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编号:10265300
人异体移植肾之闭塞性动脉病
http://www.100md.com 《首都医科大学学报》 1999年第1期
     作者:戴群生 黄受方

    单位:戴群生 北京积水潭医院泌尿外科;黄受方 首都医科大学附属北京友谊医院病理科

    关键词:

    首都医科大学学报990128 人同种异体肾移植宿主对移植物的排斥反应和感染是影响移植肾长期存活的两大因素[1]。就排斥反应而言,随着组织配型技术的不断完善和提高,各种免疫抑制药物的合理应用,肾移植超急性排斥反应得到了有效控制,但是慢性排斥反应仍是移植肾长期存活的主要障碍之一[2]。有报道:50%移植存活1年以上的肾将发生进行性功能减退[3],并且随着存活时间的延长,这一比例将逐步上升。肾移植排斥反应的关键病变是血管病变闭塞性动脉病(obliterative arteriopathy,OBA),它是移植肾慢性肾功能衰竭的主要原因之一[4],现就其病理改变、形态发生及发病机制综述如下。
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    1 肾移植排斥反应的基本病理改变

    肾移植排斥反应病理分类方案的制订经历了2个阶段:第1阶段是Porter分类;第2阶段是Banff方案。

    1.1 Porter分类

    Porter于1967年最先将肾移植排斥反应在光镜下分为4型[5],即:①超急性排斥反应:早期肾小球毛细血管丛和肾小管周围的毛细血管内有多量的中性白细胞积聚,后期则是肾小球内及肾间质的毛细血管和小血管内有大量纤维素和血小板性血栓形成。有的血管壁出现纤维素样坏死。②急性细胞型排斥反应:以间质水肿、局限性免疫母细胞、淋巴细胞和巨噬细胞浸润为特点。肾小管上皮细胞变性、坏死、脱落,形成管型,而肾小球及各级血管病变不显著。③急性血管型排斥反应:以血管炎为特征。入球小动脉、小叶间动脉,甚至弓形动脉、叶间动脉管壁水肿,血管内皮细胞增生、肿胀、空泡变性以及脱落,管壁可见淋巴细胞、单核细胞、泡沫细胞浸润。重者管壁纤维素样坏死或血管壁被肌纤维母细胞代替,并逐步形成致密的纤维结缔组织,使内膜明显增厚,导致管腔狭窄,甚至闭塞。④慢性排斥反应:主要病变为肾小球萎缩和硬化,肾小管萎缩及肾间质纤维化。小动脉、弓形动脉和叶间动脉内膜呈同心圆状增生,管腔明显狭窄以至闭塞,其中有泡沫细胞积聚。内弹力板常常断裂。
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    1.2 Banff方案

    在Porter分类的基础上,1991年加拿大Banff会议共同制定了一个肾同种异体排斥反应组织学诊断的国际统一命名及标准的方案Banff方案[6]。诊断的主要分类是:①正常;②交界性病变;③超急性排斥;④急性排斥(Ⅰ、Ⅱa、Ⅱb、Ⅲ级);⑤慢性同种移植性肾病(慢性排斥)(Ⅰ~Ⅲ级)及⑥其他。在此方案中,强调动脉内膜炎是急性排斥的基本病变[6]。Banff方案中有关血管病变动脉炎的定义及病变分级如下:arteritis intimal(同义词endothelialitis)[动脉内膜炎(内皮炎)]:由于动脉内皮下间隙的炎症,内膜增厚,其程度可从少量的内膜细胞浸润到内皮坏死,伴有纤维素、血小板沉着及淋巴细胞和单核细胞浸润。Arteritis,transmural(贯壁动脉炎):损伤和炎症累及动脉全层,包括中膜,表现为中膜平滑肌细胞坏死、纤维素渗出及单个核细胞及多核中性白细胞浸润。

