Miễn dịch ghép

Ghép là một thủ thuật chuyển các tế bào, mô hoặc các cơ quan từ một vị trí này sang một vị trí khác. Vào cuối thế kỷ IXX đầu thế kỷ XX người ta đã nghiên cứu các kỹ thuật ngoại khoa để tiến hành ghép. Vào những năm đầu thế kỷ XX một nhà ngoại khoa người Áo đã thông báo rằng ông ta có thể mổ cắt rời một thận của một con vật sau đó ghép lại vào chính con vật đó và quả thận này vẫn duy trì được chức năng. Khi những quả thận được cắt ra như vậy rồi ghép vào cơ thể động vật khác thì chúng bị giảm chức năng một cách nhanh chóng. Vào những năm 1920-1930 nhiều tác giả đã tiến hành ghép thực nghiệm giữa những động vật với nhau nhưng tất cả đều bị thất bại. Khi tiến hành giải phẫu các cơ quan ghép người ta thấy các bạch cầu của cơ thể túc chủ thâm nhiễm rất nhiều vào cơ quan hoặc mô ghép.

Vào những năm 1940 Medawar P.B. đã tiến hành một số quan sát giúp ông ta tin rằng sự thải bỏ mô ghép là kết quả của một đáp ứng miễn dịch. Trong khi điều trị cho những bệnh nhân bị bỏng trong chiến tranh thế giới lần thứ II Medawar nhận thấy nếu lấy da từ một vị trí này để ghép sang một vị trí khác của cùng một cơ thể thì luôn luôn thành công, trong khi đó nếu lấy da từ một cơ thể cùng huyết thống để ghép cho một cơ thể khác thì mảnh da bị loại bỏ. Trong một trường hợp tác giả lấy da của người anh để ghép cho người em thì mảnh ghép bị loại bỏ; nếu cũng lấy da từ người anh đó để ghép lại lần thứ hai thì sự thải bỏ xẩy ra nhanh hơn nhiều. Nhận xét này đã dẫn Medawar tới một thực nghiệm trên động vật như sau: lấy tế bào của cơ thể cho để mẫn cảm sơ bộ cho cơ thể nhận sau đó tiến hành ghép da từ cơ thể cho sang cơ thể nhận thì mảnh ghép bị thải bỏ. Năm 1945 ông đã công bố công trình trong đó cho rằng thải bỏ mô ghép xẩy ra là do một đáp ứng miễn dịch chống lại mô, cơ quan ghép. Trong những năm sau nhận xét này đã được chứng minh là đúng. Dù cho nhà ngoại khoa có lành nghề đến đâu đi nữa thì những mô ghép cũng phải chịu một cuộc tấn công của đáp ứng miễn dịch. Chính hệ thống đã tham gia vào sự nhận biết và phá hủy các tế bào của bản thân cơ thể nhận đã bị thay đổi sẽ hoạt động nhận biết và phá hủy các tế bào lạ của mô ghép. Phân môn miễn dịch ghép giúp chúng ta hiểu được cơ sở miễn dịch của sự thải bỏ mô ghép. Chính sự hiểu biết này đã mang lại khả năng làm giảm hoạt động của hệ thống miễn dịch giúp cơ thể chấp nhận mô ghép. Nhiều tác nhân ức chế miễn dịch đã được phát hiện và ứng dụng trong ghép cơ quan. Chỉ 10 năm sau khi Medawar công bố công trình của mình người ta đã thực hiện thành công ca ghép thận người đầu tiên trên thế giới. Ngày nay ghép mô và cơ quan đã trở thành một phương pháp điều trị phổ biến ở nhiều nơi. Ghép thận, tim, phổi, gan, tủy xương, giác mạc đã được thực hiện ngày một nhiều với tỷ lệ thành công ngày một cao hơn.

Cơ sở miễn dịch học của sự thải bỏ mô ghép
Cường độ đáp ứng miễn dịch chống lại mô ghép thay đổi tùy theo kiểu ghép. Có những kiểu ghép chính sau đây:

– Ghép tự thân (autograft): tức là chuyển dời mô hoặc cơ quan từ một vị trí này sang một vị trí khác trên cùng một cơ thể. Kỹ thuật này thường được tiến hành với các bệnh nhân bỏng bằng cách lấy da từ một chỗ lành ghép vào chỗ bị bỏng.

– Ghép cùng gene (isograft): là việc trao đổi mô ghép giữa hai cơ thể giống nhau hoàn toàn về di truyền. Ðối với những dòng chuột thuần chủng thì ghép cùng gene xẩy ra khi lấy mô hoặc tạng của một con chuột này ghép sang con chuột khác cùng dòng. Ở người, ghép cùng gene được thực hiện chỉ khi cơ thể cho và cơ thể nhận là những anh (chị) em sinh đôi cùng trứng. 
– Ghép khác gene cùng loài (allograft): là việc trao đổi ghép giữa các thành viên khác nhau về di truyền nhưng cùng trong một loài. Ở chuột nhắt ghép khác gene cùng loài khi chuyển mô của một con chuột thuộc dòng này ghép sang cho một con chuột thuộc dòng khác. Ở người phần lớn các trường hợp ghép mô, cơ quan được thực hiện đều là ghép khác gene cùng loài, trừ khi người cho và người nhận là hai anh em sinh đôi cùng trứng giống nhau hoàn toàn về di truyền.
– Ghép khác loài (xenograft): đó là việc trao đổi ghép giữa các cơ thể khác loài chẳng hạn như lấy tim của loài linh trưởng hoặc lợn ghép cho người.
Cả trường hợp ghép tự thân và ghép đồng gene luôn luôn thành công là do sự đồng nhất về di truyền giữa cơ thể cho và cơ thể nhận (Hình x-1a). Do mô ghép luôn luôn khác biệt về di truyền với cơ thể túc chủ bởi vậy nó luôn được hệ thống miễn dịch nhận biết như một vật lạ và thải bỏ mô ghép thực chất là một phản ứng miễn dịch chống lại các kháng nguyên ghép. Rõ ràng là ghép khác loài có mức độ khác nhau về di truyền lớn nhất và vì thế phản ứng thải bỏ mô ghép cũng khốc liệt nhất.

