Справяне с хроничното отхвърляне на бъбречен трансплантант: предизвикателства и обещания
Feb 03, 2022
Xingqiang Lai1,2,3, Син Джън4, Джеймс М. Матю 1,2, Лоренцо Галон1,5, Джоузеф Р. Левентал1,2и Джън Джени Джан1,2*
Въпреки напредъка в управлението след трансплантация, дългосрочната преживяемост на бъбречните присадки и пациентите не се е подобрила, тъй като приблизително четиридесет процента от трансплантациите се провалят в рамките на десет години след трансплантацията. Както имунологичните, така и неимунологичните фактори допринасят за късна загуба на алографт. Хроничнатрансплантация на бъбрекотхвърлянето (CKTR) често е клинично тих, но прогресивен алогенен имунен процес, който води до кумулативно увреждане на присадката, влошаване на функцията на присадката. Хронично активно Т-клетъчно-медиирано отхвърляне (TCMR) и хронично активно антитяло-медиирано отхвърляне (ABMR) се класифицират като два основни подтипа на CKTR. Въпреки че са направени значителни подобрения към по-доброто разбиране на клетъчните и молекулярните механизми и диагностичните класификации на CKTR, липсата на ранно откриване, диференциална диагноза и ефективни терапии продължават да представляват големи предизвикателства за дългосрочно управление. Неотдавнашното развитие на високопроизводителни клетъчни и молекулярни биотехнологии позволи бързото развитие на нови биомаркери, свързани с хронично бъбречно увреждане, които не само дават представа за патогенезата на хроничното отхвърляне, но също така позволяват ранно откриване. Успоредно с това се появиха няколко нови терапевтични стратегии, които могат да имат голямо обещание за подобряване на дългосрочната преживяемост на присадката и пациентите. С кратък преглед на текущото разбиране на патогенезата, стандартната диагноза и предизвикателствата в контекста на CKTR, този мини преглед има за цел да предостави актуализации и прозрения за най-новите разработки на обещаващи нови биомаркери за диагностика и нови терапевтични интервенции за предотвратяване и лечение CKTR.
Ключови думи:хронично отхвърляне на алографта,трансплантация на бъбрек, биомаркери, IFTA, Т-клетъчно медиирано отхвърляне
Контакт:joanna.jia@wecistanche.com
трансплантация на бъбрек ицистанче добавките могат да облекчат хроничното отхвърляне на алографта
ВЪВЕДЕНИЕ
Хронична бъбречна трансплантацияотхвърляне (CKTR) се характеризира с прогресивно намаляване на функцията на бъбречната присадка, което започва да се проявява една година след трансплантацията и обикновено е придружено от хипертония и протеинурия (1). CKTR обикновено се появява при пациенти с недостатъчна имуносупресия или неспазване на лечението (2). Докато персистиращият алогенен имунен отговор остава основна причина (3, 4), множество рискови фактори, напр. ранно исхемично-реперфузионно увреждане, остри епизоди на отхвърляне и инфекциозни заболявания при трансплантация, могат да допринесат за развитието и прогресията на CKTR. Хистологично има два основни различни подтипа на CKTR, а именно хронично активно медиирано от антитяло отхвърляне (ABMR) и хронично активно Т-клетъчно медиирано отхвърляне (TCMR) съгласно ревизираните критерии на Banff (5, 6). Не е необичайно и хронично активният TCMR/ABMR да съществуват едновременно и да водят до бърза загуба на функцията на присадката (7–9).
Ефективното лечение и прогнозата на CKTR до голяма степен зависят от тежестта и обратимостта на отхвърлянето по време на диагнозата. Въпреки това, остава голямо предизвикателство да се идентифицират ранните промени, преди да настъпи необратимо увреждане на присадката. Понастоящем нито една имунотерапия не е клинично доказана като ефективна при превенцията и лечението на CKTR, особено ABMR. Последните постижения във високопроизводителните клетъчни и молекулярни биотехнологии позволиха задълбочени анализи на клетъчните и молекулярни процеси и деконволюция на механизмите, лежащи в основата на CKTR, и доведоха до идентифицирането и валидирането на нови молекулярни и клетъчни биомаркери чрез неинвазивни или минимално инвазивни подходи. Откриването на тези биомаркери има огромно обещание за ранно откриване и разработване на обещаващи нови терапии за подобряване натрансплантация на бъбрекрезултати. Този преглед първо ще предостави кратко резюме на текущото разбиране на патогенезата и стандартните предизвикателства при диагностицирането на CKTR, а след това ще се съсредоточи върху по-задълбочени дискусии в областта на откриването на биомаркери и новите терапевтични интервенции за подобряване на дългосрочната трансплантация резултати.
