Cīņa ar hronisku nieru transplantācijas atgrūšanu: izaicinājumi un solījumi
Feb 03, 2022
Sjiņcjaņ Lai1,2,3, Sjiņ Džen4, Džeimss M. Metjū 1,2, Lorenco Galons1,5, Džozefs R. Leventāls1,2un Zheng Jenny Zhang1,2*
Neskatoties uz progresu pēctransplantācijas pārvaldībā, nieru transplantātu un pacientu ilgtermiņa izdzīvošanas rādītājs nav uzlabojies, jo aptuveni četrdesmit procenti transplantāciju neizdodas desmit gadu laikā pēc transplantācijas. Gan imunoloģiskie, gan neimunoloģiskie faktori veicina vēlu alotransplantāta zudumu. Hronisksnieru transplantācijaatgrūšana (CKTR) bieži ir klīniski kluss, bet progresējošs alogēns imūnprocess, kas izraisa kumulatīvu transplantāta bojājumu un transplantāta funkcijas pasliktināšanos. Hroniska aktīva T šūnu izraisīta atgrūšana (TCMR) un hroniska aktīva antivielu izraisīta atgrūšana (ABMR) ir klasificētas kā divi galvenie CKTR apakštipi. Lai gan ir veikti ievērojami uzlabojumi, lai labāk izprastu šūnu un molekulāros mehānismus un CKTR diagnostisko klasifikāciju, agrīnas noteikšanas, diferenciāldiagnozes un efektīvas terapijas trūkums joprojām rada lielas problēmas ilgtermiņa vadībai. Nesenā augstas caurlaidības šūnu un molekulāro biotehnoloģiju attīstība ir ļāvusi strauji attīstīt jaunus biomarķierus, kas saistīti ar hronisku nieru bojājumu, kas ne tikai sniedz ieskatu hroniskas atgrūšanas patoģenēzē, bet arī ļauj agrīni atklāt. Paralēli ir parādījušās vairākas jaunas terapeitiskās stratēģijas, kas var dot lielu solījumu ilgtermiņa transplantāta un pacientu izdzīvošanas uzlabošanai. Īss pārskats par pašreizējo izpratni par patoģenēzi, standarta diagnozi un izaicinājumiem CKTR kontekstā, šī mazā pārskata mērķis ir sniegt atjauninājumus un ieskatu jaunākajā daudzsološo biomarķieru attīstībā diagnostikai un jaunām terapeitiskām iejaukšanās darbībām, lai novērstu un ārstētu. CKTR.
Atslēgvārdi:hroniska alotransplantāta atgrūšana,nieru transplantācija, biomarķieri, IFTA, T šūnu izraisīta atgrūšana
Kontaktpersona:joanna.jia@wecistanche.com
nieru transplantācija uncistanche piedevas var atvieglot hronisku alotransplantāta atgrūšanu
IEVADS
Hroniska nieru transplantācijaatgrūšanu (CKTR) raksturo progresējoša nieru transplantāta funkcijas samazināšanās, kas sāk izpausties vienu gadu pēc transplantācijas un ko parasti pavada hipertensija un proteīnūrija (1). CKTR parasti rodas pacientiem ar nepietiekamu imūnsupresiju vai medikamentu neievērošanu (2). Lai gan noturīga alogēna imūnreakcija joprojām ir galvenais iemesls (3, 4), vairāki riska faktori, piemēram, agrīna išēmijas-reperfūzijas trauma, akūtas atgrūšanas epizodes un transplantāta infekcijas slimības, var veicināt CKTR attīstību un progresēšanu. Histoloģiski ir divi galvenie atšķirīgi CKTR apakštipi, proti, hroniska aktīva antivielu izraisīta atgrūšana (ABMR) un hroniska aktīva T šūnu izraisīta atgrūšana (TCMR) saskaņā ar pārskatītajiem Banfa kritērijiem (5, 6). Nav nekas neparasts, ka hroniska aktīva TCMR/ABMR pastāv līdzās un izraisa strauju transplantāta funkcijas zudumu (7–9).
Efektīva CKTR ārstēšana un prognoze lielā mērā ir atkarīga no atgrūšanas smaguma pakāpes un atgriezeniskuma diagnozes noteikšanas laikā. Tomēr joprojām ir liels izaicinājums noteikt agrīnas izmaiņas, pirms ir noticis neatgriezenisks transplantāta bojājums. Pašlaik nav klīniski pierādīta neviena imūnterapija, kas būtu efektīva CKTR, īpaši ABMR, profilaksē un ārstēšanā. Nesenie sasniegumi augstas caurlaidības šūnu un molekulāro biotehnoloģiju jomā ir ļāvuši veikt padziļinātu šūnu un molekulāro procesu analīzi un CKTR pamatā esošo mehānismu dekonvolūciju, kā arī ļāvuši identificēt un apstiprināt jaunus molekulāros un šūnu biomarķierus, izmantojot neinvazīvus vai minimāli invazīvus. pieejas. Šo biomarķieru atklāšanai ir milzīgs solījums agrīnai atklāšanai un daudzsološu jaunu terapiju attīstībai, lai uzlabotunieru transplantācijarezultātus. Šajā pārskatā vispirms tiks sniegts īss kopsavilkums par pašreizējo izpratni par patoģenēzi un standarta problēmām, kas saistītas ar CKTR diagnostiku, un pēc tam koncentrēsies uz padziļinātām diskusijām par biomarķieru atklāšanu un jauniem terapeitiskiem pasākumiem, lai uzlabotu ilgtermiņa transplantāciju. rezultātus.
HRONISKĀS AKTĪVĀS ABMR UN HRONISKĀS TCMR PATOĢENĒZE
Hroniska aktīva ABMR pārstāv lielāko daļu CKTR gadījumu (2), kam raksturīga transplantāta glomerulopātija kopā ar smagu peritubulāru kapilāru bazālās membrānas daudzslāņainību un jaunu arteriālu intimālo fibrozi. Turpretim hronisku aktīvo TCMR nosaka, pamatojoties uz iekaisumu garozas zonās ar intersticiālu fibrozi un tubulāru atrofiju (i-IFTA), kas ir CKTR raksturīga iezīme papildus tubulītam. Nesen pārskatītie hroniskas aktīvas TCMR Banfa kritēriji atzīst TCMR patogēno nozīmi hroniska intersticiāla iekaisuma attīstībā, kas izraisa i-IFTA, tomēr tie nešķiro aloimūnu izraisītus audu bojājumus no "nespecifiskiem ievainojumiem, jo īpaši kalcineirīna inhibitoriem ( CNI) izraisītas nefrotoksicitātes (10, 11).
