「陆止于此,海始于斯」:机械灌注成为供肝保存新常态

2018-11-21 16:51 来源:丁香园 作者:贾俊君
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2018 国际肝移植协会(International Liver Transplantation Society, ILTS)年会于 5 月 22 日至 26 日在葡萄牙首都里斯本举行,会议汇聚了全球 61 个国家约 1 200 名专家代表,探讨内容涵盖肝移植相关各领域:机械灌注、活体肝移植、免疫抑制剂、供肝捐献与分配、儿童肝移植、肝癌肝移植等。其中,机械灌注相关内容格外受人瞩目,连续 3 年入选「Rising Star」部分,且相关主题大会论文投稿数量逐年增加。本文总结 2018 ILTS 年会精华内容,聚焦机械灌注在供肝保存修复、拓展边缘供肝、供肝质量评估及离体供肝干预治疗方面的作用。

1 机械灌注是保存修复边缘供肝、进一步拓展供肝来源的有效方法

心脏死亡器官捐献(donation after cardiac death,DCD)是缓解目前供肝短缺问题的有效方式,但由于存在额外的热缺血损伤,DCD 肝移植术后胆道并发症发生率显著升高,相比于脑死亡器官捐献(donation after brain death,DBD)预后较差 [1-2]。作为传统静态冷保存(static cold storage,SCS)的替代方式,机械灌注更符合生理内环境,可以更好地保存修复边缘供肝、减少移植后并发症及改善移植预后,其中常温机械灌注(normothermic machine perfusion,NMP)经Ⅲ期临床试验证实可显著减少供肝弃用率并改善移植受者术后肝功能 [3]。本次会议各移植中心的报道均再次证实机械灌注在供肝保存尤其是边缘供肝(DCD 及老年供者供肝)保存修复、拓展供肝来源方面具有重要价值,基于 NMP 技术甚至可以避免肝移植过程中的热缺血损伤,极大地改善移植预后。

意大利 De Carlis R 团队比较了低温机械灌注(hypothermic machine perfusion,HMP)保存 DCD 供肝与 SCS 保存 DBD 供肝对移植预后的影响,结果显示两组受者 1 年总体生存率分别为 93% 和 87%,胆道并发症发生率并无显著差异,表明 HMP 保存 DCD 供肝效果显著,可改善移植预后。苏黎世大学 Clavien PA 团队应用低温携氧机械灌注修复 21 例废弃 DCD 供肝(英国 DCD 风险评分 11~12 分),复苏后成功进行移植,1 年总体移植物生存率达 86%,移植物利用率提高至 88%。

西班牙巴塞罗那医院肝移植中心 Pavel MC 团队比较了原位灌注(2 h)联合 NMP(12 h)对 Maastrichit 标准Ⅱ、Ⅲ类 DCD 供肝的保存效果,结果显示Ⅱ类供肝热缺血时间显著长于Ⅲ类 [(110.4±13.4)min 和(12.1±2.0 min)],但两组灌注期间动/门脉血流量、灌注液 pH 值及乳酸等指标相似,且 NMP 过程中Ⅱ类供肝胆汁分泌更早。该中心还报道了 1 例热缺血时间长达 157 min 的 Maastrichit 标准Ⅱ类供肝经原位灌注+NMP 保存修复后成功移植的案例,受者术后 14 d 出院,期间无明显并发症,提示 NMP 可以复苏热缺血时间较长的 DCD 供肝,有望进一步拓展热缺血安全时限。英国牛津大学 Friend P 团队提出 SCS+NMP 供肝保存方案(供肝获取和转运时 SCS,到达受者医院后开始 NMP),该方案在结合 NMP 优势的同时降低了长时间 NMP 的费用及风险,多中心回顾性临床研究证实该方案简便可行,效果与全程 NMP 类似,在降低术后 AST 峰值、减少早期移植物失功及灌注后综合征发生方面优于 SCS。

意大利 De Simone P 团队将 NMP 应用于 70 岁以上供者供肝,结果显示相比于 SCS,NMP 显著降低术后 AST、乳酸水平,证实 NMP 更有利于高龄供者供肝的保存及改善移植预后。我国中山大学何晓顺团队将 NMP 技术整合至供肝获取、保存及移植全过程,提出无缺血肝移植概念,小样本临床试验结果显示应用此方案的受者术后 30 d 总体生存率达 100%,且术后炎症因子水平(IL-6、TNF-α)和早期移植物失功发生率降低,将该方案应用于脂肪供肝的临床研究也得到良好结果。

2 机械灌注是供肝体外保存期间质量评估的绝佳窗口

既往主要依据供者年龄、死亡原因、冷/热缺血时间等参数,结合器官获取手术主刀医师临床经验对供肝做出取舍决策。机械灌注尤其是 NMP 为离体供肝发挥肝脏正常生理功能创造了条件,为供肝体外质量评估提供了绝佳窗口。本次会议传递的信息提到在 NMP 过程中,供肝胆汁分泌量和成分、脂肪变性程度、ATP 及 LiMAx 试验均有望作为体外供肝质量评估指标。

