新一代免疫抑制剂雷帕霉素的研究
雷帕霉素（rapamycin, RAPA）是20世纪70年代初由加拿大Ayerst研究所从放线菌（Streptomyces hygroscopicus）培养液中分离出来的大环内酯类抗生素。研究已证明，RAPA 是一种强有力的免疫抑制剂，不但对多种自身免疫性疾病有显著疗效，而且在不同种类的器官移植动物模型上显示出显著的抗排斥反应活性。RAPA在结构上与FK506相似，但它的作用主要表现为抑制T细胞和T细胞依赖性B细胞对移植物抗原的反应。由于其独特的作用机理，目前已广泛地应用于肾移植。
1 RAPA的免疫抑制作用
1.1 对T细胞的作用
目前常用的环孢素（CsA）、他克莫司（TAC）抑制刺激钙依赖的信号传导通道引起的T细胞增殖，而RAPA对刺激钙依赖和非钙依赖的信号传导通道诱导的T细胞增殖均能抑制。RAPA抑制细胞增殖周期的G1，中期至晚期阶段，因此，即使在刺激细胞增殖的信号启动后加入RAPA，也能阻止淋巴细胞的增殖。虽然RAPA能抑制IL-2诱导的T细胞增殖，但是对能引起细胞凋亡的活化信号却无影响。RA- PA不仅能抑制IL-2、IL-4介导的T细胞增殖，也能抑制IL- 12、IL-7、IL-15诱导的T细胞增殖。
1.2 对B细胞的作用
RAPA能通过非钙通道依赖的信号途径抑制脂多糖诱导的B细胞增生，而TAC和CsA则无此作用，也通过阻断 IL-2依赖和非IL-2依赖的信号通道，抑制纯化的人类B细胞和CD40淋巴细胞G1中期。此外，RAPA能够抑制IL-2 和IL-6依赖的B细胞向产生抗体的浆细胞分化，从而降低 IgM、IgG、IgA抗体的生成。因此，RAPA通过抑制B细胞的分化、增生而发挥免疫调节作用。
1.3 对其他细胞的作用
研究表明，RAPA能抑制生长因子介导的非免疫细胞增生，抑制成纤维细胞生长因子诱导的牛主动脉细胞、人脐静脉内皮细胞和3T3细胞的增生。RAPA也能抑制天然的和血小板衍生的生长因子激发的平滑肌细胞增生。对平滑肌细胞的抑制作用可为TAC所拮抗，提示RAPA对非免疫细胞的抑制作用有赖于RAPA-FK结合蛋白复合物。
2 RAPA的临床应用
2.1 免疫抑制功效
美国RAPA研究组的结果表明，在RAPA与CsA+泼尼松（Pred）联合应用方案中，RAPA 2 mg组和5 mg组6个月急排发生率分别为17%和12%，而硫唑嘌呤（AZa）+CsA+ Pred组为30%。全球RAPA研究组应用RAPA/安慰剂+ CsA+pred方案，RAPA 2 mg组、5 mg组及安慰剂组的6个月急排发生率分别为24%、19%和42%。以上两项研究均未应用抗体诱导治疗。如钙调磷酸酶抑制药（CNI）和 RAPA抑制药联用，辅以抗体诱导，可显著降低术后6个月急排发生率。
RAPA与TAC合用，6个月急排发生率可降低至10%以下。一项前瞻性多中心研究在尸体和活体供肾肾移植比较了RAPA+TAC方案和吗替麦考酚酯(MMF)+TAC两种方案，观察6个月，结果显示，两组术后受者存活率和移植物存活率均无差异，急排的发生率分别为13.0％和11.4%。 RAPA组停药病例较多，高血脂和舒张期血压升高的发生率较高，而MMF组移植肾功能较好，但白细胞减少症和胃肠道副反应发生率显著高于RAPA组。两组移植后糖尿病的发生率分别为7.6%和7.7%。如TAC减量与RAPA合用，急排的发生率由16%上升至18％。