Lai gan precīzi mehānismi, kas ir pamatā ABMR, joprojām ir nenotverami, tiek uzskatīts, ka donoru specifisko alloantivielu (DSA) mijiedarbība pret donora HLA antigēniem, īpaši HLA II klases antigēniem, ko ekspresē mikrovaskulārās cirkulācijas endotēlija šūnas, ierosina ABMR (12). DSA saistīšanās ar endotēlija šūnām izraisa molekulāru notikumu kaskādi, tostarp komplementa aktivāciju, kas var veicināt endotēlija disfunkciju, mikrovaskulāru iekaisumu un remodelāciju, un galu galā izraisa neatgriezenisku audu bojājumu (13). B šūnu deficīta rezultātā tika samazināta transplantāta glomerulopātija, samazināts mikrovaskulārs iekaisums, samazināta makrofāgu infiltrācija un IFNg transkripti allotransplantātā (14), kas uzsver B šūnu nozīmi ABMR patoģenēzē. Papildus nekontrolētai alogēnai imūnās atbildes reakcijai nepietiekamas imūnsupresijas vai neievērošanas dēļ tiek uzskatīts, ka agrīni iekaisuma notikumi, piemēram, akūta TCMR un vīrusu infekcija, ir DSA (dnDSA) ražošanas riska faktori (15–17). Ir konstatēts, ka iepriekšējais TCMR ir cieši saistīts ar hroniskas aktīvas ABMR dnDSA attīstību (7). Turklāt biopsijā pierādītos hroniskos aktīvos ABMR gadījumos ir pierādīts, ka T šūnas (īpaši CD8 plus T šūnas) un makrofāgi ir dominējošie infiltrējošie šūnu tipi glomerulos, turpretim B šūnas bieži tiek novērotas tubulointersticiālajā nodalījumā, norādot, ka abi T šūnām un makrofāgiem ir galvenā loma nieru hroniskā ABMR (18). Nesen uzmanība ir pievērsta NK šūnu iesaistīšanai ABMR. Nesenie pētījumi atklāja, ka NK šūnas ir iesaistītas ABMR caur CD16a Fc receptoriem (19, 20). NK šūnu samazināšanās ievērojami mazina DSA izraisītu hronisku alotransplantāta vaskulopātiju (CAV) (21). NK šūnas palielina IFNg ražošanu pēc aloantigēnu iedarbības, izmantojot no antivielām atkarīgus šūnu citotoksicitātei līdzīgus mehānismus, kas ir saistīts ar paaugstinātu ABMR risku (22), un NK šūnu infilācija paredz sliktu iznākumu pēcnieres transplantācija (23).
Pastāvīgi T šūnu izraisīti ievainojumi var izraisīt hronisku aktīvu TCMR (24). Alloreaktīvās efektoratmiņas T šūnas (Tem), jo īpaši CD8 plus Tem apakškopas (izsaka palielinātu CD44hi, CD45RO plus , OX40, KLRG-1 un BLIMP-1), ir iesaistītas TCMR izstrādē (25). . Atšķirībā no naivām T šūnām, tem šūnas ir pazīstamas ar zemu aktivācijas slieksni, spēcīgajām efektora funkcijām un izturību pret parasto imūnsupresiju un kostimulācijas blokādi (26). Atmiņas T šūnas rodas no vides antigēniem vai rodas no iepriekšējām atgrūšanas epizodēm, un pēc aktivizēšanas tās nonāk nieru intersticijā un izdala vairākus citokīnus, piemēram, IFNg un TGFb, un pēc tam izraisa iekaisuma kaskādi, kas izraisa tubulītu (27). Hroniska TCMR izraisa arī nieru asinsvadu bojājumus, piemēram, artēriju iekaisumu un intimālo fibrozi (6). Nesenā pētījumā Klaudija un kolēģi (25) pierādīja, ka CD8 plus efektoratmiņas T šūnām, ko mediē OX40 gēna ceļš, ir svarīga loma hroniskas TCMR patoģenēzē.
PAŠREIZĒJĀ DIAGNOSTIKA UN IZAICINĀJUMI
Early diagnosis of CKTR determines successful therapeutic interventions and prognosis. CKTR is a slowly progressive process in which pathologic changes as such vascular inflammation and i-IFTA do not have clinical manifestations until late stages. In addition, differential diagnosis is extremely important to distinguish CKTR from late graft dysfunction caused by other complications including CNI toxicity, BK- virus-associated nephropathy, and recurrent renal diseases, each of which requires different treatment. Transplant patients are subjected to routine laboratory tests for continuous graft monitoring. Serum creatinine (sCr), blood urea nitrogen (BUN), and cystatin C are commonly used to evaluate graft function. The estimated glomerular filtration rate (eGFR), calculated based on sCr level, age, weight, and gender, is considered as an accurate indicator and predictor for graft function and long-term graft survival (28). Proteinuria>500 mg dienā tiek uzskatīta arī par hroniskas nieru transplantāta disfunkcijas marķieri (29). Tomēr, tā kā hroniska atgrūšana ir lēns process ar lēnu patoloģisku izmaiņu progresēšanu (30), šie iepriekš minētie testi ir nespecifiski, bieži vien nespējot noteikt nieru bojājumus agrīnā stadijā, un tos viegli ietekmē citi ar imūnsistēmu nesaistīti ievainojumi, var ietekmēt arī rezultātus. . Cirkulējošu de novo DSA rašanās ir saistīta ar paaugstinātu transplantāta mazspējas risku hroniskas aktīvas ABMR rezultātā (31, 32). Perspektīva DSA uzraudzība var liecināt par agrīnu ārstēšanu pirms neatgriezeniskas transplantāta traumas (33, 34), tomēr ne visas DSA ir lemtas būt patogēnām (35), un DSA līmenis var nebūt korelē ar audu bojājumu (15). Attēlveidošanas tehnoloģijas, piemēram, Doplera ultrasonogrāfija (ASV), kontrastējoša ultraskaņa (CEUS) un magnētiskās rezonanses attēlveidošana (MRI) ir neinvazīvas papildu metodes, ko izmanto, lai palīdzētu agrīni diagnosticēt gan akūtu, gan hronisku transplantāta atgrūšanu, novērtējot nieru asinsvadu pretestību. (ASV) (36, 37), transplantāta asins perfūzija (CEUS) (38) un anatomiskas izmaiņas (MRI), piemēram, fibroze (39). Tomēr šo testu rezultāti lielākoties nav specifiski, un tiem ir ierobežota nozīme klīniskās ārstēšanas vadīšanā.
