2022ATC深度解讀（三）：ddcfDNA檢測值影響因素篇

隨著ddcfDNA進入移植臨床應用階段，需要對檢測值的臨床意義進行正確的解讀，一方面要求我們了解在不同病理狀態(tài)下ddcfDNA的變化模式特征，另一方面還需要了解非病理因素等對ddcfDNA檢測值的影響。本屆ATC會議共有13篇代表性研究聚焦于“ddcfDNA檢測值影響因素”主題方向，接下來我們將總結(jié)為三部分進行詳細解讀。

供/受體人口學特征、不同供體類型及術前誘導方案對術后早期ddcfDNA值有何影響？

奧古斯塔大學醫(yī)學中心（Augusta University Medical Center, Augusta, GA）發(fā)現(xiàn)，多器官聯(lián)合移植和男性供體會導致移植術后1個月內(nèi)較高的ddcfDNA值。通過對101例腎移植患者術后1個月ddcfDNA檢測，發(fā)現(xiàn)胰腎聯(lián)合移植（kidney-pancreas dual transplant）的ddcfDNA中位值顯著高于單腎移植（1.5% vs 0.4%，n=3 vs 98，p < 0.05）（圖1a）。男性供體的受者ddcfDNA中位值顯著高于女性供體（0.575% vs 0.28%，n= 62 vs 38，p < 0.01）（圖1b）。

圖 1

而在心臟移植中，貝勒大學醫(yī)療中心（Baylor University Medical Center, Dallas, TX,）A. Alam教授團隊的研究發(fā)現(xiàn)，供/受體的性別/種族因素對術后3個月的ddcfDNA值并沒有顯著影響（圖2）。研究入組了609例術后一年內(nèi)穩(wěn)定的心臟移植患者（并非所有供/受者特征均納入分析），其中189例在術后3個月內(nèi)有ddcfDNA檢測結(jié)果，中位值為0.053%（IQR：0.028-0.098）。

圖2

在分析年齡因素時，未發(fā)現(xiàn)ddcfDNA值與受體年齡顯著相關，即使在高齡受體組（51-70歲），ddcfDNA值仍相對較低（0.047%，IQR：0.029-0.083）。但ddcfDNA值與供體年齡有微弱相關性，且有統(tǒng)計學意義（Pearson's r：0.178，p = 0.014）（圖3）。

圖3

在多重因素（性別、年齡及種族）模型中，未發(fā)現(xiàn)協(xié)同因素顯著影響術后3個月的ddcfDNA值，且整體預測能力很差（R2 = 0.059）。

該研究認為供/受體人口學特征（性別、年齡及種族）與心臟移植術后3個月的ddcfDNA值無顯著相關，提示移植術后早期ddcfDNA顯著升高可解讀為由特異性免疫損傷造成。

同樣，來自哥倫比亞大學歐文醫(yī)學中心（Columbia University Irving Medical Center, New York）的研究數(shù)據(jù)也表明，性別對于心臟移植受者的ddcfDNA值無顯著影響，ddcfDNA檢測值無需針對性別進行特異性解讀。

研究共入組了2029例受者（544例女性，26.8%），其中67.7%為白人，平均年齡為56.7歲。有8.5%受者為丙肝陽性供體，58.1%的女性和53.5%的男性感染過CMV。56.1%的女性受者的供體為女性，只有24.5%男性受者的供體為女性。

穩(wěn)定狀態(tài)下的男性和女性受者的ddcfDNA中位值無顯著差異（p=0.133）（圖4）。有132例（23.7%女性）受者發(fā)生排斥（49例AMR，77例ACR，6例ACR合并AMR），在確診排斥前的90天內(nèi)，ddcfDNA值在不同性別中（106個樣本）也無顯著差異（圖5）。

在中位357天的隨訪中，對于由排斥、dnDSA、CAV或LVEF下降等因素影響的結(jié)果中，ddcfDNA值在不同性別間無顯著差異（85例女性，17.7%；260例男性，15.9%；log-rank p = 0.36）。
圖4

圖5

而在種族差異對ddcfDNA檢測值影響方面，有研究表明移植術后穩(wěn)定狀態(tài)下，非裔美國人（AA）受者的ddcfDNA值高于非非裔美國人(非AA)。來自拉什大學醫(yī)學中心（Rush University Medical Center, Chicago, IL）的研究者，進一步分析了AA與非AA受者在發(fā)生排斥時ddcfDNA值的差異。

