黃 玥， 彭 虹， 羅新華

貴州省人民醫(yī)院感染科， 貴陽 550000

肝臟是體內(nèi)代謝功能最旺盛器官之一，對維持機(jī)體內(nèi)環(huán)境平衡至關(guān)重要。其主要功能包括分泌內(nèi)源性活性物質(zhì)、轉(zhuǎn)化或者清除有毒物質(zhì)。當(dāng)病毒、藥物、手術(shù)等因素導(dǎo)致肝功能受損時，體外人工肝支持系統(tǒng)（artificial liver support system，ALSS）可短暫代替肝臟清除體循環(huán)中部分有毒物質(zhì)，改善炎癥情況和血流動力學(xué)，為肝臟再生修復(fù)或肝移植提供機(jī)會。基于肝臟的基本生理功能，ALSS的設(shè)計分為兩類，一類是圍繞以清除血漿中各種毒素為目的非生物型人工肝（non-bioartificial liver，NBAL）；另一類是類似肝細(xì)胞分泌和轉(zhuǎn)換功能的生物型人工肝（bioartificial liver，BAL）。ALSS 目前可用于各種原因?qū)е碌母嗡ソ?、肝移植術(shù)前等待、移植后出現(xiàn)排異、移植肝臟無功能期、肝臟膽汁淤積導(dǎo)致的頑固性瘙癢、急性藥物/食物中毒等疾?。?］。由于單一模式的ALSS存在一定缺陷，不能兼顧清除毒性物質(zhì)的同時補(bǔ)充相關(guān)活性物質(zhì)（蛋白、凝血因子），所以臨床廣泛應(yīng)用的是組合型ALSS。本文就近年來國內(nèi)外組合型NBAL 的臨床應(yīng)用情況和組合型BAL的研究進(jìn)展進(jìn)行闡述。

1 組合型NBAL

NBAL 的建立由血液凈化而來，通過外置裝置利用超濾、吸附、滲透、彌散、濾過等原理來清除血液中各種有害物質(zhì)。近年來隨著膜技術(shù)不斷發(fā)展，NBAL 也根據(jù)患者的疾病特點(diǎn)、治療需求衍生出許多模式。目前國內(nèi)應(yīng)用成熟的NBAL 包括血漿置換（PE）/選擇性血漿置換（SPE）、血漿分子吸附（MAS）、血液/血漿灌流（HP/PP）、血液/血漿透析濾過（HDF/PDF）等模式，國外主要為基于白蛋白透析的分子吸附再循環(huán)系統(tǒng)（MARS）及分級血漿分離和吸附普羅米修斯（Prometheus）系統(tǒng)。筆者結(jié)合國內(nèi)《人工肝血液凈化技術(shù)臨床應(yīng)用專家共識（2022 年版）》［2］推薦的組合模式，介紹近年來組合型NBAL 的臨床應(yīng)用進(jìn)展，其優(yōu)缺點(diǎn)詳見表1。

表1 組合型NBAL模型的優(yōu)缺點(diǎn)［2］Table 1 Advantages and disadvantages of combined NBAL model

1.1 DPMAS+PE 肝衰竭患者研究［3-4］中發(fā)現(xiàn)相比于單獨(dú)PE治療組，DPMAS+PE治療明顯減少了血漿的消耗，改善肝酶、凝血功能，提高28天和90天生存率。在兒童急性肝衰竭人工肝支持治療中，DPMAS+PE相比于單純PE組不改變28天生存率，但是顯著降低血漿消耗量，可減少人工肝治療相關(guān)的不良事件發(fā)生［5-6］。DPMAS+PE還用于改善甲亢危象合并急性肝損傷患者的臨床癥狀［7］。

1.2 PE+HDF/PDF 研究［8-9］表明，PE+HDF 可增加毒素清除范圍，緩解肝性腦病、電解質(zhì)紊亂、腎功能異常等，適用于伴肝腎綜合征、肝性腦病等并發(fā)癥的患者。在川崎病合并噬血細(xì)胞性淋巴組織細(xì)胞增多癥和重癥免疫患者中應(yīng)用HDF+PE 可明顯改善癥狀與預(yù)后［10-11］。PDF 是PE 與持續(xù)緩慢血液透析濾過相結(jié)合模式，用于膿毒性多器官衰竭患者，可明顯降低28 天死亡率［12］。但在肝衰竭晚期合并多器官衰竭患者中持續(xù)的血漿透析濾過相比于PDF 更安全有效［13］。PDF 可降低巨噬細(xì)胞活化綜合征患者體內(nèi)的促炎因子水平［14］、改善勞力性熱射病的多器官功能障礙等［15］。