Pašlaik transplantāta biopsijas joprojām ir zelta standarts transplantāta atgrūšanas diagnosticēšanai. Transplanta histoloģija sniedz vizuālus pierādījumus par transplantāta disfunkcijas pamatā esošo patoloģiju un patoģenēzi. Pavisam nesen biopsijas audu ģenētiskā analīze tika izmantota, lai palīdzētu diferenciāldiagnozē alotransplantāta atgrūšanu saistībā ar histoloģiju un imūnhistoķīmiju. Banfa klasifikācija, kas dibināta 1991. gadā, ir noteikusi īpašus kritērijus nieru transplantāta atgrūšanas diagnostikai. Pēdējo divu desmitgažu laikā tas ir atjaunināts vairākas reizes (5). C4d komplementa fragmentu nogulsnēšanās peritubulārajos kapilāros tika uzskatīta par ABMR marķieri (40), taču jaunākajā Banff (2019) klasifikācijas kritērijos hroniskai aktīvai ABMR tika noņemta kā diagnostikas kritērijs, jo parādījās C4d negatīvs ABMR (41). Lai gan histoloģiskā izmeklēšana, izmantojot nieru biopsiju, joprojām ir diagnostikas zelta standarta kritērijs, tās invazivitātes dēļ to nevar veikt pārāk bieži. Transplantāta adatas biopsija var izraisīt dažādas ar operāciju saistītas komplikācijas, piemēram, perinefrisku hematomu, arteriovenozu fistulu, asiņošanu, infekciju. Turklāt ir arī citi ierobežojumi, kas saistīti ar histoloģisko izmeklēšanu, piemēram, standartizācijas un kvantitatīvās noteikšanas trūkums, paraugu ņemšanas kļūdas un precīza diagnoze, kas lielā mērā ir atkarīga no patologa prasmēm (42). Tāpēc ne-/minimāli invazīvi un prognozējoši biomarķieri ir ļoti vēlami agrīnai diagnostikai un pielāgotiem izgudrojumiem, lai aizkavētu vai novērstu CKTR un uzlabotu transplantāta ilgmūžību.
POTENCIĀLIE BIOMARKERI AGRĪNAI DIAGNOZEI UN PROGNOZEI
Nesenā augstas caurlaidības šūnu un molekulāro biotehnoloģiju attīstība ir novedusi pie milzīgiem sasniegumiem biomarķieru atklājumos transplantācijas jomā, ar lielu solījumu uzlabot CKTR izpratni un pārvaldību. Biomarķieru pētījumu ieguldījums ir daudzveidīgs, tostarp 1) radot jaunu ieskatu CKTR molekulārajos mehānismos, 2) ļaujot veikt agrīnu un diferenciāldiagnozi, 3) nodrošināt terapeitiskās iejaukšanās novērtējumu un 4) prognozēt prognozi. Biomarķieru galvenās īpašības ir rūpīgi pārskatītas citur (42–44). Lai gan lielākā daļa pētījumu ir vērsti uz neinvazīvu biomarķieru izpēti išēmijas/reperfūzijas ievainojumiem un akūtu transplantāta atgrūšanu asinīs un urīnā (42), dažādi biomarķieri tiek iegūti pētījumos par nieru protokola biopsijām, un asins un urīna paraugi ir ieteicami diagnozei un CKTR prognostiķis. Pamatojoties uz izmantoto biomarķieru un tehnoloģiju īpašībām, ar CKTR saistītos biomarķierus var iedalīt piecās galvenajās kategorijās: transkriptomiskie biomarķieri, epiģenētiskie biomarķieri, proteomiskie biomarķieri un metaboliskie biomarķieri, un šūnu biomarķieri, kas apkopoti 1. tabulā, kā arī īsumā. apspriests turpmākajās sadaļās.
Transkriptomiskie biomarķieri
Šos biomarķierus ģenerē augstas caurlaidības gēnu vai transkriptu profilēšana, ko sauc arī par transkriptomiku, izmantojot mikroarray un nākamās paaudzes gēnu sekvencēšanas tehnoloģijas. Šie pētījumi biežāk veikti ar nieru biopsijas paraugiem, jo tie nodrošina pietiekamu materiālu RNS ekstrakcijai. Kā norādīts 1. tabulā, gēnu parakstus, kas saistīti ar fibrozi, i-IFTA, hronisku atgrūšanu (ABMR un TCMR) un transplantāta mazspēju, var identificēt, nosakot gēnu ekspresijas profilu (45–53). Svarīgi, ka gēnu komplektam ir augstāka prognozēšanas spēja nekā sākotnējiem klīniskajiem mainīgajiem un klīniskajiem un patoloģiskajiem mainīgajiem. Viens no šiem pētījumiem ir tāds, ka līdzīgi gēnu paraksti akūtai atgrūšanai liecina arī par CKTR. Piemēram, Khatri et al. (85) atklāja 11 gēnus, kas saistīti ar akūtu atgrūšanu dažādos transplantētos audos, no kuriem 7 gēni (CD6, INPP5D, ISG20, NKG7, PSMB9, RUNX3 un TAP1) tika identificēti kā progresējošas i-IFTA attīstības prognozētāji 24 mēnešos. pēc transplantācijas (45). Vēl interesantāk ir tas, ka četru gēnu marķieru komplekts (vimentīns, NKCC2, E-kadherīns un 18S rRNS) urīna paraugos ir identificēts kā uzticami neinvazīvi i-IFTA biomarķieri (46).
