使用皮质类固醇对供体进行预处理可以增强移植后肺部的早期免疫反应

《Frontiers in Immunology》：Preconditioning donors with corticosteroids improves early lung graft immunity

供体预处理可改善肺移植早期免疫微环境，通过抑制供体和受体来源的CD3+ T细胞浸润及调控巨噬细胞分泌趋化因子（如CXCL10、CXCL11）和抗炎因子（如IL-10）平衡。研究采用交叉循环猪模型，发现供体预处理联合受体治疗能显著降低T细胞浸润，并增强巨噬细胞的抗炎表型。人类肺巨噬细胞体外实验亦验证了糖皮质激素对趋化因子表达的抑制效应。这一发现为推广糖皮质激素供体预处理提供了免疫学依据。

　　近年来，关于肺移植（LT）的研究中，先天免疫系统在决定移植效果方面的作用逐渐受到重视。尽管国际心脏和肺移植学会（ISHLT）建议对供体进行高剂量糖皮质激素（CS）治疗，但这一做法在世界各地的应用并不一致。目前，关于糖皮质激素在供体肺免疫反应中的影响尚未被深入探讨，因此，研究其对供体肺免疫状态的调节作用，可能为推广供体预处理（donor preconditioning）提供新的理论依据。通过这一研究，我们希望揭示糖皮质激素在供体预处理中的免疫机制，并进一步支持其在临床实践中的应用。

为了探索供体预处理对肺移植早期免疫状态的影响，我们采用了跨循环的猪模型，即把供体肺置于体外并连接到受体猪的循环系统中。受体猪的白细胞被荧光标记，使得我们能够区分供体和受体来源的细胞。这一模型不仅提供了与完整移植相比更为简便、可重复、可控和符合伦理的研究方式，还使得我们能够在移植初期对供体和受体之间的免疫反应进行纵向和比较分析。由于猪在肺移植研究中被视为主要的转化模型，因此该模型在研究免疫反应的动态变化方面具有重要意义。

在实验中，我们对猪进行了分组处理，包括未治疗组（UT）、仅对受体进行糖皮质激素治疗组（CR）以及同时对供体和受体进行糖皮质激素治疗组（CDR）。通过对比这些组别，我们发现糖皮质激素对供体的预处理显著降低了移植肺中来自供体和受体的CD3阳性T细胞数量，并增强了肺泡巨噬细胞（AMs）的抗炎特性。在移植后的前10小时内，供体预处理组的肺泡巨噬细胞表现出较低的T细胞吸引性趋化因子基因表达，这与T细胞浸润减少相关。此外，人类肺泡巨噬细胞在糖皮质激素处理后也表现出类似的趋化因子表达降低和抗炎特性增强的趋势。

这一研究结果表明，供体的早期免疫状态可以通过糖皮质激素预处理得到改善。糖皮质激素不仅影响T细胞的募集，还通过调控肺泡巨噬细胞的基因表达，减少炎症反应。我们还发现，糖皮质激素的预处理对供体和受体的细胞募集具有显著影响，尤其是在T细胞和自然杀伤细胞（NK细胞）的募集方面。在供体预处理组中，T细胞和NK细胞的募集明显减少，而CD14阳性单核细胞（MoCs）和粒细胞（PMN）的募集则有所增加。这一现象表明，糖皮质激素可能通过改变免疫细胞的募集模式，从而改善移植肺的免疫环境。

此外，我们还利用单细胞RNA测序（scRNA-seq）技术，对猪肺细胞进行了详细的分析。结果显示，CXCL9、CXCL10和CXCL11等T细胞吸引性趋化因子主要由肺泡巨噬细胞表达，而CCL5则在多种细胞类型中都有表达。糖皮质激素处理后，这些趋化因子的表达水平显著降低，尤其是在供体预处理组中。同时，糖皮质激素还促进了抗炎基因的表达，使得IL10与TNFA、CXCL8、CCL2和IL6等炎症因子的表达比值显著提高。这一发现不仅揭示了糖皮质激素对肺泡巨噬细胞的调控作用，还支持了其在人类肺移植中的潜在应用。

为了验证糖皮质激素对人类肺移植的免疫调节作用，我们还对接受手术切除的肺癌患者进行了研究。从远离肿瘤的肺组织中分离出的细胞在体外培养时，糖皮质激素处理显著降低了CXCL10蛋白的表达，同时提高了抗炎基因的表达。这一结果与我们在猪模型中的发现一致，进一步证明了糖皮质激素在不同物种中的免疫调节作用具有一定的普遍性。

然而，我们也要认识到研究中存在一些局限性。首先，跨循环模型虽然在研究供体和受体细胞的免疫反应方面具有优势，但并不能完全模拟实际的肺移植过程。因此，未来需要在完整的移植模型中进一步验证这些结果，尤其是在更易获得的实验动物模型如大鼠中进行研究。其次，我们使用的肺组织样本来自肺癌患者，这可能导致免疫细胞的异常表达。此外，由于肺癌患者多为吸烟者，而吸烟已被证实与糖皮质激素抵抗有关，因此我们需注意这一因素对实验结果的潜在影响。尽管如此，我们发现从远离肿瘤的肺组织中分离出的肺泡巨噬细胞仍表现出对糖皮质激素的敏感性，这一结果与猪模型中的发现一致。

此外，我们还需进一步探讨糖皮质激素预处理的临床效果，包括短期和长期的移植结果，以及最佳预处理时间窗口，即糖皮质激素给药与肺移植之间的间隔时间。同时，探索其他免疫调节药物在供体预处理中的应用也是必要的，例如环孢素A在肾移植中的应用已显示出一定的效果。最后，比较体内供体治疗与体外预处理在肺移植中的免疫效应，可能有助于优化供体管理策略。体外肺灌注的免疫调节治疗方式可能对那些不愿意使用全身性供体治疗的中心更具吸引力。

综上所述，我们的研究结果表明，糖皮质激素对供体的预处理可以显著改善肺移植的早期免疫状态。这不仅为推广糖皮质激素在供体管理中的应用提供了理论依据，也为进一步优化移植策略和改善移植效果提供了新的思路。尽管目前的研究仍存在一定的局限性，但通过进一步的临床试验和动物模型研究，我们有望更全面地了解糖皮质激素在肺移植中的作用，并为未来的临床实践提供更加科学的指导。