1.3 HDF+DPMAS、PE+PP+HDF、PDF+PP 這3 種模式是基于血液透析濾過的組合模式，體外循環(huán)血量大，治療時間長，清除毒素范圍廣，能有效改善患者系統(tǒng)性炎癥反應(yīng)綜合征/多器官功能障礙綜合征狀態(tài)。其中HDF+DPMAS可用于血源制品缺乏合并重癥感染、多器官功能障礙患者。3 種模式目前臨床相關(guān)研究較少，國內(nèi)有研究［16］顯示，PP+HDF 組相比單用其中一種，凝血功能改變明顯；但PP+HDF 組與單用其中一種治療的3、6 個月生存率比較未見明顯差異但均有提高。

1.4 MARS系統(tǒng) MARS系統(tǒng)是基于白蛋白透析建立的體外人工肝支持體系，主要由血液回路、白蛋白回路和常規(guī)透析液回路組成。國外常用于各種原因?qū)е碌母嗡ソ?，膽汁淤積導(dǎo)致的瘙癢，藥物、食物中毒等［1］。在肝衰竭的相關(guān)研究中，MARS系統(tǒng)能改善患者膽紅素、血氨、乳酸、血管活性物質(zhì)、氧化應(yīng)激介質(zhì)和促炎因子等［17］，改善肝性腦?。?8］、肝腎綜合征等并發(fā)癥［19］，提高7 天和14 天的生存率［20］，28天、180天生存率有提高趨勢但無明顯統(tǒng)計學(xué)差異［21］。2022 年美國急性肝衰竭多中心研究［22］發(fā)現(xiàn)MARS 治療的患者21 天無移植存活率明顯提高。另一項薈萃分析［23］也提示MARS 治療次數(shù)是慢加急性肝衰竭（ACLF）患者生存率的獨(dú)立預(yù)測因素。因此MARS對肝衰竭患者生存預(yù)后的影響存在一定的爭議。MARS對于膽汁淤積性頑固性瘙癢的患者可以長時間緩解瘙癢，緩解癥狀持續(xù)中位時間可達(dá)3個月［24］。

1.5 Prometheus 系統(tǒng) Prometheus 系統(tǒng)由分級血漿分離吸附聯(lián)合高通量血液透析系統(tǒng)組成，主要作用是清除蛋白結(jié)合性毒素和水溶性毒素，效果可能優(yōu)于MARS系統(tǒng)［25］。Prometheus 系統(tǒng)可以有效降低急性肝衰竭患者生化指標(biāo)水平，有利于患者成功過渡到肝移植［26］。Prometheus系統(tǒng)治療ACLF患者的生存獲益也存在爭議。歐洲的HELIOS試驗［27］中，ACLF患者應(yīng)用Prometheus系統(tǒng)治療后，28天、90 天生存率未見明顯變化，但是在肝腎綜合征Ⅰ型或MELD 評分＞30 分的亞組患者中有顯著的生存獲益。ACLF 合并肝腎綜合征的研究［28］發(fā)現(xiàn)，Prometheus 系統(tǒng)治療后可降低血漿中不對稱二甲基精氨酸（一氧化氮合酶抑制劑）水平。Prometheus 系統(tǒng)治療能夠減輕患者頑固性瘙癢癥狀，最長緩解癥狀時間可達(dá)4 周［29］。在食物、藥物中毒后應(yīng)用Prometheus 系統(tǒng)治療可減輕肝損傷，避免肝移植［30-31］。

1.6 臨床試驗注冊的新模式 目前國際臨床試驗注冊中心平臺注冊的新型組合型NBAL 治療為CABA 系統(tǒng)（BS330 血漿膽紅素吸附+CA280 細(xì)胞因子吸附柱）聯(lián)合PE，該研究主要用于治療終末期肝病患者，旨在降低終末期肝病患者體內(nèi)促炎因子，改善患者體內(nèi)免疫紊亂狀態(tài)，但目前尚無相關(guān)臨床結(jié)果（NCT05780190）。

2 組合型BAL

組合型BAL主要由生物反應(yīng)器、NBAL系統(tǒng)、輔助循環(huán)系統(tǒng)組成。通常血液先由NBAL 清除體內(nèi)有毒物質(zhì)，再由BAL 中肝細(xì)胞進(jìn)行物質(zhì)交換，更接近人體自身肝臟的功能。為達(dá)到BAL 理想的效果，生物反應(yīng)器中肝細(xì)胞源需要滿足易培養(yǎng)、存活時間長、無毒副作用、生理功能良好等特點(diǎn)。目前主要研究的BAL 細(xì)胞有異種動物源性肝細(xì)胞、原代人肝細(xì)胞、腫瘤源性肝細(xì)胞、干細(xì)胞與間充質(zhì)干細(xì)胞等。反應(yīng)器則需要滿足適合肝細(xì)胞生長的結(jié)構(gòu)與高組織相容性，主要見于中空纖維型、灌注型、平板型、微囊懸浮型等4 種結(jié)構(gòu)?；诜磻?yīng)器和肝細(xì)胞源的特殊要求，目前尚無廣泛應(yīng)用于臨床的BAL 模式?，F(xiàn)簡述國內(nèi)外組合型BAL的研究進(jìn)展。