Epiģenētiskie biomarķieri
Epiģenētiskās modifikācijas un regulatori kontrolē attiecīgo gēnu ekspresiju un darbību, reaģējot uz izmainītiem bioloģiskiem procesiem, un tādējādi tos var izmantot kā slimību biomarķierus (86). Epiģenētiskās modifikācijas ietver DNS citozīna metilēšanu citozīna-fosfāta diestera-guanīna dinukleotīdos, mikroRNS mijiedarbību, histonu modifikācijas un hromatīna remodelēšanas kompleksus (87), kas notiek genomā, nemainot DNS secību. Epiģenētika ir jauna pētniecības jomanieres transplantācija. Lielākā daļa pētījumu ir veikti saistībā ar išēmiju un reperfūzijas ievainojumiem un akūtu atgrūšanu, kas parāda DNS novirzes metilēšanas ietekmi (88). Nesenie pētījumi gan ar cilvēkiem, gan dzīvniekiem (54, 89) ir parādījuši, ka izmainītas epiģenētiskās modifikācijas, jo īpaši DNS metilēšana, ietekmē dažādu šūnu tipu aktivāciju, proliferāciju, diferenciāciju un migrāciju, piemēram, palīgu T šūnas (90, 91) vai regulējošās T šūnas (54) un fibroblasts (92), kas ir saistītas ar alotransplantāta izdzīvošanu un nieru fibrozi. Piemēram, Foxp3 demetilēšana T(reg)-specifiskajā demetilēšanas reģionā pozitīvi korelē ar intratransplantāta Foxp3- ekspresējošo T šūnu skaitu pacientiem ar subklīnisku atgrūšanu ar i-IFTA, izmantojot protokola biopsijas; līdz ar to pacientiem ar vairāk Foxp3 plus T(reg) šūnu transplantāta infiltrātos uzrādīja ievērojami labāku 5-gadu transplantāta funkciju attīstību nekā pacientiem bez Foxp3 plus T(reg) šūnu infiltrācijas (54). Boer et al. (55) pētīja pro-iekaisuma citokīna interferona g (IFNg) DNS metilēšanu (DNSm) un inhibējošo receptoru programmēto nāvi 1 (PD1) naivās un atmiņas CD8 un T šūnu apakšgrupās.nieru transplantācijasaņēmējiem. Palielināts IFN-g un PD1 DNSm tika novērots atmiņas CD8 plus T šūnāsnieru transplantācijarecipientiem 3 mēnešus pēc transplantācijas, neatkarīgi no atgrūšanas epizodes vai nē, kas liecina, ka tās bija nespecifiskas izmaiņas, kas saistītas ar transplantācijas operāciju vai imūnsupresīvu zāļu lietošanu. Tomēr PD1 metilēšana CD27- atmiņas CD8 plus T šūnās bija izteiktāk palielināta saņēmējiem ar atgrūšanas epizodēm nekā tiem, kuriem nebija. Jaunākā pētījumā par DNSm lomu IFTA progresēšanā nieru biopsijās, normālas allotransplantāta biopsijas 2-gadus pēc transplantācijas uzrādīja līdzīgus DNSm modeļus, kas ir salīdzināmi ar pirmsimplantācijas biopsijām, turpretim pastāvīga diferenciālā metilēšana bija saistīta ar slimības progresēšanu. alotransplantāti uz hronisku nieru alotransplantāta disfunkciju (93). Epiģenētiski mehānismi, piemēram, hipometilācija, varētu tieši palielināt un netieši modulēt to ekspresiju, kontrolējot miRNS (93). Nesenie pētījumi atklāja, ka mi-R21 un miR200b ekspresija urīnā ir saistīta ar IFTA un CAD (56), kamēr cirkulē miR-150, miR192, miR-200b un miR-423-3p plazma ir saistītas ar IFTA (57). Tikmēr miR21, miR-155 un miR-142-3p ekspresija tika paaugstināti regulēta pacientu plazmā ar IFTA (58), savukārt miR- 145-5p un miR{{24 }}a tika samazināts regulējums (59, 60). Cits pētījums parādīja, ka miR-142-3p ekspresija ir paaugstināti regulēta, savukārt miR-204 un miR-211 bija pazeminātas gan urīnā, gan nierēs pacientiem ar CAD-IFTA (61 ). Turklāt miR142-5p augšupregulācija un miR-486-5p pazemināšana var kalpot kā biomarķieri hroniskas ABMR agrīnai noteikšanai (62). Tāpēc šos marķierus varētu uzskatīt par potenciāliem CAD marķieriem.