Phản ứng thải bỏ mô ghép mang thính đặc hiệu và có trí nhớ miễn dịch
Trình tự theo thời gian của phản ứng thải bỏ mô ghép khác gene cùng loài thay đổi tùy thuộc vào loại mô ghép. Nhìn chung các mô ghép da bị thải bỏ nhanh hơn các mô ghép thận và tim. Mặc dù thời gian kéo dài khác nhau, nhưng đáp ứng miễn dịch gây ra thải bỏ mô ghép luôn luôn có tính đặc hiệu và có trí nhớ miễn dịch. Nếu chuột nhắt thuộc dòng thuần chủng A được ghép da lấy từ dòng thuần chủng B thì phản ứng thải bỏ mô ghép sẽ xẩy ra sau đó là thải bỏ lần đầu (Hình x-1b). Đầu tiên mảnh ghép được tái tạo mạch máu trong vòng 3-7 ngày, sau đó khi phản ứng phát triển, các tế bào lympho, tế bào mono và các loại bạch cầu khác thâm nhập vào trong mô ghép làm giảm quá trình tân tạo mạch trong mô ghép, trong vòng 7-10 ngày, hoại tử xuất hiện vào khoảng ngày thứ 10, và mảnh ghép bị thải bỏ hoàn toàn sau 12-14 ngày. 
Nếu lấy da của chuột nhắt dòng B ghép lại cho chuột nhắt dòng A đã có thải bỏ mô ghép lần đầu thì phản ứng thải bỏ mô ghép xuất hiện nhanh hơn so với thải ghép lần đầu (thường sau 5-6 ngày). Ðó là phản ứng thải bỏ mô ghép lần hai (Hình x-1c). Ðiều này chứng tỏ thải bỏ mô ghép có trí nhớ miễn dịch. Nếu thay mô ghép da của dòng chuột B bằng mô ghép da của dòng chuột C thì thải bỏ mô ghép không xẩy ra nhanh như thải bỏ mô ghép lần hai mà lại giống hệt như thải bỏ mô ghép lần đầu. Ðiều này chứng tỏ thải bỏ mô ghép mang tính đặc hiệu.
Vai trò của đáp ứng miễn dịch qua trung gian tế bào
Trong những năm đầu của thập kỷ 50, Mitchinson A. đã tiến hành thí nghiệm gây miễn dịch vay mượn và chứng minh rằng lympho bào có thể chuyển trạng thái miễn dịch ghép trong khi đó huyết thanh chứa kháng thể lại không gây ra sự chuyển trạng thái miễn dịch ghép. Những nghiên cứu sau này đã chỉ ra vai trò của tế bào T trong phản ứng thải bỏ mô ghép. Ví dụ: loài chuột nhắt nude không có tuyến ức, do vậy không có tế bào T hoạt động, cũng không có khả năng gây ra phản ứng thải bỏ mô ghép, chúng luôn luôn chấp nhận các mô ghép kể cả mô ghép khác loài. Nếu lấy tế bào T từ chuột nhắt đã có thải bỏ mô ghép lần đầu để chuyển sang một cơ thể đồng gene, sau đó ghép vào cơ thể này mô ghép da đã sử dụng ban đầu thì thì mô ghép da sẽ bị thải bỏ theo kiểu phản ứng thải bỏ mô ghép lần hai (Hình x-2). 
Khi phân tích các tiểu quần thể tế bào T tham gia vào phản ứng thải bỏ mô ghép người ta thấy có cả các tế bào CD4⁺ lẫn tế bào CD8⁺. Người ta đã dùng kháng thể đơn clone để tiêu diệt một loại tiểu quần thể tế bào T (hoặc CD4⁺ hoặc CD8⁺) hoặc tiêu diệt cả hai tiểu quần thể sau đó đánh giá tốc độ của phản ứng thải bỏ mô ghép. Kết quả nghiên cứu cho thấy nếu chỉ tiêu diệt một tiểu quần thể TCD8⁺ thì thời gian sống dư của mô ghép không bị thay đổi và mô ghép cũng bị thải bỏ giống như ở các con chuột ở nhóm chứng (15 ngày). Nếu loại bỏ tiểu quần thể TCD4⁺ thì mô ghép da sống kéo dài từ 15 tới 30 ngày. Nếu loại bỏ cả hai tiểu quần thể CD4⁺ và CD8⁺ thì mô ghép sống tới 60 ngày. Như vậy cả hai tiểu quần thể CD4⁺ và CD8⁺ đều tham gia vào phản ứng thải bỏ mô ghép.

