MHC與移植免疫課件

MHC&移植免疫

A.D.4Romanchurch

Historyoftransplantation年代學(xué)者主要貢獻(xiàn)1900Landsteiner*(1930)確定人紅細(xì)胞主要的同種抗原1912Carrell*器官移植1948Snell和Gorer發(fā)現(xiàn)小鼠H-2系統(tǒng)及其與組織移植的關(guān)系1953Snell*(1980)H-2系統(tǒng)由K、D兩個(gè)位點(diǎn)組成1958Dausset*(1980)發(fā)現(xiàn)第一個(gè)人類白細(xì)胞抗原（Mac）1962VanRood鑒定出一個(gè)新的等位基因系統(tǒng)，即HLA-B座位1969Amos發(fā)現(xiàn)HLA-D座位1967Benacerraf*(1980)和McDevitt發(fā)現(xiàn)并證明Ir基因存在于MHC中1970Sandberg鑒定出HLA-C座位1975Doherty*(1996)小鼠H-2D、K抗原對(duì)Tc殺傷病毒感染細(xì)胞的限制作用1978RosenthalIr基因產(chǎn)物Ia抗原參與Mφ-T相互作用1978Zinkernagel*(1996)MHC對(duì)T細(xì)胞發(fā)育分化的影響1987Tonegawa*Ig的基因結(jié)構(gòu)1990Murray和Thomas*腎移植和骨髓移植*諾貝爾獎(jiǎng)獲得者，括號(hào)內(nèi)為獲獎(jiǎng)年代TheNobelPrizeinPhysiologyorMedicine1990"fortheirdiscoveriesconcerningorganandcelltransplantationinthetreatmentofhumandisease"

JosephE.Murray

E.DonnallThomasUSAUSA

BrighamandWomen'sHospital

Boston,MA,USAb.1919

FredHutchinsonCancerResearchCenter

Seattle,WA,USAb.1920

將正常的組織或器官?gòu)囊粋€(gè)機(jī)體轉(zhuǎn)移到另一機(jī)體替代受損或失去功能的組織或器官；或?qū)⒄５慕M織從自體某一部位轉(zhuǎn)移到另一部位，借以維持或重建機(jī)體的生理功能的方法。供體（donor）：提供移植物（graft)的個(gè)體受體（recepient):接受移植物的個(gè)體

什么是移植（Transplantation)移植的種類：自身移植（autograft)：自身皮膚移植自身骨髓移植同基因移植(syngeinicgraft)：

同卵雙生間的移植同系動(dòng)物間的移植同種異體移植(allograft)：

同一物種不同個(gè)體間的移植異種移植(xenograft)：

不同種動(dòng)物間的移植Differentkindsoftransplantation移植排斥(transplantationrejection)

器官或組織的來源

器官或組織移植面臨的主要問題移植排斥(transplantationrejection)特點(diǎn)

移植排斥具有記憶性移植排斥由淋巴細(xì)胞引起具備了特異性免疫應(yīng)答的特點(diǎn)移植是一種特異性免疫應(yīng)答

20世紀(jì)40年代已確定，小鼠近交系之間皮膚移植物的排斥由分布在不同染色體上的多個(gè)基因決定。代表個(gè)體特異性的同種抗原稱為移植抗原或組織相容性抗原。主要組織相容性抗原系統(tǒng)(MHS):引起強(qiáng)而迅速排斥反應(yīng)的抗原次要組織相容性抗原系統(tǒng)(MHs):引起弱而慢的排斥反應(yīng)的抗原HLA基因復(fù)合體位于人第六號(hào)染色體短臂6p21.31。第二節(jié)人類MHC-HLA復(fù)合體的基因組成

ClassIIClassIIIClassI

DPDQDRC4BC4AB1C2HSPTNFBCADEF

RINGDPDMLMP2LMP7DQDR

B2A2B1A1ABTAP1TAP2B2A2B3B1A1B*AClassIIClassIIIClassI第六對(duì)染色體HLA結(jié)構(gòu)極其復(fù)雜，表現(xiàn)為多基因性和多態(tài)性多基因性（polygene)

