HLA-антитела – причины отторжения трансплантанта
ВАЖНО! Донор-специфические HLA-антитела (DSA) являются основным пусковым механизмом в реакции гуморального отторжения при трансплантации солидных органов.
Система лейкоцитарных антигенов, ответственных за тканевую совместимость, является самой полиморфной системой антигенов у человека и животных. Число открываемых аллелей растёт с каждым годом!
- Предсуществующие HLA-антитела, образовавшиеся в результате гемотрансфузий, беременностей или предыдущих трансплантаций, совпадая по специфичности с генотипом донора, приводят к острой и сверхострой реакции отторжения трансплантата в первые часы или дни после операции.
- HLA-антитела, появляющиеся после трансплантации против донорских антигенов de novo, запускают реакции хронического отторжения, ухудшая качество функционирования трансплантата и время его жизни.
- На всех ядросодержащих клетках организма экспрессируются HLA-антигены 1-ого класса: HLA-A, B, С локусов.
- На иммунокомпетентных клетках (B-лимфоцитах), антигенпрезентирующих клетках (макрофаги, дендритные клетки) и клетках эндотелия сосудов представлены HLA-антигены 2-го класса: HLA-DRB1 (2,3,4,5), DQA1, DQB1, DPA1, DPB1 локусов.
- У каждого человека HLA-антигены всех локусов 1 и 2 классов экспрессируются попарно (кодоминантно) в соответствии с гаплотипами родителей.
Описанная в примере степень несовместимости характерна, например, при трансплантации от родственного донора (гаплосовместимый донор). Однако, даже при трансплантации от неродственного донора часто удается достичь неплохой совместимости в силу того, что в популяции определенные аллели встречаются гораздо чаще других, и имеет место сцепленность этих аллелей в гаплотипы.
На практике трансплантация солидных органов проводится с той или иной степенью генетического несоответствия (имеются различия в генотипах донора и реципиента по HLA). При этом главным принципом, которым следует руководствоваться для предотвращения реакций острого и хронического отторжения трансплантата, избегать неприемлемых несоответствий.
Важно! Неприемлемые несоответствия – это присутствие в генотипе потенциального донора HLA-антигенов, к которым у реципиента имеются антитела. Их появление после трансплантации имеет высокую вероятность
При трансплантации органа иммунная система реагирует на все HLA-антигены, отличные от HLA-антигенов реципиента посредством реакций клеточного и гуморального отторжения.
Реакции клеточного иммунитета, опосредованные через Т-лимфоциты, удается достаточно успешно сдерживать препаратами иммуносупрессоров. Однако они практически не влияют на реакции гуморального иммунитета, опосредованные специфическими антидонорскими HLA-антителами. По этой причине выявление специфических к донору HLA-антител до трансплантации и их мониторинг после трансплантации позволяет гибко реагировать на риск развития отторжения и принимать соответствующие профилактические мероприятия. При высоком уровне сенсибилизации и наличии антидонорских HLA-антител реципиенту может быть рекомендован плазмоферез. Десенсибилизирующая терапия также имеет большое значение при подготовке реципиента к трансплантации от родственного донора.
Интересно, что реципиенты с широким профилем антител до трансплантации, которым удается подобрать донора, к антигенам которого антитела отсутствуют, по статистике имеют лучший прогноз выживаемости трансплантата по сравнению с несенсибилизированными реципиентами, в виду меньшей остаточной иммунореактивности.
Действие HLA-антител строго избирательно. Так, например, антитела в сыворотке реципиента, образовавшиеся в результате гемотрансфузии против антигена HLA-А*03, не будут реагировать с донорским антигеном специфичности HLA-A*23, в силу различия антигенных эпитопов, поэтому не приведут к реакции отторжения.
Из этого правила есть некоторое исключение, когда определенные HLA-антигены имеют схожие эпитопы, и могут реагировать с антителами некоторых других специфичностей. Такие антигены объединили в кросс-реагирующие группы (CREG).
Примером кроссреагирующих антигенов являются HLA-A*23 и 24 (серологическая группа А9) или HLA-B*57 и 58 (серологическая группа В17). Эти пары антигенов имеют общий антигенный эпитоп и поэтому реагируют со специфическими антителами совместно.
Зная кроссреагирующие свойства некоторых антител у реципиента следует избегать доноров с соответствующими генотипами.
Сегодня врач КДЛ имеет надежный методический арсенал, позволяющий не просто выявить HLA-антитела у реципиента, а главное, определить их специфичность и комплементсвязывающую способность. Это важно для исключения неприемлемых несоответствий с каждым потенциальным донором.
При лабораторном определении специфичностей HLA-антител методами мультиплексного Люминекс анализа программа интерпретации указывает на все имеющиеся кросс-реактивные группы обнаруженных HLA-антител, значения PRA%, а также дает численные показатели интенсивности сигнала, косвенно указывающие на титр обнаруженных антител той или иной HLA-специфичности.
Индекс PRA рассчитывается в программе автоматически на основании профиля обнаруженных специфических антител и табличной частоты встречаемости каждой специфичности в популяции. Например, PRA 25% означает, что пациент может иметь положительную реакцию «cross-match» с 25% потенциальных доноров (людей из общей популяции). PRA выше 65% характеризует потенциально высокий уровень сенсибилизации, при котором выявить конкретные иммунореактивные антитела, как правило, не удается. Зная значение PRA% для каждого реципиента можно ориентироваться, насколько легко ему будет подобрать подходящего донора.
Кроме того, в программе интерпретации результатов при определении HLA-антител можно отсортировать данные по интенсивности флуоресцентного сигнала (MFI) для каждой специфичности антител. Значения расчетного MFI представляют собой единицы интенсивности флуоресценции, приведенные к фоновому значению. Косвенно данные значения указывают на титр детектируемых антител.