Các kháng nguyên ghép
Những mô ghép có tính chất di truyền giống nhau được gọi là có khả năng hòa hợp mô. Những mô như vậy không gây ra đáp ứng miễn dịch và không dẫn đến phản ứng thải bỏ mô ghép. Những mô ghép thể hiện tính di truyền khác nhau được gọi là không có khả năng hòa hợp mô. Những mô ghép này sẽ sinh ra đáp ứng miễn dịch và dẫn đến thải bỏ mô ghép. Các kháng nguyên khác nhau quyết định tính chất hòa hợp mô được mã hóa bởi trên 40 locus khác nhau, nhưng những locus chịu trách nhiệm mã hóa các kháng nguyên gây ra phản ứng thải bỏ mô ghép mạnh sẽ được phân bố trong phức hợp hòa hợp mô chủ yếu (MHC) – ở chuột nhắt phức hợp hòa hợp mô chủ yếu được gọi là H-2, còn ở người là phức hợp HLA. Do các locus trong phức hợp hòa hợp mô chủ yếu nằm ở những vị trí gần nhau và thường liên kết chặt chẽ với nhau trong di truyền để thành một phức hợp hoàn chỉnh được gọi là haplotype e.
Trong một dòng chuột nhắt thuần chủng thì tất cả các động vật là đồng hợp tử tại mỗi locus. Khi chuột nhắt của hai dòng thuần chủng khác nhau giao phối với nhau thì tất cả các con lai ở thế hệ F1 sẽ thừa hưởng một haplotype từ bố và một haplotype từ mẹ. Những con lai ở thế hệ F1 này đều có thể chấp nhận mô ghép hoặc từ bố, hoặc từ mẹ. Tuy nhiên các con vật ở dòng bố lẫn dòng mẹ đều không chấp nhận mô ghép từ con lai F1 vì các dòng bố mẹ thiếu 1 haplotype của con lai F1. Sự di truyền của các locus trong phức hợp hòa hợp mô chủ yếu của một quần thể không thuần chủng xẩy ra phức tạp hơn bởi vì từng locus có kiểu hình đa dạng, điều này tạo ra trạng thái dị hợp tử của hầu hết các locus. Khi các chuột nhắt không thuần chủng giao phối với nhau thì xác suất để hai cơ thể lai thế hệ F1 thừa hưởng các haplotype giống nhau là 25%, trừ khi hai bố mẹ có cùng chung một haplotype. Bởi vậy, để ghép cơ quan hoặc tủy xương giữa các anh em cùng cha cùng mẹ thì khả năng giống nhau về phức hợp hòa hợp mô là 25%. Khi ghép mô từ bố mẹ sang con thì giữa hai cơ thể luôn có một haplotype giống nhau và khác nhau về haplotype kia.
Sự đồng dạng về mô trong phức hợp hòa hợp mô chủ yếu chưa phải là một yếu tố quyết định sự chấp nhận mô. Khi ghép mô giữa hai cơ thể khác nhau về di truyền thì dù cho có các kháng nguyên hòa hợp mô chủ yếu giống nhau thì mô ghép cũng có thể bị loại bỏ do còn có sự khác nhau về các locus hòa hợp mô thứ yếu. Khác với các kháng nguyên hòa hợp mô chủ yếu được các tế bào T_H và T_C nhận dạng, các kháng nguyên hòa hợp mô thứ yếu chỉ được nhận dạng khi chúng được trình diện trong một phức hợp với các phân tử hòa hợp mô chủ yếu của bản thân. Ngoài ra, sự thải bỏ mô ghép do khác nhau về hòa hợp mô thứ yếu thường xẩy ra kém rầm rộ hơn so với thải bỏ mô ghép do sự khác nhau về hòa hợp mô chủ yếu. Tuy vậy phản ứng này cũng luôn luôn dẫn đến thải bỏ mô ghép. Vì lý do đó khi ghép giữa hai cơ thể có các kháng nguyên HLA giống nhau thì cơ thể nhận vẫn cứ phải dùng các thuốc ức chế miễn dịch.
1.3. Ðịnh type mô
Vì sự khác nhau về nhóm máu và các kháng nguyên hòa hợp mô chủ yếu là nguyên nhân của hầu hết các phản ứng thải bỏ mô ghép và vì vậy người ta đã xây dựng các mô hình khác nhau để định type mô nhằm mục đích sàng lọc các cơ thể cho và cơ thể nhận đồng thời đánh giá mức độ hòa hợp mô giữa họ. Ðầu tiên cơ thể cho và cơ thể nhận phải được xác định nhóm máu thuộc hệ ABO bằng cách xác định type kháng nguyên của hồng cầu. Các kháng nguyên nhóm máu biểu hiện trên hồng cầu, tế bào biểu mô, tế bào nội mô. Các kháng thể tương ứng do cơ thể nhận sản xuất ra để chống lại các kháng nguyên này sẽ phản ứng với các kháng nguyên có trên bề mặt các tế bào có trong mô ghép và hoạt hóa bổ thể rồi gây ra phá vỡ các tế bào. Vì vậy việc phù hợp các nhóm máu trong hệ ABO là một điều kiện tiên quyết để tiến hành ghép. Tất nhiên sự phù hợp về Rh và nhóm máu Lewis cũng là những điều kiện cần thiết không thể thiếu được.

Ðịnh type HLA của cơ thể cho và cơ thể nhận được tiến hành bằng thí nghiệm vi gây độc tế bào (Hình x-4). Trong thí nghiệm này bạch cầu của những người cho dự tuyển và người nhận được phân bổ vào các giếng của một khay phản ứng, sau đó cho thêm kháng thể đơn clone đặc hiệu đối với từng allele của MHC lớp I và lớp II vào các giếng khác nhau. Sau khi ủ, người ta cho thêm bổ thể vào các giếng và đánh giá mức độ các tế bào bị gây độc bằng mức độ nhuộm hoặc không nhuộm chất mầu (xanh trypan hoặc eosin Y) của các tế bào. Nếu bạch cầu trong một giếng có kháng nguyên hòa hợp mô chủ yếu tương ứng với kháng thể đơn clone đã cho vào giếng đó thì tế bào sẽ bị hủy hoại màng và chất mầu sẽ ngấm vào bên trong. Việc định type HLA dựa trên thí nghiệm này có thể chỉ ra sự có mặt hoặc vắng mặt của các kháng nguyên hòa hợp mô chủ yếu khác nhau. 
Ngay cả khi giữa cơ thể cho và cơ thể nhận không có sự phù hợp hoàn toàn về HLA thì vẫn có thể tiến hành ghép được. Trong trường hợp này người ta thực hiện phản ứng nuôi cấy bạch cầu hỗn hợp một chiều để đánh giá về lượng, mức độ phù hợp kháng nguyên hoà hợp mô chủ yếu lớp II giữa cơ thể cho và cơ thể nhận (Hình x-5). Trong thí nghiệm này người ta lấy tế bào lympho từ một người cho dự tuyển để xử lý với mytomyxin C hoặc chiếu tia X và sử dụng chúng như những tế bào kích thích và lấy lympho bào từ người nhận để làm tế bào đáp ứng. Mức độ tăng sinh của các lympho T của người nhận thể hiện mức độ hoạt hoá tế bào T được đo bằng mức độ tích hợp thymidine (³H) vào ADN của tế bào. Nếu phản ứng tăng sinh càng lớn thì chứng tỏ sự khác nhau về kháng nguyên hoà hợp mô chủ yếu lớp II giữa cơ thể cho và cơ thể nhận càng nhiều và tiên lượng của việc ghép càng xấu. Thí nghiệm nuôi cấy tế bào hỗn hợp có ưu điểm hơn định type bằng thí nghiệm vi gây độc tế bào ở chỗ nó biểu thị rõ hơn mức độ hoạt hóa của tế bào T_H hình thành trong đáp ứng chống lại các kháng nguyên hoà hợp mô chủ yếu lớp II của mô ghép dự tuyển. Nhược điểm của thí nghiệm này là phải tiến hành mất vài ngày do đó không ứng dụng được cho trường hợp người cho là tử thi, do tạng ghép phải được ghép ngay sau khi lấy ra khỏi tử thi. Trong trường hợp này phải dựa vào kỹ thuật vi gây độc tế bào, kỹ thuật này có thể tiến hành chỉ trong vài giờ.

