文摘
同种异体胰岛移植是一种很有前途的方法来恢复normoglycemia在1型糖尿病患者。当前使用的胰岛移植受者的免疫抑制治疗管理可以违反直觉的胰岛功能和可能导致长期并发症。供体特异性耐受诱导的免疫抑制和消除了依赖允许接受者保留对外来抗原的反应。宽容是实现的机制涉及删除donor-reactive T细胞,诱导T细胞无力,免疫偏差,一代的调节性T细胞。本文将概述各种方法用于诱导胰岛移植的供体特异性宽容和将强调前面不可预见的组织在促进胰岛移植基质细胞的潜力。
1。介绍
糖尿病是一种疾病,其特征是代谢异常和高血糖的发生,导致胰岛素的失调。胰岛素促进葡萄糖从血液进入组织。糖尿病会影响所有年龄段的大约有2580万人,患病率随着年龄的上升。长期糖尿病并发症包括肾病、视网膜病变、神经病变和动脉粥样硬化1]。II型变体,或者noninsulin-dependent形式,起源于一个胰岛素抵抗或不足生产胰岛素的胰腺β小岛,最终导致胰岛功能障碍和脱敏葡萄糖。II型糖尿病占所有确诊病例的90 - 95%的糖尿病(1]。目前II型糖尿病的管理涉及lifestyle-weight损失和饮食的变化修改和葡萄糖减少管理代理。I型糖尿病,糖尿病的更严重的形式,影响人口的5% (1从自身免疫性破坏胰腺)和结果β小岛。由于胰岛完全不能产生胰岛素,唯一的I型糖尿病的治疗方案是外源性胰岛素和胰腺或胰岛移植。
尽管改善胰岛素交付和胰岛素供应设备的管理,维护足够的和稳定的血糖水平与外源性胰岛素治疗仅可以挑战和可能导致低血糖。糖尿病患者血糖控制不佳最终发展长期的并发症。目前唯一真正的“治愈”I型糖尿病是移植的胰腺或孤立的小岛,这将导致胰岛素生产接近生理条件。
然而,胰腺移植通常被认为是只有严重的晚期糖尿病患者和是一个重要的手术需要广泛的免疫抑制(2- - - - - -4]。因此,胰岛移植胰腺移植更可行的选择。相比之下,胰岛移植有较低的发病率和死亡率的风险和更大的机会在体外操作优化嫁接的小岛。移植胰腺碎片逆转糖尿病的概念第一次被提出在1893年由英国外科医生沃森·威廉姆斯(5]。然而,缺乏知识关于免疫抑制和免疫抑制的时候阻止进展(2]。直到1967年,花边和博林格证明胰岛移植的第一个真正的进步。使用啮齿动物模型中接受胰岛移植的患1型糖尿病的诱发的管理链脲霉素(STZ),模仿自身免疫性破坏胰岛细胞,坎普等人表明,胰岛细胞移植可以恢复代谢控制和防止长期并发症(6]。
翻译从啮齿动物到更大的动物和人类模型被困难阻碍了从胰腺胰岛细胞分离,孤立的小岛,缺乏高质量的和给药途径(7,8]。一个自动化的方法的发展为人类胰岛细胞处理Ricordi等人于1986年(9),发现胰岛集群可以heterotopically植入肝脏导致了1989年人类首次成功同种异体胰岛移植的花边et al。6,10,11]。然而,成功率仍低,只有10%的病人实现胰岛素独立大于一年,证明胰岛自身免疫的同种异体移植物排斥反应和复发。可怜的临床结果被归因于不足数量的胰岛移植和无效的免疫抑制方案12]。
2。移植免疫反应
alloresponse很大程度上是T-cell-mediated应对主要组织相容性复合体分子表面(一起)捐赠的组织。抗原呈递细胞(apc),如树突状细胞(dc),流程和现在的供体肽通过一起和分子受体T细胞的间接途径。此外,T细胞受体可以识别供体抗原直接浸润donor-derived apc表面通过直接的途径。T细胞受体(TCR)表面的受体T细胞识别peptide-MHC复杂,启动信号级联激活的T细胞。除了这个主要信号,额外的交互通过costimulatory分子所需的T细胞和装甲运兵车完全激活的T细胞。在激活时,T细胞促进一系列促炎的事件和启动其他细胞的激活导致招募白细胞和体液因素贪污。效应响应包括细胞因子的生产干扰素-γ1型和2辅助CD4 (Th1)+T细胞、CD8细胞毒性因素granzyme和穿孔素+T细胞,同种抗体(Abs)的B细胞(13]。
3所示。缺陷的免疫抑制
