Eur Respir J 2005; 26:549-552

Рекуррентные саркоидные гранулемы в пересаженном легком формируют иммунные клетки реципиента

N. Milman, C. B. Andersen, C. M. Burton and M. Iversen
Dept of Medicine B, Division of Lung Transplantation, and Dept of Pathology, Rigshospitalet, University of Copenhagen, Denmark.

Реферат

В 1992-2004 г. в Датском Национальном Центре Трансплантации Легкого, трансплантация одного легкого была выполнена у семи пациентов с терминальной стадией легочного саркоидоза. Цель исследования состояла в том, чтобы определить, какие клетки формируют рекуррентные саркоидные гранулемы в трансплантате, иммунные клетки донора или реципиента. Три пациента имели рецидив саркоидоза в трансплантате легкого, но ни один не имел клинически явного внелегочного саркоидоза. Несоответствие пола донора и реципиента имело место в одном случае, 52-летняя женщина женщина получила трансплантат от мужчины. Чтобы отличить имунные клетки донора и реципиента, использовалась флуоресцентная гибридизация in situ (FISH), используя зонды для X и Y хромосомы. Материал для исследования был получен при трансбронхиальной биопсии легкого (TBB). Удаленное легкое реципиента содержало множественные активные саркодные гранулемы. TBB донорского легкого через 5 месяцев после трансплантации показала саркоидные гранулемы. FISH показала, что иммунные клетки, которые колонизировали аллотрансплантат легкого и формируют саркоидные гранулемы, происходят от реципиента.

Введение

Этиология саркоидоза неизвестна. Наиболее вероятно, антиген инфекционного происхождения вместе с генетической предрасположенностью играют роль в патогенезе саркоидоза (1, 2). Гистологический признак саркоидоза - неказеозные эпителиоидноклеточные гранулемы. Легочное вовлечение является наиболее частым (3-5).

Трансплантация легкого является эффективной терапевтической процедурой в терминальной стадии легочного саркоидоза (6). Рецидив саркоидоза в пересаженном легком происходит примерно у 50 % белых пациентов (6). Теоретически, эпителиоидноклеточные гранулемы в пересаженном легком могут быть сформированы из иммунных клеток донора и/или реципиента. Цель настоящего исследования состояла в том, чтобы определить, какие клетки формируют рекуррентные саркоидные гранулемы в трансплантате использую флуоресцентную гибридизацию in situ (FISH).

Пациенты и методы

Трансплантация легкого выполняется в Датском Национальном Центре Трансплантации Легкого начиная с 1992 г. При иммуносупрессии используется антитимоцитарный глобулин кролика или даклизамаб а также комбинированная иммуносупрессия - циклоспорин A, азатиоприн и преднизолон 5 мг в день. Фибробронхоскопия (FFB) с бронхоальвеолярным лаважем (БАЛ) и трансбронхиальная биопсия легкого (TBB) обычно проводится через 0.5, 1, 1.5, 3, 6, 12, 18 и 24 месяца после трансплантации. С помощью FFB было получено 3-4 образца ткани. Все экземпляры биопсии исследовались одним патологом. Острое клеточное отторжение градуировалось по шкале A0-A4 согласно международного соглашения (7). Эпизоды острого отторжения (A2-A4) лечили метилпреднизолоном внутривенно 1 г·в день в течение 3 дней в сопровождении высокой дозировки преднизолона с последующим снижением к поддерживающей дозе.

В период 1992-2004 г. было выполнено 379 трансплантаций легкого (исключая семь повторных трансплантаций). У 7 (1.9 %) пациентов была выполнена трансплантация одного легкого (SLTx) вследствие терминальной стадии легочного саркоидоза (6). Ни один из пациентов не имел клинически явного внелегочного саркоидоза. Средняя длительность наблюдения этих 7 пациентов составила 31 месяц (диапазон 12-136 месяцев). Один пациент умер через 22 месяца после трансплантации. Три пациента имели гистологические свидетельства рекуррентного саркоидоза в аллотрансплантате легкого и только один из этих пациентов имел радиологические признаки, совместимые с легочным саркоидозом (то есть лимфаденопатия и/или ретикулонодулярные паренхиматозные инфильтраты).