2.2 早期撤除CNI的尝试
长期使用CNl引起肾毒性，最终导致慢性移植物肾病（CAN）。术后12月时的移植肾脏穿刺活检显示，55%的病例发生CAN，其中CNI维持组CAN发生率为64%，CNI撤除组为36%，CNI维持组术后1年时的移植肾功能明显受损。
在一项前瞻性随机研究中，术后采用Pred+RAPA+ CsA抗排斥治疗，术后3个月时随机分为CsA停用组和对照组（维持原方案），随访3年，CsA停用组的炎症和肾小管萎缩病理评分值明低于对照组。CsA停用组50%的病例在术后12月至36月，肾小管萎缩评分值逐渐降低，表明停用 CsA后，其肾毒性是可逆的。肾功能变化与组织学变化一致，在停用CNI后，肾功能也逐渐改善，而对照组的肾小球滤过率逐渐受损。
RAPA固定剂量（不调整药物浓度）与足量的CsA合用，虽然急排的发生率低，但RAPA能增强CsA肾毒性的特性可使肾功能受损。停用CNI远期的益处在于改善高血压、高尿酸血症、高血钾、水肿、低镁血症和呼吸困难等，改善移植肾脏功能，以及提高病人的生活质量。另有研究比较了 TAC+RAPA、TAC+MMF、CsA+RAPA等方案，早期停用 CNI后，各组移植物和病人存活率均无统计学差异。但是 CsA+RAPA组血清肌酐水平上升，肌酐清除率下降，总体效果较差。
2.3 不使用CNI的免疫抑制方案
在一项前瞻性随机研究中，RAPA+MMF+Pred组和 TAC+MMF+Pred组的急排发生率分别为6.7%和7.5%， RAPA+MMF+Pred组术后1月的移植肾功能稍好，但无统计学差异。
在高危人群（70%以上为美籍非洲人）中，应用单克隆抗体诱导，RAPA+低剂量CNI组的亚临床排斥反应发生率（6%）低于单用RAPA组（15％），但单用RAPA组术后1年时的平均肌酐清除率（72.5 ml·min-1）显著高于RAPA+低剂量CNI组（50.2 ml·min-1），两组的不良反应发生率近似。
2.4 雷帕霉素的转换方案
现已证实，在出现药物肾毒性、慢性移植物肾病、溶血性尿毒症综合征、移植后糖尿病患者，停用CNI后，转换为RA- PA更安全、有效。转换后，肾功能和糖耐量均得以改善。同样，心脏移植的患者因肾功能减退转换为MMF和RAPA后，肾功能明显改善，未发生急排反应和其他药物的副作用。
2.5 难治性排斥反应的挽救治疗
一组36例肾移植患者，尽管使用激素冲击或抗体治疗，活检证实ⅡB或Ⅲ级排斥反应持续存在，加用RAPA或 MMF，随访12个月，RAPA组肾功能减退的逆转率（96％）显著高于MMF组（67%）。
2.6 抗肿瘤活性
RAPA抑制淋巴样细胞、中枢神经系统、肝细胞、黑色素细胞、成骨细胞、肌原性细胞、肾细胞以及结缔组织源性细胞的转化细胞系的增殖。抑制转染了淋巴营养性病毒和EB 病毒的人体T细胞和B细胞的增殖。 mTOR抑制剂可以调节细胞生长的不同环节，包括膜通道、蛋白降解、蛋白激酶C 信号传导、核糖体的生物合成和转录。Ⅰ期临床试验也证实， RAPA对乳腺癌和肾癌有效。
器官移植受者是皮肤癌（如鳞癌、卡西波肉瘤）和移植后淋巴细胞增生症的高发人群。实验和临床研究表明，激素、硫唑嘌呤、CsA和TAC均增加皮肤癌的发生率。其致癌机理有两种，即：抑制免疫细胞监视系统和直接的致癌作用。 CsA的致癌作用与免疫抑制作用无关。与此相反，RAPA则能抑制多种紫外线诱导引发的皮肤癌。临床初步证实，RA- PA组皮肤恶性肿瘤的发生率低于CsA组。目前的资料显示，应用以RAPA为基础而不含CsA的治疗方案或早期撤除 CsA后的RAPA维持治疗方案，肾移植术后2年皮肤恶性肿瘤发生率较低。即使RAPA与CsA合用，也可能有利于减少肾移植患者皮肤癌的发生。