当前目标T细胞免疫抑制治疗,因为他们的主要罪魁祸首是被拒绝。以前,胰岛移植的免疫抑制的标准协议由钙调磷酸酶抑制剂的组合(他克莫司和环孢霉素),嘌呤类似物(霉酚酸酯)和糖皮质激素。许多这些代理证明是致糖尿病的,影响胰岛素分泌,致命的小岛(14]。埃德蒙顿的出现协议在1999年在胰岛移植领域迈出了一大步。
埃德蒙顿协议利用前者疗法基于低剂量的西罗莫司,他克莫司和daclizumab(人性化anti-IL-2受体αmAb)。此外,协议管理两种注入不同捐助者增加胰岛移植的机会。所有7个病人参与试验证明胰岛素独立超出1年(15,16]。尽管rapamycin-based疗法的成功,他们有自己的缺点包括高脂血症的风险增加,高血压,和肺炎(15]。蒙蒂等人报道,病人工作条件下埃德蒙顿协议接收注入尸体的小岛发展淋巴细胞减少,显示血清自我平衡的细胞因子水平升高,导致的扩张autoreactive细胞(17]。
在多中心临床试验的结果表明,该协议可以提供短期胰岛素独立和减少急性排斥反应的发生率,患者退回胰岛素依赖性,移植肾功能是迷失在几位患者在5年内18]。慢性免疫抑制任何形式的管理最终将导致感染的风险,恶性肿瘤和药物毒性19]。因此,维护免疫抑制可以是有害的,而不是有益的移植受者。免疫抑制的副作用往往大于胰岛移植的好处。
与免疫抑制药物促使调查相关的风险容忍诱导疗法,目标是实现无限期移植物生存不依赖长期免疫抑制,同时保留主机其他同种抗原免疫。宽容感应一直在挑战两个大型动物和人类模型由于alloresponse的复杂性。公差在中央和周边阶段包括克隆删除alloreactive T细胞,T细胞无力,免疫偏差,诱导调节性T细胞。
4所示。中央宽容
中央公差是指缺乏响应通过删除自我thymus-the反应T细胞的T细胞的成熟和选择20.]。供体特异性公差可以通过使用策略类似于用于防止自身免疫。Intrathymic公差(IT)可以诱导Intrathymic接种与allopeptides收件人装甲运兵车脉冲。同种抗原,当在上下文(donor - specific unresponsiveness),并促进self-APCs导致宽容。然而,它的临床应用模型面临许多挑战,因为它是一个侵入性技术和可能潜在的成人有限,自胸腺渐开线随着年龄的增长,妥协宽容的过程(21,22]。
另一种更有效的方法来实现中央宽容包括造血嵌合现象的产生,这是发达国家通过骨髓(BM)移植。未来移植受者与全身照射(TBI)条件或部分myeloablation BM移植之前为了使移植的骨髓。BM细胞移植的调整使接受者与供体造血干细胞造血隔间。Donor-reactive T细胞然后删除由外围通过中央监管和维护机制。创伤性脑损伤的使用延长胰岛同种异体移植物生存最初提出的布等。23),后来其他团体所示,防止糖尿病的发病nonobese糖尿病(NOD)小鼠(24]。尽管联合胰岛和造血细胞移植似乎有前途,固有风险过程的应用有限。创伤性脑损伤或myeloablation之前收到大英博物馆会增加感染和恶性肿瘤的风险。此外,BM移植是会见了移植物抗宿主病(GVHD)的风险25,26]。同种异体混合嵌合现象正在成为一个更安全的方法来完全同种异体嵌合现象。可以实现混合嵌合在同种异体BM接受者条件尚不致命的全身辐照借助costimulatory封锁或anti-CD4 anti-CD8单克隆(m) Abs (27- - - - - -29日]。点头小鼠接受是非接受同种异体胰岛并显示自身免疫的逆转,表明成功建立混合嵌合现象(30.]。同样,老鼠接受低剂量辐照点头,环磷酰胺(CY),和两个静脉输液的BM WT老鼠表现出高水平的供体细胞嵌合现象,有效消除主机donor-reactive淋巴细胞从公然糖尿病NOD小鼠脾细胞转移后(31日,32]。BM注入胰岛移植的时候,因此,被用来诱导对胰岛移植供体特异性宽容。
5。宽容通过t细胞耗竭的策略
