实体器官移植是现代医学的一个成功案例，近几十年来，在成像技术、供体-受体人类白细胞抗原（HLA）匹配和免疫抑制治疗的帮助下，取得了巨大的进步。仅在美国，每年就有超过40,000例器官移植手术，其中肾脏、肝脏、心脏和肺部是最常见的器官[1]。而在我国，截至2022年10月底，已累计完成公民逝世后器官捐献4.25万例，捐献大器官突破12.63万个。2022年1月-10月，全国完成公民逝世后器官捐献4746例，捐献器官数量15233个。与2021年同期相比，捐献例数同比上升10.94%，捐献器官数量同比上升9.72%。 今天，移植的主要挑战是提高移植的长期存活率和保护病人的生活质量。异体移植排斥是患者移植失败的最大风险。早期识别亚临床损伤，并随后区分损伤类型，可以使临床医生更早干预，并提供个性化治疗的机会。此外，微创的移植后监测方法可以改善患者的生活质量，同时作为排斥反应的筛选工具和组织病理学的辅助手段。 近几十年来，分子学的进步导至了几种移植后检测方法的出现，它们既可作为筛查工具，也可作为临床指示性测试，并解决了与当前监测做法相关的许多限制。这些检测方法有可能取代或补充现有的检测模式，更早地发现特定的排斥反应，改善长期移植的生存能力，并提高病人的生活质量。 移植后评估和监测的方法 大多数临床医生采用系统化的方法，通过主动监测和临床指示性测试相结合的方式来评估移植物健康。主动监测包括对后期出现的损伤指标进行频繁的定量检测，包括血清肌酐、尿蛋白、估计肾小球滤过率（eGFR）的变化，以及相关的器官特定标志物（如肝脏的肝酶和肺功能）。这需要经常抽血并仔细平衡免疫抑制的充分性，以发现排斥或感染。 对于出现损伤的临床症状或怀疑有排斥反应的患者，临床医生通常会要求进行侵入性活检。组织病理学是目前诊断异体移植功能障碍和确定排斥反应表型原因的基准。一些移植中心还依靠连续的活检来监测没有排斥反应临床迹象的患者的移植物健康。 临床生化检测 传统上，积极的肾移植监测是通过实验室检测血清肌酐、eGFR和总尿蛋白来进行的，因为这些指标反映了异体移植功能。血清肌酐和蛋白尿已被普遍用于预测急性排斥反应；然而，这些都是非特异性的生物标志物，一般只有在异体移植损伤发生后才会出现可检测的差异信号。这些标志物也缺乏足够的敏感性和特异性，因此，预测价值有限。 组织检测 由炎症决定的异体移植排斥反应，目前最好通过组织检查来描述。尽管组织是诊断的参考标准，但连续的活检来检测亚临床病变对器官移植受者来说是痛苦的、危险的和不方便的。此外，这种方法对病人和医疗系统都是一种成本负担。由于早期诊断急性排斥反应对移植物管理和提高长期生存率非常重要，因此临床上的检测可能会导至活检。 遗憾的是，对组织的临床解释可能是主观的，抗体介导的排斥反应（ABMR）和T细胞介导的排斥反应（TCMR）的组织特征可能重叠。这种模糊性导至了病理学家在评估病人移植物状态时，观察者之间和观察者内部的差异率很高[2]。此外，组织作为参考标准的固有局限性使其难以评估新兴分子诊断技术的临床表现，因为与组织的相关性不一定反映真正疾病状态的确认。因此，在有些情况下，仅靠组织是不足以提供准确、及时或结论性的诊断的。 基于分子的移植后诊断方法越来越多，旨在填补传统活检标本的组织评估的空白。这类方法可能是主动监测的理想选择，因为它们提供了收集样本的便利，以及合理的成本、广泛的可用性和高阴性预测值。分子诊断法也可用于有临床指示的病例，以明确移植物的损伤和深入了解器官排斥的发病机理。 