：同一個(gè)體中HLA復(fù)合體基因座位在數(shù)量和結(jié)構(gòu)上的多樣性HLA復(fù)合體可分為三個(gè)區(qū)，分別編碼I、II、III類基因HLA-I類基因集中在遠(yuǎn)離著絲點(diǎn)的一端，HLA-E:---NK細(xì)胞抑制性受體CD94/NKG2的配體---與病毒逃逸及母胎界面的免疫耐受有關(guān)HLA-G:---NK細(xì)胞抑制性受體KIR、LIR的配體---與母胎界面的免疫耐受有關(guān)

ClassIIClassIIIClassI

RINGDPDMLMP2LMP7DQDR

B2A2B1A1ABTAP1TAP2B2A2B3B1A1B*AHLA-II類基因在復(fù)合體中位于近著絲點(diǎn)一端，包括經(jīng)典的DP、DQ、DR三個(gè)基因家族和與免疫相關(guān)的DM(DO)、TAP、LMP。每個(gè)家族包括A和B兩類基因座，分別編碼HLA-IIa和b鏈。HLA-III類基因:免疫相關(guān)基因（補(bǔ)體基因、TNF基因）；免疫無(wú)關(guān)基因1、單倍型遺傳方式單倍型：連鎖在同一條染色體上HLA等位基因的組合。TheinheritanceofMHCgenesMHCproductsexpressedoncells3、高度多態(tài)性現(xiàn)象多態(tài)性：是指在一隨機(jī)分配的群體中，染色體同一基因座位有兩種以上基因型，即可能編碼兩種以上的產(chǎn)物。位于一對(duì)同源染色體上對(duì)應(yīng)位置的一對(duì)基因稱為等位基因。由于群體中的突變，同一座位所可能出現(xiàn)的基因系列稱為復(fù)等位基因，這是HLA高度多態(tài)性的最主要原因。PolymorphismofMHCantigens(basedonphenotype)PolymorphismofMHCgenes

(basedonDNAsequence/PCR)4、連鎖不平衡基因頻率：是指群體中攜帶某一等位基因的個(gè)體數(shù)目與攜帶該基因座位各等位基因個(gè)體數(shù)目總和的比例。由于HLA復(fù)合體的各座位是緊密連鎖的，若各座位的等位基因隨機(jī)組合構(gòu)成單元型，則某一單元型別的出現(xiàn)頻率應(yīng)等于組成該單元各基因頻率的乘積。某些基因比其他基因能更多或更少地連鎖在一起，從而出現(xiàn)連鎖不平衡。二、HLA分型技術(shù)1、血清學(xué)分型技術(shù)—補(bǔ)體依賴細(xì)胞毒實(shí)驗(yàn)2、細(xì)胞分型技術(shù)----混合淋巴細(xì)胞培養(yǎng)3、DNA分型技術(shù)1.血清學(xué)分型技術(shù)

微量淋巴毒技術(shù)：即補(bǔ)體依賴性細(xì)胞毒試驗(yàn)（CDC）將受者血清同供者淋巴細(xì)胞混合，孵育一定時(shí)間再加入補(bǔ)體，孵育后加入錐藍(lán)染色觀察結(jié)果

用于器官移植前判斷受者對(duì)供者有無(wú)預(yù)存抗體。分為微量法和半微量法。。2、細(xì)胞學(xué)分型技術(shù)-混合淋巴細(xì)胞反應(yīng)（MLR）法兩種方法：雙相混合淋巴細(xì)胞培養(yǎng)和單相混合淋巴細(xì)胞培養(yǎng)。雙相混合淋巴細(xì)胞培養(yǎng)：受者的淋巴細(xì)胞+供者淋巴細(xì)胞細(xì)胞增殖增殖程度與兩個(gè)個(gè)體組織相容性不配合的程度成正比，即為雙相混合淋巴細(xì)胞培養(yǎng)。單相混合淋巴細(xì)胞培養(yǎng)：如果一方是先用絲裂霉素Ｃ或致死量射線處理，使其失去應(yīng)答力，但仍保持刺激能力，把未處理的淋巴細(xì)胞和經(jīng)上述處理的淋巴細(xì)胞一起培養(yǎng)的方法即為單相混合淋巴細(xì)胞培養(yǎng)3、DNA分型技術(shù)——PCRPCR－單鏈構(gòu)象多態(tài)性（singlestandconformationpolymorphismSSCP）

