Kliininen tutkimus mikrokimerismista ja cfDNA:sta elinsiirron jälkeisen akuutin hylkimisen biomarkkereina (CSMCDTITAROT)

Elinsiirrosta on tällä hetkellä tullut tehokas hoitomuoto potilaille, joilla on loppuvaiheen elinten vajaatoiminta. Sen jälkeen, kun kansalaisten kuoleman jälkeen käynnistettiin vapaaehtoista elinten luovutusta vuonna 2010, vapaaehtoisesta elinten luovutuksesta on tullut ainoa laillinen elinsiirtojen lähde vuonna 2015, ja siirtyminen oikeudellisista kanavista elinten hankinnassa kansalaisten vapaaehtoiseen luovutukseen on onnistuneesti saavutettu Kiinassa, luovutustapaukset ja määrä kasvoi vuosi vuodelta. Tällä hetkellä Kiinassa vuosittain tehtyjen elinsiirtojen määrä on ylittänyt 10 000 tapausta, joista munuaisensiirto ja maksansiirto olivat johtavia, vastaavasti yli 5 000 tapauksella ja 2 000 tapauksella.

Hylkimisreaktio on edelleen yleisin syy varhaiseen toimintahäiriöön elinsiirron jälkeen, ja luovuttajan ja vastaanottajan tärkeimpien histokompatibiliteettiantigeenien (MHC, ihmisen MHC, joka tunnetaan myös nimellä HLA) yhteensopimattomuus on tärkein syy hylkimisreaktioon siirron jälkeen. Siksi sovituksen merkitys elinsiirroissa on hyväksytty laajalti. HLA-kirjoitus ja korkearesoluutioinen HLA-kirjoitus ovat yhä yleisempiä. Samaan aikaan uusimmat kansainväliset tutkimukset osoittavat, että matalaresoluutioinen HLA-tyypitys elinsiirroissa voi myös aiheuttaa merkittävää hyljintäreaktiota, kun taas tulevaisuuden trendi HLA:n korkearesoluutioinen tyypitys voi parantaa kokonaiseloonjäämisprosenttia. Lisäksi NGS:n korkean suorituskyvyn sekvensointi nostaa HLA:n korkean resoluution luokituksen uudelle korkeudelle.

HLA-sovituksen lisäksi vastaanottajat voivat luoda spesifisen immuunitoleranssin luovuttajasiirteille, mikä vaikuttaa merkittävästi pitkän aikavälin eloonjäämiseen leikkauksen jälkeen. Suuri määrä kokeellisia ja kliinisiä tietoja on viitannut siihen, että mikrokimerismin muodostuminen voi onnistuneesti edistää luovuttajaspesifistä immuunisietokykyä transplantaation jälkeen. Kimeeri viittaa luovuttajalta ja vastaanottajalta peräisin olevien solujen tilaan, jotka esiintyvät rinnakkain ja liikkuvat toistensa kanssa siten, että luovuttajasolut ovat olemassa vastaanottajakehossa allograftin tai ksenograftisiirteen vastaanottamisen jälkeen ja vastaanottajasolut ovat myös siirteessä. Niiden joukossa mikrokimeera viittaa luovuttajasolujen alhaisiin määriin (yleensä alle 0,01 %) siirteen vastaanottajien perifeerisessä verenkierrossa, mikä on yleisesti havaittavissa potilailla, joilla on kiinteä elinsiirto. Mikrokimerismin käsitteen ehdotti ensimmäisen kerran Thomas Starzl Pittsburghin yliopiston lääketieteellisessä tiedekunnassa 1990-luvulla, joka huomautti, että mikrokimerismin ja transplantaatin immuunitoleranssin välillä on mahdollinen syy-seuraussuhde. Pitkäaikainen mikrokimerismin esiintyminen voi johtaa vastaanottajan sietokykyyn luovuttajaelimeen. Mitä enemmän elimessä on ohikulkijasoluja, sitä enemmän soluja se siirtyy pois, mikä helpottaa siirtotoleranssin muodostumista, mikä selittää maksansiirron jälkeisen lievimmän hylkimisreaktion.