研究入組了40例腎移植受者（19例AA，21例非AA），共55個活檢結(jié)果（27個AA，28個非AA）。28個發(fā)生排斥（15個AA，13個非AA），27個未發(fā)生排斥（12AA，15非AA）。排斥組ddcfDNA中位值為1.45%（IQR 0.53%-2.5%），AA排斥組中位值為1.30%（IQR 0.38-1.8%），非AA排斥組中位值為2.3%（IQR 0.89-4.4%）。非排斥組ddcfDNA中位值為0.24%（IQR 0.15-0.47%），AA非排斥組中位值為0.2%（IQR 0.15-0.67%）（圖6）。整個隊列的排斥反應受試者工作曲線（ROC）分析的曲線下面積（AUC）為0.84（95% CI = 0.74-0.95），單獨AA組AUC為0.74（95% CI =0.54-0.95），非AA組AUC為0.95（95% CI = 0.88-1.00）（圖7）。

值得注意的是，在發(fā)生排斥的受者中，33%（n=5：3個ACR，1個AMR，1個mixed）的AA受者ddcfDNA＜0.5%，而非AA受者僅有0.08%（n=1，AMR）的ddcfDNA＜0.5%。這表明AA受者和非AA受者在同樣的低水平ddcfDNA時，AA受者可能已經(jīng)發(fā)生排斥。此差異的可靠性需要進一步研究。
圖6
圖7

除了供/受體人口學特征的研究，在不同供體類型、冷缺血時間（CIT）及不同免疫誘導方案對術后早期ddcfDNA檢測值的影響方面也有研究報道。阿勒格尼綜合醫(yī)院腎臟病科（Nephrology, Medicine Institute, Allegheny General Hospital, Pittsburgh）對移植術后8周左右進行ddcfDNA檢測的111例腎移植受者（包括ddcfDNA<1.0%的受者）進行了回顧性研究。其中39例LDRT供腎，55例DBD供腎，17例DCD供腎；63例CIT <12 小時，46例CIT ≥12 小時，有2例CIT數(shù)據(jù)缺失；101 例使用ATG，10例使用巴利昔單抗。研究發(fā)現(xiàn)，ddcfDNA檢測值在不同供體類型、CIT時間以及不同免疫誘導方案中無顯著差異（圖8）。
圖8

術后早期缺血再灌注損傷（IRI），包括由其引起的急性腎小管損傷/壞死（ATI/ATN），作為術后常見的非排斥類型損傷，已有研究表明IRI會引起ddcfDNA值的升高，那么它在不同類型受者中的升高趨勢是否有差異？本次ATC有5篇研究聚焦于此方向。

已有研究表明，成人腎移植受者術后ddcfDNA呈L型下降趨勢。來自華盛頓大學醫(yī)學院圣路易斯兒童醫(yī)院（Pediatrics, Washington University School of Medicine in St. Louis, St. Louis, MO）的研究，探索了兒童腎移植受者中ddcfDNA檢測值在術后早期的變化規(guī)律。結(jié)果顯示，兒童腎移植受者術后ddcfDNA值動力學與成人不同，兒童受者的ddcfDNA值在術后較長時間內(nèi)都處在較高水平。
通過對71例兒童受者的ddcfDNA動態(tài)監(jiān)測（術后30天~1年），篩選了54例穩(wěn)定受者的204個樣本，排除了重大感染、排斥反應及移植腎功能延遲等樣本。在該隊列中，移植術后30天的ddcfDNA 中位值為0.84（0.64-1.2）%，到第2個月時降至0.43%（0.25-0.66）%，到第6個月時降至0.23（0.16-0.32）%。根據(jù)受者年齡（>10歲、<10歲）進一步分組時，與>10歲組（137個樣本）相比，<10歲組（67個樣本）在移植術后第一年的ddcfDNA均值顯著變高。<10歲組的ddcfDNA中位值在移植術后12個月降至0.2%以下，而>10歲組的ddcfDNA中位值在術后4個月內(nèi)就降至0.2%以下（圖9）。
圖9

沃思堡醫(yī)學城移植研究所（Medical City Transplant Institute, Fort Worth）的研究認為術后早期的急性腎小管損傷/壞死并不會影響ddcfDNA檢測值對排斥的診斷，利用ddcfDNA值來識別非排斥損傷（包括ATI/ATN），可有助于減少不必要的活檢次數(shù)。