Как определить HLA-антитела?
1. Лабораторные исследования при обследовании пациента «лист ожидания»
- HLA-генотипирование реципиента по локусам HLA-A, B, DRB1 на низком и высоком разрешении.
- Скрининговый тест на HLA-антитела позволяет разделить реципиентов «листа ожидания» на сенсибилизированных и несенсибилизированных. Сенсибилизированным пациентам проводят дальнейшее обследование на идентификацию антител.
- Идентификационные тесты позволяют определить специфичности выявленных HLA-антител и рассчитать %PRA.
2. Обследование пациента перед собственно трансплантацией
- Перед проведением операции лаборатория как правило уже располагает информацией о генотипе реципиента по локусам HLA-A, B, DRB1 и наличии у него HLA-антител той или иной специфичности.
- Поэтому на первом этапе проводят HLA-генотипирование донора. На основании полученных результатов проводят сопоставление с генотипами реципиентов «листа ожидания», выделяя наиболее подходящих.
- Важно определить генотип донора не только по локусам HLA-A, B и DRB1, но также по HLA-С и DQA1; DQB1, а по возможности и по DP-локусу. Это позволит в дальнейшем соотнести специфичности обнаруженных у реципиента HLA-антител с антигенами донора, и установить неприемлемые комбинации донорских антигенов.
- На втором этапе проводят процедуру виртуального кросс-матча, которая заключается в сопоставлении HLA-антигенов донора с профилем специфичностей HLA-антител реципиента.
- В случае, когда антидонорские антитела не обнаружены – виртуальный кросс-матч отрицательный. При совпадении специфичностей HLA-антител с антигенами донора виртуальный кроссматч положительный.
- На третьем этапе может быть проведен серологический лимфоцитотоксический тест на совместимость (CDC). Этот вид анализа в большей степени носит субъективный характер, зависит от метода детекции, вида исследуемого образца и определяет в основном HLA-антитела первого класса
3. Мониторинг образованных de novo HLA-антител после трансплантации как ранний маркер отторжения
- На первом этапе IgG HLA-антитела связываются с чужеродными (совпавшими по специфичности) донорскими антигенами на поверхности клеток трансплантата. Далее этот комплекс взаимодействует с белками системы комплемента, запуская каскадную цепочку реакций, приводящую к образованию поры в мембране клетки и неизбежному ее лизису. Через некоторое время картину комплемент-зависимой гибели клеток можно увидеть морфологи-чески. В образце биоптата донорского органа будут видны погибшие клетки и отложения комплемента, что свидетельствует о процессе отторжения.
- Биопсия, как правило, показывает отсроченную картину отторжения, когда уже наступила клеточная гибель и можно видеть отложения комплемента в тканях. Лабораторный тест, подтверждающий наличие антидонорских HLA-антител дает возможность предсказать развитие этой реакции на самом раннем этапе, когда иммунная система только готовится к атаке, а повреждающее воздействие антител еще не реализовалось в комплементзависимую цитотоксичность. Это дает возможность заранее предпринять меры, направленные на удаление повреждающих антител из циркуляции.
- Однако показано, что среди пула циркулирующих донор-специфических HLA-антител не все они обладают комплементфиксирующей активностью. Обнаружить пул комплементфиксирующих HLA-антител среди всех HLA-антител данной специфичности позволяет специальный лабораторный тест, выполняемый на платформе Люминекс к C3d-компоненту комплемента. Появление этого теста в последние годы сделало возможным прогнозировать и предотвращать развитие гуморального отторжения на качественно новом уровне.
Мультипараметрический анализатор LabScan 3D в лабораторной диагностике при трансплантации солидных органов.
Основные лабораторные тесты на генетическую и иммунологическую совместимость
- Определение HLA-генотипа реципиентов листа ожидания по локусам HLA A, B, DR.
- Определение HLA-генотипа донора по локусам HLA-A, B, Cw, DR, DQ.
- Определение предсуществующих HLA-антител у реципиентов листа ожидания для выявления HLA-сенсибилизации и определения показателя PRA%
- Постановка прямой перекрестной пробы (cross-match)
- Посттрансплантационный мониторинг реципиента для предупреждения острого и хронического иммунологического отторжения.
Основные клинические преимущества
- Позволяет прогнозировать развитие ранней реакции отторжения до появления гистологически подтвержденного анализа посредством биопсии.
- Позволяет сократить количество инвазивных методов исследования в несколько раз.
- Позволяет направлять на трансплантацию высокосенсибилизированных реципиентов (PRA более 60%), благодаря определению профиля донорспецифических антител.
- Позволяет детектировать комплементфиксирующие антитела к HLA-антигенам с помощью выявления C3d компонента комплемента.
- Дает возможность проводить виртуальный «кросс-матч» реципиентам листа ожидания, что позволяет заранее планировать совместимость с потенциальным донором.
- Качественная диагностика на пред- и пост-трансплантационном этапе является залогом долгосрочного функционирования трансплантата и позволяет избежать повторных трансплантаций.
Основные методологические преимущества
- Позволяет проводить весь комплекс тестов на генетическую и иммунологическую совместимость на одной платформе.
- Сокращение времени исследования.
- Автоматизация процессов генотипирования, cross-match и исследования HLA-антител с автоматической интерпретацией результатов.
- Возможность сохранять донорский материал (клеточный лизат) для последующего мониторинга антидонорского иммунного ответа у реципиента.
- Снижение себестоимости теста по сравнению с ручными генетическими и иммунологическими методами.
- Возможность электронного обмена данными и результатами исследования с другими клиниками и on-line консультации с группой технической поддержки.