【原创】免疫吸附疗法

江**号

免疫吸附疗法
一、概述
免疫吸附（immunoadsorption，IA）是在血浆置换基础上发展的另一种新的血液净化技术，血浆置换（PE）是弃掉含有致病因子的全血浆，然后输入新鲜血浆。虽然PE在临床治疗一些免疫性疾病，取得了常规激素难以达到的效果，但也带来了一些弊端，如丢弃大量的血浆，易传染肝炎，蛋白过敏反应等。免疫吸附是利用高度特异性的抗原-抗体或有特定物理化学亲和力的物质（配体）结合在吸附材料（载体）上，用于清除血浆或全血中特定物质的治疗方法。
二、分类
根据吸附剂与被吸附物之间的作用原理，免疫吸附剂可分为两大类，即生物亲和吸附剂和物理化学亲和吸附剂。在生物亲和吸附剂中有抗原抗体结合型、补体结合型、Fc结合型三种。生物亲和吸附剂的特异性高，但原料{MOD}、制备纯化、灭菌和贮存较困难，故国内一直只在实验室研究应用，没有产品问世，值得庆幸的是我国南开大学分子生物所与珠海丽珠医用生物材料有限公司联合研制的DNA免疫吸附剂攻克了这类问题，临床试验已经完成，正在等待国家有关部门批准投入生产。在物理化学亲和吸附剂中有静电结合型、疏水结合型两种。物理化学亲和吸附剂生产制备方便、活性稳定，可随时用于治疗，但吸附的特异性较差。
此外，按照可否重复使用，免疫吸附柱还可分为一次性和可重复性两种。一次性的免疫吸附柱可选择行全血吸附或血浆吸附两种，血液经过免疫吸附柱进行吸附一定时间后，吸附柱即达到饱和而失效。可重复使用的免疫吸附柱只能行血浆吸附，首先需将血浆分离出来进入第一个吸附柱，在柱内血浆中的抗原或抗体被吸附并结合到吸附剂上，与此同步，第二个柱自动冲洗出保存液（具有防腐消毒作用），冲洗液自动进入废液袋中。当第一个吸附柱吸附抗原或抗体饱和后，第二个柱也冲洗完毕，两个柱的工作状态开始自动转换，即此时第二个柱开始吸附血浆，而第一个柱进行再生，方法是由酸液泵和缓冲液泵自动混合两种液体，形成一个PH梯度的液体进入该柱，吸附剂上的抗体或抗原遇酸后脱落，随即被缓冲液冲走，进入吸附袋内并弃掉，抗原或抗体不断被冲掉，以致完全冲洗净，柱内PH值恢复到正常时，第二个柱又饱和，两个柱工作状态又转换，被吸附过的血浆进入血浆袋内，并通过泵输回患者体内，这样循环下去，一直达到事先设定的血浆循环量和要排出抗原或抗体的总量，治疗才能完结。
常用免疫吸附剂包括DNA、蛋白A、抗人免疫球蛋白抗体、补体C1q、疏水性氨基酸、硫酸葡聚糖、己二异氰酸酯及合成的多肽（如乙酰胆碱受体多肽）等。吸附剂通常被交联在载体上，常见的载体材料包括碳化树脂、琼脂糖、聚乙烯醇、纤维素、聚丙烯酰胺等。
1、抗原抗体结合型
（1）固定抗原：将抗原固定在载体上，吸附相应的抗体或免疫复合物。以南开大学分子生物所生产的国产碳化树脂为载体，用火棉胶包膜固定小牛胸腺DNA制备的DNA免疫吸附剂可特异性吸附抗ds-DNA抗体及免疫复合物。根据乙酰胆碱受体α183-200片段结构制成的多肽作为抗原，可特异性吸附重症肌无力患者血浆中的抗乙酰胆碱受体抗体，不影响正常免疫球蛋白水平。利用类天疱抗原41-59片段制成的多肽，可清除类天疱患者血浆中抗PVA抗体。抗Galα1-3Gal抗原决定簇抗体（抗Gal抗体）是导致动物与人之间异种器官移植超急性排斥反应的重要原因之一。将人工化学合成的Galα1-3Gal半抗原以共价键交联至可变形的亲水性聚合物作为基质，再共价结合至大孔玻璃珠上制备成免疫吸附柱，可特异性清除抗Gal抗体，为异种器官移植的临床应用奠定了基础。将A或B血型抗原共价交联在商用透析器纤维内，可吸附抗A或抗B血型抗体。
如将胰岛素固定在有琼脂糖的吸附柱上，用于吸附糖尿病患者血清中的抗胰岛素抗体。