研究篩選了穿刺活檢30天內(nèi)有配對ddcfDNA結(jié)果的樣本，分為穩(wěn)定組（141例患者，166個活檢結(jié)果）和ATI/ATN組（64例患者，70個活檢結(jié)果）。與ATI/ATN組相比，穩(wěn)定組的KDPI中位值更低（IQR 49% vs 64%，p <0.05），冷缺血時間更短（13 vs 18小時，p<0.01）。ATI/ATN組更早進行活檢（83.0天vs 116.5天，p<0.001），且eGFRs更低（32 vs 43mL/min，p<0.001）（圖10）。穩(wěn)定組和ATI/ATN組的ddcfDNA中位值無顯著差異（0.23%，IQR：0.11-0.53 vs 0.21%，IQR：0.13-0.55，p = 0.993）（圖11）。對首次活檢期間的ddcfDNA值進一步分組（<0.5% vs ≥0.5%）發(fā)現(xiàn)，兩組在術后1年并發(fā)癥的發(fā)生率無顯著差異（12.9% vs 27.5%，p=0.53），而≥0.5%組eGFR下降最為常見（78.5%發(fā)生率）。
圖10
圖11

在肝移植術后缺血再灌注損傷的研究中，西奈山醫(yī)療中心（Mount Sinai Medical Center, New York）的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，肝移植受者術后ddcfDNA值呈指數(shù)下降，這種下降趨勢在活體供體肝移植受者中更快。肝移植手術14天后，在沒有排斥反應、移植物功能障礙或感染的情況下，受者的ddcfDNA值可以恢復到穩(wěn)定低水平。

這項研究入組了31例穩(wěn)定期肝移植受者，在術后6個月內(nèi)進行了114次檢測，發(fā)現(xiàn)ddcfDNA值在術后第1周顯著升高（中位數(shù)22.3%，IQR12.91-33.38%），在2周內(nèi)迅速下降（圖12A）?；铙w供體肝移植受者在術后第1周~第2周，ddcfDNA中位值顯著下降（分別為33.8%、4.6%，p=0.01），術后14天以上的ddcfDNA中位值為2.5%（IQR 1.19-6.67%，圖12B）。

圖12

肺移植領域也發(fā)現(xiàn)類似ddcfDNA術后早期動力學變化。俄亥俄州立大學肺部危重癥護理和睡眠醫(yī)學系（Pulmonary, Critical Care & Sleep Medicine, The Ohio State University, Columbus）通過單中心前瞻性隊列研究，首次證明了肺移植后ddcfDNA值的早期動力學特征，在排除移植物功能障礙、排斥反應或臨床事件的情況下，肺移植后ddcfDNA值隨著時間的推移而下降。

通過對20例肺移植受者（156個ddcfDNA檢測結(jié)果）術后不同時間點的ddcfDNA值（圖13）監(jiān)測發(fā)現(xiàn)，ddcfDNA值隨術后時間變化呈遞減趨勢（p = 3.1 e-9）（圖14）。
圖13
圖14

而德克薩斯大學圣安東尼奧分校健康科學中心（University of Texas Health System San Antonio, San Antonio, TX）的研究，進一步分析了ddcfDNA在肺移植后達到基線水平（<0.5%）所需時間。通過對8例肺移植患者術后6個月的動態(tài)ddcfDNA監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)移植術后70天以上，ddcfDNA中位水平才能穩(wěn)定地下降到0.5%以下（圖15）。

該研究認為，肺移植受者在術后60~90天內(nèi)ddcfDNA值顯著高于基線。結(jié)合患者FEV1變化推斷可能是由于缺血再灌注損傷導致（圖16），有必要進一步對不同受者的ddcfDNA 水平降至基線的初始差異進行檢測分析。
圖15
圖16

疫苗是目前預防新冠肺炎的最有效措施，那么接種新冠疫苗是否影響ddcfDNA值？是否安全？

紐約大學朗格尼健康中心移植研究所（Transplant Institute, NYU Langone Health, New York）的研究認為，移植患者抗體反應與新冠感染史密切相關（圖17），接種新冠疫苗不會影響ddcfDNA檢測值，因為腎小球濾過率（eGFR）、ddcfDNA值、T細胞炎癥基因表達譜（GEP譜）的穩(wěn)定性及缺乏同種異體致敏性增強了腎移植受者接種疫苗的安全性。

