史志勇,張瑞,樊永強(qiáng),萊智勇,孫紀(jì)三,徐鈞(. 山西醫(yī)科大學(xué)第一醫(yī)院普外科,山西 太原 03000; .天津市第一中心醫(yī)院器官移植中心,天津市器官移植臨床醫(yī)學(xué)研究中心,天津 3009)
對(duì)終末期肝病患者施行肝移植手術(shù)可明顯提高其遠(yuǎn)期臨床生存獲益。術(shù)式的改進(jìn)、免疫藥物的進(jìn)展及圍術(shù)期管理方式的更新使肝移植的成功率在不斷上升,其適應(yīng)證也在不斷拓寬。我國(guó)器官移植自20 世紀(jì)60 年代起步,在經(jīng)過(guò)多年發(fā)展后如今每年可使約1 萬(wàn)例的患者因器官移植而獲得新生。但我國(guó)的人口基數(shù)大、終末期肝病患者多,加之移植適應(yīng)證的不斷拓寬,供體短缺的問(wèn)題也變得愈發(fā)嚴(yán)峻。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),我國(guó)每年有超過(guò)30 萬(wàn)人迫切需要肝移植挽救生命,而能成功接受肝移植的僅數(shù)千人,我們迫切的需要去尋求更多的、有效的可用于擴(kuò)大供體器官數(shù)量地合法途徑。
目前,不論從國(guó)際還是國(guó)內(nèi)來(lái)講,移植器官的獲取來(lái)源主要仍為心臟死亡器官捐獻(xiàn)(donation after cardiac death,DCD) 及 腦 死 亡 器 官 捐 獻(xiàn)(donation after brain death,DBD)。在我國(guó)除了法制因素的制約外,我國(guó)的文化背景也對(duì)供體器官的獲取有著一定影響。我國(guó)公民對(duì)于死亡的概念多局限于“心臟死亡”,而對(duì)于“腦死亡”的概念,普通民眾的接受度較差,這對(duì)我國(guó)肝移植的發(fā)展有一定程度的制約。1968 年Starzl 實(shí)施了全世界第1 例DCD 肝移植[1],但未取得令人滿意的效果。隨著立法的逐漸完善、基于上述我國(guó)相關(guān)社會(huì)現(xiàn)狀及文化背景下,DCD 肝移植在逐漸被人們接受并推行,其也代表了我國(guó)移植器官捐獻(xiàn)的發(fā)展方向。
1.1 早在20 世紀(jì)90 年代,國(guó)際上便對(duì)DCD 供體進(jìn)行了分類,即廣泛應(yīng)用的Maastricht 分類[2]。通過(guò)該分類,使我們對(duì)于DCD 供體器官的獲取和應(yīng)用有了初步的評(píng)估和分類標(biāo)準(zhǔn),規(guī)范了DCD供體器官的獲取工作。Maastricht 標(biāo)準(zhǔn)共分5 類:①M(fèi)-Ⅰ,入院前已經(jīng)宣告死亡,時(shí)間不超過(guò)45 min,屬于非可控型。②M-Ⅱ,于醫(yī)院外發(fā)生心臟停搏,急診入院經(jīng)心肺復(fù)蘇10 min 無(wú)效,宣告死亡,屬于非可控型。③M-Ⅲ,受到嚴(yán)重的不可救治性損傷,通常為毀滅性腦外傷,但還沒(méi)有完全達(dá)到或完全滿足腦死亡的全套醫(yī)學(xué)標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)生前有意愿捐獻(xiàn)器官,經(jīng)家屬主動(dòng)要求或同意,有計(jì)劃地撤除生命支持和治療,主要為終止呼吸機(jī)人工通氣給氧,心臟發(fā)生缺氧而停搏及殘余腦細(xì)胞徹底失活,等待死亡的發(fā)生,屬于可控型。④M-Ⅳ,腦死亡判定成立后、器官捐獻(xiàn)手術(shù)之前所發(fā)生的非計(jì)劃性、非預(yù)見(jiàn)性的心臟停搏,屬于可控型。⑤M-Ⅴ,住院患者的心臟停搏 (2003 年新增標(biāo)準(zhǔn)),主要為重癥監(jiān)護(hù)病房(intensive care unit,ICU)搶救過(guò)程中發(fā)生的非計(jì)劃性、非預(yù)見(jiàn)性的心臟停搏,屬于非可控型。