PCR-限制性片段長(zhǎng)度多態(tài)性（restrictionfragmentlengthpolymorphismRFLP）PCR-序列特異性寡核苷酸探針（sequencespecificoligonucleitideprobesSSOP）

第三節(jié)HLA抗原的結(jié)構(gòu)和分布一、HLA-I類分子由α鏈和β2m組成分布于所有有核細(xì)胞表面分為多肽結(jié)合區(qū)、免疫球蛋白樣區(qū)、跨膜區(qū)和胞內(nèi)區(qū)。NH2AlloantigenicsitesCHONH2COOHCOOHPα1α2α3β2OHPlasmamembraneDisulfidebridgePapaincleavageCytoplasmNH21、2區(qū)：抗原肽結(jié)合區(qū)T細(xì)胞識(shí)別部位---多態(tài)性部位3：CD8分子識(shí)別部位2m：增強(qiáng)I類抗原的表達(dá)和穩(wěn)定性二、HLA-II類分子PlasmamembraneCytoplasmCHOCHOCHONH2NH2COOHCOOHα1α2β2β1由由α鏈和β鏈組成的異源二聚體同樣分四個(gè)區(qū)僅表達(dá)于淋巴樣組織中的各種細(xì)胞表面，如APC細(xì)胞、胸腺上皮細(xì)胞和人的活化T細(xì)胞1、1區(qū)：抗原肽結(jié)合區(qū)---T細(xì)胞識(shí)別部位---多態(tài)性部位2區(qū)：CD4分子識(shí)別部位三、HLA分子-抗原肽復(fù)合物MHC基因及其產(chǎn)物的極端多樣性，造成不同MHC分子結(jié)構(gòu)上的差異，這些差異主要集中于MHC分子的肽結(jié)合槽，從而決定了特定型別的MHC分子和抗原肽的結(jié)合具有一定的選擇性。MHC分子高親和力與抗原肽結(jié)合成為復(fù)合物，這是保證MHC分子有效提呈抗原的重要前提。VariabilityForPolymorphism

VariabilityForPolymorphism

MHC分子-抗原肽復(fù)合物的特征1）MHC分子抗原結(jié)合凹槽與抗原肽結(jié)合的特點(diǎn)與MHC結(jié)合成復(fù)合物的抗原肽往往帶有兩個(gè)或兩個(gè)以上的關(guān)鍵氨基酸（錨著殘基，anchorresidue)專司和MHC分子肽結(jié)合槽中的多肽結(jié)合基序相結(jié)合，二者具有一定的特異性。NH2抗原肽凹槽鉚釘側(cè)鏈MHC-II分子C00H2）MHC分子提呈抗原肽的相對(duì)選擇性MHC分子對(duì)抗原肽識(shí)別和遞呈的包容性：MHC分子對(duì)抗原肽的識(shí)別并非嚴(yán)格的專一性，而是一種MHC分子可識(shí)別并結(jié)合帶有特定共同基序的一群肽段，由此顯示二者相互作用中的包容性。第四節(jié)HLA的生物學(xué)功能一、對(duì)蛋白質(zhì)抗原的處理與加工二、調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答：1、形成MHC-抗原肽-TCR復(fù)合物，啟動(dòng)免疫應(yīng)答2、MHC限制性：免疫細(xì)胞間相互作用時(shí)，除細(xì)胞受體識(shí)別相應(yīng)抗原決定簇外，細(xì)胞間還必須識(shí)別相應(yīng)的MHC分子3、MHC分子是T細(xì)胞活化的協(xié)同刺激分子：4、調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答強(qiáng)弱三、參與T細(xì)胞的分化四、誘導(dǎo)同種免疫應(yīng)答第五節(jié)移植免疫學(xué)一、移植排斥的免疫機(jī)制同種異體移植免疫機(jī)制

