蔡治平,譚曉宇,歐陽青,陳建雄,霍楓(中國人民解放軍南部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院普通外科、肝移植中心,廣東 廣州 500010)
肝移植是治療終末期肝病唯一有效的方法,然而供肝短缺嚴(yán)重制約了臨床上的應(yīng)用。為了解決供肝短缺問題,以往認(rèn)為風(fēng)險較大的心臟死亡器官捐獻(xiàn)(donation after cardiac death,DCD)供肝,越來越多地用于臨床移植[1-3]。DCD 在心臟停跳過程中不可避免要經(jīng)歷低血壓、休克、缺氧等熱缺血時間(warm ischemia time,WIT)[4],WIT 過長會影響供肝質(zhì)量,降低供肝利用率,增加移植肝功能延遲恢復(fù)、缺血性膽病(ischemic cholangiopathy,IC)等并發(fā)癥發(fā)生率[5-6],嚴(yán)重者甚至出現(xiàn)原發(fā)性移植物無功能(primary graft nonfunction,PNF)[7]。有報(bào)道稱DCD 供肝移植術(shù)后上述并發(fā)癥發(fā)生率可高達(dá) 50%[8],隨著評估和應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)增加,DCD 肝移植療效有了明顯的改善,但仍是影響DCD 肝移植預(yù)后的主要問題[9-10]。
長時間的熱缺血損傷后,器官獲取時快速冷灌洗及之后的4℃冷保存不能改善供肝質(zhì)量,隨著冷保存時間的延長還會加重DCD 供肝的損傷[11]。為了改善DCD 供肝質(zhì)量、提升供肝利用率和移植成功率,也為了保障受者的安全,器官獲取前供器官體內(nèi)常溫局部灌注(in situ normothermic regional perfusion,NRP)逐漸成為移植領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。本文就NRP 提升DCD 供肝質(zhì)量相關(guān)研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。
NRP 技術(shù)類似體外膜肺氧合(extracorporeal membrane oxygenation,ECMO)。宣布患者死亡后,利用供體自身血液對供器官進(jìn)行灌注,即通過供體股動脈和股靜脈分別插入導(dǎo)管,外接離心泵和氧合器,常溫下將經(jīng)過氧合的血液通過動脈導(dǎo)管灌注入體內(nèi),以恢復(fù)并改善供器官(主要是腹部器官)微循環(huán)灌注和氧合,達(dá)到減少熱缺血損傷、改善供器官功能的目的[12-13]。NRP 不同于ECMO,為了保證供器官局部灌注血流量,避免不必要的腦血流灌注,灌注過程中通過預(yù)置的動脈球囊導(dǎo)管阻斷胸主動脈,使氧合血液灌注局限于腹部器官[5,14]。
NRP 對DCD 供肝保護(hù)具有明顯的優(yōu)勢。DCD熱缺血期間,三磷酸腺苷(adenosine triphosphate,ATP)降解導(dǎo)致了超氧自由基的重要來源黃嘌呤和次黃嘌呤逐漸積累,致使常規(guī)冷保存的DCD 供肝在血流開放后立即產(chǎn)生大量超氧自由基損傷肝細(xì)胞線粒體和細(xì)胞核內(nèi)DNA[15]。DCD 供體在熱缺血損傷后進(jìn)行NRP 維護(hù),有助于肝細(xì)胞能量底物的恢復(fù),減少ATP 降解產(chǎn)物,提高內(nèi)源性抗氧化劑的濃度[14]。Net 等[16]研究發(fā)現(xiàn),阻斷腺苷A2 受體可以消除NRP 的正面作用,印證了ATP 途徑是NRP 保護(hù)DCD 供肝的主要方式。另外,NRP 可以提前啟動受損細(xì)胞的自我修復(fù)[17],促進(jìn)肝外膽管上皮的再生[18],有助于降低IC 發(fā)生率。同樣地,持續(xù)的常溫有氧灌注可緩解器官冷灌洗引發(fā)的血管收縮[19],修復(fù)受損血管內(nèi)皮細(xì)胞,從而預(yù)防血運(yùn)重建后移植肝的血管麻痹[20]。與此同時,在NRP維護(hù)下,檢測灌注液中肝轉(zhuǎn)氨酶水平和乳酸清除率的變化,為評估肝臟的損傷提供客觀的依據(jù),有助于降低DCD 供肝棄用率、提升使用安全性[21-22]。最后,NRP 還可以將DCD 供體緊急的器官獲取手術(shù)變?yōu)橛羞x擇性器官恢復(fù)后獲取的過程[23]。有研究提出NRP 甚至可提升高齡供體的器官質(zhì)量[24]。
NRP 在歐美國家已廣泛用于DCD 供肝維護(hù)。利 用NRP 對 不 可 控 性DCD(uncontrolled DCD,uDCD)供體進(jìn)行維護(hù)已經(jīng)成為歐美的黃金標(biāo)準(zhǔn)和主要手段[14]。2007 年巴塞羅那Fondevila 等[25]首先報(bào)道了40 例使用NRP 技術(shù)的uDCD 案例,在所完成的10 例肝移植中,僅有1 例PNF,1 例肝動脈血栓形成,1 例IC,雖然WIT 較長,但并發(fā)癥比例顯著低于未使用NRP 技術(shù)的DCD 肝移植。其后, 他的團(tuán)隊(duì)報(bào)道了34 例使用NRP 維護(hù)的DCD 肝移植,移植受者和移植物的1 年存活率分別為82%和70%,此結(jié)果也顯著優(yōu)于未使用NRP 技術(shù)的DCD 肝移植[26]。另一個西班牙團(tuán)隊(duì)比較了60 例腦死亡器官捐獻(xiàn)(donation after brain death,DBD)案例與20 例使用NRP 的uDCD 案例,發(fā)現(xiàn)兩組術(shù)后PNF 和IC 發(fā)生率、1 年生存率、1 年移植物存活率均無顯著差異[27]。法國團(tuán)隊(duì)的研究指出實(shí)施NRP 維護(hù)uDCD 供體方案可以顯著縮短移植候者的等待時間[28]。