ПАТОГЕНЕЗА НА ХРОНИЧНА АКТИВНА АБМР И ХРОНИЧНА ТКМР
Хроничният активен ABMR представлява повечето случаи на CKTR (2), характеризиращи се с трансплантационна гломерулопатия заедно с тежко многопластяване на перитубуларната капилярна базална мембрана и новопоявила се фиброза на артериалната интима. Обратно, хроничният активен TCMR се определя на базата на възпаление в области на кората с интерстициална фиброза и тубулна атрофия (i-IFTA), отличителна черта на CKTR в допълнение към тубулита. Наскоро ревизираните критерии на Banff за хронично активен TCMR признават патогенното значение на TCMR в развитието на хронично интерстициално възпаление, водещо до i-IFTA, но въпреки това не разграничават алоимунно-медиираното тъканно увреждане от „неспецифични увреждания, особено инхибитор на калциневрин ( CNI) медиирана нефротоксичност (10, 11).
Докато точните механизми, лежащи в основата на ABMR, остават неуловими, се смята, че взаимодействието на донор-специфични алоантитела (DSA) срещу донорни HLA антигени, особено HLA клас II антигени, експресирани от ендотелни клетки на микроваскуларната циркулация, инициира ABMR (12). Свързването на DSA с ендотелните клетки води до каскада от молекулярни събития, включително активиране на комплемента, което може да допринесе за ендотелна дисфункция, микроваскуларно възпаление и ремоделиране и в крайна сметка води до необратимо увреждане на тъканите (13). Дефицитът на В клетки води до намалена гломерулопатия при трансплантация, намалено микроваскуларно възпаление, намалена инфилтрация на макрофаги и IFNg транскрипти в алографта (14), което подчертава значението на В клетките в патогенезата на ABMR. В допълнение към неконтролирания алогенен имунен отговор, дължащ се на недостатъчна имуносупресия или непридържане, се предполага, че ранните възпалителни събития като остра TCMR и вирусна инфекция са рискови фактори за производството на DSA (dnDSA) (15-17). Установено е, че предхождащият TCMR е силно свързан с развитието на хронично активен ABMR dnDSA (7). Освен това е показано в доказани с биопсия хронични активни случаи на ABMR, че Т клетките (особено CD8 плюс Т клетки) и макрофагите са доминиращите инфилтриращи клетъчни типове в гломерула, докато В клетките често се наблюдават в тубулоинтерстициалния компартмент, което показва, че и двете Т-клетките и макрофагите играят основна роля в бъбречната хронична ABMR (18). Участието на NK клетки в ABMR наскоро привлече внимание. Последните проучвания разкриха, че NK клетките участват в ABMR чрез CD16a Fc рецептори (19, 20). Изчерпването на NK клетките значително смекчава индуцираната от DSA хронична алографтна васкулопатия (CAV) (21). NK клетките увеличават производството на IFNg след излагане на алоантигени чрез механизми, подобни на клетъчна цитотоксичност, зависими от антитяло, което е свързано с повишен риск за ABMR (22) и инфилтрацията на NK клетки прогнозира лош резултат следтрансплантация на бъбрек (23).
Постоянните увреждания, медиирани от Т клетки, могат да доведат до хроничен активен TCMR (24). Т-клетките с алореактивна ефекторна памет (Tem), особено CD8 плюс Tem подгрупи (експресно повишени CD44hi, CD45RO плюс, OX40, KLRG-1 и BLIMP-1), са замесени в развитието на TCMR (25) . За разлика от наивните Т клетки, Tem клетките са известни със своя нисък праг на активиране, стабилни ефекторни функции и резистентност към конвенционалната имуносупресия и костимулационна блокада (26). Т-клетките на паметта произхождат от антигени на околната среда или се генерират от предишни епизоди на отхвърляне и веднъж активирани, те навлизат в бъбречния интерстициум и отделят няколко цитокини като IFNg и TGFb и впоследствие предизвикват каскада от възпаление, водещо до тубулит (27). Хроничният TCMR също води до увреждане на бъбречната васкулатура, като артериално възпаление и фиброза на интимата (6). В едно скорошно проучване, Claudia и колегите (25) демонстрираха, че CD8 плюс Т клетките на ефекторната памет, медиирани от OX40 генния път, играят важна роля в патогенезата на хроничния TCMR.
ТЕКУЩА ДИАГНОЗА И ПРЕДИЗВИКАТЕЛСТВА
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/ден също се считат за маркер за хронична дисфункция на бъбречен алографт (29). Въпреки това, тъй като хроничното отхвърляне е бездействащ процес с бавно прогресиране на патологичните промени (30), тези гореспоменати тестове са неспецифични, често не успяват да открият бъбречно увреждане в ранните етапи и лесно се повлияват от други неимунни увреждания, които също могат да повлияят на резултатите . Появата на циркулиращи de novo DSAs е свързана с повишен риск от неуспех на присадката в резултат на хронично активен ABMR (31, 32). Проспективното наблюдение за DSA може да бъде показателно за ранно лечение преди необратимо увреждане на присадката (33, 34), но не всички DSA са обречени да бъдат патогенни (35) и нивата на DSA може да не корелират с тъканно увреждане (15). Технологии за образна диагностика като Доплер ултразвук (УЗИ), ултразвук с усилен контраст (CEUS) и магнитно резонансно изображение (ЯМР) са неинвазивни допълнителни методологии, използвани за подпомагане на ранната диагностика както на остро, така и на хронично отхвърляне на присадката чрез оценка на съпротивлението на бъбречната васкулатура (САЩ) (36, 37), перфузия на присадена кръв (CEUS) (38) и анатомични промени (ЯМР) като фиброза (39). Резултатите от тези тестове обаче са предимно неспецифични с ограничена стойност при насочване на клиничното лечение.
