Antikor aracılı rejeksiyonu olan renal allogreftlerde programlanmış ölüm-ligand-1'in (PD-l1) graft sağkalımı üzerine olan etkisi
The effect of programmed death-ligand 1 (DP-l1) on graft survival in renal allografts with antibody-mediated rejection
Yazar: BİNNAZ HANDAN ÖZDEMİR
Danışman: PROF. DR. BİLKAY BAŞTÜRK
Başkent Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / İmmünoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Genel Cerrahi = General Surgery ; Nefroloji = Nephrology ; Patoloji = Pathology
Dizin: Allogreft = Allografts ; Histopatoloji = Histopathology ; Organ nakli = Organ transplantation

Özet:
Giriş: PD-L1'in T hücre biyolojisindeki kritik rolü ve solid organ nakillerindeki işlevi hakkındaki bilgiler artmasına rağmen, ABMR'deki rolü bilinmemektedir. PD-1/PD-L1 etkileşiminin graft toleransının sürdürülmesinde önemli olduğunu gösteren bazı çalışmalar olsa da ABMR'li renal allograftlarda PD-1/PD-L1 etkileşiminin bağışıklık hücreleri üzerinde farklı etkileri olabilir. Bağışıklık hücreleri ile hedef greft arasındaki ilk arayüz olduğu için, amacımız peritübüler kapillerlerde (PTK) endotel hücreleri ve bağışıklık hücreleri üzerinde PD-1/PD-L1 etkileşiminin durumunu anlamaktır.
Materyal ve Yöntem: 110 olgunun 68'inde saf ABMR (Grup 1) ve 42'sinde hem akut ABMR hem de akut TCMR bulunmaktadır (Grup 2). İlk belirti biyopsileri yeniden değerlendirildi ve glomerüler, PTK, interstisyel lökosit, makrofaj, CD4 ve CD8 pozitif lenfositlerin derecesi sınıflandırıldı. PTK, tübüler ve interstisyel lökositlerin HLA-DR ekspresyonu incelendi. PTK-DR ekspresyonunun kaybı, PTK yıkım olarak kabul edildi. Tübül, endotel ve inflamatuar hücrelerde PD-1 ve PD-L1 ekspresyonu değerlendirildi. Ayrıca tübül ve interstisyel inflamatuar hücrelerde CD80, CD86, TGF-β, IFN-γ ve TNF-α ekspresyonları araştırıldı. Takip biyopsileri, diffüz interstisyel fibrozis (IF) gelişimi açısından değerlendirildi.
Bulgular: Grup 2 hastalarda, Grup 1'e göre endotel ve inflamatuar hücre PD-1/PD-L1 daha yüksek oranlarda ekspresyon gösterdi (p<0,001). Endotel ve inflamatuar hücre PD-1/PD-L1 etkileşimi, interstisyel, glomerüler, PTK lökosit, makrofaj, CD4 ve CD8 pozitif lenfositlerin artmasıyla birlikte arttı (p<0,001). PTK-DR ekspresyonu ile PD-1/PD-L1 etkileşimi arasında ters bir ilişki bulundu ve tubüler HLA-DR ifadesi ile pozitif bir ilişki saptandı (p<0,001). Endotel PD-1/PD-L1 etkileşimi olan hastalarda IF gelişimi %52,3 iken, endotel PD-1/PD-L1 etkileşimi olmayan hastalarda %12,1 idi (p<0,001). Genel 10 yıllık sağkalım, endotel PD-1/PD-L1 etkileşimi olan hastalarda %27,3 iken, endotel PD-1/PD-L1 etkileşimi olmayan hastalarda %66,7 idi (p<0,001). Benzer şekilde, genel 10 yıllık sağkalım, inflamatuar hücre PD-1/PD-L1 etkileşimi olan hastalarda %31,3 iken, inflamatuar hücre PD-1/PD-L1 etkileşimi olmayan hastalarda %66,1 idi (p<0,001).
Sonuç: Sonuçlarımız, ABMR'nin yüksek immünolojik niteliğinin renal allograftlarda PD-L1'in beklenmedik işlevlerinin temelini oluşturabileceğini göstermektedir. Gerçekten de PD-1/PD-L1 yolunun koruyucu etkisini gösteren çoğu deneysel organ nakli çalışmasında, eşzamanlı immünsüpresyon nedeniyle, sınırlı T hücre reaktivitesi olan nakil modelleri kullanılmıştır. PD-1/PD-L1 yolunun inhibisyon fonksiyonlarının, ABMR gibi yüksek immünolojik kostimülatörle birlikte güçlü T aktivasyonu altında etkili olmayabileceğini öne sürdük.

Abstract:
Introduction: Despite the critical role of PD-L1 in T-cell biology and increasing knowledge of the function of PD-L1 in solid organ transplantation, its role in ABMR is unknown. Although some studies demonstrated that PD-1/PD-L1 interaction is essential for maintaining graft tolerance, PD-1/PD-L1 interaction in renal allografts with ABMR might exert different effects on immune cells. Since the vasculature is the first interface between the immune cells and the target graft, we aimed to understand the status of PD-1/PD-L1 interaction on endothelial cells and immune cells in peritubular capillaries (PTCs).

Materials and Methods: Pure ABMR was present in 68 out of 110 patients (Group 1), and both acute ABMR and acute TCMR were present in 42 patients (Group 2). Initial biopsy samples were re-evaluated, and the degree of glomerular, PTC, interstitial leukocyte, macrophage, CD4, and CD8 positive lymphocyte infiltration was classified. HLA-DR expression on PTCs, tubules, and interstitial leukocytes was examined. Loss of PTC-DR expression was considered PTC destruction. Expression of PD-1 and PD-L1 on tubular, endothelial, and inflammatory cells was evaluated. CD80, CD86, TGF-β, IFN-γ, and TNF-α expressions were investigated in tubules and inflammatory cells. Follow-up biopsies were assessed for diffuse interstitial fibrosis (IF) development.

Results: In Group 2 patients, endothelial and inflammatory cell PD-1/PD-L1 showed higher expression rates compared to Group 1 (p<0.001). The interaction of endothelial and inflammatory cell PD-1/PD-L1 increased along with the increase in interstitial, glomerular, PTC leukocytes, macrophages, CD4, and CD8 positive lymphocytes (p<0.001). There was an inverse relationship between PTC-DR expression and PD-1/PD-L1 interaction and a positive relationship with tubular HLA-DR expression (p<0.001). The development of IF was 52.3% in patients with endothelial PD-1/PD-L1 interaction, while it was 12.1% in patients without endothelial PD-1/PD-L1 interaction (p<0.001). The overall 10-year survival was 27.3% in patients with endothelial PD-1/PD-L1, whereas it was 66.7% in patients without endothelial PD-1/PD-L1 (p<0.001). Similarly, the overall 10-year survival was 31.3% in patients with inflammatory cell PD-1/PD-L1, while it was 66,1% in patients without inflammatory cell PD-1/PD-L1 (p<0.001).

Conclusion: Our findings demonstrate that the high immunological nature of ABMR may underlie the unexpected functions of PD-L1 in renal allografts. Indeed, most experimental organ transplantation studies demonstrating the protective effect of the PD-1/PD-L1 pathway have used transplantation models with limited T-cell reactivity due to concurrent immunosuppression. We suggest that the inhibitory functions of the PD-1/PD-L1 pathway may not be effective under strong T cell activation with high immunological costimulation such as ABMR.