1.2 2011 年我國(guó)發(fā)布的中國(guó)DCD 分類標(biāo)準(zhǔn),對(duì)DCD 肝移植的推行起到了重要作用。中國(guó)器官捐獻(xiàn)分類標(biāo)準(zhǔn)除腦死亡器官捐獻(xiàn)(中國(guó)一類)和心臟死亡器官捐獻(xiàn)(中國(guó)二類)外,還創(chuàng)新性提出了過(guò)渡時(shí)期腦心雙死亡器官捐獻(xiàn)(donation after brain death followed by cardiac death,DBCD)即中國(guó)三 類[3]。目前在中國(guó)大多數(shù)DCD 供體為中國(guó)三類,其主要為手術(shù)室內(nèi)在有序撤除生命支持手段后心跳停止的捐獻(xiàn)者。
影響DCD 供體質(zhì)量的因素眾多,包括供體年齡、供肝的情況、供體血清丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶(alanine aminotransferase,ALT)水平、炎癥分子水平、血鈉、熱缺血及冷缺血時(shí)間、是否存在病毒感染等。DCD供體的使用,擴(kuò)大了供體來(lái)源,但對(duì)移植醫(yī)生判定供體質(zhì)量及選擇受體提出了更高的要求。
2.1 中國(guó)心臟死亡捐獻(xiàn)器官評(píng)估與應(yīng)用專家共識(shí)2014 版[4]將50 歲作為肝移植供體的年齡篩選界限。高齡供體的潛在風(fēng)險(xiǎn)包括血管問(wèn)題、肝細(xì)胞數(shù)目減少、肝再生能力減弱等[5-7]。Dasari 等[6]指出老年供體有使受者發(fā)生早期肝功能不全(early allograft dysfunction,EAD)和原發(fā)性無(wú)功能(primary non function,PNF)風(fēng)險(xiǎn),尤其是在伴有其他危險(xiǎn)因素的同時(shí)。高齡供體其患動(dòng)脈粥樣硬化的風(fēng)險(xiǎn)是高于年輕供體的,從而導(dǎo)致移植后動(dòng)脈并發(fā)癥[6]。 供體年齡越大,缺血性膽管病變、移植失敗等移植術(shù)后并發(fā)癥的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)也會(huì)隨之提高[5]。但是由于供肝來(lái)源的缺乏,已有部分研究對(duì)來(lái)源于高齡人群的供肝的合理性進(jìn)行了新的驗(yàn)證。Firl 等[8]指出45 歲以上供體來(lái)源的肝移植物存活率與 45 歲以下者相比并未明顯差異(P =0.67),且術(shù)后膽道疾病的發(fā)生率與供體年齡也無(wú)明顯相關(guān)性 (P =0.57),但COX 比例風(fēng)險(xiǎn)模型則指出供體年齡為移植物存活時(shí)間的不利因素。Schlegel 等[9]則以60 歲為界限將供體分組后發(fā)現(xiàn),高齡供體組與低齡供體組相比血管、膽道以及全身并發(fā)癥發(fā)生率無(wú)明顯差異,且供體體重指數(shù)(body mass index,BMI)與缺血性膽管病及移植物功能喪失有著一定關(guān)系。因此,供體的年齡對(duì)于移植物術(shù)后的存活及術(shù)后并發(fā)癥的發(fā)生確實(shí)具有一定影響,但如果排除一些包括高BMI(>25 kg/m2)在內(nèi)的危險(xiǎn)因素,高齡人群作為器官供體的安全性及遠(yuǎn)期獲益還是值得肯定的。