另一个策略在促进宽容包括alloreactive CD4的损耗+和CD8+前T细胞移植。alloreactive T细胞的损耗会增加hyporesponsive环境和外围无力的机制,从而推动转向公差(33,34]。损耗可以通过创伤性脑损伤,淋巴细胞消耗Abs、和药品代理。Anti-CD3马伯已被用于开发混合嵌合小鼠点头模型几乎没有副作用,达到相同的结果作为myeloablation而绕过移植物抗宿主病的风险(35,36]。Anti-CD3马伯downmodulate TCR复杂,提出了引入alloreactive T细胞的凋亡,增加生产的免疫调节细胞因子TGF -β的发展,促进调节性T细胞(37,38]。Anti-CD3有效地诱导耐受同源的和同种异体胰岛移植的模型,使长期移植(34,39]。Antithymocyte球蛋白(ATG)也是一个强大的t细胞耗竭的诱导物。不过,它的作用机理还知之甚少。管理ATG单独或结合其他代理长期同种异体移植物生存在各种模型(40- - - - - -43]。胰岛移植存活率显著提高在非人类灵长类动物模型与ATG管理B-cell-depleting CD20马伯,利妥昔单抗(44]。综上所述这些发现表明,lymphoid-depleting代理可能不是有效的作为单一疗法但结合其他致耐疗法可能是有用的。
6。宽容感应通过Costimulatory封锁
宽容也可以通过干扰costimulatory交互抑制二次信号所需的完整的t细胞活化。非最优信号呈现细胞无能。B7-CD28通路是t细胞活化的关键途径,生存和功能。封锁B7 (CD80、CD86)受体的装甲运兵车在T细胞CD28调节免疫应答。在动物模型中,通过政府抑制CTLA4-Ig B7-CD28封锁导致同种异体移植物生存时间的延长和宽容45- - - - - -48]。然而在非人灵长类动物,CTLA-Ig单独治疗导致同种异体移植物存活率温和改善,但未能诱导(47- - - - - -49]。
类似的结果也出现与CD40-CD154封锁。结扎CD40受体的装甲运兵车和CD40配体(CD154) T细胞增强了细胞信号和效应的响应(50,51]。CD154-deficient抗原t细胞反应受损的老鼠显示和启动。共同服用anti-CD154马伯和灭活供体淋巴细胞导致的长期生存的胰岛移植STZ-induced啮齿动物模型和非人类灵长类动物模型与胰腺切除术(7,52,53]。Anti-CD154马伯表达下调对供体淋巴细胞CD28,从而抑制CD28-CD80供体装甲运兵车和受体之间的相互作用的T细胞(54]。Anti-CD154马伯治疗已被证明导致“无限期”生存在胰岛,BM和移植物模型(53,55- - - - - -57]。
是否可以实现真正的宽容与anti-CD154马伯单独或结合BM移植,供体特异性输血(DST),或传统的免疫抑制是有争议的。Anti-CD154马伯治疗是会见了好坏参半的结果。凯尼恩等人报道,恒河猴人性化对待anti-CD154马伯移植与定期保养治疗前(hu5c8)实现长期生存和改善肝内同种异体胰岛功能几乎没有副作用(7]。相比之下,柯克et al .,使用一个类似的方案,发现虽然hu5c8疗法预防急性肾移植排斥在恒河猴,接受者发达供体特异性Abs和慢性移植物肾病的迹象58]。类似的报告的结果是Azimzadeh等人使用灵长类动物心脏移植模型(59]。尽管anti-CD154马伯疗法可能允许供体特异性反应的操纵和协助宽容的感应,管理anti-CD154马伯的后果需要进一步评估。有确凿的证据说明anti-CD154马伯治疗导致血栓栓塞并发症在非人灵长类动物模型(60]。结果的差异可能是由于时间管理、剂量、持续时间,依赖于动物模型。
7所示。DCs在公差