而在控制性DCD(controlled DCD,cDCD)方面,來自美國密歇根的研究團(tuán)隊(duì)最先應(yīng)用NRP 維護(hù)cDCD 供體器官[29],該團(tuán)隊(duì)2000 — 2013 年完成的13 例肝移植中,無一出現(xiàn)PNF,僅有1 例IC,移植物1 年存活率為86%[30]。英國團(tuán)隊(duì)報(bào)道的 21例無肝素化NRP案例中有11個供肝進(jìn)行了移植,術(shù)后僅有1 例PNF,無IC 發(fā)生[31]。最近,西班 牙馬加拉大學(xué)研究指出NRP 可降低cDCD 肝移植后早期移植肝功能障礙和IC 的發(fā)生率,其短期和長期效果可與DBD 肝移植相媲美[32]。挪威團(tuán)隊(duì)的觀察結(jié)果也支持NRP 維護(hù)下的cDCD 肝移植的預(yù)后與DBD 無差異[13]。2018 年,來自英國劍橋和愛丁堡兩個中心的聯(lián)合研究指出:與常規(guī)方法相比,NRP 可以顯著減少膽道狹窄(27%比7%)和IC(27%比0%)[33]。相似地,2019 年來自于西班牙的大型多中心研究也指出:與常規(guī)供肝保存方法相比,NRP 技術(shù)可以顯著降低cDCD 供肝移植術(shù)后的膽道并發(fā)癥水平(31%比8%;其中IC 為13%比2%),減少移植物棄用(24%比12%)[34]。意大利cDCD需要20 min 的非接觸時間,但De Carlis 等[35]的研究認(rèn)為NRP 維護(hù)下的cDCD 供肝可以用于移植。 國際上的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)表明NRP 具有良好的安全性,在uDCD 的供肝維護(hù)中起到極其重要的作用,也可以顯著改善cDCD 肝移植的預(yù)后。NRP 已成為DCD 供體器官維護(hù)的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)[36],顯著增加了供肝的數(shù)量。
在我國,公民逝世后器官捐獻(xiàn)開展較晚,NRP并未廣泛應(yīng)用于DCD 供體維護(hù),但國內(nèi)學(xué)者已對ECMO 供體維護(hù)開展了應(yīng)用和探索[37-41]?;魲鞯龋?2]首先報(bào)道了ECMO 用于DBCD 肝移植。在腦死亡判定成立后完成設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)相關(guān)準(zhǔn)備并撤除生命支持,平均動脈壓小于60 mmHg(1 mmHg = 0.133 kPa)時 啟 動ECMO 支 持,保 證WIT 為0,所有受者術(shù)后肝功能穩(wěn)步恢復(fù),無PNF 和IC 出現(xiàn)。復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院從2014 年開始應(yīng)用NRP維護(hù)腦心雙死亡來源的供體,多年的觀察結(jié)果顯示NRP 可以增加供肝數(shù)量和質(zhì)量[12]。武漢大學(xué)移植中心的大動物研究發(fā)現(xiàn)NRP 技術(shù)對熱缺血時間達(dá)30 min 的肝細(xì)胞和膽道系統(tǒng)均有顯著的保護(hù)作用[43]。目前,NRP 技術(shù)已獲得我國器官移植專家認(rèn)同[44],其技術(shù)要點(diǎn)已寫進(jìn)了我國最新版供體器官保護(hù)的技術(shù)操作規(guī)范中[45]。但NRP 高昂的使用成本和復(fù)雜的操作流程,是阻撓NRP 在我國進(jìn)一步推廣的主要因素。筆者所在肝移植中心結(jié)合我國供體維護(hù)的實(shí)際需求,組建了醫(yī)工跨領(lǐng)域研究團(tuán)隊(duì),研發(fā)出便攜式在體器官機(jī)械灌注設(shè)備(in situ machine perfusion device,IMPD),為在體維護(hù)供體器官提供成本低、使用便捷的解決方案,希望促進(jìn)NRP 的推廣,提升供體器官質(zhì)量,增加移植器官數(shù)量,使更多患者獲益。
NRP 已成為DCD 供體器官維護(hù)的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)。
國內(nèi)外研究結(jié)果展現(xiàn)了其在改善DCD 供肝質(zhì)量和降低移植后并發(fā)癥中具有巨大的優(yōu)勢。NRP 技術(shù)的國內(nèi)推廣,將為我國器官捐獻(xiàn)與移植事業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展提供強(qiáng)大助力。