（2）固定抗体：将抗体固定在载体上，吸附相应的抗原。如将羊抗人Ig-抗体以共价键交联在琼脂糖凝胶制成的吸附柱。这种技术需要临床获取直接针对致病因子的抗体，临床应用不便，主要用于清除低密度脂蛋白（LDL）、抗HLA抗体及治疗自身免疫性疾病。如将乙肝病毒表面抗体（HBS抗体）固定后，用于吸附乙肝患者血中的HBS抗原。                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                
2、补体结合型：将C1q固定在载体上 ，吸附抗Clq抗体及其抗体形成的免疫复合物。 Clq是补体经典活化途径的重要组分之一，具有一个胶原样片段，能吸附含IgG 和IgM的免疫复合物、纤维蛋白原、纤维连接蛋白、DNA、C反应蛋白、核小体、脂多糖（LPS）和各种病毒蛋白。同样Clq和胶原片段也是自身抗体的靶抗原，可用于清除抗Clq抗体及其抗体形成的免疫复合物。Clq免疫吸附柱主要用于系统性红斑狼疮（SLE）等自身免疫性疾病的治疗。
3、Fc结合型：将蛋白A固定在载体上，以吸附IgG。金黄色葡萄球菌蛋白A，可结合免疫球蛋白IgG1、IgG2、IgG4的Fc段，并以非免疫反应方式结合IgG3、IgM和IgA的Fab段，并且吸附柱可重复使用，根据蛋白A15-20氨基酸序列合成的多肽只选择性清除免疫复合物，而不影响SLE患者血清中正常Ig***平。
4、静电结合型：吸附剂与被吸附物以静电作用相结合。
（1）硫酸葡聚糖：硫酸葡聚糖具有多聚阴离子结构，将其交联至纤维素珠制成的免疫吸附柱，能有效清除ds-DNA抗体、抗磷脂抗体、LDL、抗凝血酶Ⅲ、C3a。通过调节纤维素珠的孔径，可改变与不同致病因子的亲和力。过敏是最常见的主要不良反应，特别是使用血管紧张素转化酶抑制剂的患者，吸附柱可重复使用。
（2）白蛋白：纯化的人血清白蛋白含有较多阴离子基团，将其共价交联在大孔聚甲基丙烯酸酯珠上，与脂多糖、脂质A、细胞因子（TNF-α、IL-6）和胰岛素有较高的亲和力，可直接用于吸附全身性感染患者全血中的LPS和前炎症因子。一项包括200例败血症患者的前瞻、对照、随机的临床研究正在进行中。
5、疏水结合型：靠吸附剂侧链的疏水基团与被吸附物之间的疏水作用力而结合。将苯丙氨酸和色氨酸交联在具有微孔结构的聚乙烯醇（PVA）凝胶的羧基上，可通过疏水方式半选择性地清除致病因子。两种吸附柱均为一次性使用，每个吸附柱均可处理2500血浆，患者耐受良好，但吸附血浆量过大时，可能出现腹泻和休克等并发症。
（1）色氨酸：每1mlPVA凝胶可交联60μmol色氨酸，凝胶表面羧基密度为5.4mmol/ml，表面积为25m2/ml，对纤维蛋白原的吸附率高达90%，可用于降低纤维蛋白原导致的高黏滞血症；将表面羧基密度增加为7.7mmol/ml后，吸附柱的亲水性增强（IM-TRS），对纤维蛋白原的吸附率下降为47.1%，可减少对纤维蛋白原的影响。色氨酸主要与IgG的铰链区相结合，能吸附抗神经节苷抗体、抗乙酰胆碱受体抗体、抗-GQ1 b神经节苷酯抗体，可用于治疗重症肌无力、格林巴利综合征和Fisher综合征等疾病。
（2）苯丙氨酸：每1ml PVA凝胶可交联42μmol苯丙氨酸，能吸附免疫复合物和抗DNA抗体，对纤维蛋白原的吸附率只有19.9%，主要用于治疗SLE和类风湿性关节炎。
三、临床应用
免疫吸附可以清除自身抗体、循环免疫复合物和炎症介质，并能清除凝血因子（纤维蛋白原）及其他影响血流动力学的物质，还能调节免疫功能，从而起到治疗自身免疫性疾病的作用。
(一)风湿病、肾脏疾病
1、系统性红斑狼疮（SLE）和狼疮性肾炎（LN）
