前沿資訊丨豬腎來(lái)源游離DNA（xd-cfDNA）實(shí)現(xiàn)異種腎移植排斥反應(yīng)早期預(yù)警
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近日，一項(xiàng)發(fā)表于《異種移植》（Xenotransplantation）期刊的研究，為腎臟異種移植的術(shù)后監(jiān)測(cè)提供了新的重要方向。該研究由韓國(guó)科學(xué)家團(tuán)隊(duì)完成，結(jié)果表明，通過(guò)檢測(cè)受體血液中的異種來(lái)源游離DNA（xd-cfDNA），能夠在傳統(tǒng)腎功能指標(biāo)出現(xiàn)異常之前，更早、更靈敏地發(fā)現(xiàn)移植腎的損傷跡象，尤其對(duì)抗體介導(dǎo)的排斥反應(yīng)（AMR） 具有突出的預(yù)警價(jià)值。
研究背景
腎臟異種移植被視為解決器官短缺問(wèn)題的潛在重要途徑。然而，移植后發(fā)生的排斥反應(yīng)是影響移植物長(zhǎng)期存活的關(guān)鍵障礙。目前，臨床監(jiān)測(cè)主要依賴(lài)血清肌酐（Cr）和血尿素氮（BUN）等腎功能指標(biāo)，但這些指標(biāo)常在移植腎已經(jīng)發(fā)生顯著損傷后才呈現(xiàn)異常。移植腎活檢雖可明確診斷，但其有創(chuàng)性限制了頻繁實(shí)施。因此，開(kāi)發(fā)一種非侵入性、高靈敏度且能早期預(yù)警的生物標(biāo)志物至關(guān)重要。在同種異體移植中，供體來(lái)源游離DNA（dd-cfDNA）的監(jiān)測(cè)價(jià)值已獲證實(shí)，但該策略在異種移植中的應(yīng)用效能此前尚不明確。
研究方法
研究團(tuán)隊(duì)將經(jīng)過(guò)多重基因編輯（敲除多個(gè)介導(dǎo)超急性排斥的糖抗原基因，并敲入多個(gè)人源保護(hù)基因）的小型豬腎臟，移植給10只食蟹猴，并在術(shù)前1周及術(shù)后 2、4、6、8 周或終點(diǎn)采集并檢測(cè)血漿xd-cfDNA。
圖1.異種移植實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)流程圖
核心發(fā)現(xiàn)
01 排斥風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警窗口提前
血漿xd-cfDNA水平在血清Cr和BUN顯著升高前1至2周即開(kāi)始上升，實(shí)現(xiàn)了對(duì)排斥風(fēng)險(xiǎn)的更早提示。（圖2）
圖2.xd-cfDNA與腎功能指標(biāo)的變化比較
02 卓越的診斷效能
研究確定了血漿xd-cfDNA診斷排斥反應(yīng)的閾值為2.545%。基于當(dāng)前研究隊(duì)列，xd-cfDNA在此閾值下區(qū)分“排斥”與“未發(fā)生排斥”的敏感度與特異度均達(dá)100%（95%CI 64.57%–100% / 43.85%–100%）（圖3.）。同時(shí)，研究者提出了一個(gè)用于早期篩查的、靈敏度更高的預(yù)警閾值1.25%。當(dāng)xd-cfDNA超過(guò)預(yù)警閾值時(shí)，提示需加強(qiáng)監(jiān)測(cè)并輔以其它檢查（如供者特異性抗體檢測(cè)）；若其水平持續(xù)超過(guò)診斷閾值，則建議進(jìn)行移植腎活檢以明確診斷，從而指導(dǎo)免疫抑制方案的及時(shí)調(diào)整。
圖3.移植后4周時(shí)，xd-cfDNA與排斥反應(yīng)的關(guān)聯(lián)
A. 排斥組與陰性組xd-cfDNA水平比較；B.TCMR組、AMR組與陰性組間xd-cfDNA水平比較；C. xd-cfDNA診斷排斥的ROC曲線(xiàn)；D.xd-cfDNA診斷AMR的ROC曲線(xiàn)。
03 與血管損傷密切關(guān)聯(lián)
xd-cfDNA水平與Banff 2022病理評(píng)分體系中的血管病變（如血管內(nèi)膜炎）以及腎小球毛細(xì)血管IgG沉積程度顯著相關(guān)，表明其能特異性地反映抗體介導(dǎo)的血管內(nèi)皮損傷。（圖4）
圖4.xd-cfDNA水平與活檢病理評(píng)分的關(guān)聯(lián)
04 提示慢性損傷進(jìn)程
在出現(xiàn)腎小管萎縮和間質(zhì)纖維化等慢性損傷病理改變的組別中，xd-cfDNA水平也更高，提示其未來(lái)或有助于監(jiān)測(cè)移植腎的慢性化損傷進(jìn)程。（圖5）
圖5.xd-cfDNA在腎小管萎縮亞組與間質(zhì)纖維化亞組的分別比較
總結(jié)
近年來(lái)，異種移植臨床研究持續(xù)推進(jìn)，但移植物長(zhǎng)期存活仍面臨挑戰(zhàn)，排斥反應(yīng)可能是影響長(zhǎng)期存活的因素之一，如何早期發(fā)現(xiàn)排斥反應(yīng)并調(diào)整免疫抑制方案成為異種移植領(lǐng)域研究熱點(diǎn)之一。本研究利用豬腎來(lái)源的xd-cfDNA檢測(cè)移植后的排斥反應(yīng)，提示了xd-cfDNA作為異種移植排斥反應(yīng)早期診斷生物標(biāo)志物的巨大潛力。奧根診斷作為國(guó)內(nèi)首個(gè)擁有dd-cfDNA自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)并實(shí)現(xiàn)廣泛臨床應(yīng)用的機(jī)構(gòu)，在異種來(lái)源游離DNA（xd-cfDNA）檢測(cè)方向也已建立具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的檢測(cè)技術(shù)（ 一種用于豬異種移植排斥反應(yīng)監(jiān)測(cè)的分子標(biāo)志物和試劑盒，CN119552954A，2023年12月28日），能夠精準(zhǔn)定量異種移植術(shù)后的xd-cfDNA，期待能為異種移植臨床研究提供有力工具。
參考來(lái)源：
Han K-H, et al. Xenograft-derived cell-free DNA as an early biomarker of rejection in genetically engineered pig-to-nonhuman primate kidney xenotransplantation.Xenotransplantation.2025;32:e70100.doi:10.1111/xen.70100
