute rejection：An overview. Transplant immunol，1993，1：3
2 Noronha IL， Eberlein Gonska M， Hartley B et al. In situ expression of tumer necrosis factor-alpha， interferon-gamma，and interleukin-2 receptors in renal allograft biopsies. Transplantation，1992，54(6)：1017
, 百拇医药
3 Seron O， Alexopoulos E， Raftery MJ et al. Diagnosis of rejection in renal allograft biopsies， using the presencs of activated and proliferating cells. Transplantation，1989，47：811
4 Lin X， Kirby JA. Renal allograft rejetion：induction and function of adhesis molecules on cultured epithelial cells. Cln Exp Immunol，1992 Oct，90(1)：111
5 Sato N， Goto T， Haranak A et al： Action of tumor necrosis factor on cultured vascular endothelial cells：morphologic modulation growth inhibin and cytotoxicity. JNCI，1986，76：1113
(1999-08-02收稿，1999-09-28修回), http://www.100md.com