Các cơ chế tham gia vào phản ứng thải bỏ mô ghép
Phản ứng thải bỏ mô ghép xẩy ra chủ yếu là do đáp ứng miễn dịch qua trung gian tế bào chống lại các kháng nguyên khác gene cùng loài xuất hiện trên bề mặt tế bào mô ghép. Cả đáp ứng miễn dịch qua trung gian tế bào kiểu quá mẫn muộn lẫn đáp ứng miễn dịch qua trung gian tế bào kiểu gây độc trực tiếp đều tham gia vào phản ứng thải bỏ mô ghép. Quá trình của phản ứng thải bỏ mô ghép có thể được chia làm hai giai đoạn: (1) giai đoạn mẫn cảm trong đó các lympho bào phản ứng với kháng nguyên của cơ thể nhận tăng sinh để đáp ứng với các kháng nguyên khác gene cùng loài trên mô ghép và (2) giai đoạn thực hiện trong đó xẩy ra sự phá hủy mô ghép theo cơ chế miễn dịch.
Giai đoạn mẫn cảm
Trong giai đoạn mẫn cảm các tế bào TCD4+ và TCD8+ nhận biết các kháng nguyên khác gene cùng loài có trên các tế bào của mô ghép lạ và đáp ứng bằng cách tăng sinh. Sự nhận dạng xẩy ra cả đối với kháng nguyên hòa hợp mô chủ yếu lẫn thứ yếu. Nhìn chung đáp ứng với kháng nguyên hòa hợp mô thứ yếu diễn ra yếu ớt. Tuy nhiên đôi khi xẩy ra sự phối hợp các đáp ứng chống lại nhiều kháng nguyên hòa hợp mô thứ yếu thì đáp ứng này cũng vẫn rầm rộ. Các tế bào TCD4+ và TCD8+ của cơ thể nhận có khả năng nhận biết trực tiếp các phân tử kháng nguyên hòa hợp mô chủ yếu lớp I và lớp II. Có lẽ điều này xẩy ra do các phân tử này rất giống với các phân tử hòa hợp mô của bản thân dùng làm điểm tựa để gắn với các kháng nguyên. Các tế bào trình diện kháng nguyên khi xâm nhập vào mô ghép cũng có khả năng nuốt các kháng nguyên khác gene cùng loài (cả các phân tử kháng nguyên hòa hợp mô chủ yếu lẫn thứ yếu) rồi phô bầy chúng dưới dạng các peptit đã được xử lý cùng với các phân tử hòa hợp mô chủ yếu của bản thân.
Sự tham gia của các thành phần miễn dịch thay đổi tùy theo kiểu mô ghép khác nhau. Ví dụ khi ghép da, đầu tiên mô da ghép không chứa các mạch máu hoạt động. Các lympho bào của túc chủ theo đường mao mạch hoặc đường bạch huyết đi tới mô ghép, chúng thâu tóm các kháng nguyên lạ của mô da ghép và đi theo đường bạch mạch về các hạch lympho khu vực. Tại đây sẽ sinh ra các lympho bào thực hiện và đi ra khỏi hạch để trở lại mô ghép gây ra tấn công miễn dịch. Ðối với mô ghép là thận hoặc tim thì sự cung cấp máu được duy trì liên tục do khâu nối mạch máu của mô ghép với túc chủ, lympho bào trong dòng máu sẽ thâu tóm các kháng nguyên của mô ghép rồi theo đường mạch máu tới lách hoặc theo đường bạch mạch tới các hạch lympho. Các tế bào lympho hoạt động được sinh ra ở trong lách hoặc hạch lympho sẽ quay trở lại mô ghép bằng đường máu và đường bạch huyết.
Một số loại tế bào (thay đổi tùy theo kiểu mô ghép) sẽ đóng một vai trò quan trọng trong việc giới thiệu kháng nguyên cho các lympho bào của túc chủ. Ðối với một số mô ghép như thận, tuyến ức, đảo tụy thì một số tế bào của mô ghép có tên là bạch cầu “lữ khách” (passenger lymphocyte) sẽ di chuyển từ mô ghép vào các hạch lympho khu vực. Do các bạch cầu “lữ khách” biểu thị các kháng nguyên hòa hợp mô chủ yếu khác gene cùng loài của mô ghép nên chúng được nhận dạng như một vật lạ và sẽ kích thích đáp ứng miễn dịch của các lympho bào T trong hạch lympho (hình 1). Các bạch cầu “lữ khách” này là các tế bào có tua, trên bề mặt có nhiều phân tử hòa hợp mô lớp II (cũng có các phân tử hòa hợp mô lớp I ở mức bình thường). Chúng được phân bố rộng rãi trong phần lớn các mô của động vật có vú trừ não. Các bạch cầu “lữ khách” này đóng vai trò quan trọng trong việc giới thiệu các kháng nguyên khác gene cùng loài với hệ thống miễn dịch của túc chủ. Nếu người ta loại trừ được các tế bào này khỏi mô ghép trước khi ghép thì mô ghép sẽ có thời gian sống dư kéo dài. Một cách để loại trừ các tế bào bạch cầu “lữ khách” ra khỏi mô ghép là đầu tiên người ta đem ghép mô ghép đó vào một cơ thể khác gene cùng loài đã bị ức chế miễn dịch rồi sau đó lấy mô ghép đó ra và ghép vào một cơ thể khác gene cùng loài khác. Khi mô ghép tồn tại ở cơ thể khác gene cùng loài đã bị ức chế miễn dịch, các bạc cầu “lữ khách” sẽ rời khỏi mô ghép đi vào cơ thể túc chủ này. Vì vậy khi mô ghép này được ghép lại vào cơ thể khác gene đồng loài khác thì các bạch cầu “lữ khách” đã bị kiệt và kém khả năng gây ra phản ứng thải bỏ. Cũng có thể làm kiệt các bạch cầu “lữ khách” bằng cách nuôi chúng in vitro trước khi ghép. Trong một nghiên cứu người ta nhận thấy việc làm kiệt các tế bào bạch cầu “lữ khách” trong mô ghép đảo tụy bằng cách nuôi in vitro đã làm cho các mô ghép khác loài được chấp nhận trên cơ thể chuột nhắt.