    急性排斥和慢性排斥中血管改变分别用:“V”和“CV”表示,分如下4级:V0:无动脉炎;V1:至少在1个动脉的断面中,有轻、中度动脉内膜炎;V2:不止1个动脉的断面,有中、重度动脉内膜炎;V3:有许多动脉的断面中,有重度动脉内膜炎和(或)“贯壁”动脉炎、纤维素样变及中膜平滑肌细胞坏死,常伴片状梗塞及间质出血。CV0:无慢性动脉炎;CV1:轻度动脉炎,动脉内膜纤维性增厚,使血管腔狭窄达25%,伴或不伴有内弹力板断裂,或伴有泡沫细胞,偶见单个核细胞浸润;CV2:中度动脉炎,血管腔狭窄达26%~50%;CV3:重度动脉炎,血管腔狭窄达50%以上,完全闭塞,常伴内弹力板断裂。某些情况下,慢性排斥反应中出现急性排斥反应的内膜性动脉炎。其特征是上述慢性排斥反应(CVⅠ~Ⅲ),加上内膜性动脉炎(VⅠ~Ⅲ)伴内皮增生和(或)内皮反应性特征,也许有血栓形成。
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    2 人异体移植肾OBA的病变特点

    早在1960年Dammin最先注意到动脉内皮炎是移植肾急性排斥的特征性改变[7]。1963年Porter等学者首先描述了排斥反应的闭塞性血管病变[8],指出血管病变是肾移植排斥反应的基本病变,并认为它的发病与免疫反应有关。70年代Busch等归纳了肾移植排斥反应各种形式的动脉炎,包括:①中膜纤维素样坏死型,②内膜增殖型和③内膜纤维化型3种。并认为排斥反应动脉炎是人类肾移植失败的主要原因。而且动脉炎的发病不仅有体液免疫的作用,更有细胞免疫的参与。80年代Demetris等对因慢性排斥反应而切除的移植心脏、肾、肝不同器官之间的血管病变OBA进行了比较观察[2],并对OBA的形态作了较详尽的描述,认为OBA是移植肾长期存活的主要障碍之一。

    Demetris等认为OBA病变为[2]:①选择性累及移植肾动脉系统,不累及静脉和受者本身的血管;不同口径动脉均可受累,外径大于50 μm的中型肌性动脉最易罹患,且病变严重;病变好发于移植肾内叶间动脉、弓形动脉及小叶间动脉。②血管内皮细胞肥大、局部脱落;内膜呈同心圆性增厚,管腔狭窄,其间见较多的淋巴细胞、单核/巨噬细胞、泡沫细胞、平滑肌细胞等。③中膜在内膜增厚的相应部位变薄,并伴炎细胞浸润。④外膜水肿,伴不同程度的淋巴细胞、单核细胞及浆细胞浸润。Mihatsch从OBA病变形态发生的角度观察到[9]:早期病变,内皮细胞空泡变、局部脱落、坏死。内皮病变部位附近可见淋巴细胞和单核细胞附壁,并且在病变部内皮下层积聚。病变严重者,内膜可见纤维素和(或)血小板性血栓形成,中膜纤维素样坏死,伴内弹力板破坏。晚期病变,内膜浸润的单个核细胞被增殖的肌纤维母细胞代替,后者在内皮下层形成新的“中膜”,并产生胶原纤维导致同心圆性内膜纤维化。免疫荧光发现,早期纤维素坏死的血管壁上有IgM和C3沉积。通过对30例移植后1年内肾切除标本的观察,移植后晚期发生的OBA主要累及大血管,移植后早期OBA多累及小血管,甚至是细小动脉和肾小球毛细血管壁的暴发性坏死。
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    OBA不仅见于移植肾,也见于心脏、肺等移植物中,它们之间在病理形态和发病机制上既有相同之处,也有不同之点。目前不少学者对心脏移植后的血管病变移植相关性动脉硬化有较多的研究,这将有助于对移植肾OBA的理解[10]。在心脏、肺、肾和胰腺移植中,均表现为移植物动脉内皮细胞肥大、局部崩解、脱落,内膜呈同心圆性增厚、纤维化;富含泡沫细胞、巨噬细胞、T淋巴细胞和血管平滑肌细胞(vascular smooth muscle cell,VSMC)。内弹力板断裂,血管中膜变薄,炎细胞浸润。而移植肝的血管病变比较特殊,主要表现在内膜T淋巴细胞数量少,内弹力板完整,中膜增厚明显,且具有丰富的泡沫细胞,这可能与肝脏受免疫作用影响较小,脂质代谢旺盛有关[11]