2.2 供體圍拔管期的血流動(dòng)力學(xué)不穩(wěn)定,也是不良預(yù)后的危險(xiǎn)因素。圍拔管期的持續(xù)低血壓以及持續(xù)低氧會(huì)對(duì)膽道造成不可逆損傷[10-11]。目前認(rèn)為,當(dāng)收縮壓低于50 mmHg(1 mmHg =0.133 kPa)時(shí),器官將會(huì)出現(xiàn)熱缺血損傷。收縮壓低于50 mmHg 是一個(gè)重要的分界線,收縮壓如果長(zhǎng)時(shí)間(>2 min)低于50 mmHg, “功能性熱缺血期”就會(huì)被判定為開(kāi)始。但是,并不建議將外周血氧飽和度作為功能性熱缺血期開(kāi)始的判定標(biāo)準(zhǔn)。因?yàn)榛颊咴跒l死過(guò)程中,勢(shì)必會(huì)引起外周組織的循環(huán)障礙[4],這會(huì)嚴(yán)重影響到通過(guò)血氧飽和度推測(cè)機(jī)體呼吸及循環(huán)功能是否穩(wěn)定的準(zhǔn)確性。另外,熱缺血時(shí)間(donor warm ischemic time,DWIT)的長(zhǎng)短對(duì)于DCD 肝移植圍術(shù)期并發(fā)癥發(fā)生的重要性已被眾多研究證實(shí)。熱缺血期間引起的一系列病理生理改變等指出熱缺血時(shí)間是DCD 肝移植圍術(shù)期并發(fā)癥發(fā)生的獨(dú)立危險(xiǎn)因素[12](OR =0.564,95% CI =0.332 ~ 0.957)。魏寶龍等[13]指出血清ALT、天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶(aspartate transaminase,AST),肝組織中的超氧化物歧化酶及部分炎癥因子含量均隨著功能性熱缺血期的延長(zhǎng)在逐漸增加,且肝組織的病理?yè)p傷程度也隨著功能性熱缺血期的延長(zhǎng)而加重。氧和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)來(lái)源的中斷以及代謝產(chǎn)物的堆積可能是熱缺血損傷的最重要的因素[14],熱缺血時(shí)間的延長(zhǎng)可能會(huì)直接關(guān)系到移植后肝功能的恢復(fù)及器官存活時(shí)間。Welling 等[15]經(jīng)多因素分析后發(fā)現(xiàn),DWIT 的延長(zhǎng)是膽管吻合口漏發(fā)生的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。蘭川等[16]指出EAD 組的DWIT 要長(zhǎng)于非EAD 組 (P=0.009),且EAD 組的冷缺血時(shí)間(cold ischemic time,CIT) 也要長(zhǎng)于非EAD 組 (P =0.020);另外COX 模型顯示DWIT 及CIT 均可作為EAD 發(fā)生的獨(dú)立危險(xiǎn)因素,兩者的比值比 (odds ratio,OR) 分別為1.340 (P =0.008)和1.396(P =0.015)。
Reich 等[17]指出肝臟對(duì)于熱缺血的耐受時(shí)間為30 min。Reich 等[17]將心臟死亡供肝熱缺血時(shí)間限制在30 min 以內(nèi),冷缺血時(shí)間限制在10 h 內(nèi),則1 年和3 年移植肝存活率分別為81%和67%,與DBD 供體移植后所取得的生存收益較為接近。與此同時(shí),不管是DWIT、還是CIT 均會(huì)出現(xiàn)再灌注這個(gè)過(guò)程,而再灌注的出現(xiàn)勢(shì)必會(huì)引起再灌注損傷。再灌注損傷的出現(xiàn)可通過(guò)炎癥通路的激活及免疫系統(tǒng)的反應(yīng),在引起肝細(xì)胞損傷的同時(shí),進(jìn)一步增加移植術(shù)后膽道問(wèn)題出現(xiàn)的可能性[18]。部分專家指出,氧自由基清除劑及肝臟持續(xù)灌注轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)的應(yīng)用對(duì)于減輕供肝缺血/再灌注損傷的發(fā)生具有一定效果[19]。因此,今后的相關(guān)研究重點(diǎn)可以放在探索縮短冷-熱缺血時(shí)間的方式及減輕再灌注損傷的方法之上。