Các bạch cầu “lữ khách” không phải là những tế bào duy nhất trong mô ghép giới thiệu các kháng nguyên khác gene cùng loài với hệ thống miễn dịch của túc chủ. Thật vậy trong các mô ghép da và một số loại mô ghép khác bạch cầu “lữ khách” hình như không đóng vai trò gì cả. Các loại tế bào khác như tế bào Langerhan, tế bào nội mô của mạch máu lại đóng vai trò giới thiệu kháng nguyên với hệ thống miễn dịch của túc chủ. Cả hai loại tế bào này đều biểu thị các kháng nguyên hòa hợp mô chủ yếu lớp I và lớp II. Sự nhận dạng kháng nguyên lạ trên tế bào mô ghép sẽ sinh ra sự tăng sinh rầm rộ của tế bào T trong túc chủ. Có thể chứng minh sự tăng sinh này bằng phản ứng nuôi lympho bào hỗn hợp in vitro. Cả tế bào có tua lẫn tế bào nội mô mạch máu của mô ghép khác gene cùng loài đều có thể làm cho tế bào T của túc chủ tăng sinh rầm rộ khi nuôi cấy in vitro. Loại tế bào tăng sinh chủ yếu là tế bào TCD4⁺, tế bào này nhận biết được cả các kháng nguyên lớp II khác gene cùng loài một cách trực tiếp và các peptide kháng nguyên đã được xử lý và giới thiệu bởi các tế bào giới thiệu kháng nguyên của túc chủ. Ðiều này làm khuyếch đại quần thể T_H hoạt hóa và được xem như một khâu trung tâm trong quá trình sinh ra các cơ chế thực hiện khác nhau để dẫn tới thải bỏ mô ghép.
Các bạch cầu “lữ khách” từ mảnh ghép đi vào hạch lympho khu vực của túc chủ hoạt hóa các tế bào Th của túc chủ đáp ứng với các kháng nguyên hòa hợp mô lớp II trên bề mặt tế bào bạch cầu “lữ khách”. Các tế bào T_H hoạt hóa sẽ cảm ứng tăng sinh các tế bào T_DTH hoặc T_C là các tế bào tham gia vào đáp ứng miễn dịch thải bỏ mô ghép.
Giai đoạn thực hiện
Có nhiều cơ chế thực hiện tham gia vào phản ứng thải bỏ mô ghép. Thông thường nhất là phản ứng miễn dịch qua trung gian tế bào bao gồm cả kiểu quá mẫn muộn lẫn kiểu gây độc trực tiếp. Ít xẩy ra hơn là cơ chế làm tan tế bào bởi bổ thể và kháng thể hoặc phá hủy tế bào theo cơ chế ADCC. Ðội quân chủ lực tham gia vào các phản ứng miễn dịch tế bào gây ra thải bỏ mô ghép là các tế bào lympho T và đại thực bào xâm lấn vào mô ghép. Về phương diện mô học trong nhiều trường hợp sự thâm nhiễm tế bào rất giống với sự thâm nhiễm xẩy ra trong quá mẫn muộn. Trong quá trình thâm nhiễm này các tế bào T_DTH sản sinh ra các lymphokine có tác dụng thúc đẩy sự thâm nhiễm của đại thực bào. Các tế bào T_C của túc chủ có khả năng nhận biết các phân tử lớp I lạ và trở thành các tế bào gây độc đối với mô ghép. Trong một số trường hợp phản ứng thải bỏ mô ghép còn gây ra bởi các tế bào TCD4⁺ chúng hoạt động như những tế bào gây độc nhưng bị giới hạn bởi các kháng nguyên hòa hợp mô chủ yếu lớp II.
Trong từng cơ chế thực hiện trên đây, các cytokine do các tế bào Th tiết ra đóng một vai trò trung tâm. Ví dụ IL-2, IFN-( và TNF-( đã được chứng minh là những chất trung gian quan trọng trong phản ứng thải bỏ mô ghép. IL-2 thúc đẩy sự tăng sinh của tế bào T trong đó có tế bào T_C (hình 2). IFN-( có tác dụng phát triển đáp ứng miễn dịch qua trung gian tế bào kiểu quá mẫn muộn vì nó có tác dụng kích thích sự thâm nhiễm của các đại thực bào vào mô ghép và tiếp theo đó hoạt hóa các đại thực bào để có khả năng phá hủy các tế bào ghép nhiều hơn. TNF-( có tác dụng gây độc trực tiếp trên tế bào mô ghép. Một số loại cytokine khác gây ra thải bỏ mô ghép bằng cách kích thích sự xuất hiện các phân tử hòa hợp mô lớp II trên tế bào mô ghép. IFN ((, ( và (), TNF-(, TNF-( làm tăng sự xuất hiện các phân tử hòa hợp mô lớp I. IFN-( làm tăng sự xuất hiện các phân tử lớp II. Ví dụ trong mô hình ghép tim khác gene cùng loài ở chuột cống ban đầu chỉ có các tế bào có tua biểu thị các kháng nguyên lớp II, nhưng khi phản ứng thải bỏ mô ghép bắt đầu thì sự xuất hiện của IFN-( trong mô ghép đã làm cho các tế bào nội mô của mạch máu và các tế bào có tua bắt đầu biểu thị các phân tử lớp II.

