胰島移植后立即經血液介導的炎癥反應的治療進展

裴廣輝，張博雅，謝艷，王樹森，2 （.天津市第一中心醫(yī)院移植中心，天津30092；2.衛(wèi)生部危重病急救醫(yī)學重點實驗室，天津 30000；3.天津市器官移植重點實驗室，天津 30092）

目前，應用于臨床的兩類胰島移植是治療1型糖尿病患者的同種異體胰島細胞移植和治療難治性慢性胰腺炎全部或部分切除患者的自體胰島細胞移植［1-2］。肝臟是胰島移植的首選部位，一般通過靜脈注射輸注胰島細胞［3］。一些患者胰島移植后脫離胰島素治療，但這一結果是短暫的，大多數(shù)患者仍需使用外源性胰島素［4］。植入胰島數(shù)量減少或胰島功能逐漸衰退可能是由于幾個因素引起的，如胰島質量差、缺氧、立即經血液介導的炎癥反應（instant blood-mediated inflammatory reaction，IBMIR），以及在同種異體胰島移植的情況下產生的自身免疫和同種免疫反應［5］。

1 IBMIR的定義

IBMIR以天然免疫反應為特征，當胰島與血液直接接觸時，在體外和體內均可以誘導IBMIR的發(fā)生［6-8］。這種血栓/炎癥反應的特點是快速激活凝血和補體系統(tǒng)，活化血小板與胰島細胞表面結合，浸潤的白細胞進入胰島細胞。約15分鐘后，胰島被血凝塊包繞，1小時后，大部分胰島浸潤了大量白細胞（主要是多核淋巴細胞），破壞了胰島細胞的完整性，使胰島細胞喪失。

2 IBMIR的發(fā)生機制

IBMIR是同種異體和異種胰島移植圍術期損傷的重要因素。IBMIR是一種先天性免疫系統(tǒng)介導的非特異性反應，通過凝血、補體激活、血小板黏附和白細胞浸潤胰島。胰島表達的組織因子（tissue factor，TF）能觸發(fā)IBMIR，導致血小板活化及釋放瀑布炎癥反應介質如白細胞介素-8（interleukin-8，IL-8）、 單核細胞趨化蛋白（monocyte chemoattactant protein-1，MCP-1）和巨噬細胞移動抑制因子（macrophage migration inhibitory factor，MIF）［9-10］。

核轉錄因子-κB（NF-κB）是激活應激反應中的關鍵轉錄因子［11］。NF-κB的激活取決于刺激類型，可以保護或損傷細胞?；蜿嚵醒芯勘砻?，胰島分離和隨后的胰島培養(yǎng)導致促炎性細胞因子在胰島細胞中的mRNA表達水平增加［12］。促炎性細胞因子的表達增加可能導致應激和胰島細胞NF-κB的激活。一旦胰島與自體血液混合，可以激活先天免疫系統(tǒng)，這可能導致胰島趨化因子的分泌，可以引起單核細胞和中性粒細胞聚集。

NF-κB是各種促炎細胞因子調控的主要轉錄因子。IL-1β和腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）是2個主要的炎性細胞因子，在發(fā)生IBMIR時釋放。這些細胞因子是由NF-κB調節(jié)和誘導轉錄其他下游產物，如誘導型一氧化氮合酶、前列腺素E2和γ-干擾素誘導蛋白10。

3 IBMIR的干預治療

在同系胰島移植模型中，與NF-κB抑制劑DHMEQ培養(yǎng)胰島能提高胰島移植數(shù)量［13］。WA是由植物睡茄分離的甾體內酯，具有抗炎、抗血管生成和抗腫瘤作用［14］。研究表明，WA抑制NF-κB激酶β抑制劑，防止κB抑制劑的磷酸化，從而抑制NF-κB的活化［15］。應用WA處理過的胰島可以保護促炎性細胞因子的胰島損傷，提高同系小鼠門靜脈注射胰島移植的生存率［16］。