Useiden menetelmien on havaittu indusoivan mikrokimerismia, mukaan lukien luovuttajaspesifinen verensiirto, luovuttajan luuydinsoluinfuusio, luovuttajan leukosyytti-infuusio, pernaviipale yhdistettynä elinsiirtoon ja niin edelleen.

Mikrokimerismin muodostuminen on luultavasti yksi siirretyn siirteen pitkän aikavälin eloonjäämismekanismeista, ja mikrokimerismin havaitseminen transplantaation jälkeen voi tehokkaasti ennustaa siirteen immuunitoleranssia ja hylkimisreaktiota, kun taas ei ole kovin tehokasta kvantitointimenetelmää. Lisäksi mikrokimerismin ja immunotoleranssin välinen suhde on edelleen kyseenalainen, kuten mikä kliinisen mikrokimerismin muodostumisen taso, joka viittaa stabiiliin immuunitoleranssiin, ja onko mahdollista määrittää immunosuppressiivisten aineiden poistuminen mikrokimerismin havaitsemisesta jne. ovat kiireellisiä ongelmia, jotka on vielä ratkaistava ja selvitettävä. Perustuen lisäyspoistokohtaan (InDel) yhdistettynä kvantitatiiviseen reaaliaikaiseen polymeraasiketjureaktioon, havaitsemisherkkyys voi saavuttaa 0,001–0,01 %, mikä voi kvantifioida tarkasti mikrokimerismin tason ja seurata dynaamisesti mikrokimerismia transplantaation jälkeen.

Samaan aikaan yhdysvaltalaisen Stanfordin yliopiston tutkijat raportoivat edelleen vuosina 2014 ja 2015, että uuden sukupolven high-throughput sekvensointiteknologian (NGS) avulla voidaan havaita luovuttajaperäisen soluvapaan DNA:n (cf DNA) taso verestä. sydämen- ja keuhkosiirron jälkeisten vastaanottajien plasma. Tutkijat havaitsivat, että luovuttajaperäisen cf-DNA:n taso nousi merkittävästi akuutin tai kroonisen hylkimisreaktion sattuessa, joten sitä voitiin käyttää markkerina hyljinnän tai siirteen vaurion heijastamiseen.

On raportoitu, että mikrokimerisaatio ja luovuttaja-cfDNA-tasot korreloivat hylkimisreaktion kanssa elinsiirron jälkeen, mutta nämä tutkimukset perustuvat enimmäkseen pieneen määrään tapauksia ja joiden tulokset ovat kvalitatiivisia tai joiden resoluutio on alhainen rajallisten havaitsemistekniikoiden vuoksi. eivät tarjoa erityistä mikrokimerismin määrää.

Siksi tutkijoiden on selvennettävä mikrokimerismin roolia ja luovuttajaperäisen cf-DNA:n tasoa siirteen vaurion aikana sekä hylkimistä transplantaation jälkeen käyttämällä uuden sukupolven havainnointitekniikkaa monikeskustutkimukseen suurella näytteellä.

Tässä tutkimuksessa rekrytoidaan ja havaitaan 950 elinsiirtotapausta, joista 600 munuaisensiirtoa, 300 maksansiirtotapausta ja 50 keuhkonsiirtotapausta. 8 ml perifeeristä verta kerätään yhteen putkeen EDTA-antikoagulaatiolla. Keräyksen aikapisteet ovat seuraavat: Potilaille, jotka saavat rutiinihoitoa elinsiirron jälkeen, esivalmistellaan kerran viikossa 1 kuukauden ajan ja sitten 3, 6 ja 12 kuukauden kuluttua siirrosta. Akuutin hyljinnän tapauksessa lisäveri otetaan kerran diagnoosipäivänä ja kerran 7 päivän hoidon remission jälkeen. Kaikista näytteistä havaittiin mikrokimerismi ja cfDNA.