2.3 脂肪變性,尤其是大泡性脂肪變性,對(duì)于原發(fā)性移植物無(wú)功能(primary nonfunction,PNF)的發(fā)生及移植失敗的出現(xiàn)是一個(gè)不利因素[20]。供體的肝臟出現(xiàn)脂肪變性其原因包括脂代謝異常、高齡、高脂飲食、營(yíng)養(yǎng)不良等。目前,我們按照脂肪空泡的大小將脂肪變性分為大泡型脂肪變性及小泡型脂肪變性兩種,而大泡型脂肪變性又被分為輕、中、重3 級(jí)[21]。來(lái)源于小泡性脂肪變性的供肝其受到缺血再灌注的損傷較低,對(duì)于受者的預(yù)后影響較??;輕度大泡性脂肪變性的肝臟(<30%)相對(duì)安全;中度大泡性脂肪變性的肝臟(30%~60%)可以在緊急情況下有選擇性地使用,但需要控制冷缺血時(shí)間[22]。而重度脂肪變性(>60%)因?yàn)闀?huì)增加PNF 的風(fēng)險(xiǎn),并不推薦其作為供肝而被使用。
2.4 供體的ALT 水平對(duì)于肝移植的成功與否也具有一定的影響。眾所周知,EAD 是一個(gè)嚴(yán)重的肝移植術(shù)后早期并發(fā)癥。目前,EAD 的診斷標(biāo) 準(zhǔn)[23]為:① 術(shù)后第7 天總膽紅素(total bilirubin,TB)≥171 μmol/L;② 術(shù)后第7 天國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化比 率(international normalized ratio,INR)≥1.6;③ 術(shù)后7 d 內(nèi)AST 或ALT >2 000 U/L;上 述3 種 情況發(fā)生1 種即視為EAD。趙強(qiáng)等[24]發(fā)現(xiàn)供體血ALT >200 U/L 是EAD 發(fā)生的獨(dú)立危險(xiǎn)因素 (OR =19.409,95% CI =1.486 ~25.481,P =0.024)。許蜂蜂等[25]同樣發(fā)現(xiàn)ALT 同樣是影響肝移植術(shù)后的獨(dú)立危險(xiǎn)因素(OR =0.988,95% CI = 0.977 ~0.999)。另外,Davila 等[26]指出若供體血清ALT 水平大于正常值的4 倍,則應(yīng)考慮放棄該供體。Sayuk 等[27]指出器官遺棄風(fēng)險(xiǎn)隨著ALT 水平的變化而變化。過(guò)高的血清ALT 水平可能是供體的肝臟受損、肝細(xì)胞出現(xiàn)壞死的一種標(biāo)志。結(jié)合上述相關(guān)研究, 我們可以認(rèn)為來(lái)源于ALT 血清水平較高的供肝對(duì)于肝移植的術(shù)后成功是一種危險(xiǎn)因素,對(duì)此部分供體我們應(yīng)該謹(jǐn)慎考慮。另外,今后的研究重點(diǎn)除了進(jìn)行大規(guī)模隨機(jī)試驗(yàn)予以驗(yàn)證外,也可結(jié)合其他標(biāo)志物通過(guò)運(yùn)用風(fēng)險(xiǎn)比例模型建造可靠的評(píng)估模型來(lái)發(fā)揮其真正的預(yù)測(cè)價(jià)值。
2.5 目前已有部分研究對(duì)供體血鈉水平在肝移植中的角色進(jìn)行了研究。Totsuka 等[28]指出供體中血鈉較高者其移植后受者肝酶要明顯低于供體中血鈉較低者,且接受高鈉血癥供體的肝移植術(shù)后患者更容易出現(xiàn)移植物功能喪失。Tector 等[29]則指出高鈉血癥并未增加PNF 及EAD 的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。丁利民等[30]則指出,供體血鈉水平與EAD 的發(fā)生有明顯相關(guān)性,這與許蜂蜂的研究相似。