依那西普是一種用于治療類風濕關節(jié)炎（rheumatoid arthritis，RA）和強直性脊柱炎（ankylosing spondylitis，AS）的生物藥物，是能夠改善病情的抗風濕藥物，屬于融合蛋白類TNF-α抑制劑，Qi等［17］將其應用于經門靜脈胰島細胞移植，證實了這種藥物能夠減輕IBMIR，目前已廣泛應用于臨床胰島移植。研究發(fā)現(xiàn)，當肝素和補體抑制劑（SCR1）添加到胰島細胞中，可減少胰島移植的損傷，豬同種異體門靜脈胰島移植觀察到了相似的形態(tài)變化后，證實了體外研究結果［18］。McCall等［19］研究顯示，與單獨應用TNF-α抑制劑相比，應用TNF-α抑制劑聯(lián)合IL-1受體拮抗劑獲得了良好的移植效果。

在一般情況下，肝內移植的胰島細胞可以通過肝血管內的IBMIR而發(fā)生損傷。這通常是通過血小板黏附引發(fā)的。因此，有必要防止血小板黏附到胰島表面，減輕胰島移植術后發(fā)生IBMIR。為此，使用聚乙二醇改變胰島細胞表面。共軛聚乙二醇分子在胰島表面可以減少血液中的血小板，從而抑制血小板活化和免疫細胞開始IBMIR的聚集，Hwang等［20］進行了油管環(huán)實驗和肝內胰島移植，1小時內循環(huán)模式后，聚乙二醇化胰島的形態(tài)優(yōu)于未修飾的胰島。另外，與未修飾的胰島相比，聚乙二醇化胰島的血小板黏附明顯被阻止。免疫組化結果表明，在聚乙二醇化胰島中，抗CD41α陽性血小板顯著減少，抗胰島素抗體染色也穩(wěn)定，而未修飾的胰島被血小板黏附嚴重破壞。實際上，在未修飾的胰島細胞中經常能檢測到抗CD41α陽性血小板，當我們計數(shù)管環(huán)中的游離血小板時，未修飾的胰島的管中血小板數(shù)量顯著減少，這意味著血小板可能連接到表面上未修飾的胰島細胞。在聚乙二醇化胰島的管中，游離血小板的數(shù)量與無胰島培養(yǎng)的空白組相似。當聚乙二醇化的胰島細胞通過門靜脈移植進入肝臟時，胰島周圍很少發(fā)現(xiàn)黏附著血小板。此外，聚乙二醇化的胰島周圍很少出現(xiàn)中性粒細胞。未修飾胰島的血小板和中性粒細胞染色強烈。證實結合的聚乙二醇分子可以減少血小板黏附及胰島損傷［20］。

影響血小板功能的另一種方法是抑制凝血酶。凝血酶是一種由凝血酶原產生的絲氨酸蛋白酶，在凝血反應中發(fā)揮關鍵作用。凝血酶是一種有效的血小板活化劑，通過特定的細胞表面受體PAR-1和PAR-4發(fā)揮作用［21］。凝血酶激活的血小板提供了一個適當?shù)谋砻嬲夏笍秃衔?，參與擴增凝血級聯(lián)反應［22］。凝血酶抑制劑包括普通肝素和水蛭素。然而，由于其治療窗狹窄和滲透進血栓作用弱，因此，這些藥物的應用是有限的［23］。

Eriksson等［24］研究了一個可逆的和高度特異性的小分子Melagatran抑制劑抑制凝血酶的作用。由于其體積小和高親和力，該藥具有迅速抑制凝血酶發(fā)展成血凝塊的能力。Melagatran已被廣泛應用于臨床研究，具有治療窗寬及出血并發(fā)癥少等特點［25］。通過在體外管回路模型使用這種抑制劑，已經能夠觀察凝血酶在血栓反應時的作用，當人胰島與ABO血型相容的血液接觸時引起血栓反應。研究結果表明，凝血酶可能在這些條件下發(fā)生的IBMIR中起重要作用，在臨床胰島移植中，Melagatran可能降低IBMIR的不利影響［26］。

4 總 結

體內和體外實驗證明，IBMIR可嚴重損害暴露于受者血液治療的細胞。防止或減少IBMIR策略可以減少移植后早期胰島損失。IBMIR過程中的幾個步驟可以作為藥理干預預防反應的目標和促進胰島移植的手段。雖然在IBMIR的防治措施方面取得了一些成效，但在今后的實驗及臨床胰島移植中，仍需進一步調查和評價。