Несоответствие пола донора и реципиента имело место в одном случае, 52-летняя женщина женщина получила трансплантат (правое легкое) от 20-летнего мужчины. Инспеция донорского легкого во время операции не показала ненормальностей. Продолжительность саркоидоза у реципиента до SLTx была 25 лет. Экспертиза до трансплантации показала стадию III легочного саркоидоза, серьезное ухудшение функции легкого: объем форсированного выдоха за первую секунду (FEV1) 24 %, форсированная жизненная емкость (FVC) 47 % и диффузионная способность (DLco) 60 % от должного. Результат теста ''расстояние пройденное за 6 минут'' - 80 м.

Послеоперационная гистологическая экспертиза удаленного легкого показала множественные активные саркоидные гранулемы. Послеоперационный период протекал без осложнений. В течение 4 месяцев после трансплантации пациент имел три эпизода острого клеточного отторжения (A2-A3), леченных кортикостероидами. Максимальная легочная функция была достигнута через 4 месяца после трансплантации: FEV1 66 %, FVC 71 % и DLco 67 % от должного. В течение этого периода не имелось никаких радиологических или гистологических свидетельств саркоидоза в донорском легком. TBB донорского легкого через 5 месяцев после трансплантации показала саркоидные гранулемы. В это время рентгенограмма и КТ показали средостенную лимфаденопатию и паренхиматозные узелки во всем аллотрансплантате, совместимые с саркоидозом. Радиологических ненормальносей в родном легком пациента не было. Не имелось никаких клинических свидетельств рецидива легочного саркоидоза. Режим иммуносупрессии остался неизменным. Две последующих бронхоскопии с TBB через 6 и 9 месяцев показали перибронхиальный фиброз без саркоидных гранулем или острого клеточного отторжения. Дополнительная рентгенограмма и КТ грудной клетки показали прогрессирующее уменьшение объема легкого и диффузное увеличение плотности паренхимы аллотрансплантата с регрессом средостенной лимфаденопатии. В отсутствии сопутствующей инфекции и/или острого отторжения, был поставлен диагноз синдрома облитерирующего бронхиолита (BOS) (8). Функция легкого была сильно ухудшена: FEV1 21 %, FVC 35 % и DLco 37 % от должного. BOS был резистентным к терапии и пациент умер через 22 месяца после трансплантации, аутопсия не была выполнена.

Левое легкое вышеописанного донора не подходило для трансплантации в результате контузии; однако, печень использовалась для трансплантации 48-летнему мужчине с терминальной стадией болезни печени, вторичной к склерозирующему холангиту. Реципиент не имел никаких симптомов или радиологических проявлений, совместимых с саркоидозом и никаких свидетельств гранулем при биопсии печени через 2 недели и 4 года после трансплантации.

Результаты

Окрашивание, ПЦР и культуральные исследования для микобактерий а также как иммунноокрашивание для вируса цитомегалии были отрицательны во всех экземплярах TBB.

В удаленным легком, большинство клеток в саркоидных гранулемах и смежной ткани легкого показали положительные сигналы для X-хромосомы, но никаких сигналов для Y-хромосомы. В аллотрансплантате, клетки, составляющие саркоидные гранулемы, показали положительные сигналы для X-хромосомы, но никаких сигналов для Y-хромосомы. Напротив, смежная ткань легкого показала положительные сигналы и для X и для Y-хромосомы.

Паттерн распределения сигналов для X и Y-хромосомы указывает, что саркоидные гранулемы в аллотрансплантате формируют иммунные клетки реципиента женского пола.

Обсуждение

Легкое - наиболее обычно вовлекаемый орган при саркоидозе (3, 4). Легочное вовлечение регрессирует или стабилизируется у > 90 % пациентов (5). Серьезное ухудшение функции легкого происходит у небольшого процента пациентов (3, 5).

После трансплантации легкого, диагноз рецидива болезни в аллотрансплантате легкого, среди других факторов, зависит от частоты проведения бронхоскопии и числа трансбронхиальных биопсий; то есть, более интенсивное наблюдение увеличит число обнаруженных рецидивов. Это препятствует сравнению частоты рецидива в группах пациентов, с различной частотой проведения бронхоскопии. Гранулемы в аллотрансплантате легкого в нашем исследовании были обнаружены у 3 из 7 (43 %) пациентов. В группе из 12 пациентов (9), рецидив болезни наблюдался только у трех (25 %) пациентов. Частота рецидива выше у чернокожих пациентов (~66 %) (10). Другие исследования сообщили о частоте рецидива 33-80 % (11-13).