在許蜂蜂等[25]的研究中,血清鈉的OR 值為0.841(95% CI = 0.767 ~ 0.923,P =0.00),為EAD 發(fā)生的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。于瀟等[31]則通過(guò)回顧性研究發(fā)現(xiàn)供體高納并未對(duì)肝移植術(shù)后肝功能的早期恢復(fù)產(chǎn)生影響。因此,盡管部分研究顯示出了供體高鈉血癥的存在對(duì)移植術(shù)的成功存在著一定影響,但供體高鈉血癥的影響似乎有限。這除了部分研究為回顧性研究之外,圍術(shù)期治療方案的不斷進(jìn)展及更新可能通過(guò)減輕EAD 的發(fā)生率而隱藏了其真實(shí)性,供體高鈉血癥對(duì)于肝移植術(shù)后的影響仍需要進(jìn)一步的大型隨機(jī)試驗(yàn)予以確定。
2.6 Chan 等[32]研究發(fā)現(xiàn),供體體重>100 kg 者可使移植受者更容易出現(xiàn)缺血性膽管病。Mathur等[33]研究結(jié)果與Chan 類似,供體體重>100 kg為移植接受者的不利因素。結(jié)合Chan 等進(jìn)行的研究,供體體重也應(yīng)是我們以后進(jìn)行肝移植前的一項(xiàng)考慮因素,但其具體機(jī)制仍需要進(jìn)一步研究。
2.7 Loggi 等[34]、Choi 等[35]以 及Yu 等[36]進(jìn)行的相關(guān)研究,其結(jié)果均顯示選用HBsAg 陽(yáng)性患者作為供體并未增加肝移植相應(yīng)術(shù)后危險(xiǎn)。Loggi等[34]在對(duì)6 例HBsAg 陽(yáng)性受者在術(shù)后采用了乙肝免疫球蛋白進(jìn)行抗病毒治療,但并未使血清中的HBsAg 得到完全清除。Loggi 等[34]猜測(cè)這可能與供肝中含有大量的HBsAg 有關(guān),并提議:即使是HBsAg 陰性受者,若有接受HBsAg 陽(yáng)性患者供肝的可能下,則可考慮輸注抗病毒疫苗予以保護(hù)。Yu 等[36]指出來(lái)源于HBsAg 陽(yáng)性供體的供肝與來(lái)源于HBsAg 陰性供體的供肝術(shù)后肝功能恢復(fù)速度一致,且核苷酸類藥物對(duì)接受了HBsAg 陽(yáng)性患者供肝的肝移植術(shù)后患者可起到很好的保護(hù)作用。同時(shí),Yu 等[36]并不建議對(duì)接受了HBsAg 陽(yáng)性患者供肝的患者采用HBIG 進(jìn)行預(yù)防性治療,而應(yīng)采用核苷酸類藥物。上述研究均顯示,HBsAg 陽(yáng)性患者作為供體的可行性,尤其是對(duì)于狀態(tài)較為危急且暫無(wú)合適肝源的患者,但相關(guān)的術(shù)后抗病毒治療方案及HBsAg 無(wú)法徹底轉(zhuǎn)陰的機(jī)制仍需要進(jìn)一步 研究。
在捐獻(xiàn)者尚未撤離生命支持系統(tǒng)前,盡可能保存所需待取器官功能的完備是我們移植手術(shù)成功的前提及關(guān)鍵。器官保護(hù)的相關(guān)內(nèi)容包括:維持循環(huán)穩(wěn)定、細(xì)膩的通氣策略、防止嚴(yán)重的代酸發(fā)生、維持電解質(zhì)平衡、預(yù)防及控制感染、提供合適的能量底物、維持體溫、減少熱缺血及冷缺血時(shí)間、糾正凝血功能異常等。在DCD 的準(zhǔn)備過(guò)程中,我們往往需要采取大量的醫(yī)療干預(yù)措施,其目的更多的是為了本可避免的資源浪費(fèi)及潛在受者的手術(shù)成功及移植后移植物的功能恢復(fù),因此,必須遵守知情同意及無(wú)害原則。