2.1 國內(nèi)組合型BAL的研究進(jìn)展

2.1.1 早期國內(nèi)BAL 研究 早期我國相關(guān)學(xué)者應(yīng)用豬肝細(xì)胞的生物反應(yīng)器結(jié)合PE 構(gòu)建組合型BAL，用于治療慢性重型病毒性肝炎患者，發(fā)現(xiàn)該治療可以持續(xù)降低內(nèi)毒素、TNF-α、IL-6水平，改善乏力、腹脹等癥狀［32］。雖然豬肝細(xì)胞為主的BAL 基礎(chǔ)研究與臨床少量研究提示其在重癥肝病患者中安全、治療效果優(yōu)于單一的NBAL治療［33］，但是由于豬內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒可轉(zhuǎn)移至生物反應(yīng)器的濾過膜，治療過程中與人的細(xì)胞接觸具有潛在感染風(fēng)險，目前已被歐洲國家禁用。2014年我國研究者應(yīng)用中國人肝細(xì)胞（CL-1）的BAL聯(lián)合HP治療D-半乳糖胺誘導(dǎo)的急性肝衰竭實(shí)驗動物，結(jié)果顯示治療后的動物生存率明顯高于對照組，并且降低了體內(nèi)ALT、TBil、總膽汁酸水平［34］。但目前尚無CL-1 細(xì)胞為基礎(chǔ)的組合型BAL應(yīng)用于臨床的相關(guān)研究。

2.1.2 近期國內(nèi)BAL 研究 （1）hiHep-BAL：2023 年惠利健教授研究組通過肝臟轉(zhuǎn)錄因子將人臍帶成纖維細(xì)胞轉(zhuǎn)分化為可增殖的功能肝細(xì)胞（hiHep），構(gòu)建了一種新型BAL。hiHep-BAL 已被證實(shí)在動物肝切除模型中可顯著降低血氨水平，改善凝血功能，并且增加了肝切除術(shù)后再生速度，提高存活率。臨床擴(kuò)大肝切除的患者治療中未出現(xiàn)相關(guān)不良反應(yīng)，治療后肝酶、血氨、炎癥指標(biāo)等降低，治療后第7天平均肝殘余體積較未治療組增高［35-36］。目前hiHep-BAL已注冊用于評估肝切除術(shù)后肝衰竭和急性肝衰竭臨床試驗。（2）干細(xì)胞型BAL：高毅教授證實(shí)間充質(zhì)干細(xì)胞是一種多能干細(xì)胞，可以抑制過度炎癥導(dǎo)致的肝損傷，并通過細(xì)胞因子分泌作用、分泌外泌體等方式發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)、刺激組織再生等作用。干細(xì)胞型BAL 目前已進(jìn)展到臨床試驗階段，但尚未公布相關(guān)研究詳情。（3）氣液交互式生物人工肝（Ali-BAL）：該模型應(yīng)用的肝細(xì)胞是轉(zhuǎn)分化的HepLPC。藥物誘導(dǎo)的急性肝衰竭動物研究結(jié)果提示體外Ali-BAL 治療3 h 后，血氨濃度、生化和凝血指數(shù)明顯改善，預(yù)防了肝性腦病發(fā)生，是急性肝衰竭患者的潛在治療途徑［37］。（4）HepAssis2?系統(tǒng)：應(yīng)用人源肝細(xì)胞HL2 組成BAL，目前于中南醫(yī)院注冊臨床研究，其官網(wǎng)公布的數(shù)據(jù)顯示，相比NBAL組，BAL組的血漿用量顯著減少，生化指標(biāo)降低幅度兩組相當(dāng)，長期無肝移植存活率顯著升高。（5）其余相關(guān)BAL 系統(tǒng)：ZHJ-Ⅲ（永生化細(xì)胞HepGL）系統(tǒng)和RL-1 新型BAL 系統(tǒng)在進(jìn)行臨床研究，目前結(jié)果尚未公布。

2.2 國外目前常見的BAL系統(tǒng)

