DNA测试预测器官移植排斥


  一种新的检测能够为心脏移植患者的器官排斥反应提供一种非侵害性的监控方法。这种依赖DNA测序技术的检测可探测接受者血液中的供体DNA片段,目前仍需要经过临床试验的验证。但是医生们希望,该方法能够最终提供一种发现所有类型移植患者器官排斥信号的简易方法,最好是比其他方法更快一些。

  器官排斥仍然是心脏移植后的一个常见问题——在完成心脏移植10年之后,仅有50%的患者依然活着——而且,移植接受者必须持续不断监测器官排斥信号。这就代表着,对于移植了供体心脏的病人,在最初的几个月中,每周都要进行侵入式心肌活检,而后,每年进行2-3次活验。活检过程很不舒服,花费又高,而且多少有些风险。

  组织活检,通过对来自于供体心脏的一小片组织进行分析,获取患者免疫系统攻击器官的信号,发现排斥反应。但是作为免疫攻击的回应,移植器官的部分细胞会死亡,其DNA则被释放到血流中。近期发表在《美国科学院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences)上的新检验方法,在患者的血液样本中发现了这些DNA。

  在这项新研究中,研究者首次比较了移植器官供体和接受者的DNA,从中搜寻可以将两者DNA片段区分开的单碱基水平差异。接着,他们设计了一种基于测序技术的检验方法,能够发现供体所特有的遗传特征。在对采集于39个移植患者的血液样本进行了几个月的分析之后,他们发现,供体DNA水平升高与组织活检的结果有相关性。“这是一个非常灵敏的标记,”斯坦福大学的心脏学家汉娜·瓦伦坦(Hannah Valantine)说,她是该研究的作者之一。“不存在排斥的情况下,供体DNA比率保持稳定。但是当发生排斥反应时,我们可以看到供体DNA水平上升了。”

  瓦伦坦说,她是在读了一篇讲述在母亲血液中发现胎儿DNA的文章之后受到启发产生这个想法的。该文章是由斯坦福大学的工程师斯蒂芬·奎克(Stephen Quake)于2008年发表。之后,奎克研究组利用男性供体心脏,在女性患者中进行了概念验证(proof-of-concept)试验,来证明可以找到男性的DNA。

  “这项检验方法很有前景,”加州大学洛杉矶分校(University of California, Los Angeles)移植与免疫遗传检验教研组(Transplant and Immunogenetics Testing)主管伊莱恩·瑞德(Elaine Reed)说。瑞德没有参与此项研究。由于研究结果特指的是器官排斥,因此该检验方法或许对于其他器官也是可行的,她说。例如,肝脏和肾脏移植患者是通过采用一种血液检验方法进行器官排斥监测的,测定的是一种被称为肌氨酸酐(creatinine)的酶。但是,这种酶含量水平的升高,可能与很多不同的损伤有关,不仅仅是器官排斥,并且表明已经发生了严重的损伤。

  目前需要其他研究来证实这些结果和示范对该检验的患者有益;该研究发表在《美国科学院院刊》上,基于从前的活检切片获取组织样本。不过,该研究组现在已获得了国家卫生署(National Institutes of Health)的资金支持,在一组马上要实施心肺移植的患者中开展该项检验。“肺移植可能会很棘手,因为排斥反应和感染都可能造成损伤。”瓦伦坦说。“如果我们能够将这两者都验明的话,那将会是非常有趣的。”

  她也希望这种检验方法能够比组织活检更早发现排斥,这可能会使患者受益匪浅。器官排斥疗法包括高剂量激素和其他抑制免疫系统的药物,这会使病人置身于感染的风险中。“或许,我们可以通过及早发现与及早治疗,来避免使用高剂量免疫抑制药物。”瓦伦坦说。从移植后第一天开始至排斥与治疗的过程中,通过血液样本分析,“我们不仅能够发现供体DNA水平在排斥反应发生时升高了,而且我们是在组织活检中实际看到排斥信号之前发现DNA升高的。”她说。

  一些心脏移植患者已经受益于另外一种遗传检验方法(称为奥劳图谱,Allomap),这种遗传检验测定的是与接受者免疫反应相关的11个基因在血液中的表达水平。根据发表在《新英格兰医学期刊》(New England Journal of Medicine)一项大型研究,这种遗传检验可高度准确的预测哪些患者是健康的,可以安全的放弃组织活检。但是,阳性反应——或者高度活跃的免疫系统——的意义还不是很清楚。这些人可能会是排斥器官或者具有其他免疫问题,这就需要心肌活检来确定究竟是哪一个。“我认为,同时采用这两种检验方法可能会产生惊人的价值。”瓦伦坦说。“我们也许能够充分的预测:谁不可能产生排斥反应和谁很可能产生排斥反应。”