Proteomiskie biomarķieri
CKTR neinvazīvu proteomisko biomarķieru rādītāji tiek ģenerēti, izmantojot augstas caurlaidības proteomiskas metodes, piemēram, šķidruma hromatogrāfijas-masas spektrometriju (LC-MS), izobarisko tagu relatīvai un absolūtai kvantitatīvai noteikšanai (iTRAQ), proteīnu mikromasu un uz lodītēm balstītu imūntestu. . Pētījumos, kuros pētīti neinvazīvie proteomiskie biomarķieri urīnā un asinīs (94), ir atklātas unikālas proteīnu kopas, kas ir vērtīgas diferenciāldiagnozei. Piemēram, vienā pētījumā ar 245 urīna paraugu komplektu no bērnu un jaunu pieaugušo nieres transplantāta saņēmēju kohortas tika identificēti 35 proteīni, kas var atšķirt trīs transplantāta bojājumu veidus, 11 peptīdus akūtai atgrūšanai, 12 urīna peptīdus hroniskai alotransplantāta nefropātijai un 12 peptīdi BK vīrusa nefrīta ārstēšanai (63). Metzger et al. (95) apstiprināja vairāku marķieru urīna peptīdu klasifikatoru, kas izveidots no kapilārās elektroforēzes masas spektrometrijas (CE-MS) urīna peptīdu spektriem no 39 allotransplantāta pacientu apmācības komplekta, lai atšķirtu TCMR no veseliem alotransplantātiem. Srivastava et al. (64, 65) konstatēja, ka paaugstinātu urīna ANXA11, Integrīna a3, Integrīna b3 un TNF-a ekspresiju un PARP1 pazemināšanos serumā var izmantot kā proteomiskos biomarķierus nieru allotransplantāta atgrūšanai. Turklāt vairāki proteīni, daži ķīmokīni un citokīni asinīs un urīnā arī tiek identificēti kā biomarķieri CKTR diagnosticēšanai un transplantāta iznākumu prognozēšanai (66–71). Vairāki nesenie centieni ir izveidojuši urīna CXC motīvu ķemokīnu 9 (CXCL9) un CXCL10 kā uzticamus biomarķierus subklīniskai allotransplantāta atgrūšanai un pēctransplantācijas pārvaldības vadīšanai (66, 67). Nesenais pētījums liecina, ka trombocīti satur plašu mediatoru klāstu, kas potenciāli varētu veicināt akūtu un hronisku ABMR (96, 97). Faktiski trombocītu faktoram 4 (PF4, pazīstams arī kā CXCL4), kas ir visizplatītākais ar trombocītiem saistītais mediators, kas atklāts alotransplantātā lielos daudzumos, ir vairākas sekas uz alotransplantātiem, no kurām viena ir veicināt monocītu izdzīvošanu un makrofāgu diferenciāciju (98). , prognozējot sliktākus transplantācijas rezultātus (99).
Metabolisma biomarķieri
Metabolomika ir strauji augoša pētniecības joma, kas ietver visaptverošu visu metabolītu analīzi vienā bioloģiskā paraugā (100), un nesen ir ieguvusi milzīgu interesi par orgānu transplantācijas biomarķieru pētījumu. Salīdzinot ar proteomiskiem vai transkriptomiskiem marķieriem, metabolomiskie biomarķieri var precīzāk atspoguļot šūnu funkcijas (101). Metabolomiku var izmantot divos veidos: intensīvi analizējot un identificējot atsevišķus metabolītus; vai izmantojot modeļu atpazīšanu, lai reģistrētu spektrālos modeļus un intensitāti, nevis reģistrētu atsevišķas molekulas (100, 102). Pētnieki iesaka vielmaiņas marķieriem uzlabot atgrūšanas un citu orgānu traumu novērošanu (103). Bērniem urīna metabolomika uzlaboja robežlīnijas TCMR noteikšanu un parādīja daudzsološu ABMR (104). Adenozīna trifosfāta (ATP) veidošanās mērīšana ar mitogēnu stimulētiem CD4 limfocītiem (ImmuKnow tests) ir FDA apstiprināts biomarķieris, kas var būt efektīvs transplantācijas saņēmējiem (72). Randomizētā prospektīvā pētījumā, pamatojoties uz imūnfunkciju vērtībām, kas noteiktas ar ImmuKnow testu, viena gada pacientu dzīvildze tika ievērojami uzlabota un infekciju biežums tika samazināts grupā, kas saņēma ar ATP izdalīšanās biomarķieru vadītu imūnsupresantu regulējumu (105). Nesenā pētījumā deviņu atšķirīgu metabolītu panelis urīnā tika identificēts kā jauni potenciālie TCMR metabolītu biomarķieri (73). Metabolisma biomarķieri, kas tiek uzskatīti par potenciāliem noraidīšanas epizožu marķieriem, ir uzskaitīti 1. tabulā (72–78).
Šūnu biomarķieri
Nozīmīga uzmanība tika pievērsta tam, lai kvantitatīvi noteiktu alloreaktīvās CD8 plus T šūnas kā potenciālos šūnu biomarķierus atgrūšanai (25, 79, 106) vai tolerancei (107). Ashokkumar et al. (80) atklāja, ka alospecifiskās CD154 un T-citotoksiskās atmiņas šūnas bija saistītas ar atgrūšanas risku aknu transplantācijas saņēmējiem. Ierobežotie dati parādīja, ka CD154 plus apakškopas palielināšanās ir saistīta ar akūtunieru transplantācijanoraidījums (81). Jaunākie pētījumi parādīja, ka, pārraugot alloreaktīvās atmiņas IFN-g ražojošās T šūnas, var novērtēt subklīnisko TCMR un paredzēt de novo DSA (82), savukārt T folikulu palīgšūnu un T folikulu regulējošo šūnu (Tfc/Tfr) attiecība bija neatkarīgs riska faktors. par CAD (83). Tomēr vēl ir jānosaka tā diagnostisko/prognoztisko biomarķieru lietderības daudzcentru validācija CKTR (108). Gan makrofāgi, gan NK šūnas ir saistītas ar hronisku atgrūšanu (21, 109–111). Tomēr vēl ir jānosaka, vai noteiktu makrofāgu vai NK šūnu apakškopu varētu izmantot kā šūnu marķierus CKTR. Nesen vienšūnu sekvencēšanas tehnoloģijas ir strauji attīstītas un attīstījušās kā spēcīgs instruments objektīvam genoma, epigenomiskā un transkriptomiskā profilēšanas novērtējumam vienas šūnas līmenī. Salīdzinot ar tradicionālajām sekvencēšanas tehnoloģijām, vienas šūnas tehnoloģijām ir priekšrocības, jo tās var noteikt atsevišķu šūnu neviendabīgumu, atšķirt nelielu šūnu skaitu un norobežot šūnu kartes (112, 113). Izmantojot scRNA-seq tehniku, Liu et al. atklāja vairākas jaunas imūno šūnu apakškopas, tostarp piecas NKT šūnu apakšklases, divus apakštipus atmiņas B šūnās, klasisko CD14 plus grupu un neklasisko CD16 plus grupu monocītos pacientiem ar CKTR. Viņi arī identificēja jaunu apakšpopulāciju [miofibroblasti (MyoF)] fibroblastos, kas ekspresē kolagēnu un ekstracelulārās matricas komponentus CKTR grupā (84). Kamēr scRNA-seq vēl ir sākumstadijā, to uzskata par diagnostikas rīku, lai identificētu šūnu un molekulāros biomarķierus, kas raksturīgi CKTR. Uzlabojot izpratni par šūnu mehānismiem, kas ir CKTR pamatā, un progresu daudzkrāsu plūsmas citometrijas analīzēs apvienojumā ar jaunāko vienšūnu genomikas pētījumu attīstību, ir iespējams, ka CKTR tiks identificēti precīzāki šūnu biomarķieri.