系统性红斑狼疮（SLE）是一种主要影响育龄期女性的自身免疫性疾病，患者体内通常可检测到大量的针对细胞核和细胞成分的自身抗体，如抗双链DNA（ds-DNA）抗体、抗核抗体（ANA）等。SLE最易累及肾脏，尽管治疗手段已有长足发展，肾功能衰竭的发病率和病死率仍然很高，随访10年，28%患者进入终未期肾衰，病死率达25%。自身抗体在狼疮性肾炎（LN）的发病机制中起着重要致病作用。单独应用PE治疗LN疗效不佳。1979年，Terman等用DNA火棉胶活性炭吸附柱成功地治疗了1例重症LN患者，使ds-DNA抗体滴度下降，补体水平升高、血清肌酐和蛋白尿降低，开创了免疫吸附治疗LN的先河。
2、原发和复发性局灶性阶段性肾小球硬化（FSGS）
76%的成人和55%的儿童特发性FSGS患者在临床上都表现为肾病综合征，其中蛋白尿>3.5g者约50%，在6-8年后进展为终末期肾衰（ESRD），非肾病性蛋白尿分别也有20%在10年后进入ESRD，FSGS患者肾移植后复发率为15-50%，其中半数又可能再度发展为ESRD。再次肾移植者复发率更高。Moriconi等免疫吸附治疗了经激素和免疫抑制剂治疗均无效的7例FSGS患者，每例患者在4周中吸附10次。其中肾移植后复发的3例患者治疗前PF水平升高，治疗后降至正常水平，2例治疗后临床症状得到缓解。
3、急进性肾炎
免疫吸附对临床表现为急进性肾炎的疾病，如抗GBM肾炎、Wegener肉芽肿、新月体肾炎、Ⅱ型冷球蛋白血症相关的坏死性血管炎，也有较好疗效。
4、β2-MG相关淀粉样变
慢性肾衰维持性透析患者的血浆中通常存在高浓度的β2-MG，可引起严重的骨关节病变，在一些重要脏器沉积还能引发一些致死性病变，称为透析相关淀粉样变（DRA），除了肾移植之外，传统的透析治疗通过弥散和对流方式清除β2-MG，透析后血浆浓度下降，但很难纠正到正常值范围。将鼠抗人β2-MG单克隆抗体交联在琼脂糖制成免疫吸附柱（VFPR），具有直接分离和吸附血浆β2-MG的功能。
5、类风湿性关节炎（RA）
RA是一种慢性、反复发作性炎症性疾病，患者的临床 表现和预后差异较大，存在高滴度类风湿因子（RF）、C反应蛋白（CRP）和结合珠蛋白的患者预后更坏。用免疫吸附柱治疗RA患者，发现循环免疫复合物和RF被清除，临床症状明显改善。
6、肾脏（或其它器官）移植
（1）高度敏感的肾移植受者：抗人白细胞抗体（HLA）与肾移植术后超急性排斥反应有关，在肾移植术前即刻行免疫吸附治疗可预防移植物的超急性排斥反应，为高度致敏的肾移植受者提供手术机会。
（2）肾移植术后排斥反应：肾移植术后急性血管性排斥的患者，可联合应用药物和免疫吸附清除抗-HLA抗体。
（3）ABO-血型不合的器官移植：由于供体奇缺，临床也开展ABO血型不合的器官移植。在移植术前，通过免疫吸附可清除A/B抗体，并能在移植术后较长时间内将抗A/B抗体水平控制在较低水平。
（二）神经系统疾病
1、重症肌无力（MG）
PE和免疫吸附治疗可清除AchR抗体和免疫复合物，主要用于重症肌无力危象、危重患者胸腺切除术前和术后恢复期（可加快肌力恢复，缩短呼吸机辅助治疗时间），以及在免疫抑制剂起效之前临床症状加重时。与PE相比，免疫吸附对IgG 、抗AchR抗体的清除效果更好，不良反应更少，治疗次数更少，对少数经典PE治疗无效者也有较好的疗效。IM-TR吸附柱能有效清除抗AchR抗体，临床症状的改善与抗体下降的程度相关。
2、格林巴利（Guillain-Barre，GBS）综合征
GBS是一种免疫介导的周围神经和神经根急性特发性脱髓鞘病变，可能与循环免疫复合物有关，抗神经节苷脂抗体是重要的致病因子之一。
苯丙氨酸（IM-PH）吸附柱可以治疗GBS，但色氨酸（IM-TR）对抗神经节苷脂抗体的吸附作用更强，故两种免疫吸附的疗效还需要更多的研究证实。
（三）血液系统疾病
1、特发性血小板减少性紫癜（ITP）/血栓性血小板减少性紫癜（TTP）