Понастоящем биопсиите на присадката все още остават златен стандарт за диагностициране на отхвърляне на присадката. Хистологията на присадката осигурява визуално доказателство за основната патология и патогенезата на дисфункцията на присадката. Съвсем наскоро, генетичен анализ на биопсична тъкан е използван за подпомагане на диференциалната диагноза на отхвърляне на алографта във връзка с хистология и имунохистохимия. Класификацията на Banff, основана през 1991 г., е установила специфични критерии за диагностика на отхвърляне на бъбречен алографт. Той е актуализиран многократно през последните две десетилетия (5). Отлагането на фрагмент на C4d комплемент в перитубулните капиляри се разглежда като маркер за ABMR (40), но е премахнато като диагностичен критерий в последните критерии за класификация на Banff (2019) за хронично активен ABMR поради появата на C4d отрицателен ABMR (41). Въпреки че хистологичното изследване чрез бъбречна биопсия остава диагностичният златен стандартен критерий, то не може да се извършва твърде често поради своята инвазивност. Биопсията с игла за присаждане може да причини различни усложнения, свързани с операцията, като перинефричен хематом, артериовенозна фистула, кървене, инфекция. Освен това има други ограничения, свързани с хистологичното изследване, например липса на стандартизация и количествено определяне, грешки при вземане на проби и точна диагноза, до голяма степен разчитаща на уменията на патолозите (42). Следователно, не/минимално инвазивните и предсказуеми биомаркери са силно желателни за ранна диагностика и персонализирани изобретения за забавяне или предотвратяване на CKTR и подобряване на дълголетието на присадката.
ПОТЕНЦИАЛНИ БИОМАРКЕРИ ЗА РАННА ДИАГНОСТИКА И ПРОГНОЗА
Неотдавнашното развитие на високопроизводителни клетъчни и молекулярни биотехнологии доведе до огромен напредък в откритията на биомаркери в областта на трансплантацията, с голямо обещание за по-добро разбиране и управление на CKTR. Приносът на изследванията на биомаркери е многократен, включително 1) генериране на нов поглед върху молекулярните механизми на CKTR, 2) позволяване на ранна и диференциална диагноза, 3) предоставяне на оценка на терапевтичната интервенция и 4) прогнозиране на прогнозата. Основните характеристики на биомаркерите са подробно прегледани другаде (42–44). Въпреки че повечето проучвания са съсредоточени върху изследване на неинвазивни биомаркери за исхемично/реперфузионно увреждане и остро отхвърляне на алографта в кръвта и урината (42), различни биомаркери се генерират от проучвания в протоколни биопсии на бъбреците и проби от кръв и урина са предполагаеми за диагностика и прогнозист за CKTR. Въз основа на характеристиките на използваните биомаркери и технологии, биомаркерите, отнасящи се до CKTR, могат да бъдат разделени в пет основни категории: транскриптомни биомаркери, епигенетични биомаркери, протеомни биомаркери и метаболомни биомаркери и клетъчни биомаркери, които са обобщени в таблица 1, а също и накратко обсъдени в следващите раздели.
Транскриптомични биомаркери
Тези биомаркери се генерират чрез високопроизводително генно или транскриптомно профилиране, наричано още транскриптомика, като се използват микрочипове и технологии за генно секвениране от следващо поколение. Тези изследвания са по-често извършвани върху проби от бъбречна биопсия, тъй като осигуряват достатъчно материал за екстракция на РНК. Както е посочено в таблица 1, генни сигнатури, свързани с фиброза, i-IFTA, хронично отхвърляне (ABMR и TCMR) и недостатъчност на присадката, могат да бъдат идентифицирани чрез определяне на профилирането на генната експресия (45-53). Важно е, че генният набор има по-висок предсказващ капацитет от този на изходните клинични променливи и клиничните и патологични променливи. Едно схващане от тези проучвания е, че подобни генни подписи за остро отхвърляне също са показателни за CKTR. Например, проучване на Khatri et al. (85) разкриха 11 гена, свързани с остро отхвърляне в различни присадени тъкани, сред които 7 гена (CD6, INPP5D, ISG20, NKG7, PSMB9, RUNX3 и TAP1) бяха идентифицирани като предиктори за развитието на прогресивна i-IFTA на 24-ия месец след трансплантация (45). По-интересното е, че набор от четири генни маркера (виментин, NKCC2, E-cadherin и 18S rRNA) в проби от урина е идентифициран като надеждни неинвазивни биомаркери за i-IFTA (46).