加拿大多伦多综合医院移植中心 Selzne N 团队基于 NMP 及大动物肝移植技术,通过检测 DBD 和 DCD 供肝 NMP(5 h)过程中胆汁分泌量、胆汁质量指标(pH 值、碳酸氢根、葡萄糖、AST、γ-谷氨酰转肽酶、乳酸脱氢酶)的差异发现,供肝损伤越严重,胆汁分泌量和胆汁总二氧化碳越低、葡萄糖水平越高,且这些差异均在 NMP 2 h 时最显著,提示供肝 NMP 2 h 时胆汁分泌量及胆汁质量成分可以作为评估供肝质量的参数。

英国伯明翰大学 Merental H 团队将机械灌注应用于评估弃用供肝质量,分为 NMP(6 h)和 HMP(2 h)+NMP(4 h)两组,以乳酸清除率作为供肝复苏成功的指标,结果显示脂肪肝是造成供肝弃用的主要因素,HMP(2 h)+NMP(4 h)方案在复苏弃用供肝方面优于 NMP(6 h),严重脂肪变是复苏不成功的主要原因。印度 PSG 医院 Poongothai S 团队自行研发了一套经济实惠的 NMP 系统,应用于大动物模型(猪)供肝质量评估,发现该系统可体外维持供肝形态至少 8 h,但保存时间越长供肝 ATP 下降越明显。荷兰鹿特丹伊拉斯姆斯大学 de Jonge J 团队将碳 13 呼气试验应用于检测 NMP 保存的弃用供肝功能(LiMAx 试验),结果显示 LiMAx 值与供肝损伤呈负相关、与乳酸含量呈正相关。

3 NMP 持续在体外供肝干预治疗领域取得突破

NMP 时供肝全速代谢并发挥正常的生理功能,给离体供肝干预治疗提供了良好机会,对原本因脂肪变性及其他原因弃用的供肝进行脱脂、基因改造等处理,有望「变废为宝」,进一步拓展供肝来源。

美国马萨诸塞大学 Moore C 团队为了减轻肝移植过程中的缺血再灌注损伤,利用 NMP 平台及 RNA 干扰技术成功将供肝 p53 基因表达下调,且证实 NMP(6 h)过程中小干扰 RNA 可以有效穿透细胞膜进入肝细胞干扰 p53 基因表达,继而降低缺血再灌注损伤所致的肝细胞空泡化、炎性细胞浸润、炎症因子及脂质过氧化水平。

脂肪肝是导致供肝弃用的首要因素,且大泡性脂肪变性供肝不易被 NMP 复苏,英国伯明翰大学 Affod S 团队自行配制「脱脂鸡尾酒」(具体配方会议上未详细给出)用于弃用供肝进行 NMP 脱脂试验,结果证实该方案可增强 NMP 过程中供肝脂肪代谢、降低灌注液中胆固醇及三酰甘油含量;NMP 保存 4 h 后供肝组织 HE 染色显示大泡性脂肪变性程度下降 18%,有望挽救部分大泡性脂肪供肝。该团队前期发现肝母细胞系(C3A)培养上清液可以减少炎症反应、促进肝细胞功能恢复及改善胆汁代谢,该研究将此种细胞培养上清液用作 NMP 灌注液保存 8 例废弃供肝,发现灌注液改良后复苏成功率明显提高(7/8,对照组 2/5);且保存后组织学证实其增加了糖原沉积,电镜结果证实其改善线粒体及胆管超微结构,提示用含 C3A 培养上清液的灌注液可进一步提高高危供肝复苏率。

4 结语

随着机械灌注临床及基础研究的不断深入,其在供肝保存修复、供肝质量评估、挽救边缘供肝(老年、脂肪变性及 DCD 供肝)、拓展供肝来源方面的作用将会被不断发现及证实。自 2009 年开始,国内外各移植中心已开展大量机械灌注相关前临床试验并取得可喜结果,均证实机械灌注在改善术后移植肝功能、减少并发症方面作用显著。但机械灌注领域仍然存在一些急需解决的问题:国内外各移植中心对机械灌注保护供肝的流程标准不一,机械灌注的应用过程中关键参数如温度、压力、灌流速度、氧合情况缺乏统一的共识及规范、其广泛应用还需大量多中心临床试验验证。「陆止于此,海始于斯」,机械灌注研究的巨轮正扬帆起航,相信不久的将来机械灌注将成为肝移植供肝保存新常态,造福更多的终末期肝病患者。

参考文献

1 Kim WR, Lake JR, Smith JM, et al. OPTN/SRTR 2016 Annual Data Report: Liver[J]. Am J Transplant, 2018,18(Suppl 1):S172-S253.

2 Dubbeld J, van Hoek B, Ringers J, et al. Biliary complications after liver transplantation from donation after cardiac death donors: an analysis of risk factors and long-term outcome from a single center[J]. Ann Surg, 2015,261(3):e64.

3 Nasralla D, Coussios CC, Mergental H, et al. A randomized trial of normothermic preservation in liver transplantation[J]. Nature, 2018,557(7703):50-56.

编辑: 贾俊君

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