综述:移植免疫相容性:适应不断变化的治疗格局

【字体: 时间:2025年09月10日 来源:Frontiers in Immunology 5.9

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  这篇综述深入探讨了移植领域免疫相容性(HLA/ABO匹配)的最新进展,提出在供体短缺背景下,通过人工智能(AI)预测分析、基因编辑(CRISPR/Cas9)和新型细胞疗法(如Tregs/MSCs)重构免疫耐受策略,为个性化医疗时代提供兼容性优化方案。

  

1 引言

当前移植领域面临的核心矛盾是供体短缺与免疫相容性要求的冲突。尽管临床常优先考虑移植紧迫性而非最佳免疫匹配,但由此导致的免疫抑制剂依赖及其副作用(如感染、恶性肿瘤)仍制约疗效。新兴技术如人工智能(AI)驱动的供受体匹配算法、异种移植(xenotransplantation)和基于细胞/基因的疗法(如CRISPR/Cas9编辑)正在重塑免疫相容性定义,推动从"被动匹配"向"主动设计"的范式转变。

2 移植排斥的关键角色

人类白细胞抗原(HLA)系统是移植排斥的核心调控者,其高度多态性使个体几乎具有免疫遗传独特性。经典HLA-I类(HLA-A/B/C)和II类(HLA-DP/DQ/DR)分子通过直接或间接抗原呈递激活T细胞应答,而非经典HLA-G/E则参与免疫调节。次要组织相容性抗原(mHAgs)虽免疫原性较低,却在造血干细胞移植(HSCT)后诱发移植物抗宿主病(GvHD)。此外,ABO血型抗原通过血管内皮表达介导超急性排斥,而自然杀伤(NK)细胞、B细胞等效应细胞通过抗体依赖细胞毒性(ADCC)加剧排斥。

3 器官特异性兼容策略

不同器官对HLA匹配的需求呈现显著差异:

  • 造血干细胞(HSCT):需10/10等位基因匹配(HLA-A/B/C/DR/DQ),单错配(9/10)即增加GvHD风险。

  • 肾脏:HLA-DR匹配对长期存活最关键,而ABO不相容移植需强化免疫抑制。

  • 心脏:因临床紧迫性常牺牲HLA匹配,但AI工具(如HLA-Matchmaker)可优化风险分层。

  • 肝脏:天然免疫豁免特性使其对HLA匹配依赖度最低。

  • 肺脏:HLA-C错配反而可能降低慢性移植物功能障碍(CLAD)发生率。

  • 胰岛移植:藻酸盐封装技术可规避免疫排斥,实现无免疫抑制移植。

4 新兴技术重构兼容性

精准匹配技术

  • 高通量测序(NGS)实现HLA表位(eplet)分析,算法(如PIRCHE)量化分子界面错配风险。

  • AI模型(如XGBoost)在肺移植中预测离体肺灌注(EVLP)效果,角膜移植中光学相干断层扫描(OCT)结合AI实现排斥预警。

供体资源扩展

  • 基因编辑猪敲除GGTA1/B4GALNT2基因并转入人CD47,使异种心脏/肾脏移植存活期突破9个月。

  • 3D生物打印肾脏类器官和脱细胞支架再细胞化技术提供个性化移植物。

免疫调控突破

  • 移植后环磷酰胺(PTCy)使单倍体相合HSCT成为可能。

  • 调节性T细胞(Tregs)输注在胰岛移植中诱导耐受,CAR-T细胞在HSCT中同步清除残余肿瘤。

  • 间充质基质细胞(MSCs)通过旁分泌IL-10缓解肺移植后CLAD进展。

5 展望

未来移植兼容性将超越传统HLA框架,转向"可设计生物兼容性"——通过基因编辑器官原基(organoids)、智能药物递送水凝胶和实时生物传感器动态调控免疫微环境。当供体器官能像"免疫隐形衣"般规避宿主攻击,或像"外交官"般主动诱导耐受时,移植医学将真正步入按需定制的新纪元。

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