Епигенетични биомаркери
Епигенетичните модификации и регулатори контролират релевантната генна експресия и функция в отговор на променени биологични процеси и по този начин могат да бъдат използвани като биомаркери на заболяване (86). Епигенетичните модификации включват цитозин метилиране на ДНК при цитозин-фосфат диестер-гуанин динуклеотиди, микроРНК взаимодействия, хистонови модификации и комплекси за ремоделиране на хроматин (87), които се появяват в генома без промяна на ДНК последователността. Епигенетиката е нововъзникваща област на изследване втрансплантация на бъбрек. Повечето проучвания са проведени в контекста на исхемия и реперфузионно увреждане и остро отхвърляне, демонстрирайки значението на аберантно ДНК метилиране (88). Скорошни проучвания както при хора, така и при животни (54, 89) показват, че променените епигенетични модификации, особено метилирането на ДНК, влияят върху активирането, пролиферацията, диференциацията и миграцията на различни типове клетки, напр. хелперни Т клетки (90, 91) или регулаторни Т клетки (54) и фибробласти (92), които са замесени в оцеляването на алографта и бъбречната фиброза. Например, деметилирането на Foxp3 в T(reg)-специфичния регион на деметилиране положително корелира с броя на интратрансплантирани Foxp3-експресиращи Т клетки при пациенти със субклинично отхвърляне с i-IFTA чрез биопсии по протокол; следователно, пациентите с повече Foxp3 плюс T(reg) клетки в инфилтрати на присадката показват значително по-добра 5--годишна еволюция на функцията на присадката, отколкото пациентите без Foxp3 плюс T(reg) клетъчна инфилтрация (54). Boer и др. (55) изследват ДНК метилирането (DNAm) на провъзпалителния цитокин интерферон g (IFNg) и инхибиторния рецептор, програмирана смърт 1 (PD1) в наивни и паметови CD8 плюс подгрупи на Т клетки втрансплантация на бъбрекполучатели. Повишена ДНК m на IFN-g и PD1 се наблюдава в паметта CD8 плюс Т клетки втрансплантация на бъбрекреципиенти 3 месеца след трансплантацията, независимо от епизод на отхвърляне или не, което предполага, че това е неспецифична промяна, свързана с операция за трансплантация или употреба на имуносупресивни лекарства. Въпреки това, метилирането на PD1 в CD27− паметта CD8 плюс Т клетки е по-забележимо повишено при реципиенти с епизоди на отхвърляне, отколкото при тези без. В по-скорошно проучване относно ролята на DNAm в прогресирането на IFTA при бъбречни биопсии, нормалните алографтни биопсии на 2- години след трансплантацията показват сходни ДНК модели, сравними с преимплантационни биопсии, докато персистиращото диференциално метилиране се свързва с прогресиране на алографти до хронична дисфункция на бъбречен алографт (93). Епигенетичните механизми като хипометилирането могат директно да стимулират и индиректно модулират тяхната експресия чрез контролиране на miPHK (93). Скорошни проучвания разкриха, че експресията на mi-R21 и miR200b в урината е свързана с IFTA и CAD (56), докато циркулират miR-150, miR192, miR-200b и miR-423-3p в плазма са свързани с IFTA (57). Междувременно експресията на miR21, miR-155 и miR-142-3p е повишена в плазмата на пациенти с IFTA (58), докато miR- 145-5p и miR{{24 }}a бяха регулирани надолу (59, 60). Друго проучване показа, че експресията на miR-142-3p е регулирана нагоре, докато miR-204 и miR-211 са регулирани надолу както в урината, така и в бъбречната присадка на реципиенти с CAD-IFTA (61 ). В допълнение, повишената регулация на miR142-5p и понижената регулация на miR-486-5p може да служи като биомаркери за ранно откриване на хроничен ABMR (62). Следователно тези маркери могат да се разглеждат като потенциални маркери за CAD.
Протеомни биомаркери
Резултати от неинвазивни протеомни биомаркери на CKTR се генерират с помощта на високопроизводителни протеомни техники, като течна хроматография-масспектрометрия (LC-MS), изобарен етикет за относително и абсолютно количествено определяне (iTRAQ), протеинов микрочип и имуноанализ на базата на топчета . Проучвания, изследващи неинвазивни протеомни биомаркери в урината и кръвта (94), са открили уникални набори протеини, ценни за диференциална диагноза. Например, едно проучване върху набор от 245 проби от урина от педиатрична и млада възрастна кохорта реципиенти на алографт на бъбрек, идентифицира 35 протеина, които могат да разграничат три вида увреждане на присадката, 11 пептида за остро отхвърляне, 12 пептида в урината за хронична алографтна нефропатия и 12 пептида за BK вирусен нефрит (63). Мецгер и др. (95) валидират мултимаркерен класификатор на уринарни пептиди, конструиран от пептидни спектри на капилярна електрофореза (CE-MS) на урина от обучителен набор от 39 пациенти с алографт, за да разграничат TCMR от здрави алографти. Шривастава и др. (64, 65) идентифицират, че повишената експресия на ANXA11 в урината, интегрин a3, интегрин b3 и TNF-a и понижаването на серумния PARP1 могат да се използват като кандидат протеомни биомаркери за отхвърляне на бъбречен алографт. Освен това, няколко протеини, някои хемокини и цитокини в кръвта и урината също са идентифицирани като биомаркери за диагностициране на CKTR и прогнозиране на резултатите от присаждане (66-71). Няколко скорошни усилия установиха уринарния CXC мотив хемокин 9 (CXCL9) и CXCL10 като надеждни биомаркери за субклинично отхвърляне на алографта и за насочване на управлението след трансплантация (66, 67). Скорошно проучване показва, че тромбоцитите съдържат широк спектър от медиатори, които потенциално биха могли да насърчат остър и хроничен ABMR (96, 97). Всъщност, тромбоцитен фактор 4 (PF4, известен също като CXCL4), най-разпространеният медиатор, свързан с тромбоцитите, открит в алографта в големи количества, има множество последствия върху алографтите, едно от които е да насърчава оцеляването на моноцитите и диференциацията на макрофагите (98) , предвиждайки по-лоши резултати от присаждане (99).