Большинство пациентов с рецидивом болезни в аллотрансплантате не имеет никаких связанных с саркоидом легочных симптомов и рецидив не имеет существенного влияния на функцию легкого, по крайней мере кратковременно (10, 14). В нашем исследовании, только один из трех пациентов с рекуррентным саркоидозом, имел легочные симптомы. Кроме того, обзор рентгенограмм всех семи пациентов показал, что это был единственный пациент, имевший явные рентгенологические свидетельства рекуррентной болезни в аллотрансплантате легкого.

Ненекротические эпителиоидноклеточные гранулемы - гистологический признак саркоидоза. Наиболее вероятно, эти гранулемы формируются в ответ на персистирующий антиген (1-3). Доминирующие клеточные элементы зрелых эпителиоидноклеточных гранулем - не лимфоидные мононуклеарные клетки, которые включают моноциты крови и тканевые макрофаги (гистиоциты) (15). В эпителиоидноклеточных гранулемах, клетки, принадлежащие к мононуклеарной системе представлены макрофагами, эпителиоидными клетками и гигантскими клетками Лангханса (15). Исследования теста Квейма показали, что эпителиоидноклеточные гранулемы могут развиваться через 10-12 дней (16). Соответственно, сообщалось о рекуррентном саркоидозе в аллотрансплантате легкого уже через две недели после трансплантации (13). У трех пациентов в рамках нашего исследования рекуррентный саркоидоз был обнаружен через 2, 5 и 6 месяцев после трансплантации, соответственно (6).

Предлагалось, что отторжение аллотрансплантата и саркоидные гранулемы могут иметь общий патогенез с участием активизированных T-лимфоцитов (10, 17). Однако, возможно, что формирование саркоидных гранулем и механизм отторжения аллотрансплантата имеют различные иммунологические механизмы (18). Формирование саркоидных гранулем прооисходит с участием CD4+ клеток T-хелпер (19, 20), принимая во внимание, что отторжение аллотрансплантата характеризуется воздействием цитотоксических CD8+ T-лимфоцитов на клетки аллотрансплантата (18, 21). Различия между этими двумя процессами дополнительно подчеркивается различием ответов на иммуносупрессию. Циклоспорин А эффективен при отторжении аллотрансплантата, но неэффективен при лечении саркоидоза (22). Факт, что рецидив саркоидных гранулем является обычным в донорском легком несмотря на лечение циклоспорином A, находится в соответствии с этой интерпретацией.

Донорское легкое содержит различное количество иммунных клеток донора (лимфоциты, моноциты, альвеолярные макрофаги). Эти клетки подвергаются воздействию предполагаемого саркоидного антигена и теоретически могли бы ответить формированием эпителиоидноклеточных гранулем. После того, как циркуляция крови в пересаженном легком восстанавливается, иммунные клетки реципиента колонизируют трансплантат и начинают заменять донорские иммунные клетки. Хотя было описано несколько случаев реакции трансплантат против хозяина (23), в большинстве случаев, донорские лимфоциты исчезают из ЖБАЛ в течение 3 месяцев и донорские альвеолярные макрофаги исчезают из ЖБАЛ в течение 6 месяцев после трансплантации (24). Вероятно это происходит вледствие апоптоза или из-за воздействия иммунного ответа реципиента на аллотрансплантат. Альвеолярные макрофаги донора являются клетками с самым большим временем жизни в аллотрансплантате, так как у нескольких пациентов они были обнаружены в ЖБАЛ через несколько лет после трансплантации (24). В нашем исследовании, саркоидные гранулемы были обнаружены в донорском легком через 5 месяцев после трансплантации, то есть иммунные клетки донора все еще могли существовать в аллотрансплантате.

Теоретически, донор мог иметь невыявленный, продромальный легочный саркоидоз. Левое легкое донора было повреждено и не подходило для трансплантации; однако, донорская печень была пересажена. Реципиент не имел никаких признаков саркоидоза и биопсия печени не показала гранулем. Поэтому, кажется маловероятным, что саркоидоз мог быть передан реципиенту с донорским легким.

Как известно, генетическая предрасположенность к саркоидозу может влиять на реакцию иммунных клеток после воздействия неопознанного саркоидного антигена. Иммунные клетки реципиента имеют подобную генетическую предрасположенность. Иммунные клетки донора вероятно не имеют подобной предрасположенности и поэтому не могут реагировать формированием гранулемы при воздействии того же самого антигена.

Наши результаты показывают, что рекуррентные саркоидные эпителиоидноклеточные гранулемы в аллотрансплантате легкого формируют иммунные клетки реципиента; однако, чтобы подтвердить эти данные, необходимы дополнительные исследования.