Lai šos biomarķierus varētu regulāri izmantot klīniskajā praksē, ir pienācīgi jāņem vērā vairāki apsvēruminieru transplantācijas(114–116). Pirmkārt, ir jāņem vērā jutīgums, specifiskums, pozitīvās un negatīvās paredzamās vērtības, un uztvērēja darbības raksturlielumu (ROC) līknes ir rūpīgi jānovērtē to klīniskajai lietderībai. Otrkārt, precīzai diagnostikai ir nepieciešama dažādu biomarķieru integrācija. Treškārt, lai identificētu jaunus biomarķierus, ir nepieciešami stingri validācijas pētījumi un mērījumu standartizācija. Visbeidzot, rezultātu iegūšanai nepieciešamajam laikam un novērtējuma izmaksām jābūt saprātīgam.
Cistanche var novērstnieresinfekcija
JAUNAS TERAPIJAS CKTR ĀRSTĒŠANAI
Hroniska aktīva ABMR ir visplašāk atzītais allotransplantāta mazspējas cēlonis (117), turpretim TCMR parasti pastāv jauktā atgrūšanas fenotipā (118). Ņemot vērā pašreizējo izpratni, ka hroniska aktīva TCMR bieži vien ir saistīta ar nepietiekamu imūnsupresiju, TCMR ārstēšana ir vērsta uz anti-T šūnu imūnsupresīvu līdzekļu, piemēram, terapijas kombinācijas ar baziliksimabu, everolīmu papildus takrolīmam, palielināšanu (119). Klīniskajā vidē ir izmantotas daudzas terapijas, galvenokārt koncentrējoties uz hronisku aktīvu ABMR. Stratēģijās ietilpst plazmaferēze, intravenozs imūnglobulīns (IVIG), CD20 antivielas (rituksimabs), proteasomu inhibitors (bortezomibs) (120–122) un monoklonālās antivielas pret komplementu (ekulizumabs), vienas vai kombinētās terapijas (123, 124). To terapeitiskā efektivitāte hroniskas aktīvas ABMR ārstēšanā ir novērtēta nesenos randomizētos kontrolētos pētījumos, un rezultāti ir plaši pārskatīti (125), kas liecina, ka, lietojot šos līdzekļus atsevišķi vai kopā, ir ierobežoti panākumi, neskatoties uz to efektivitāti akūtas ABMR ārstēšanā. Pateicoties biomarķieru atklāšanai, izpratne par CKTR pēdējo piecu gadu laikā ir ārkārtīgi uzlabojusies. CKTR, vēža imunoloģijas un autoimūno slimību bioloģisko līdzību atzīšana ir novedusi pie robežizmeklējumiem vairāku ārstēšanas stratēģiju pārorientēšanā no vēža terapijas vai autoimūnām slimībām līdz ABMR. IL-6/IL-6R blokāde (tocilizumabs), C1 esterāzes inhibitors (C1 INH) un B-limfocītu stimulatora (BLyS) inhibitors (Belimumabs) ir viens no tiem, kuru terapeitiskais potenciāls ir pārbaudīts. ABMR mazināšanā un ir parādījuši daudzsološus rezultātus, kā aprakstīts turpmāk un apkopots 2. tabulā.
IL-6/IL-6R blokāde
IL-6 ir pleiotrops citokīns, kas saistīts ar daudziem iedzimtas un adaptīvās imunitātes aspektiem, kam ir svarīga loma DSA veidošanā un hroniskā ABMR, tostarp tā ietekme uz B šūnu imunitāti un antivielas producējošām plazmas šūnām, kā arī līdzsvars starp efektoru un regulējošajām T šūnām (130). IL-6/IL-6R ass bloķēšana ar tocilizumabu, anti-interleikīna-6 receptoru monoklonālo antivielu ir labi izveidota reimatoīdā artrīta ārstēšanai (131), un nesen uzskatīta par jaunu terapiju, lai novērstu ABMR progresēšanu (126). Ir pierādīts, ka tocilizumabs ievērojami samazināja DSA un stabilizēja nieru darbību 2 gadus pēc transplantācijas, kas liecina par tocilizumaba terapeitisko efektu ABMR. Tocilizumabs ir novērtēts arī kombinācijā ar IVIG un rituksimabu pacientiem, kuriem neizdevās standarta desensibilizācija, un tas šķita labi panesams un drošs (132). Tomēr joprojām trūkst randomizētu kontrolētu pētījumu, lai sistemātiski novērtētu tocilizumaba efektivitāti un drošību līdz šim. Vēl viens jauns IL-6/IL-6R ass inhibitors ir kanakinumabs, ģenētiski modificēta humanizēta monoklonāla antiviela, kas vērsta pret IL-6. Pašlaik tiek veikti divi izmēģinājuma izmēģinājumi (NCT03444103, NCT03380377) (132–134) un liels daudzcentru pētījums, lai novērtētu kanakinumabu vēlīnā/hroniskā ABMR (NCT03744910) (135).