Метаболомни биомаркери
Метаболомиката е бързо развиваща се изследователска област, която включва цялостен анализ на всички метаболити в една биологична проба (100) и наскоро придоби огромен интерес към изследването на биомаркери при трансплантация на органи. В сравнение с протеомните или транскриптомните маркери, метаболомните биомаркери могат да бъдат по-прецизни при отразяване на клетъчните функции (101). Метаболомиката може да се използва по два начина: интензивно анализиране и идентифициране на отделни метаболити; или използване на разпознаване на модели за записване на спектрални модели и интензитети вместо записване на отделни молекули (100, 102). Изследователите препоръчват метаболомните маркери да подобрят наблюдаването на отхвърляне и други наранявания на органи (103). При деца метаболомиката на урината подобрява откриването на граничния TCMR и демонстрира обещание при ABMR (104). Измерването на генерирането на аденозин трифосфат (ATP) от митоген-стимулирани CD4 лимфоцити (тест ImmuKnow) е биомаркер, одобрен от FDA, потенциално ефективен при реципиенти на трансплантация (72). В рандомизирано проспективно проучване, базирано на стойности на имунната функция, определени чрез анализ на ImmuKnow, едногодишната преживяемост на пациентите е значително подобрена и нивата на инфекция са намалени в групата, получаваща имуносупресивна регулация, насочена към освобождаване на АТФ (105). В скорошно проучване панел от девет диференциални метаболита в урината бяха идентифицирани като нови потенциални метаболитни биомаркери на TCMR (73). Метаболомните биомаркери, които се считат за потенциални маркери за епизоди на отхвърляне, са изброени в таблица 1 (72–78).
Клетъчни биомаркери
Обърнато е значително внимание на количественото определяне на алореактивните CD8 плюс Т клетки като потенциални клетъчни биомаркери на отхвърляне (25, 79, 106) или толерантност (107). Ashokkumar и др. (80) установяват, че алоспецифични CD154 плюс Т-цитотоксични клетки на паметта са свързани с риск от отхвърляне при реципиенти на чернодробна трансплантация. Ограничени данни показват, че увеличаването на подгрупата CD154 plus е свързано с остъртрансплантация на бъбрекотхвърляне (81). Скорошни проучвания показват, че проследяването на алореактивна памет IFN-g-продуциращи Т клетки може да оцени субклиничния TCMR и да предскаже de novo DSA (82), докато съотношението на Т фоликуларните хелперни клетки и Т фоликуларните регулаторни клетки (Tfc/Tfr) е независим рисков фактор за CAD (83). Въпреки това, многоцентровото валидиране на неговата диагностична/прогностична биомаркерна полезност в CKTR остава да бъде определено (108). И макрофагите, и NK клетките са замесени в хроничното отхвърляне (21, 109–111). Въпреки това, остава да се определи дали специфична подгрупа от макрофаги или NK клетки може да служи като клетъчни маркери за CKTR. Напоследък технологиите за секвениране на една клетка бяха бързо разработени и се развиха като мощен инструмент за безпристрастни оценки на геномно, епигеномно и транскриптомно профилиране на ниво една клетка. В сравнение с традиционната технология за секвениране, едноклетъчните технологии имат предимствата на откриване на хетерогенност между отделните клетки, разграничаване на малък брой клетки и очертаване на клетъчни карти (112, 113). Използвайки техниката scRNA-seq, Liu et al. разкри множество нови подгрупи от имунни клетки, включително пет подкласа на NKT клетки, два подтипа в В клетките на паметта, класическа CD14 плюс група и некласическа CD16 плюс група в моноцити, при пациенти с CKTR. Те също така идентифицираха нова субпопулация [миофибробласти (MyoF)] във фибробластите, които експресират компоненти на колаген и екстрацелуларен матрикс в групата CKTR (84). Докато все още е в ранна детска възраст, scRNA-seq се счита за диагностичен инструмент за идентифициране на клетъчни и молекулярни биомаркери, специфични за CKTR. С подобреното разбиране на клетъчните механизми, лежащи в основата на CKTR, и напредъка в многоцветните анализи на поточната цитометрия, съчетани с по-новото развитие на едноклетъчни геномни изследвания, е възможно по-прецизни клетъчни биомаркери да бъдат идентифицирани за CKTR.