Các biểu hiện lâm sàng của thải bỏ mô ghép
Các phản ứng thải bỏ mô ghép có tiến trình thời gian khác nhau phụ thuộc vào kiểu mô ghép hoặc cơ quan ghép và loại đáp ứng miễn dịch tham gia. Thải bỏ tối cấp là một phản ứng xẩy ra trong 24 giờ đầu sau ghép. Thải bỏ cấp là phản ứng thải bỏ xẩy ra trong những tuần đầu sau ghép. Thải bỏ mạn là phản ứng xuất hiện nhiều tháng hay nhiều năm sau khi ghép.

Thải bỏ tối cấp
Thường ít xẩy ra, nhưng nếu xẩy ra thì thường là ngay lập tức sau khi ghép, nhanh đến nỗi mô ghép chưa kịp có các mạch máu tân tạo. Phản ứng tối cấp xẩy ra là do trong huyết thanh của túc chủ có sẵn các kháng thể đặc hiệu với các kháng nguyên của mô ghép. Phức hợp kháng nguyên-kháng thể được hình thành sẽ hoạt hóa hệ thống bổ thể gây ra thâm nhiễm bạch cầu trung tính vào trong mô ghép. Một phản ứng viêm cấp tính sẽ dẫn đến hình thành các cục máu đông rải rác trong các mao mạch làm tắc dòng máu, ngăn cản việc sinh các mạch máu trong mô ghép và vì vậy mô ghép sẽ bị hoại tử nhanh chóng (hình 3). Sở dĩ có sẵn các kháng thể đặc hiệu với các kháng nguyên ghép khác gene cùng loài là do cơ thể nhận được truyền máu lặp lại nhiều lần (việc truyền máu như vậy kích thích túc chủ sinh kháng thể chống các kháng nguyên ghép trên bề mặt các tế bào bạch cầu trong máu truyền vào). Ở những trường hợp ghép lặp lại thì kháng thể cũng được hình thành trong những lần ghép đầu tiên và khi ghép tiếp theo cũng xẩy ra phản ứng thải bỏ tối cấp. Phụ nữ chửa đẻ nhiều lần cũng sinh ra các kháng thể chống lại các kháng nguyên ghép của người chồng có mặt ở thai nhi, đến khi họ nhận mô ghép có các kháng nguyên hòa hợp mô tương tự như các kháng nguyên đã mẫn cảm thì có thể bị thải bỏ tối cấp. Những cá thể đã được nhận ghép trước đây có thể có các kháng thể kháng các kháng nguyên ghép với nồng độ cao. Những kháng thể này có thể gây ra thải bỏ tối cấp đối với bất kỳ lần ghép tiếp theo nào đó. Trong một số trường hợp các kháng thể có sẵn gây ra thải bỏ tối cấp là loại kháng thể đặc hiệu với kháng nguyên nhóm máu. Vì vậy trước khi ghép người ta phải định nhóm máu ABO và phát hiện các kháng thể có sẵn ở trong cơ thể nhận để góp phần loại bỏ phản ứng thải bỏ tối cấp.

Thải bỏ cấp
Phản ứng thải bỏ mô ghép khác gene cùng loài được xem như là thải bỏ cấp khi nó xuất hiện 10 ngày sau ghép. Trong cơ chế có những biểu hiện do các tế bào gây ra. Ví dụ như sự xâm nhiễm dầy đặc của các đại thực bào và lympho bào tại nơi phá hủy mô ghép. Có nhiều bằng chứng cho thấy đó là kết quả của sự hoạt hóa và tăng sinh của các tế bào T_H.

Thải bỏ mạn tính
Thải bỏ mạn tính xẩy ra nhiều tháng hay nhiều năm sau khi ghép. Thường trước đó có các thải bỏ cấp tính. Trong cơ chế có sự than gia của cả đáp ứng miễn dịch thể dịch lẫn đáp ứng miễn dịch qua trung gian tế bào. Thông thường khó có thể điều chỉnh được phản ứng thải bỏ mạn tính bằng các thuốc ức chế miễn dịch mà thường phải tiến hành ghép lại.
Ức chế miễn dịch trong ghép
Các trường hợp ghép khác gene cùng loài luôn luôn đòi hỏi điều trị ức chế miễn dịch để cho mảnh ghép được tồn tại. Phần lớn các phương pháp điều trị ức chế miễn dịch có nhược điểm ở tính không đặc hiệu của chúng, vì vậy nó thường dẫn đến việc ức chế miễn dịch lan tỏa và đặt cơ thể nhận vào tình trạng có nguy cơ cao cho các bệnh nhiễm khuẩn. Ngoài ra rất nhiều biện pháp ức chế miễn dịch làm chậm quá trình tăng sinh của các lympho bào đã được hoạt hóa. Tuy nhiên các phương pháp này cũng làm ảnh hưởng đến các tế bào khác có khả năng phân chia nhanh chóng như tế bào biểu mô ruột, tế bào gốc tạo máu ở tủy xương vì vậy mà có thể dẫn đến nhiều biến chứng nguy hiểm đến tính mạng của cơ thể.

Các chất ức chế phân bào
Azathioprine (Imuran) là một chất ức chế phân bào mạnh mẽ, thường được dùng ngay trước và sau ghép để làm giảm sự tăng sinh của tế bào T trong đáp ứng chống lại các kháng nguyên khác gene cùng loài của mô ghép. Azathioprine hoạt động trên tế bào vào giai đoạn S của chu trình tế bào, nó có tác dụng phong bế hoạt động của acid inosinic là một chất tiền thân của acid adenylic và guanylic thuộc loại purin. Cả sự tăng sinh của tế bào T và B đều giảm khi dùng azathioprine. Các thí nghiệm nuôi cấy lympho bào hỗn hợp, gây độc tế bào trực tiếp bởi tế bào T, các phản ứng của tế bào T gây quá mẫn muộn đều bị giảm khi điều trị bằng azathioprine.
Hai chất ức chế phân bào khác thường được dùng phối hợp là cyclophosphamide và methotrexate. Cyclophosphamide là một chất gây alkyl hóa có khả năng cài vào phân tử ADN dẫn đến phá hủy chuỗi ADN. Nó có hiệu quả trong việc làm giảm sự phân chia tế bào và vì vậy người ta dùng với mục đích để ức chế sự tăng sinh của tế bào T. Methotrexate hoạt động như một chất đối kháng với acid folic và vì vậy có tác dụng phong bế tổng hợp purin.