近年來(lái),體外膜肺氧合(extracorporeal membrane oxygenation,ECMO)技術(shù)在我國(guó)逐漸應(yīng)用于DCD 及DBCD 獲取前期的器官功能維護(hù)。ECMO的最基本設(shè)備為體外循環(huán)系統(tǒng),其可通過(guò)輸注氧和血液而發(fā)揮暫時(shí)的、穩(wěn)定的心肺替代功能,從而達(dá)到縮短熱缺血時(shí)間、減少器官受損、維持組織正常代謝、減少氧化應(yīng)激的目的。ECMO 技術(shù)的應(yīng)用可顯著改善DBCD 供肝的移植前供體的穩(wěn)態(tài)及移植后受者的功能恢復(fù)[37-38]。目前,EMCO 在我國(guó)主要應(yīng)用于Maastricht-Ⅲ類和Ⅳ類DCD 供者[39],但是基于我國(guó)目前整體醫(yī)療基礎(chǔ)及條件,ECMO 的應(yīng)用及推廣仍然較為有限,期待不久的將來(lái)可以實(shí)現(xiàn)。 供肝離體后的保存效果往往會(huì)直接影響到供肝的存活及后續(xù)應(yīng)用,因此怎樣更好的保存離體器官一直以來(lái)都是我們的工作重點(diǎn)。目前較為常用的灌注方式包括機(jī)械灌注(machine perfusion,MP)及靜態(tài)冷保存(static cold storage,SCS),SCS 的應(yīng)用相較于前者則更為廣泛。SCS 旨在通過(guò)低溫 (4℃)降低細(xì)胞的代謝率,降低待移植器官對(duì)ATP 的攝取需求。目前SCS 常用的器官保護(hù)液有UW 液以及HTK 液兩種,兩者對(duì)肝臟的保存效果短期內(nèi)相當(dāng)[40]。另外,Jay 等[41]研究發(fā)現(xiàn)冷缺血時(shí)間> 12 h 為移植后患者術(shù)后生存收益的危險(xiǎn)因素,根據(jù)其結(jié)論可以判定一般供肝在SCS 存放時(shí)間不宜超過(guò)12 h。MP 與SCS 原理不同,MP 為通過(guò)對(duì)待取器官血管實(shí)現(xiàn)連續(xù)灌注的方式達(dá)到輸送氧氣及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的目的。MP 中常溫機(jī)械灌注的維持溫度為37℃,其可較好地模擬生理環(huán)境。Bral 等[42]以及Nasralla 等[43]證明常溫機(jī)械灌注對(duì)于供肝的保護(hù)要優(yōu)于SCS,提示了常溫機(jī)械灌注相較于SCS 的優(yōu)勢(shì),期待更多的數(shù)據(jù)對(duì)其保護(hù)性進(jìn)行更為細(xì)致的論證。
Fukazawak 等[44]指出NO 缺乏可能與肝移植期間的缺血/再灌注損傷密切相關(guān),通過(guò)吸入NO、靜脈注射硝酸鹽或其他可用于向肝臟補(bǔ)充NO 的方法可減輕來(lái)源于缺血/再灌注的損傷。Wood 等[45]指出由缺血/再灌注或炎癥引起的急性氧化應(yīng)激會(huì)對(duì)組織造成嚴(yán)重?fù)p傷,而H2可選擇性地減少羥基自由基的產(chǎn)生,從而保護(hù)細(xì)胞使其免受活性氧的危害。Zhang 等[46]發(fā)現(xiàn)在肝移植前給予2%的H2吸入可通過(guò)激活NF-κB 信號(hào)通路,減輕缺血/再灌注給大鼠造成的損傷。上述試驗(yàn)結(jié)果表明NO、H2在內(nèi)的氣體吸入可能是一種新的可用于減輕缺血/再灌注損傷的方法,但仍需要進(jìn)一步的臨床試驗(yàn)數(shù)據(jù)予以確認(rèn)。
公民器官捐獻(xiàn)肝臟移植在我國(guó)尚處于初期階段,針對(duì)供體維護(hù)及選擇的指南及共識(shí)仍然需要繼續(xù)制定及完善。另外,建立有效的可用于評(píng)判供肝質(zhì)量的評(píng)分系統(tǒng)及可用于推測(cè)移植預(yù)后收益的準(zhǔn)確分析模型也是我們目前急需解決的問(wèn)題。我國(guó)器官捐獻(xiàn)體系與國(guó)外不同,對(duì)于國(guó)外的供肝取舍標(biāo)準(zhǔn)不能直接照搬,探索并建立我國(guó)供肝的取舍標(biāo)準(zhǔn)是非常重要的。公民器官捐獻(xiàn)肝臟移植之路在我國(guó)仍然任重而道遠(yuǎn),我們?nèi)孕枥^續(xù)努力。