Няколко съображения трябва да бъдат адекватно разгледани, преди тези биомаркери да могат редовно да се използват в клиничната практикабъбречни трансплантации(114–116). Първо, трябва да се вземат предвид чувствителността, специфичността, положителните и отрицателните прогнозни стойности и кривите на работните характеристики на приемника (ROC) трябва да бъдат щателно оценени за тяхната клинична полезност. Второ, интегрирането на различни биомаркери е необходимо за точна диагноза. Трето, необходими са стабилни проучвания за валидиране и стандартизация на измерванията, за да се идентифицират нови биомаркери. И накрая, времето, необходимо за генериране на резултати, и цената на оценката трябва да бъдат разумни.
Cistanche може да предотвратибъбрекинфекция
НОВИ ТЕРАПИИ ЗА ЛЕЧЕНИЕ НА CKTR
Хроничният активен ABMR е най-широко признатата причина за неуспех на алографт (117), докато TCMR обикновено съществува при смесен фенотип на отхвърляне (118). Като се има предвид текущото разбиране, че хронично активният TCMR често се свързва с недостатъчна имуносупресия, лечението с TCMR е насочено към увеличаване на дозите и видовете анти-Т-клетъчни имуносупресивни средства, като комбинации от терапии с базиликсимаб, еверолимус в допълнение към такролимус (119). Многобройни терапии са използвани в клиничната среда, като се фокусират най-вече върху хронично активен ABMR. Стратегиите включват плазмафереза, интравенозен имуноглобулин (IVIG), CD20 антитяло (ритуксимаб), протеазомен инхибитор (бортезомиб) (120-122) и антикомплементно моноклонално антитяло (екулизумаб), единични или комбинирани терапии (123, 124). Тяхната терапевтична ефективност при лечението на хроничен активен ABMR е оценена в скорошни рандомизирани контролирани проучвания и резултатите са обстойно прегледани (125), което предполага ограничен успех, постигнат чрез използване на тези средства самостоятелно или в комбинация, въпреки тяхната ефективност при лечението на остър ABMR. Чрез откриването на биомаркери, разбирането на CKTR беше значително подобрено през последните пет години. Признаването на биологичните прилики, споделени от CKTR, имунологията на рака и автоимунните заболявания, доведе до гранични изследвания в пренасочването на няколко стратегии за лечение от терапия на рак или автоимунни заболявания до ABMR. IL-6/IL-6R блокада (Tocilizumab), C1 естеразен инхибитор (C1 INH) и инхибитор на В-лимфоцитен стимулатор (BLyS) (Belimumab) са сред тези, които са тествани за техния терапевтичен потенциал за смекчаване на ABMR и са показали обещаващи резултати, както е описано по-долу и обобщено в таблица 2.
IL-6/IL-6R блокада
IL-6 е плейотропен цитокин, свързан с много аспекти на вродения и адаптивен имунитет, който играе важна роля в генерирането на DSA и хроничния ABMR, включително неговите ефекти върху В-клетъчния имунитет и плазмените клетки, произвеждащи антитела, както и баланс между ефекторни и регулаторни Т клетки (130). Блокадата на оста IL-6/IL-6R с тоцилизумаб, анти-интерлевкин-6 рецепторно моноклонално антитяло, е добре установено за лечение на ревматоиден артрит (131) и наскоро се счита за нова терапия за предотвратяване на прогресията на ABMR (126). Доказано е, че тоцилизумаб значително намалява DSA и стабилизира бъбречната функция на 2 години след трансплантацията, което предполага терапевтичен ефект на тоцилизумаб при ABMR. Тоцилизумаб също е оценен в комбинация с IVIG и ритуксимаб при пациенти, които не са успели да преминат стандартната десенсибилизация, и изглежда добре поносим и безопасен (132). Все още обаче липсват рандомизирани контролирани проучвания за систематична оценка на ефикасността и безопасността на тоцилизумаб към днешна дата. Друг нов инхибитор за оста IL-6/IL-6R е канакинумаб, генно конструирано хуманизирано моноклонално антитяло, насочено срещу IL-6. В ход са две пилотни проучвания (NCT03444103, NCT03380377) (132–134) и голямо многоцентрово проучване, оценяващо канакинумаб при късна/хронична ABMR (NCT03744910) (135).