DCs中发挥关键作用引发的免疫反应调节吸收,处理和显示抗原的微环境幼稚T细胞在次级淋巴组织。然而,DCs也作为胸腺和外围国家的监管机构通过消除反应的T细胞,防止自身免疫(21]。因此,DCs实现中央和周边宽容可能是关键,帮助塑造免疫反应。DCs的免疫原性和耐受性性质依赖于成熟的DCs和子集。DCs的操作可能,因此,作为一种治疗工具耐受性的设计方案(61年,62年]。小鼠直流子集的特点和分类是基于他们的表面标记和起源,如骨髓DCs (CD11c+CD8α+,CD11c+CD8α−),血浆(p) DCs (CD11c−B220+Gr-1+),从表皮朗格汉斯细胞衍生DCs (CD11c−)。人类DCs主要分为两类:单核细胞和髓(CD4细胞+CD8−CD11c−)。差异在小鼠和人类DC表面标记进行比较困难(63年]。
而成熟的骨髓DCs上调MHC II类和costimulatory分子CD40, CD80、CD86,未成熟dc下调这些标记和强有力的抑制剂allospecific t细胞反应(64年]。缺乏刺激分子允许未成熟dc诱导抗原特异性hyporesponsiveness在T细胞(65年]。不成熟的DCs的刺激活动,表现各异。CD11b+CD8α−DCs诱导Th2表型(il - 4、IL-5 il - 10和IL-13),而CD11b- - - - - -CD8α+DCs诱导Th1表型(和干扰素- - 2γ)可以通过分泌il - 1263年,66年]。除了扭曲Th1 / Th2概要,耐受性DCs已被证明促进同种异体移植物接受删除和无力alloreactive供体特异性的T细胞和诱导调节性T细胞(Treg) (67年- - - - - -69年]。
耐受性DCs的调解无效能和alloreactive T细胞增殖抑制穆恩等人已经证明了pDCs产生吲哚胺2,3-dioxygenase (IDO),异化的必需氨基酸色氨酸,和触发器集成应力路径内抗原特异性T细胞和抑制其增殖和功能(70年]。这些耐受性DCs的确切机制抑制alloreactive T细胞不是很清楚,但被认为涉及到的激活一般控制nondepressible-2 GCN2激酶途径。GCN2通路被激活在卸货转运rna的积累所导致的氨基酸不足(71年]。转让耐受性被罩从初级生产未成熟dc宽容的接受者到小鼠心脏移植受者增强同种异体T细胞凋亡和Treg-cell发展导致延长移植物存活(67年]。Ochando等人表明,治疗和DST anti-CD154马伯促使髓移植到同种异体移植物和随后诱导Treg发展淋巴结。此外,提升CD4 pDCs隔绝耐受性老鼠+CD25−Foxp3−转换成CD4 T细胞+CD25+Foxp3+Treg细胞在体外(72年]。
DC成熟可以通过添加细胞因子(il - 10和有限的TGF -β)和costimulatory封锁[73年,74年]。在老鼠身上,BM细胞培养的粒细胞巨噬细胞集落刺激因子(gm - csf)倾向于获得一个不成熟的phenotype-expressing低水平的MHC II类和costimulatory分子。相比之下,il - 4的gm - csf文化导致DC成熟和高水平的MHC II级,CD40、CD80和CD86表达(75年- - - - - -77年]。DCs可以通过药理干预限制到一种不成熟的状态。在体外雷帕霉素条件BM-derived DCs抑制alloreactive CD4的发展+T细胞但允许扩散和亚群的功能(78年]。鲁茨等人研究了不成熟的骨髓DCs的耐受性潜力,发现这些不成熟的骨髓DCs的转移诱导t细胞反应迟钝,导致状态显著改善移植物存活率(75年]。
除了外在影响,DC成熟也是由NF -κb信号。NF -κb调节一起和costimulatory分子的表达。陆等人抑制NF -κb活动在DCs通过构造一个诱饵双链oligodeoxynucleotide (ODN)选择性地抑制表达costimulatory分子虽然允许一起的表达,从而防止DC成熟。DCs允许表达的基因工程分子发挥作用的抑制t细胞反应。DCs在NF -不足κb活动预防糖尿病NOD小鼠(79年]。接受病毒转导DCs表达CTLA4-Ig, il - 10,或者FasL显示改善胰岛和移植物存活率(80年- - - - - -83年]。这些改造DCs的治疗潜力有限的细胞可能会激活或成熟在活的有机体内通过接触病毒和促炎性刺激80年]。