C1 esterāzes inhibitors (C1 INH)
Tā kā C5 blokādes efektivitāte vēlīnā ABMR ir ierobežota (123, 124), agrīnā komplementa ceļa blokāde galvenā komponenta C1 līmenī ir piesaistījusi lielu uzmanību. Viena no iespējamām stratēģijām, kas tiek pētīta, ir C1 INH lietošana, kas gadiem ilgi ir izmantota iedzimtas angioneirotiskās tūskas lēkmju profilaksei un/vai ārstēšanai un kurai ir pierādīta drošības pieredze (136). C1-INH ir seruma proteāzes inhibitors, kas kovalenti saistās un inaktivē C1r, C1s un mannānu saistošās proteāzes proteāzes (136, 137). Dubultmaskētā RCT pētījumā C1-INH tika pārbaudīts kā līdzeklis pret biopsiju pierādītu ABMR. Gan C1-INH, gan placebo grupās novēroja uzlabojumus agrīnās novērošanas biopsijās. Tomēr pacientu apakškopā ar novēlotu biopsiju (6 mēneši) ar C1-INH ārstētajā grupā tika novērots samazināts transplantāta glomerulopātijas biežums, ko papildināja transplantāta funkcijas uzlabošanās, kas liecina par C1- NIH var būt efektīva, lai novērstu hronisku traumu attīstību (127). Perspektīvā, vienas grupas izmēģinājuma klīniskajā pētījumā C1-INH tika pievienots IVIG, lai ārstētu refraktāru akūtu ABMR. Salīdzinot ar vēsturiskajām kontrolēm, pacientiem, kuri tika ārstēti ar C1-INH, tika novērota samazināta C4d nogulsnēšanās un uzlabota nieru darbība, savukārt mikrocirkulācijas bojājumi joprojām saglabājās (glomerulīts, peritubulārs kapilīts un alotransplantāta glomerulopātija) (128). Pašlaik tiek veikti lieli daudzcentru klīniskie pētījumi, kuros tiek novērtēts C1-INH, kas pievienots standarta ABMR ārstēšanai (NCT02547220) (138), savukārt vēl viens klīniskais pētījums novērtē C1-NIH ugunsizturīgās AMR ārstēšanai (NCT03221842). nieres transplantācijas saņēmējiem (139) arī turpinās.
B-limfocītu stimulatora inhibīcija
B-limfocītu stimulators (BLyS) ir kritisks citokīns, kas uzlabo B šūnu un plazmas šūnu izdzīvošanu (140). Mērķēšana uz BLyS nesen ir izraisījusi lielāku interesi par transplantāciju, modulējot B šūnu aloimunitāti. Belimumabs, humanizēta anti-BLyS antiviela, kas ir pierādījusi terapeitisko efektivitāti sistēmiskās sarkanās vilkēdes gadījumā (141), tagad ir izmantota orgānu transplantācijā. Dubultmaskētā, randomizētā, placebo kontrolētā 2. fāzes pētījumā belimumabs tika novērtēts 28.nieru transplantācijasaņēmējiem(129). Rezultāti atklāja, ka ārstēšana ar belimumabu neuzrādīja nekādu ietekmi uz naivu B šūnu skaita samazināšanos no sākotnējā stāvokļa līdz 24 nedēļām pēc transplantācijas. Tomēr aktivētās atmiņas B šūnas un plazmasblasti tika ievērojami samazināti, un audiem specifiskās antivielas serumā tika pazeminātas. Turklāt ārstēšana ar belimumabu modulēja B šūnu profilu regulējošā profila virzienā, mainot IL-10/IL-6 attiecību. Paralēli tika samazināti gēni, kas kodē IgG un T šūnu proliferācijas marķierus (129). Līdz šim joprojām trūkst klīnisko pētījumu, izmantojot belimumabu hroniskas atgrūšanas ārstēšanai. Peļu hroniskā ABMR gadījumānieru transplantācijamodeli, APRIL/BLyS bloķēšana ar TAC-Ig izraisīja antinukleāro antivielu (ANA) samazināšanos un liesas germinālā centra arhitektūras traucējumus, taču tiem nav būtiskas atšķirības limfocītu infiltrācijā un nieru transplantāta patoloģijā salīdzinājumā ar kontroles transplantātiem, kas var būt saistīts ar T šūnu imūnsupresijas trūkums (142).
SECINĀJUMS
Jaunu agrāku diagnostisko biomarķieru atklāšana ļaus ne tikai izstrādāt individualizētu terapiju savlaicīgai terapeitiskai iejaukšanās nolūkā, bet arī uzlabot izpratni par CKTR patoģenēzi. Lai gan daudziem 1. tabulā uzskaitītajiem biomarķieriem joprojām ir nepieciešama validācija un standartizācija vairākās neatkarīgās grupās, pēdējos gados ir panākts ievērojams progress (115, 116, 143). CKTR pārvaldība joprojām ir biedējošs uzdevums, ņemot vērā CKTR sarežģīto patoģenēzi un tās neatgriezeniskumu diagnozes laikā. Neskatoties uz to, vairākas daudzsološas terapijas ir bijušas stingros intervences pētījumos ar daudzsološiem rezultātiem. Parādoties jaunām tehnoloģijām, piemēram, vienšūnu genomikai, skaitļošanas bioloģijai kopā ar mākslīgo intelektu balstītu palīdzību, ir iespējams, ka tuvākajā nākotnē tiks identificēti un klīniskajā praksē ieviesti specifiskāki CKTR biomarķieri un terapeitiskie mērķi.
AUTORU IEGULDĪJUMI
XL un XZ: piedalījās rokraksta sagatavošanā un rakstīšanā. JM, LG un JL: sniegti ieteikumi un labojumi. ZZ konceptualizēja, uzrakstīja un pārstrādāja manuskriptu Visi autori piedalījās raksta tapšanā un apstiprināja iesniegto versiju.