該研究篩選符合疫苗接種條件的腎移植受者，在疫苗接種后12周內(nèi)每周進行SARS-CoV-2抗體滴度、ddcfDNA值和GEP譜檢測。分別在ddcfDNA基線處、完成疫苗接種2周和第12周時檢測DSA，最終入組49 例患者進行分析（圖17）。10例患者（20.4%）在接種疫苗后出現(xiàn)免疫應答峰值（a spike antibody response post- vaccination），其中80%（n=8）有新冠肺炎史，新冠肺炎史與疫苗反應的風險比為18.3（95% CI =3.2、105.0、p=0.0005）。ddcfDNA中位值在疫苗接種前后無顯著差異（0.23% vs 0.21%）。GEP分數(shù)在接種前后也無顯著差異（9.85 vs 10.4），沒有患者在接種疫苗后出現(xiàn)臨床上顯著的DSA、eGFR下降或排斥反應（圖18）。
圖17
圖18

在對接種新冠疫苗是否會誘導排斥反應的研究中，來自哥倫比亞大學歐文醫(yī)學中心（Columbia University Irving Medical Center, New York）通過對移植受者在接種疫苗第1劑和第2劑時ddcfDNA相對值、絕對值以及總定量分析后認為：不會誘導排斥。

研究對53例受者在第1劑和第2劑疫苗接種時以及第2劑疫苗接種后1個月、3個月以及6個月進行血清肌酐、抗SARS-CoV-2 S抗體、DSA抗體和ddcfDNA值（相對值、絕對值、以及總定量，設定ddcfDNA≥1%和78 cp/mL表明排斥風險增加）檢測，最終篩選了31例受者（女性為主（67%）和西班牙裔（48.3%），中位年齡55歲（range：19-81歲））納入分析，除1例受者外，所有受者均接種輝瑞的mRNA疫苗。從移植到接種第1劑疫苗的平均時間為114.6個月（range：10-359個月），受者在接種第1劑和第2劑疫苗期間，沒有發(fā)生排斥、住院或指征性活檢。在接種第1劑到第2劑疫苗期間，沒有發(fā)現(xiàn)ddcfDNA值或總cfDNA值的顯著差異（圖19）。1例受者的ddcfDNA%高于正常范圍（0.14%，2.37%），但ddcfDNA絕對值在正常范圍內(nèi)（13.70 cp/mL，66.08 cp/mL）。在接種第1劑疫苗時，有2例患者的ddcfDNA%升高。在接種第2劑時，其中1例ddcfDNA%已恢復至正常范圍（兩次疫苗接種時ddcfDNA定量都正常），另1例的ddcfDNA%和定量值均保持升高趨勢。
圖19

紐約大學朗格尼健康中心移植研究所（Transplant Institute, NYU Langone Health, New York）的研究，進一步分析了腎移植受者接種新型疫苗加強針對ddcfDNA的影響。

通過對116例接種新冠疫苗加強針的腎移植受者在疫苗接種前后（30天內(nèi)）的ddcfDNA值進行監(jiān)測（圖20），接種加強針之前的ddcfDNA中位值為0.17%，取值中位時間為接種前9天（IQR 2.25-16）。發(fā)現(xiàn)在接種加強針后30天內(nèi)，ddcfDNA中位值沒有顯著差異（圖21），期間未發(fā)生不良臨床事件或急性排斥反應。

這表明，ddcfDNA中位水平不受新冠疫苗加強針的影響，接種疫苗加強針不太可能出現(xiàn)加劇炎癥、同種異體致敏或同種異體排斥的亞臨床損傷。

圖20

圖21

總 結(jié)