8。Myeloid-Derived抑制细胞(MDSCs)宽容
MDSCs正在成为重要的监管机构的宽容。最初确定的角色,抑制癌症(84年,85年),MDSCs组成的异构骨髓细胞群:DCs的子集,巨噬细胞和粒细胞。MDSCs小鼠具有基于表达式的标记CD11b Gr-1 Ly6C, Ly6G。MDSCs进一步可分为核形态为单核细胞,单核细胞的MDSCs (CD11b+Gr-1高Ly6G−Ly6C高)和多形核粒细胞MDSCs (CD11b+Gr-1intLy6G+Ly6C低)[86年]。可变性甚至可以扩展到他们的功能和免疫抑制的生产组件arginase-1 (Arg-1),诱导一氧化氮合酶(间接宾语),和活性氧(ROS),与抑制的功能取决于环境和病理条件(87年- - - - - -89年]。MDSCs组成一个相对较小的比例在健康小鼠,但扩大和积累的淋巴组织肿瘤轴承老鼠,留在一个不成熟的状态,抑制抗肿瘤反应90年,91年]。的生成和扩张MDSCs取决于炎症信号(92年,93年]。炎性分子血管内皮生长因子(VEGF)和gm - csf与MDSCs[的积累94年,95年]。额外的促炎细胞因子il - 1β和il - 6已被证明有助于MDSCs的发展。il - 1β分泌肿瘤有更多积累MDSCs提高寿命导致侵略性的肿瘤生长(96年- - - - - -98年]。
MDSCs抑制t细胞反应的能力,扩大Treg细胞已被证明在各种模型的自身免疫,感染和癌症(99年- - - - - -101年]。MDSCs传授他们的抑制效应的机制包括生产伊诺和arginase-1。Arginase-1耗尽精氨酸的差别导致对这些细胞ζ链和在生产中抑制细胞周期调节蛋白(102年,103年]。伊诺Janus的促进磷酸化激酶3和STAT5通路,抑制MHC II级表达式和t细胞增殖104年- - - - - -106年]。MDSCs也产生活性氧和peroxynitrates,抑制蛋白质酪氨酸磷酸化通过硝化酪氨酸残基的88年,107年]。增加产量的这些因素在肿瘤相关模型和t细胞反应迟钝(108年]。
建议在肿瘤模型,MDSCs可能是有用的在移植设置通过抑制alloreactive t细胞反应和延长移植物的存活。在小鼠肾移植模型中,Dugast等人表明,长期生存移植接受者的积累CD3展出−MHC II−CD11b+CD80/86+血液和细胞移植。隔离和表征的细胞显示myeloid-like形态。这些细胞表现出强烈的抑制活性与活化T细胞,抑制活动相关的细胞数量的增加和依赖伊诺的生产。这些细胞的表型和功能分析符合MDSCs的标准。抑制MDSC抑制分子伊诺的氨基胍导致肾移植的排斥反应(109年]。在皮肤移植模型MDSCs也有影响。血红素oxygenase-1 (HO-1)分泌MDSCs促进宽容在皮肤移植接受者通过t细胞抑制和il - 10的生产(110年]。我们组最近表明cotransplantation MDSCs的胰岛移植CD8降低+效应t细胞反应和结果在抗原特异性亚群的扩张引流淋巴结(dLNs),脾、和外周血,翻译显著改善胰岛移植物的生存。MDSC-mediated抑制功能依赖于抑制B7-H1 PD-L1 -PD1通路。亚群的保护作用在接受者接收B7-H1否定−−/MDSCs。频率的CD4+Foxp3+在所有隔间在B7-H1细胞明显减少−−/MDSC接受者。直接证据的作用在MDSC-induced B7-H1 Treg发展了在体外coculture捐赠BALB / C T细胞与DCs或MDSCs WT或B7-H1−−/MDSCs。WT MDSCs扩大Foxp3+细胞,而MDSCs缺乏B7-H1展出Treg感应能力降低。进一步的证据是B6小鼠静脉注射OVA-specific CD4所示+T细胞与后续拦路贼注入OVA-pulsed WT或B7-H1−−/MDSCs。腘LNs的检查显示增加CD4的频率+Foxp3+细胞接受OVA-pulsed WT MDSCs相比接受OVA-pulsed B7-H1−−/MDSCs。因此,看来MDSCs要求B7-H1发挥其免疫调节活性和诱导亚(111年,112年]。