    环孢素A(cyclosporine A,CsA)作为主要的免疫抑制药物广泛地应用在肾移植术后早期,使移植肾1年生存率提高了20%,然而它的肾毒性也引起人们的重视。在Banff方案中定义为[6]:细动脉结节性玻璃样增厚PAS(+),平滑肌细胞变性,血栓性微血管病。这种病变不同于排斥反应之小动脉的OBA病变。
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    移植肾之OBA貌似动脉粥样硬化。两者之间虽有不同之处。但也具有许多共同点。如具有相同的细胞类型,即VSMC、巨噬细胞和T淋巴细胞,而且这3种细胞均表达HLA-DR(human leucocyte antigen A system-DR,简称HLA-DR)Ⅱ类抗原。故有学者把此种动脉病变称之为:移植物动脉粥样硬化(graft atherosclerosis)。又鉴于此种病变不同于通常的动脉粥样硬化形成的那样缓慢,常在短短的数周或数月内形成,故又命名为加速型动脉粥样硬化(accelerated atherosclerosis)[3]。从病理形态上讲,OBA以弥漫性同心圆性内膜增厚为特点,而通常的动脉粥样硬化是局灶性、偏心性内膜增厚,伴脂质沉着形成粥样斑块,而OBA中未见有胆固醇结晶。进一步研究发现[12],在OBA中内皮细胞表达HLA-DR抗原,但动脉粥样硬化的内皮细胞不表达,两者病变的异同,可能反映了发病机制上的重要差别。因此,也有人为了区别于通常的动脉粥样硬化,而把移植肾血管病变径直称为移植物动脉硬化(graft arteriosclerosis),移植物血管疾病(graft vascular disease),闭塞性动脉病(obliterative arteriopathy,OBA),或者慢性闭塞性移植物动脉病(chronic obliterative transplant arteriopathy,COTA)[4]
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    3 移植肾OBA发病机制的探讨

    虽然血液动力学的改变,缺血和缺血再灌注损伤,病毒感染(主要是巨细胞病毒),免疫抑制药物的毒性作用以及高脂血症和去神经失营养代谢等因素在OBA的发病中有一定影响,但是异体抗原引起移植肾动脉的免疫损伤是其发病的主要原因。体液免疫和细胞免疫在OBA的发生与发展过程中起着重要作用。特别是,近年来血管壁基础生物学和实验性移植性排斥反应中细胞因子研究的进展,进一步了解到血管内皮细胞和平滑肌细胞的功能潜能,这些成分与宿主免疫细胞相互作用共同参与了免疫及炎症反应。目前大多数学者认为[13]:OBA是一种以细胞免疫为主的免疫反应,是宿主免疫细胞对移植肾血管壁来源细胞的同种异体抗原的慢性迟发性过敏反应,其详细发病机制有待进一步研究。

    参考文献

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    3 Cynthia H E,Foegh M L.Chronic graft rejection:Accelerated transplant arteriosclerosis.Immunol Rev,1993,134:12~27

    4 Han Y S,Ueda M,Tanade S,et al.Immunocytochemical analysis of obliterative arteriopathy of human renal allograft.Transplant Proc,1994,26(2):931~934
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    5 Williams G M,James T,Solez B K.Kidney transplant rejection.Diagnosis and treatment.New York:Marcel Dekker INC,1986.173~219,270

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    7 Dammin G J.The kidney as a homograft and its host.Mich Med Ball,1960,26:278~288
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    8 Porter K A,Thomson W B,Owen K,et al.Obli-terative vascular changes in four human kidney homotransplants. Br Med J,1963,2:639~645

    9 Mihatsch M J,Ryffel B,Gudat F.Morphological criteria of chronic rejection:Defferential diagnosis,including cyclosporine nephropathy.Transplant Proc,1993,25(2):2031~2037

    10 Robert N S,Christopher C,Hughes W, et al. Human coronary transplantation-associated arteriosclerosis.Am J Pathol,1991,138(4):791~798
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    11 Radio S,Wood S,Wilson J,et al.Allograft vascular disease:Comparison of Heart and other grafted organs.Transplant Proc,1996,28(1):496~499

    12 Ross R.The pathogenesis of atherosclerosis-an update. N Engl J Med,1986,314(8):488~500

    13 Hayry P,Yilmaz S.Role of growth factors in graft vessel disease.Transplant Proc,1995,27(3):2066~2067

    收稿日期:1998-03-15, http://www.100md.com