分子显微镜诊断系统 分子显微镜诊断系统（MMDx）是一个基于微阵列的平台，分析来自活检核心（肾脏、肺、心脏）的信使RNA（mRNA）的表达模式。它产生了近1500个已知与特定排斥（TCMR和ABMR）和亚临床损伤相关的基因的高度信息概况，以评估整体异体移植健康。结果是使用机器学习算法组合来确定排斥分类和风险分层。 由于该技术需要进行活检，这种检测方法更适合于临床指示性检测，而不是主动监测，并且可以通过区分机械性排斥来补充组织病理学。在以前的研究中，临床医生一致认为MMDX不仅比组织更符合结果，而且还能增加对病人管理的信心[3]。 MMDx已经商业化，可以在CLIA认证的实验室进行。因此，在有其他工具存在的情况下，如供体衍生的细胞游离DNA（dd-cfDNA），MMDX可以提供必要的补充数据，以增强临床决策。事实上，MMDX与dd-cfDNA的相关性提供了额外的证据，表明与单纯的组织相比，MMDX可以提高诊断和临床的确定性[4]。MMDx还可以提供关于dd-cfDNA水平升高而不伴有异体移植损伤的组织病理学证据的情况。 侵入性较低的基因表达检测也可在某些人群中用血液进行商业化检测。TruGraf，可用于肝脏和肾脏，与连续的活检监测相比，它的耐受性更好，因此更有可能被用来检测亚临床急性排斥反应[5]。到目前为止，这种测试已经显示出很高的阴性预测值，可以用来排除排斥反应，或者至少可以减少不必要的连续活检。 损伤和排斥反应的生物标志物 生物标志物提供了一个微创的机会，以澄清组织分析的不确定性，了解排斥的发病机制。为此，它们可以对移植排斥的诊断和治疗产生重大影响。 理想的生物标志物应评估免疫抑制过度/不足，排除排斥反应，区分ABMR和TCMR，并协助组织检查。这种生物标志物应该是集中式实验室和移植中心都能使用的，而且结果应该是可重复的，无论在哪里进行测试。此外，务实的问题，如成本和结果的周转时间将影响临床适用性，理想情况下应优化连续使用。 供体特异性抗体 移植后的病人可以在对移植不匹配的抗原的反应中形成抗HLA抗体。这些通常被称为供体特异性抗体（DSA）。DSA已成为预测抗体介导的排斥反应的既定生物标志物，这是移植后移植物损失的主要原因。 在一些移植中心，监测DSA被纳入目前的护理标准，并与其他临床化学标志物相辅相成。然而，已知ABMR会在没有DSA的情况下发生，使预测关系复杂化（6）。 趋化因子 趋化因子在移植监测中起着重要作用，因为它们有助于调解对移植的免疫反应。通过监测化学因子的水平，如CXCL9和CXCL10，临床医生可以发现急性排斥反应和早期异体移植功能障碍。 多基因小组的转录组研究已经确定了候选组合，在预测急性排斥反应和对患者进行风险分层方面取得了可喜的成果。CXCL9/10可以很容易地在血清和尿液中测量，循环CXCL9/10的定量可以揭示患者的免疫状态[7]。该检测方法已得到验证，可减少肾移植活检的需要，并在有需要时，以更有针对性的方式发挥活检的作用。 重要的是，炎症的指标通常没有排斥反应的特异性。趋化因子可用于筛选，但不一定能确认排斥反应。然而，CXCL9/10有可能被用作预测排斥严重程度的生物标志物和定制治疗的目标。 供体衍生的细胞游离DNA Dd-cfDNA已被证明是异体移植损伤的可靠生物标志物，有证据表明，假设实验室周转时间合理，基于其高阴性预测值，它有能力排除急性排斥反应[8]。因此，临床上主要鼓励用dd-cfDNA分析进行检测，以避免活检。 然而，临床医生最关心的是非排斥反应特异性的dd-cfDNA升高，在出现急性肾小管坏死或过度抑制导至的机会性感染的情况下，这些有可能引发不必要的活检。