9。亚群在公差
CD4细胞的存在+CD25+Foxp3+调节性T细胞是与改善移植结果和宽容113年- - - - - -116年]。亚群作为免疫系统的监视,损耗的亚群导致lymphoproliferation和自身免疫综合征(117年- - - - - -119年]。活检取自移植接受者的宽容相比有更大的渗透treg排斥移植(120年]。而Treg细胞仅占5 - 10%的成熟t细胞的人口,他们的数字(121年]。Lymphodepletional单独治疗和costimulatory封锁可以做小的促进宽容;因此,战略,促进Treg细胞及其功能将提高移植的机会。不幸的是,许多免疫抑制药物,特别是针对受体- 2,- 2抑制Treg发育和功能由于信号是至关重要的- 2 T细胞生存和增殖(122年]。最理想的情况减少免疫抑制治疗,重点扩大内源性Treg人口或代抗原亚群,从而诱导宽容而不需要免疫抑制。
有证据表明,凋亡细胞有能力影响Treg发展通过DCs (123年]。细胞凋亡抑制炎症反应通过发射抑制DCs和其他吞噬细胞的信号。采用转移供体凋亡细胞的不成熟dc表型,进而抑制CD4+T细胞激活和和干扰素- - 2γ生产。结合CD40-CD154封锁导致移植物存活时间的延长通过诱导亚(124年]。
这是推测treg传授他们的抑制功能通过直接与细胞的相互作用(与CTLA4-Ig接触),生产可溶性因子和抑制细胞因子TGF -β细胞因子il - 10,剥夺(125年,126年]。Zhang et al。127年)提供机械的了解亚使用胰岛移植模型发挥他们的抑制效应。亚群在血液中迁移到同种异体移植物的指导趋化因子CCR2, CCR4和CCR5。激活后,他们前往dLNs抑制DC迁移和抗原t细胞迁移和响应dLNs和胰岛移植(127年]。类似的观察是由特定亚群Golshayan et al .同种抗原被扩大在体外和维护他们的抑制功能在活的有机体内。当转移到皮肤移植接受者,他们贩卖到二级淋巴器官和积累贪污dLNs和同种异体移植物内本身。供体特异性亚群延迟移植排斥的免疫抑制的缺失。亚群渗透皮肤移植在免疫反应和抑制排斥反应的早期通过抑制alloreactive t细胞反应。CD4细胞亚群的存在+T细胞产生干扰素-少得多γ,没有积累在次级淋巴组织(113年]。亚群的抑制特性使其候选人在胰岛移植治疗使用。
免疫抑制疗法的微分效应Treg发展很难确定代理的最佳组合,促进Treg活动,而抑制画眉草功能。瞬态损耗的T细胞分裂anti-CD25马伯改变了稳态平衡和创造空间新创亚群的扩张。抗CD25马伯对胰岛移植接受者显示宽容,与control-treated接受者(128年]。这些数据表明,并不是所有的t细胞消耗疗法可能影响亚群或亚群可能通过下调CD25适应。相比之下,李等人表明anti-CD25马伯治疗预防肝移植减少公差CD4的比率+CD25+亚群,CD3+T细胞(129年]。画眉草/ Treg比率确定移植的结果;因此,扩大Treg人口和删除耐受诱导效应t细胞数量是至关重要的。郑等人表明联合治疗的雷帕霉素和主动/ Fc和敌对的突变IL-15 / Fc - 2选择性靶向alloreactive T细胞,同时保留亚(130年]。当管理与其他钙调磷酸酶抑制剂,有利影响丢失(122年,131年,132年]。因此,并不是所有的特工在一个家庭必然产生同样的效果。
当前Treg疗法的局限性之一是无法生成足够数量的抗原亚治疗结果。缺乏可靠的标记为人类treg使得分离和纯化困难。孤立的T细胞必须扩大在体外,但扩张可能不是局限于Treg人口特别。此外,亚证明很大程度上的可塑性和有潜力的转换效应表型在活的有机体内(133年]。与Treg治疗相关的风险值得进一步调查之前,需要技术进步应用在人类身上。