1 Visaptverošais transplantācijas centrs, Ziemeļrietumu universitātes Feinbergas Medicīnas skola, Čikāga, IL, Amerikas Savienotās Valstis,
2 Ķirurģijas nodaļa, Ziemeļrietumu universitātes Feinbergas Medicīnas skola, Čikāga, IL, Amerikas Savienotās Valstis,
3 Orgānu transplantācijas centrs, Guandžou Medicīnas universitātes otrā saistītā slimnīca, Guandžou, Ķīna,
4 Uroloģijas nodaļa, Pekinas Juanas slimnīca, Capital Medical University, Pekina, Ķīna,
5 Medicīnas nodaļa, nefroloģija, Ziemeļrietumu universitātes Feinbergas Medicīnas skola, Čikāga, IL, Amerikas Savienotās Valstis
ATSAUCES
1. Kasiske BL, Andany MA, Danielson B. Trīsdesmit procentu hroniska kreatinīna apgrieztā seruma samazināšanās ir lielisks nieru transplantāta mazspējas prognozētājs. Am J Kidney Dis (2002) 39:762–8
2. Hara S. Pašreizējās patoloģiskās perspektīvas par hronisku atgrūšanu nieru allotransplantātos. Clin Exp Nephrol (2017) 21:943–51. doi: 10,1007/s10157-016-1361-x
3. Stegall MD, Park WD, Larson TS, Gloor JM, Cornell LD, Sethi S u.c. Atsevišķu nieru alotransplantātu histoloģija 1 un 5 gadus pēc transplantācijas. Am J Transplant (2011) 11:698–707
4. Shiu KY, Stringer D, McLaughlin L, Shaw O, Brookes P, Burton H u.c. Optimizētas imūnsupresijas (tostarp rituksimaba) ietekme uz antidonoru allorakciju pacientiem ar hronisku nieru allotransplantāta atgrūšanu.
5. Loupy A, Haas M, Roufosse C, Naesens M, Adam B, Afrouzian M u.c. Banfas 2019. gada nieru sanāksmes ziņojums (I): atjauninājumi un precizējumi par T šūnu un antivielu izraisītas noraidīšanas kritērijiem. Esmu J Transplantācija
(2020) 20:2318–31. doi: 10.1111/ajt.15898
6. Haas M, Loupy A, Lefaucheur C, Roufosse C, Glotz D, Seron D u.c. Banff 2017. gada nieru sanāksmes ziņojums: pārskatīti diagnostikas kritēriji hroniskai aktīvai T šūnu atgrūšanai, antivielu izraisītai atgrūšanai un integrētu galapunktu perspektīvas nākamās paaudzes klīniskajiem pētījumiem. Am J Transplant (2018)
7. Tsuji T, Iwasaki S, Makita K, Imamoto T, Ishidate N, Mitsuke A u.c. Iepriekšējā T-šūnu izraisītā atgrūšana ir saistīta ar hroniskas aktīvās antivielu izraisītas atgrūšanas attīstību, ko izraisa De Novo donorspecifiskas antivielas. Nefrons (2020) 144:13–7. doi: 10.1159/000512659
8. Everly MJ, Everly JJ, Arend LJ, Brailey P, Susskind B, Govil A u.c. De Novo donoram specifisko antivielu līmeņa samazināšana akūtas atgrūšanas laikā samazina nieru transplantāta zudumu. Am J Transplant (2009) 9:1063–71.
9. Halloran PF, Chang J, Famulski K, Hidalgo LG, Salazar ID, Merino LM u.c. T-šūnu izraisītas atgrūšanas izzušana, neskatoties uz ilgstošu antivielu izraisītu atgrūšanu vēlīnāNieru transplantācijas saņēmēji. J Am Soc Nephrol (2015) 26:1711–20. doi: 10.1681/ASN.2014060588
10. Nankivell BJ, Shingde M, Keung KL, Fung CL, Borrows RJ, O'Connell PJ u.c. Iekaisīgas fibrozes cēloņi, nozīme un sekasNieru transplantācija: Banff i-IFTA bojājums.
11. Roos-van GM, Scholten EM, Lelieveld PM, Rowshani AT, Baelde HJ, Bajema IM u.c. Kalcineirīna inhibitoru izraisītu fibrogēno reakciju molekulārais salīdzinājums protokola nieru transplantācijas biopsijās. J Am Soc Nephrol (2006) 17:881–8. doi: 10.1681/ASN.2005080891
12. Lefaucheur C, Loupy A. Antivielu izraisīta cieto orgānu alotransplantātu noraidīšana. N Engl J Med (2018) 379:2580–2. doi: 10.1056/NEJMc1813976
13. Thomas KA, Valencuela NM, Reed EF. Perfektā vētra: HLA antivielas, komplements, FcgammaRs un endotēlijs transplantāta atgrūšanas gadījumā. Trends Mol Med (2015) 21:319–29. doi: 10.1016/j.molmed.2015.02.004
14. Reese SR, Wilson NA, Huang Y, Ptak L, Degner KR, Xiang D u.c. B šūnu deficīts mazina transplantācijas glomerulopātiju hroniskas aktīvo antivielu izraisītas atgrūšanas žurkas modelī. Transplantācija (2020).
15. Zhang R. Donor-specific Antibodies inNieru transplantācijas saņēmēji. Clin J Am Soc Nephrol (2018) 13:182–92. doi: 10.2215/CJN.00700117
16. Dieplinger G, Everly MJ, Briley KP, Haisch CE, Bolin P, Maldonado AQ u.c. De Novo donoru specifisko anti-cilvēka leikocītu antigēnu antivielu rašanās un progresēšana pēc BK poliomas vīrusa un preventīvās imūnsupresijas samazināšanas. Transpl Infect Dis (2015) 17:848–58. doi: 10.1111/tid.12467
17. De Keyzer K, Van Laecke S, Peeters P, Vanholder R. Cilvēka citomegalovīruss unNieru transplantācija: Klīnicista atjauninājums. Am J Kidney Dis (2011) 58:118–26. doi: 10.1053/j.ajkd.2011.04.010
18. Sablik KA, Jordanova ES, Pocorni N, Clahsen-van GM, Betjes M. Immune Cell Infiltrate in Chronic-Active Antibody-Mediated Rejection. Front Immunol (2019) 10:3106. doi: 10.3389/fimmu.2019.03106
19. Venner JM, Hidalgo LG, Famulski KS, Chang J, Halloran PF. Antivielu izraisīta molekulārā ainavaNieru transplantācijaNoraidījums: pierādījumi par NK iesaistīšanos caur CD16a Fc receptoriem. Am J Transplant (2015) 15:1336–48. doi: 10.1111/ajt.13115
20. Parkes MD, Halloran PF, Hidalgo LG. Pierādījumi par CD16a izraisītu Nk šūnu stimulāciju ar antivielu starpniecībuNieru transplantācijas atgrūšana. Transplantācija (2017) 101:e102– 11. doi: 10.1097/TP.0000000000001586