ITP是由抗血小板表面膜糖蛋白抗体介导的自身免疫性疾病。通过免疫吸附可使血小板相关的免疫球蛋白IgG和IgM下降，血小板计数升高。
2、抗凝血因子抗体介导的凝血异常
抗凝血因子抗体可特异性抑制凝血因子的作用，通常见于大量输注血制品的血友病患者，自身免疫性疾病，副蛋白血症，其中治疗较为棘手，尤其是严重出血和需要手术治疗的患者。常见的抑制因子主要是针对Ⅷ因子（FⅧ）、Ⅸ因子抗体（FⅨ）和Ⅴ因子（FⅤ）的IgG型抗体，特别是IgG4型。轻症患者可通过输大量的凝血因子加以纠正，抗体滴度较高者可通过免疫吸附加以清除，再输注正常的凝血因子纠正凝血异常。
（四）内分泌、代谢性疾病
1、内分泌性眼病（EO）和耐胰岛素性糖尿病
内分泌性眼病（EO）是由于自身免疫因素导致葡糖胺聚糖聚集引起眼球后肿胀的一重症眼病，患者最终可能失明，传统治疗效果不佳，可通过强化免疫吸附治疗。耐胰岛素性糖尿病，清除抗胰岛素抗体或抗胰岛素受体抗体
（五）心血管系统疾病
1、高脂血症
高脂血症是导致动脉粥样硬化的最主要因素，而LDL（低密度脂蛋白）和LP-α（脂蛋白）是影响脂质沉积于血管壁的主要物质。因些清除LDL、LP-α可达到防止动脉粥样硬化的目的，将提纯的人LDL以共价键结合于琼脂糖注入山羊体内，产生特异性的抗LDL抗体，再将其耦联于溴化氢活化Sepharose L1-4的表面，制成LDL特异性吸附柱。可用于治疗冠心病、心肌梗塞、动脉硬化所致的多种疾病如脑动脉硬化、颈动脉硬化、周围动脉粥样硬化性闭塞性疾病、视网膜血管动脉硬化性闭塞及心脏移植后预防冠心病复发等。
2、扩张性心肌病（DCM）
   扩张性心肌病临床表现为心室扩张和收缩功能受损，常会发生心衰，心脏移植是惟一有效的治疗手段，预后极差。导致DCM的病因包括特发性、遗传性、酒精中毒性以及病毒和/或免疫性。研究发现，病毒感染后引起的自身免疫和炎症反应，加上患者有遗传易感性，通过分子模拟产生自身免疫。通过细胞免疫反应途径，使淋巴细胞和单核细胞产生细胞因子（如IL-1b和TNF-α），通过体液免疫反应产生针对心肌细胞蛋白（包括心肌β受体、心肌收缩蛋白、线粒体蛋白、M2乙酰胆碱受体）的抗体，两种损害因素均作用在靶器官上，导致心肌损伤，产生心力衰竭，用这些自身抗体免疫动物后可出现类似DCM形态改变。研究发现，免疫吸附能清除抗β1肾上腺素能受体抗体，改善心脏血流动力学，显著改变DCM患者的预后。
（六）其它可能的指征：对传统的自身免疫性疾病而言，用常规疗法治疗无效时，免疫治疗可试用。从清除自身抗体的角度而言，可用于各种自身免疫性疾病的治疗，如免疫溶血性贫血、Glanzmann（同种抗血小板表面糖蛋白抗体）以及输注血小板后自身免疫性血小板减少、伴有抗**抗体的不孕症等疾病。
四、免疫吸附与血浆置换比较
1、血浆置换需置换血浆，故选择性差；免疫吸附是抗原抗体特异性结合，选择性高。
2、血浆置换每次置换血浆量为2000~3000ml，而免疫吸附每次治疗血浆量为9000ml左右，治疗剂量明显增加。
3、血浆置换时病人的血浆要丢弃，每次治疗要丢失大量重要的凝血物质及纤维蛋白原，所以其有效性和治疗强度受到限制；免疫吸附是将病人的血浆处理后重新输回病人体内，无血浆成分丢失，故其治疗强度可以根据病情的需要进行调整 。
4、血浆置换需要输入新鲜血浆，而免疫吸附不需要置换液，故后者消除了通过血液制品传染疾病的问题。
五、总结
    免疫吸附是一种跨学科的血液净化方法，从理论上说，只要能制备所需的抗原或抗体，就可以吸附其相对应的致病的抗体或抗原。将来有望制备更多的免疫吸附剂以及更加简便安全的免疫吸附设备，使得目前尚不能有效治疗的疾病得到更为满意的治疗效果。

参考文献
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