10。器官基质细胞宽容
的贡献器官基质细胞免疫反应的调节是可以理解的。我们组已经广泛调查这些人群的影响在胰岛移植肝脏。肝脏的独特之处就在于,它是少有的器官具有耐受性固有属性(134年- - - - - -136年]。许多因素都归因于耐受性的肝移植包括b细胞浸润增加,生产可溶性MHC抗原,从基质细胞的参与,和亚群的存在112年,137年- - - - - -139年]。肝基质细胞的重要性所反映出的事实是虽然在老鼠导致无限期接受肝移植,移植的肝细胞被拒绝140年,141年]。
我们专注于人口的基质细胞在肝脏肝星状细胞(hsc),已知的一个主要角色在肝纤维化和肝损伤后修复。附加功能的这些细胞参与的储存维生素A(类维生素A)滴,和他们产生TGF -的能力β在炎症反应中的142年- - - - - -144年]。然而,对肝星状细胞的参与免疫调节。肝星状细胞,小鼠和人类,已经被证明作为非专业的装甲运兵车和上调一起,CD40 CD80、促炎细胞因子和抑制PD-L1反应(137年,139年]。江等人发现肝星状细胞也可以扩大CD4细胞+CD25+Foxp3+细胞以IL-2-dependent的方式(145年]。因此,可想而知,这些细胞具有耐受性的品质。肝星状细胞的成高钙文化的HSC T比1:20导致80 - 90%抑制T细胞反应(137年]。在活的有机体内cotransplantation抑制了小鼠的肝星状细胞和胰岛移植。在延长生存> 60%的胰岛移植观察没有免疫抑制。这是与消除抗原T细胞和增强MDSC Treg发展(112年,146年,147年]。看来,肝星状细胞主要是通过诱导MDSCs发挥它们的影响。肝星状细胞的能力,促进MDSCs验证在活的有机体内通过分析mononucleocytes渗透胰岛移植。Cotransplantation与肝星状细胞导致MDSCs的积累,而不是DCs,仅在胰岛移植。在体外证据证实的肝星状细胞CD11b BM-derived特区文化促进了发展+CD11−c细胞显示抑制功能。MDSC诱导干扰素-废除γ−−/收件人,展示的额外依赖炎症MDSC开发环境(112年,146年]。MDSCs已被证明诱导Treg发展(148年]。增加Treg水平观察胰岛/造血干细胞移植。因此,我们怀疑肝星状细胞的招募MDSCs胰岛移植,促进移植后炎症。弁才等人显示肝星状细胞的耐受性的作用在促进肝移植大鼠肝移植模型。肝移植导致肝星状细胞的激活和一系列的肝星状细胞内的遗传和表型变化。之前消耗的肝星状细胞受损肝细胞接受(149年]。肝星状细胞展示强大的免疫调节特性和影响抑制细胞的发展。进一步研究,肝星状细胞可以实现到耐受诱导疗法。
类似于肝星状细胞、支持细胞(SCs)细精管内的睾丸也表现出抑制特性。immunoprivileged SCs一直利用各种移植组织的保护(150年- - - - - -154年]。SCs的immunoprotective功能可以扩展在同种异体和异种的障碍(155年,156年]。移植仅SC异种移植到老鼠点头胰腺中的细胞因子环境改变引起的监管环境,抑制il - 6、il - 10,和干扰素-γ生产,同时促进TGF -β和监管吲哚胺酶。TGF -β产生的SCs负责autoantigen-specific调节性T细胞的生成。收件人显示降级SC异种移植的糖尿病(157年]。它也表明,SCs有能力影响和抑制t细胞反应和补体的激活,尽管机制不明确158年- - - - - -160年]。Selawry等人是第一组展示的应用诱导的免疫调节SCs公差在胰岛移植158年,161年,162年]。Cotransplantation SCs和胰岛移植诱导长期移植物存活率,剩下接受者normoglycemic至少没有系统性免疫抑制移植后60天(150年,157年]。