C1 естеразен инхибитор (C1 INH)
Тъй като ефикасността на C5 блокадата при късна ABMR е ограничена (123, 124), блокадата на ранния път на комплемента на нивото на ключовия компонент C1 привлече голямо внимание. Една потенциална стратегия, която се проучва, е използването на C1 INH, който е бил използван за предотвратяване и/или лечение на пристъпи на наследствен ангиоедем от години и има установено досие за безопасност (136). C1-INH е серумен протеазен инхибитор, който се свързва ковалентно и инактивира C1r, C1s и манан-свързващи протеин-свързани протеази (136, 137). В двойно-сляпо RCT, C1-INH е тестван като лечение за доказано чрез биопсия ABMR. Както C{16}}INH, така и плацебо групите показват подобрения в ранните последващи биопсии. Въпреки това, при подгрупа от пациенти с късни последващи биопсии (6 месеца), е наблюдавана намалена честота на трансплантационна гломерулопатия в групата, лекувана с C1-INH, придружена от подобрена функция на присадката, което предполага C1- NIH може да бъде ефективен при предотвратяването на развитието на хронично увреждане (127). В проспективно пилотно клинично изпитване с едно рамо C1-INH беше добавен към IVIG за лечение на рефрактерна остра ABMR. В сравнение с историческите контроли, пациентите, лекувани с C1-INH, показват намалено отлагане на C4d и подобрена бъбречна функция, докато микроциркулаторното увреждане все още продължава (гломерулит, перитубуларен капилярит и алографтна гломерулопатия) (128). Понастоящем се провеждат големи многоцентрови клинични проучвания, оценяващи C1-INH, добавен към стандартното лечение на ABMR (NCT02547220) (138), докато друго клинично изпитване, оценяващо C1-NIH за лечение на рефрактерна AMR (NCT03221842) при пациенти с бъбречна трансплантация (139) също продължава.
Инхибиране на В-лимфоцитния стимулатор
В-лимфоцитният стимулатор (BLyS) е критичен цитокин, който повишава преживяемостта на В-клетките и плазмените клетки (140). Насочването към BLyS наскоро предизвика повишен интерес към трансплантацията чрез модулиране на В-клетъчния алоимунитет. Белимумаб, хуманизирано анти-BLyS антитяло, което е показало терапевтична ефикасност при системен лупус еритематозус (141), вече се прилага при трансплантация на органи. В двойно-сляпо, рандомизирано, плацебо-контролирано проучване фаза 2, белимумаб е оценен при 28трансплантация на бъбрекполучатели(129). Констатациите разкриват, че лечението с белимумаб не показва ефект върху намаляването на броя на наивните В клетки от изходното ниво до 24 седмици след трансплантацията. Въпреки това, активираните В клетки на паметта и плазмобластите са значително намалени, а тъканно-специфичните антитела в серума са понижени. В допълнение, лечението с белимумаб модулира В-клетъчния профил към регулаторен профил чрез промяна на съотношението IL-10/IL-6. Успоредно с това, гените, кодиращи IgG и маркерите за пролиферация на Т клетки, бяха намалени (129). Към днешна дата все още липсват клинични проучвания, използващи белимумаб за лечение на хронично отхвърляне. При миши хроничен ABMRтрансплантация на бъбрекмодел, блокадата на APRIL/BLyS от TAC-Ig води до намалено антинуклеарно антитяло (ANA) и нарушаване на архитектурата на зародишния център на далака, но няма значителна разлика в лимфоцитната инфилтрация и патологията на бъбречната присадка в сравнение с контролните присадки, което може да се дължи на липса на Т клетъчна имуносупресия (142).
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Откриването на нови по-ранни диагностични биомаркери не само ще позволи проектиране на индивидуализирана терапия за навременна терапевтична интервенция, но също така ще подобри разбирането на патогенезата на CKTR. Въпреки че много биомаркери, изброени в таблица 1, все още изискват валидиране и стандартизация в няколко независими кохорти, през последните години е постигнат значителен напредък (115, 116, 143). Управлението на CKTR остава обезсърчаваща задача поради сложната патогенеза на CKTR и неговата необратимост по време на диагностицирането. Въпреки това, няколко обещаващи терапии са били в стабилни интервенционни изпитвания с обещаващи резултати. С появата на нови технологии, като едноклетъчна геномика, изчислителна биология заедно с помощта, базирана на изкуствен интелект, е възможно по-специфични биомаркери и терапевтични цели за CKTR да бъдат идентифицирани и преведени в клиничната практика в много близко бъдеще.
АВТОРСКИ ПРИНОС
XL и XZ: участваха в подготовката и писането на ръкописа. JM, LG и JL: предоставиха предложения и редакции. ZZ концептуализира, написа и преработи ръкописа Всички автори допринесоха за статията и одобриха изпратената версия.