同種異體器官移植免疫機(jī)制-宿主抗移植物同種異體骨髓移植免疫機(jī)制-移植物抗宿主（一）同種異體器官移植免疫機(jī)制

引起排斥反應(yīng)的抗原—

MHC抗原：引起快而強(qiáng)的移植排斥反應(yīng)。

HLA-A、B和DR抗原與移植排斥的關(guān)系最為密切供受者間MHC抗原一致程度越高，移植成功的機(jī)會(huì)就越大，反之排斥反應(yīng)越強(qiáng)。

mHC抗原：引起弱而慢的排斥反應(yīng)。

內(nèi)皮細(xì)胞抗原：主要是血管內(nèi)皮細(xì)胞表面的抗原，引起超急性或急性排斥反應(yīng)。

血型抗原：主要是表達(dá)在血管壁上的血型抗原,可引起超急性排斥反應(yīng)。

2、T細(xì)胞對(duì)異型MHC分子的識(shí)別直接識(shí)別：受體T細(xì)胞直接識(shí)別供體細(xì)胞表面的同種異型抗原即供體的完整MHC，從而誘發(fā)免疫反應(yīng)。這種途徑在排斥反應(yīng)的早期階段起主要作用，引起

急性細(xì)胞排斥反應(yīng)。大約5％－10％的外周T細(xì)胞參與了這一途徑。間接識(shí)別：受體T細(xì)胞識(shí)別由受體APC加工處理后的供體MHC，對(duì)免疫反應(yīng)起放大和維持作用在慢性排斥反應(yīng)中起重要作用。

供體受體受體同種異型MHC抗原的直接和間接識(shí)別的比較__________________________________________________

直接識(shí)別間接識(shí)別

__________________________________________________被識(shí)別分子的形式完整的同種異型MHC分子經(jīng)處理的同種異性MHC分子來源的肽抗原遞呈細(xì)胞（APC）供者APC受者APC被激活的T細(xì)胞CD8+T為主CD4+Th為主排斥的強(qiáng)烈程度強(qiáng)烈較弱主要的作用引起急性排斥與慢性排斥有關(guān)對(duì)環(huán)孢菌素A的敏感性敏感不敏感MHC限制性不受MHC限制受MHC限制

_________________________________________________________

3、同種異體移植排斥的效應(yīng)機(jī)制

按機(jī)制分：細(xì)胞免疫：同種異體反應(yīng)性的CD4、CD8細(xì)胞體液免疫：特異性的抗體按發(fā)病疾患和病程分類

超急性排斥反應(yīng)：抗體介導(dǎo)的體液免疫急性排斥反應(yīng)：細(xì)胞免疫和體液免疫慢性排斥反應(yīng)：細(xì)胞和體液免疫

同種異型移植排斥反應(yīng)的類型和效應(yīng)機(jī)制

排斥類型效應(yīng)機(jī)制病理變化

超急性排斥移植前已經(jīng)存在的抗血型抗原的抗體 血管內(nèi)凝血與血管內(nèi)皮細(xì)胞相應(yīng)抗原結(jié)合,激活補(bǔ)體系統(tǒng)和凝血系統(tǒng)急性排斥急性體液性排斥抗MHC分子抗體和抗內(nèi)皮細(xì)胞表面 急性血管炎分子抗體結(jié)合相應(yīng)抗原，激活補(bǔ)體系統(tǒng)致血管損害為主，兼有炎癥性CD4+T細(xì)胞效應(yīng)機(jī)制的參與，導(dǎo)致血管炎