一、供/受體的人口學特征、供體類型以及在術前誘導方案治療均對ddcfDNA值無顯著影響；

二、ATI/ATN并不會影響ddcfDNA檢測值對排斥反應的診斷；

三、接種新冠疫苗不會引起排斥反應，接種后ddcfDNA檢測值處于穩(wěn)定狀態(tài)。

*本文由上海奧根診斷技術有限公司醫(yī)學部翻譯編輯

資料來源

1.Gani I,et al.Donor/Recipient Variabilities and Dd-cfdna Level [abstract]. Am J Transplant. 2022; 22 (suppl 3).https://atcmeetingabstracts.com/abstract/donor-recipient-variabilities-and-dd-cfdna-level/. Accessed August 4, 2022.
2.Alam A,et al.Impact of Donor and Recipient Characteristics on Early Post-Transplant Donor-Derived Cell-Free DNA (dd-cfDNA) Scores [abstract]. Am J Transplant. 2022; 22 (suppl 3). https://atcmeetingabstracts.com/abstract/impact-of-donor-and-recipient-characteristics-on-early-post-transplant-donor-derived-cell-free-dna-dd-cfdna-scores/. Accessed August 4, 2022.
3.DeFilippis EM, et al.The Use of Donor-Derived Cell-Free DNA in Female and Male Heart Transplant Recipients: A Sex-Specific Analysis of the Surveillance Heartcare Outcomes Registry [abstract]. Am J Transplant. 2022; 22 (suppl 3). https://atcmeetingabstracts.com/abstract/the-use-of-donor-derived-cell-free-dna-in-female-and-male-heart-transplant-recipients-a-sex-specific-analysis-of-the-surveillance-heartcare-outcomes-registry/. Accessed August 4, 2022.
4.Williams MD, et al.Racial Differences in the Predictability of Donor-Derived Cell-Free DNA Among Renal Transplant Recipients [abstract]. Am J Transplant. 2022; 22 (suppl 3). https://atcmeetingabstracts.com/abstract/racial-differences-in-the-predictability-of-donor-derived-cell-free-dna-among-renal-transplant-recipients/. Accessed August 4, 2022.
5.Sureshkumar KK, et al.Impact of Donor Type, Cold Ischemia Time, and Induction Type on Baseline Donor-Derived Cell-Free DNA in Kidney Transplant Recipients [abstract]. Am J Transplant. 2022; 22 (suppl 3). https://atcmeetingabstracts.com/abstract/impact-of-donor-type-cold-ischemia-time-and-induction-type-on-baseline-donor-derived-cell-free-dna-in-kidney-transplant-recipients/. Accessed August 4, 2022.
6.Dandamudi R, et al.Plasma Donor-Derived Cell-Free DNA Longitudinal Kinetics After Kidney Transplantation in Children [abstract]. Am J Transplant. 2022; 22 (suppl 3). https://atcmeetingabstracts.com/abstract/plasma-donor-derived-cell-free-dna-longitudinal-kinetics-after-kidney-transplantation-in-children/. Accessed August 3, 2022.
7.Allam SR,et al.Acute Tubular Injury and Necrosis Do Not Lead to Meaningful Elevations in Donor-Derived Cell-Free DNA (dd-cfDNA) [abstract]. Am J Transplant. 2022; 22 (suppl 3). https://atcmeetingabstracts.com/abstract/acute-tubular-injury-and-necrosis-do-not-lead-to-meaningful-elevations-in-donor-derived-cell-free-dna-dd-cfdna/. Accessed August 3, 2022.
8.Florman S,et al.Baseline Levels and Early Post-Transplant Kinetics of Donor-Derived Cell-Free DNA Following Liver Transplantation [abstract]. Am J Transplant. 2022; 22 (suppl 3). https://atcmeetingabstracts.com/abstract/baseline-levels-and-early-post-transplant-kinetics-of-donor-derived-cell-free-dna-following-liver-transplantation/. Accessed August 4, 2022.
9.Botros MM,et al.Surveillance with Allosure for Allograft Rejection and Infection in Lung Transplant [abstract]. Am J Transplant. 2022; 22 (suppl 3). https://atcmeetingabstracts.com/abstract/surveillance-with-allosure-for-allograft-rejection-and-infection-in-lung-transplant/. Accessed August 3, 2022.
10.Levine D,et al.The Unique Course of dd-cfDNA After Lung Transplant [abstract]. Am J Transplant. 2022; 22 (suppl 3). https://atcmeetingabstracts.com/abstract/the-unique-course-of-dd-cfdna-after-lung-transplant/. Accessed August 4, 2022.
11.Ali NM,et al.Antibody Response and Molecular Graft Surveillance in Kidney Transplant Recipients Following Sars-CoV-2 Vaccination [abstract]. Am J Transplant. 2022; 22 (suppl 3). https://atcmeetingabstracts.com/abstract/antibody-response-and-molecular-graft-surveillance-in-kidney-transplant-recipients-following-sars-cov-2-vaccination/. Accessed August 3, 2022.
12.Verduzco HAlvarado,et al.Impact of Sars-CoV-2 Vaccination on Donor-Derived Cell Free DNA Levels in Renal Transplant Recipients [abstract]. Am J Transplant. 2022; 22 (suppl 3). https://atcmeetingabstracts.com/abstract/impact-of-sars-cov-2-vaccination-on-donor-derived-cell-free-dna-levels-in-renal-transplant-recipients/. Accessed August 3, 2022.
13.Ali NM,et al.Kinetics of dd-cfDNA in Kidney Transplant Recipients Following Sars-CoV-2 Vaccination Booster Administration [abstract]. Am J Transplant. 2022; 22 (suppl 3). https://atcmeetingabstracts.com/abstract/kinetics-of-dd-cfdna-in-kidney-transplant-recipients-following-sars-cov-2-vaccination-booster-administration/. Accessed August 4, 2022.