异种的新生儿猪SCs的转移(NPSCs)胰岛移植的时候显示延长胰岛同种异体移植物存活率nonimmunosuppressed老鼠剂量依赖性的方式(MST =天与小岛组,天)。移植的检查显示bcl - 2的表达减少,淋巴细胞浸润增加单独收件人接收小岛相比,表明NPSCs也可以调节immunoprotective基因的表达(163年]。也有证据表明,NPSCs可以抑制CD40表达的upregulation DCs在LPS刺激,从而防止全面激活DCs和诱导的耐受性DCs的发展(160年]。的功效NPSCs甚至被证明在人类异种移植模型。猪的胰岛移植和NPSCs为1型糖尿病患者导致胰岛素依赖和减少维护的代谢控制4年没有免疫抑制的一半的12名患者参与的研究(164年]。Cotransfer SCs的移植,因此,为alloislet移植提供保护和改善移植的机会。
大英博物馆还含有丰富的免疫调节基质细胞称为来源间充质干细胞(msc)。msc有能力发展成各种类型的中胚层组织和展示自我更新的属性(165年]。msc改变DCs的细胞因子组合,天真和效应T细胞,NK细胞干扰素-的反应γ,表达下调干扰素的生产γ和肿瘤坏死因子-α在微环境诱导耐受性表型。干扰素-γ全身免疫抑制因子的表达TGF -β肝生长因子(HGF)、il - 10、前列腺素E2,基质金属蛋白酶(MMPs),我占alloresponses的抑制166年- - - - - -168年]。此外,msc被发现促进亚群的扩张(169年- - - - - -171年]。描述人类的msc一直是一个挑战,结果有些冲突(165年,172年]。菲奥莉娜等人发现,在他们点头模型,小鼠干细胞从骨髓msc是阳性标记CD29、CD44, CD73, CD105,存在和消极造血血统CD45标记和CD90.2 costimulatory分子CD40, CD80和CD86。表达高水平的PD-L1 msc,有趣的是,这是推测PD-L1表达水平使得msc的免疫抑制功能(169年]。
骨髓间充质调节t细胞反应的能力和影响组织排斥表明胰岛移植诱导耐受的治疗作用。的微不足道的表达MHC II和缺乏costimulatory分子在细胞表面允许msc逃脱免疫识别。然而,msc的免疫调节作用在体外难以复制的呢在活的有机体内,正如在狒狒皮肤同种异体移植物和大鼠心脏移植模型(173年,174年]。同种异体MSC注入有效预防糖尿病的发病在前驱糖尿病的老鼠和扭转高血糖糖尿病小鼠(169年,175年]。在胰岛移植模型,msc演示胰岛细胞的迁移能力和发挥移植物的免疫抑制效果的微环境176年,177年]。msc也被证明影响胰腺移植后血管化和重塑(178年]。尽管msc起到其免疫抑制作用的机制仍然难以捉摸,丁等人建议一个可能的策略包括生产MMP-2和MMP-9。在文化、msc介导T细胞增殖抑制和hyporesponsiveness下调CD25 T细胞表面。Downregulation CD25的依赖于生产MMP-2和MMP-9 msc、自抑制MMP通过thiirane白明胶酶抑制剂SB-3CT恢复表面表达CD25和t细胞反应。管理同系的msc的同源的胰岛移植小鼠STZ-induced糖尿病的预防排斥Rag-2 /γ(c) KO接受者与CD4重组+CD25−T细胞并导致normoglycemia迅速恢复。相比之下,接受者在相同条件下处理MMP-2和MMP-9抑制剂SB-3CT成为糖尿病(MST = 30天)(30天内167年]。理论上,MSC治疗声音承诺在宽容的感应,但临床应用前需要进一步评估。
11。结束语
胰岛移植的未来取决于耐受诱导疗法的发展。虽然临时免疫抑制可能是有利的,但长期风险大于好处。宽容意味着自由从胰岛素依赖和改善病人的整体生活质量。tolerizing方案,利用技术,选择性地目标donor-reactive T细胞而调节性T细胞的数量扩张将导致更好的结果。进一步调查体内固有的耐受性细胞如肝星状细胞,SCs, msc将辅助疗法的设计。尽管仍然面临许多挑战,动物模型的进展宽容为人类带来了福音。