Các corticoid
Các corticoid được dùng dưới dạng prednisone, prednisolone và methylprednisolone. Bản chất ái lipid của các hormone này làm cho chúng dễ dàng đi qua màng plasma của tế bào và gắn vào các thụ thể trong bào tương. Phức hợp gồm có corticoid đã gắn với thụ thể sẽ được chuyển vận vào nhân tế bào. Ở đây chúng sẽ gắn với chuỗi ADN điều hòa đặc hiệu để làm tăng hoặc làm giảm sự sao mã. Các corticoid là những chất chống viêm mạnh mẽ, thể hiện tác dụng trên đáp ứng miễn dịch ở nhiều mức độ. Khi dùng corticoid thì lượng lympho bào tuần hoàn giảm đi rõ rệt do corticoid có thể làm dung giải tế bào lympho hoặc làm thay đổi kiểu cách tuần hoàn của tế bào lympho dẫn đến giảm lượng lympho bào ở máu ngoại vi. Có một số loài vật rất nhậy cảm với corticoid và lympho bào của chúng dễ bị dung giải như chuột đất vàng, chuột nhắt, chuột cống, thỏ. Ở những loài vật này corticoid với liều thấp (10^-7 M) cũng đủ làm dung giải nhiều tế bào lympho, làm giảm 90% trọng lượng tuyến ức, làm lỏng lẻo lách và hạch lympho đặc biệt corticoid rất dễ làm chết các tế bào tuyến ức chưa chín. Có nhiều bằng chứng cho thấy phức hợp tạo ra giữa corticoid và các thụ thể có khả năng hoạt hóa enzyme endonuclease làm thúc đẩy sự thoái hóa ADN. Các tế bào tuyến ức chín có thể thiếu enzyme này vì vậy không bị dung giải khi có mặt corticoid. Ở người, chuột lang, khỉ corticoid không gây nên dung giải lympho bào nhưng làm thay đổi kiểu cách luân chuyển của lympho bào và vì vậy cũng làm giảm trọng lượng tuyến ức và làm giảm đáng kể số tế bào lympho tuần hoàn.
Corticoid cũng làm giảm khả năng nuốt và giết của đại thực bào và bạch cầu trung tính, do vậy có tác dụng chống viêm. Ngoài ra corticoid còn làm giảm hiện tượng hóa hướng động vì vậy rất ít tế bào viêm đến được vị trí có sự hoạt hóa tế bào T_H. Khi có mặt corticoid thì sự biểu thị các kháng nguyên hòa hợp mô lớp II và sự sản xuất IL-1 của đại thực bào bị giảm đáng kể, điều này có thể dẫn đến làm giảm sự hoạt hóa của tế bào T_H. Các corticoid có tác dụng làm ổn định màng lysosome do đó làm giảm giải phóng các enzyme lysosome tại vị trí viêm.

Cyclosporin
Cyclosporin là một chất chuyển hóa của nấm có tác dụng đặc hiệu trên các lympho bào T hoạt hóa bởi kháng nguyên. Do cyclosporin có hoạt động tương đối chọn lọc nên thuốc này được sử dụng như một thuốc chính để gây ra trạng thái ức chế miễn dịch trong ghép tim, thận, gan, tủy xương. Cyclosporin phong bế hoạt động sao mã của các gene mã hóa một số lymphokine trong tế bào T_H như IL-2, IL-4 và TNF-(. Ngoài ra nó còn ức chế sự xuất hiện của thụ thể dành cho IL-2. Mặc dù chưa biết rõ được cơ chế hoạt động của cyclosporin, nhưng những nghiên cứu gần đây đã cho thấy cyclosporin có thể ức chế sự chuyển nạp tín hiệu từ thụ thể của tế bào T vào trong nhân tế bào và do đó ngăn cản sự sao mã của các gene mã hóa các lymphokine khác nhau. Quá trình hoạt hóa tế bào T có sự tham gia của một số protein gắn với nhân, các protein này gắn vào các chuỗi ADN tại các vùng gene thúc đẩy lymphokine. Một trong những protein đó được đặt tên là “yếu tố nhân của các tế bào T hoạt hóa”, nó có thể gắn với vùng thúc đẩy sản xuất IL-2 và do vậy thúc đẩy sự sao mã của gene IL-2. Khi có mặt cyclosporin thì quá trình sao mã này sẽ bị phong bế. Sự giảm sản xuất các lymphokine đặc biệt là IL-2 sẽ làm giảm sự tăng sinh của tế bào T_H và hoạt động của các tế bào thực hiện khác nhau như tế bào T_DTH, T_C, đại thực bào hoạt hóa và tế bào NK.
Cyclosporin kéo dài thời gian sống dư của thận, gan, tim, tim-phổi. Trong một nghiên cứu trên 209 trường hợp ghép thận từ tử thi thì tỷ lệ sống sau 1 năm là 64% ở nhóm bệnh nhân được điều trị bằng thuốc ức chế miễn dịch khác và 80% ở nhóm bệnh nhân được điều trị bằng cyclosporin. Ðối với ghép gan nếu không dùng cyclosporin thì tỷ lệ sống 6 tháng chỉ là 33%, nếu dùng cyclosporin thì tỷ lệ là 76%. Tuy có tác dụng ức chế miễn dịch tốt như vậy nhưng cyclosporin có một số tác dụng không mong muốn đặc biệt là tác dụng gây độc đối với thận, thường là tình trạng nhiễm độc cấp và trong một số trường hợp sẽ dấn đến nhiễm độc mạn và suy thận.

Chiếu xạ vào hệ thống lympho toàn thân
Các tế bào lympho rất nhậy cảm với tia X và vì vậy có thể chiếu tia X toàn thân để làm giảm chức năng của các tế bào lympho trước khi ghép. Cơ thể nhận ghép nhiều lần được chiếu tia X tập trung vào tuyến ức, lách, hạch lympho trước khi ghép. Qui trình điển hình là chiếu tia X hàng ngày với liều 200 Rad/ ngày kéo dài vài tuần để có tổng liều là 3.400 Rad. Do không chiếu vào tủy xương nên các tế bào gốc tạo máu vẫn tồn tại và có thể tạo ra một quần thể mới lympho bào. Những lympho bào mới hình thành này tỏ ra dung nạp hơn đối với các kháng nguyên của mô ghép.