由于cfDNA检测的成本较高，它作为一种监测工具也不太被重视。有可能在高风险人群中实施监测测试，以避免特别具有侵入性的心脏和肺部活检。 关于dd-cfDNA检测的另一个注意事项是在报告和解释方面缺乏协调性。报告绝对的dd-cfDNA值与分馏比可能会影响到检测的临床有效性。例如，以比例表示的dd-cfDNA结果可能被与异体移植健康无关的受体DNA的变化所误导，而以绝对数量表示的结果则不会受到这些变化的影响。 因此，必须把报告方法放在背景中。一个考虑到这两种方法的综合算法可能更有优势。与MMDx一样，测试也是商业化的，但从临床实验室的角度来看，采用这种方法的实际限制包括：检测费用高，采血不方便，以及与不良检测设计和报告有关的假阴性dd-cfDNA结果。 酶制剂 近年来，更有希望的发现之一是使用外泌体mRNA特征来确定异体移植的健康状况。外泌体被广泛分类为与免疫反应有关的细胞外囊泡。通过介导细胞间的交流，外泌体货物，如蛋白质和核酸，可以照亮亚临床损伤和器官排斥的诊断窗口。 与肾脏移植监测特别相关的是尿液中排出的外泌体，其中有高浓度的来自T细胞的mRNA。长期以来，人们都知道尿液是作为肾脏疾病诊断标志物的宝贵分子来源，尿液外泌体已被证明是肾脏异体移植排斥反应的有效筛选工具。 ExosomesDx开发的一种专有的外泌体mRNA特征可以区分全因排斥和无排斥的患者的活检样本[9]。该检测方法还区分了肾移植受者的急性TCMR和ABMR，展示了外泌体多基因签名支持更个性化的患者管理的能力。鉴于其可靠性和稳定性，尿液外泌体检测可以代表一种侵入性较低、负担较轻的监测移植物健康的方法，并有可能为居家采集打开方便之门。 病原体监测 移植受者通常被赋予定制的免疫抑制剂目标浓度，以平衡急性器官排斥反应的发生（免疫抑制下）和潜在的机会性感染（过度免疫抑制）。出于这个原因，一些移植中心通过基于PCR的检测，对巨细胞病毒（CMV）、爱泼斯坦-巴尔病毒（EBV）和BK病毒（BKV）进行常规监测。 对于肾移植患者来说，BKV感染被认为是最常见的病毒性并发症，在高达10%的肾移植受者中引起多瘤病毒肾病（PVN）。大约50%的PVN患者会出现异体移植失败（10）。 增加了诊断的复杂性，感染和排斥有共同的异体移植损伤机制，用于连续监测的检测方法可能在不同的中心有所不同。除肾脏外值得监测的病原体包括肝炎（肝脏）、弓形虫和南美锥虫病（心脏）、肺囊虫（肺部）和曲霉菌（所有）。 分子诊断法可以填补空白 目前迫切需要无创的、个性化的、精确的诊断方法，以便对器官移植受者进行有效的监测。组织评估和较晚出现的异体移植损伤生物标志物所留下的空白，提供了一个理想的机会，将分子检测整合到移植诊断模式中，以降低成本，延长移植物存活期，并改善病人的生活质量。 虽然本文讨论的新型检测方法的局限性，排除了它们完全取代组织的可能性，但同时使用传统的组织病理学、抗体测试和基于分子的检测方法，似乎对改善实体器官移植的结果有很大好处。 随着分子方法的发展，基于机器学习的算法可能比单独的生物标志物有更大的效用，推动了各种诊断平台的数据整合，并要求临床医生和实验室之间更频繁的跨学科沟通。 虽然需要与政府机构进行更多的接触以扩大市场准入和报销，但我们正处于移植诊断模式大规模转变的前夕。这将是令人振奋的见证，因为它有可能增强护理，改变治疗，并改善病人的生存。 参考文献
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