急性細(xì)胞性排斥以CD8+CTL的細(xì)胞毒效應(yīng)機(jī)制為主， 急性間質(zhì)炎兼有炎癥性CD4+T細(xì)胞/巨噬細(xì)胞效應(yīng)機(jī)制參與，導(dǎo)致間質(zhì)細(xì)胞損害慢性排斥急性排斥細(xì)胞壞死的延續(xù)和結(jié)果；炎癥性間質(zhì)纖維化， CD4+T細(xì)胞/巨噬細(xì)胞相關(guān)的慢性炎癥移植物內(nèi)血管硬化 反復(fù)多次抗體或細(xì)胞介導(dǎo)的內(nèi)皮損害，血管壁增厚和間質(zhì)纖維化

(二)移植物抗宿主反應(yīng)移植物抗宿主反應(yīng)(graft-versushostreaction,GVHR)骨髓或胸腺移植后，移植物中的免疫細(xì)胞對(duì)宿主MHC抗原發(fā)生的免疫應(yīng)答。移植物抗宿主性疾?。╣raft-versus-hostdisease，GVHD）骨髓或胸腺移植后，移植物中的免疫細(xì)胞對(duì)宿主MHC抗原發(fā)生免疫應(yīng)答并對(duì)機(jī)體造成宿主的損傷，引起疾病，移植物抗白血病效應(yīng)（graft-versusleukemia,GVL)GVHD的發(fā)生機(jī)制1、細(xì)胞免疫為主移植骨髓中成熟T淋巴細(xì)胞可介導(dǎo)急性GVHD和慢性GVHD，去除或抑制T細(xì)胞可顯著降低GVHD的發(fā)生率。CD4+T細(xì)胞識(shí)別HLAⅡ類抗原，激活后分泌細(xì)胞因子如IL-2,4,5,6和IFN-γ等刺激Ｔ細(xì)胞增殖，引起炎癥浸潤(rùn)及移植物中新的MHC的表達(dá)，造成免疫損傷。CD8+T細(xì)胞識(shí)別HLAⅠ類抗原，成熟為細(xì)胞毒細(xì)胞而殺傷移植物。2、體液免疫參入了GVHD的發(fā)生Ｂ細(xì)胞激活后產(chǎn)生的抗體依賴性細(xì)胞毒作用、補(bǔ)體依賴性細(xì)胞毒作用急性GVHD：發(fā)生在移植后3～4周主要表現(xiàn)為發(fā)燒、皮疹、小腸結(jié)腸炎、肝功能紊亂，嚴(yán)重者腸粘膜脫落，間質(zhì)性肺炎，對(duì)深部真菌的易感性增高，最終可因感染死亡。慢性GVHD

可發(fā)生在急性GVHD后，也可無(wú)急性GVHD病史，一般在3個(gè)月內(nèi)發(fā)病，也可在6～12個(gè)月才發(fā)病。臨床表現(xiàn)包括硬皮樣病變、慢性肝病、干燥綜合征等。病人血清中可檢出低水平的抗核抗體、線粒體抗體及類風(fēng)濕因子。Liver

AcuteGVHDNormalliver

ChronicGVHD二、移植排斥的預(yù)防和治療(一）組織配型器官移植組織配型的主要目的是：①測(cè)定供-受者間ABO血型和HLA(A、B、DR）的匹配程度。②分析受者血清抗供者特異性抗體的存在

（二）免疫抑制療法

X線照射免疫抑制藥清除T細(xì)胞或抑制T細(xì)胞活化三、臨床常見的器官移植

（一）腎移植（二）肝移植（三）心臟移植（四）胰腺移植（五）骨髓移植（一）腎移植自1954年同種異體腎移植獲得成功以來，至1998年止全世界已施行了同種異體腎移植473597例，而且每年還以3萬(wàn)例次在遞增，現(xiàn)在腎移植接近100萬(wàn)例親屬腎受者最長(zhǎng)存活已達(dá)40年，尸體腎受者達(dá)34年，我國(guó)自60年代開展尸體腎移植以來，至1999年止亦已施行了近30000例尸體腎移植1年存活率在先進(jìn)的移植中心已超過85％，病人1年存活率超過95％。腎移植與透析療法相結(jié)合已成為目前對(duì)不可逆性慢性腎功能衰