Huyết thanh kháng lympho bào
Huyết thanh kháng lympho bào được sản xuất bằng cách dùng tế bào tuyến ức, tế bào lách, tế bào hạch lympho hoặc lympho bào ống ngực để mẫn cảm cho ngựa hoặc thỏ. Khi tiêm huyết thanh kháng lympho bào tại thời điểm ghép sẽ làm giảm lượng lympho bào tuần hoàn và dẫn tới giảm đáp ứng miễn dịch qua trung gian tế bào. Miễn dịch dịch thể cũng bị tác động ở một chừng mực nào đó. Sự giảm số lượng lympho bào ở máu ngoại vi hình như không phải là do kháng thể và bổ thể mà là do kháng thể bao phủ lên tế bào lympho, hoạt động như một kháng thể opsonin, thúc đẩy hiện tượng thực bào (hình ? chương hệ thống bổ thể).
Trên các mô hình động vật thực nghiệm huyết thanh này có tác dụng kéo dài thời gian sống dư của mô ghép thận, gan và tim. Ở người huyết thanh thường được sử dụng cùng với các thuốc ức chế miễn dịch khác và vì vậy khó xác định được hiệu quả riêng biệt của chúng. Hơn thế nữa khó có thể dự đoán được hiệu quả của một mẻ huyết thanh vì nồng độ kháng thể đặc hiệu với một phân tử màng lympho bào bị thay đổi hoặc do sự biến đổi của các isotype kháng thể chủ yếu. Một số huyết thanh kháng lympho bào có hiệu quả cao trong việc làm giảm tế bào lympho, nhưng số khác lại có tác dụng yếu. Việc sử dụng các huyết thanh này có thể gây ra các biến chứng như bệnh huyết thanh hoặc sốc phản vệ.

Ðiều trị bằng kháng thể đơn clone
Hạn chế chủ yếu của từng loại phương pháp ức chế miễn dịch là tác dụng không đặc hiệu của chúng và bởi vậy ít hay nhiều nó cũng gây ra trạng thái ức chế miễn dịch lan tỏa và làm cho cơ thể nhận rơi vào nguy cơ dễ mắc các bệnh nhiễm trùng. Thật là lý tưởng khi có một chất ức chế miễn dịch đặc hiệu về phương diện kháng nguyên tức là nó chỉ ức chế miễn dịch đối với kháng nguyên có trong mô ghép mà không ảnh hưởng đến đáp ứng miễn dịch đối với các kháng nguyên khác. Các kháng thể đơn clone có tiềm năng của một chất ức chế miễn dịch đặc hiệu như vậy mặc dù qui trình kỹ thuật vẫn còn trong thai nghén. Cho đến này người ta đã có các kháng thể đơn clone và đã được dùng để ức chế hoạt động của tế bào T hoặc một tiểu quần thể của tế bào T. Chưa sản xuất được kháng thể đơn clone mà ức chế riêng đối với các tế bào T được hoạt hóa bởi kháng nguyên ghép. Các kháng thể đơn clone kháng CD3 đã được dùng để phong bế hoạt động của tế bào T. Khi tiêm kháng thể này thì số lượng tế bào T trong máu ngoại vi giảm nhanh chóng do đại thực bào nuốt các tế bào T đã được bao phủ kháng thể kháng CD3. Kháng thể này đã được dùng trong giai đoạn thải bỏ cấp và ngăn cản được phản ứng thải bỏ. Người ta cũng đã sản xuất được kháng thể đơn clone kháng thụ thể dành cho IL-2 và dùng chúng để kéo dài thời gian sống dư của mô ghép. Thụ thể dành cho IL-2 chỉ xuất hiện trên các tế bào T hoạt hóa, vì vậy tiêm kháng thể này sau khi ghép đã phong bế sự tăng sinh của tế bào T đã được hoạt hóa khi đáp ứng chống lại các kháng nguyên ghép. Kết quả này thể hiện rõ trên các mô hình ghép tim và ghép thận ở chuột cống. Cả phân tử CD3 lẫn thụ thể dành cho IL-2 đều có trên tất cả các tế bào T hoạt hóa vì vậy chúng làm ảnh hưởng đến toàn thể tế bào T. Ðể hạn chế tác dụng không mong muốn này người ta đã sản xuất kháng thể đơn clone kháng CD4 và nhận thấy chúng cũng có tác dụng kéo dài thời gian sống dư của mô ghép trên mô hình ghép thận ở khỉ. Ðiều đặc biệt là kháng thể này không làm giảm số lượng tế bào TCD4⁺ mà chỉ làm cho các tế bào này rơi vào trạng thái bị ức chế miễn dịch. Việc điều trị bằng kháng thể đơn clone thường nhằm mục đích làm giảm hoặc bất hoạt tế bào T trong cơ thể nhận ghép, nhưng người ta cũng dùng chúng để xử lý mô ghép đặc biệt là tủy xương trước khi ghép. Làm như vậy để làm kiệt các tế bào lympho T có thẩm quyền miễn dịch ở trong mô ghép và ngăn cản chúng gây ra bệnh mô ghép chống túc chủ. Tác dụng này có thể đạt tối đa bằng cách chọn lựa kháng thể đơn clone có quyết định isotype đóng vai trò là một chất hoạt hóa tốt đối với hệ thống bổ thể.
Một bất lợi chủ yếu của việc dùng kháng thể đơn clone để kéo dài thời gian sống dư của mảnh ghép là chúng có nguồn gốc từ tế bào chuột nhắt vì vậy cơ thể nhận thường sinh ra một đáp ứng kháng thể kháng lại protein chuột nhắt và làm thanh lọc nhanh kháng thể này khỏi cơ thể. Hiện nay người ta đang cố gắng tạo các kháng thể đơn clone có nguồn gốc từ tế bào người để thay thế cho kháng thể đơn clone có nguồn gốc từ tế bào chuột nhắt.
Do các cytokine có một tầm quan trọng đặc biệt trong việc thải bỏ mô ghép nên có thể sử dụng các kháng thể đơn clone kháng các cytokine để điều trị trong ghép. Kháng thể đơn clone kháng TNF-( có tác dụng kéo dài hiệu quả ghép tủy xương trên mô hình chuột nhắt và làm giảm biểu hiện của bệnh mô ghép chống túc chủ. Các kháng thể đơn clone kháng TNF-( hoặc IL-2 có tác dụng kéo dài thời gian sống dư của tim gh&eacu