1 Цялостен център за трансплантации, Медицински факултет Фейнберг на Северозападния университет, Чикаго, Илинойс, Съединени щати,
2 Катедра по хирургия, Медицински факултет Фейнберг на Северозападния университет, Чикаго, Илинойс, Съединени щати,
3 Център за трансплантация на органи, Втората свързана болница на Медицинския университет в Гуанджоу, Гуанджоу, Китай,
4 Катедра по урология, болница Beijing Youan, Capital Medical University, Пекин, Китай,
5 Катедра по медицина, нефрология, Медицински факултет Фейнберг на Северозападния университет, Чикаго, Илинойс, Съединени щати
ПРЕПРАТКИ
1. Kasiske BL, Andany MA, Danielson B. Тридесет процента хроничен спад в обратния серумен креатинин е отличен предиктор за късна бъбречна алографтна недостатъчност. Am J Kidney Dis (2002) 39:762 – 8
2. Hara S. Текущи патологични перспективи за хронично отхвърляне при бъбречни алографти. 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, et al. Хистологията на единични бъбречни алографти на 1 и 5 години след трансплантацията. Am J Transplant (2011) 11: 698–707
4. Shiu KY, Stringer D, McLaughlin L, Shaw O, Brookes P, Burton H, et al. Ефект на оптимизирана имуносупресия (включително ритуксимаб) върху антидонорните алореакции при пациенти с хронично отхвърлящи бъбречни алографти.
5. Loupy A, Haas M, Roufosse C, Naesens M, Adam B, Afrouzian M, et al. Докладът от срещата на бъбреците в Банф 2019 (I): Актуализации и изясняване на критериите за Т-клетъчно и антитяло-медиирано отхвърляне. Am J трансплантация
(2020) 20: 2318–31. doi: 10.1111/ajt.15898
6. Haas M, Loupy A, Lefaucheur C, Roufosse C, Glotz D, Seron D, et al. Докладът от срещата на Banff 2017 за бъбреците: Ревизирани диагностични критерии за хронично активно Т-клетъчно медиирано отхвърляне, антитяло-медиирано отхвърляне и перспективи за интегративни крайни точки за следващо поколение клинични изпитвания. Am J Transplant (2018)
7. Tsuji T, Iwasaki S, Makita K, Imamoto T, Ishidate N, Mitsuke A, et al. Предхождащото Т-клетъчно медиирано отхвърляне е свързано с развитието на хронично активно антитяло-медиирано отхвърляне от De Novo донор-специфично антитяло. Nephron (2020) 144:13–7. doi: 10.1159/000512659
8. Everly MJ, Everly JJ, Arend LJ, Brailey P, Susskind B, Govil A и др. Намаляването на нивата на специфичните за донор антитела на De Novo по време на остро отхвърляне намалява загубата на бъбречен алографт. Am J Transplant (2009) 9: 1063–71.
9. Halloran PF, Chang J, Famulski K, Hidalgo LG, Salazar ID, Merino LM и др. Изчезване на Т-клетъчно-медиирано отхвърляне въпреки продължаващото антитяло-медиирано отхвърляне в късния периодПолучатели на бъбречна трансплантация. 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 и др. Причините, значението и последствията от възпалителната фиброза вТрансплантация на бъбрек: Лезията Banff i-IFTA.
11. Roos-van GM, Scholten EM, Lelieveld PM, Rowshani AT, Baelde HJ, Bajema IM и др. Молекулярно сравнение на индуцирани от инхибитор на калциневрин фиброгенни отговори в протоколни биопсии на бъбречна трансплантация. J Am Soc Nephrol (2006) 17:881–8. doi: 10.1681/ASN.2005080891
12. Lefaucheur C, Loupy A. Антитяло-медиирано отхвърляне на алографти на твърди органи. N Engl J Med (2018) 379: 2580–2. doi: 10.1056/NEJMc1813976
13. Томас К.А., Валенсуела Н.М., Рийд Е.Ф. Перфектната буря: HLA антитела, комплемент, FcgammaRs и ендотелиум при отхвърляне на трансплантант. Тенденции 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, et al. Дефицитът на В клетки отслабва гломерулопатията при трансплантация в плъх модел на хронично активно антитяло-медиирано отхвърляне. Трансплантация (2020).
15. Zhang R. Донор-специфични антитела вПолучатели на бъбречна трансплантация. 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, et al. Начало и прогресиране на De Novo донор-специфични анти-човешки левкоцитни антигенни антитела след BK полиомавирус и превантивна имуносупресивна редукция. Transpl Infect Dis (2015) 17:848–58. doi: 10.1111/tid.12467
17. De Keyzer K, Van Laecke S, Peeters P, Vanholder R. Човешки цитомегаловирус иТрансплантация на бъбрек: Актуализация на лекаря. 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. Имунен клетъчен инфилтрат при хронично активно антитяло-медиирано отхвърляне. Front Immunol (2019) 10:3106. doi: 10.3389/fimmu.2019.03106
19. Venner JM, Hidalgo LG, Famulski KS, Chang J, Halloran PF. Молекулярният пейзаж на антитяло-медииранияТрансплантация на бъбрекОтхвърляне: Доказателство за участие на NK чрез CD16a Fc рецептори. Am J Transplant (2015) 15: 1336–48. doi: 10.1111/ajt.13115
20. Parkes MD, Halloran PF, Hidalgo LG. Доказателства за CD16a-медиирана Nk клетъчна стимулация при антитяло-медииранаОтхвърляне на трансплантиран бъбрек. Трансплантация (2017) 101:e102– 11. doi: 10.1097/TP.0000000000001586