EB病毒感染合并B淋巴细胞瘤是骨髓移植和实质器官移植的一种严重的致死性并发症。免疫抑制药可预防排斥反应，同时也损害了抗EB病毒的T淋巴细胞免疫，增加引发EB病毒相关疾病的危险性。在体外，对移植后并发EB 病毒相关的淋巴细胞增殖症患者的B细胞，RAPA具有很强的抗增殖活性。器官移植后卡西波肉瘤的发生率增高与卡西波肉瘤疱疹病毒感染及免疫抑药治疗有关，治疗移植后肿瘤常需停用免疫抑制药，而RAPA具有强效抗肿瘤作用。已有报告，2例肾移植后并发卡西波肉瘤患者转换RAPA治疗有效。
3 RAPA的不良反应
据报告，实体器官移植后应用RAPA易并发间质性肺炎者，现已超过50例。一项前瞻性研究显示，间质性肺炎的发生率与RAPA相关，但是支气管肺泡灌注检查未发现巨细胞病毒、卡氏肺囊虫和其他感染原的证据。
尸体移植肾功能延迟恢复（DGF）的发生率为15%～ 20%，活体肾移植为9%，RAPA能延长DGF的时间。一组 132例DGF的研究资料显示，经多因素分析，RAPA极显著延长DGF的时间。
另有报道，RAPA对肾小管上皮细胞具有毒性作用。 RAPA和CNI类合用会引起广泛的肾小管上皮细胞的损伤、坏死，导致以管型形成为特征的肾病。RAPA的抗增生作用可能抑制肾小管的修复与再生。再次肾移植患者使用RA- PA和低剂量CsA，DGF的时间延缓，但并不影响1年时的移植肾功能。
高甘油三酯血症是RAPA主要的副作用。RAPA与 TAC合用，约50%的受者需要用降血脂药。而与CsA联用时，血脂升高程度没有既往报告的显著。
RAPA可以引起短期的、可逆的血小板减少症和粒细胞减少症，但一般无需中止RAPA的使用。
现已公认RAPA可影响伤口愈合。然而，体外实验显示，如不给予刺激，RAPA可以促进从正常免疫环境中分离的成纤维细胞的增殖。一项513例肾移植的回顾性研究也不支持RAPA延迟伤口愈合的观点。但是，在初始治疗中，足量的TAC与RAPA联合应用时，切口并发症较常见。
RAPA的另一种副作用是降低心脏移植男性受者的雄激素水平，RAPA敏感的酶通道可以调节生殖细胞的增殖、减数分裂和凋亡，并可导致男性不育。
4 结语
鉴于RAPA独特的作用机制，应用RAPA和低剂量CsA 治疗方案能明显改善肾功能。采用抗体诱导，并以MMF+ RAPA+Pred维持治疗，可以完全不用CNI并保持较低的急性排斥发生率。不用CNI的治疗方案是否有助于防止慢性移植物肾病的发生和发展，仍然需要长期随访加以证实，但 RAPA的抗粥样硬化作用为防治移植本身、免疫抑制药和移植物肾病所致的血管病变提供了新的希望。尽管RAPA会影响伤口愈合，但在某些情况下，尤其是老年受者、发生移植后糖尿病时，无激素治疗方案具有特殊价值。
目前有限的资料表明，RAPA可延长DGF的时间。因此，RAPA不适于无心跳供体和边缘供体肾移植的初始治疗。有关RAPA可降低移植后恶性肿瘤发生率的初步结果令人鼓舞，但是仍需长期、大样本研究来加以验证。
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