2.2.1 ELAD（Extracorporeal Liver Assist Device）系統(tǒng)肝腫瘤衍生的細(xì)胞系C3A 細(xì)胞裝載在中空纖維反應(yīng)器為基礎(chǔ)ELAD 系統(tǒng)，通過靜脈-靜脈血濾機(jī)分離出血漿，與中空纖維外表面的C3A 細(xì)胞進(jìn)行物質(zhì)交換，能夠有效地改善白蛋白合成，去除患者體內(nèi)的有毒物質(zhì)［38］。但該系統(tǒng)臨床Ⅲ期試驗結(jié)果提示治療效果不佳后終止。

2.2.2 SRBAL（Spheroid Reservoir Bioartificial Liver）系統(tǒng)在急性肝衰竭動物模型中，具有肝細(xì)胞球狀體生物反應(yīng)器的BAL 可有效清除血清氨，保留腎功能和延緩顱內(nèi)壓增加，提高生存率［39］。切除85%肝臟術(shù)后48 h，SRBAL的治療改善了肝切除術(shù)后急性肝衰竭患者的生存率，降低了血氨水平，并加速了肝再生［40］。在非人靈長類動物急性肝衰竭模型中應(yīng)用SRBAL 裝置連續(xù)治療6 h 后，與對照組相比，SRBAL 治療降低了血氨和TBil 水平，升高白蛋白水平，提高了急性肝衰竭動物模型的存活率，并且無豬內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒感染。在生存的病例中，SRBAL 治療組壞死和凋亡肝細(xì)胞的比例較低，細(xì)胞因子TNF-α、IL-8、IL-2β、IFN-γ減少［41］。

2.2.3 HepatAssist 系統(tǒng)和BLSS 系統(tǒng) 在肝移植后暴發(fā)性肝衰竭和原發(fā)性無功能的患者研究中發(fā)現(xiàn)，HepatAssist組與對照組的不良事件發(fā)生率無明顯差異，研究結(jié)束時，豬內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒感染均呈陰性。兩組總體生存率差異無明顯統(tǒng)計學(xué)意義，但HepatAssist 治療的暴發(fā)性肝衰竭組患者生存率較對照組有升高趨勢［33］。由于HepatAssist 臨床研究治療效果存在爭議，目前仍處于Ⅲ期臨床試驗階段。BLSS 系統(tǒng)相比于HepatAssist 系統(tǒng)缺少活性炭吸附結(jié)構(gòu)，目前臨床相關(guān)研究［42］僅提示其在標(biāo)準(zhǔn)治療過程后通過核酸、基因組等篩查均無明確豬內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒感染證據(jù)，后續(xù)試驗進(jìn)展尚未公布。

2.2.4 MELS（Modular Extracorporeal Liver Support）系統(tǒng)和AMC-BAL（Amsterdam Medical Center Bioartificial Liver） MELS 是根據(jù)每例患者的實(shí)際臨床需求量身定制適當(dāng)?shù)捏w外治療單元。單元包含一種用于體外肝臟支持治療的多室生物反應(yīng)器。MELS 還包含排毒模塊，能清除白蛋白結(jié)合的毒素，在肝、腎衰竭時，可以添加用于連續(xù)靜脈-靜脈血液濾過的透析模塊［43］。有研究［44］比較了MELS 和AMC-BAL 體外裝置中肝細(xì)胞培養(yǎng)7 天維持生理功能的效果，結(jié)果顯示7 天內(nèi)兩個生物肝反應(yīng)器中的肝細(xì)胞特異性功能平均下降9.7%。其中AMCBAL在第1天和第2天的利多卡因消除量較高，第7天的氨消除量較高；MELS 細(xì)胞模塊的乳酸脫氫酶釋放量在第7 天顯著降低。早期AMC-BAL 相關(guān)實(shí)驗［45］提示其可改善肝功能，但維持時間短。因此研究者通過高氧合、中等灌注和 3D 結(jié)構(gòu)等上調(diào)肝細(xì)胞中線粒體，使得AMCBAL 系統(tǒng)肝細(xì)胞系功能增加［46］。國內(nèi)外常見的BAL 相關(guān)特點(diǎn)總結(jié)見表2。

表2 國內(nèi)外常見的BAL來源與研究進(jìn)展Table 2 Sources and research progress of common BAL

3 小結(jié)與展望

由于“膜技術(shù)”的突破，NBAL 根據(jù)體內(nèi)毒素清除方向出現(xiàn)了許多模式?；赑E 的相關(guān)組合模式可補(bǔ)充其余模式造成的血漿凝血因子、白蛋白等丟失，而其余模式減少了血源制品的需求，增加了機(jī)體內(nèi)毒素清除范圍與程度，清除炎癥因子，為肝細(xì)胞再生修復(fù)提供微環(huán)境，阻斷疾病進(jìn)一步發(fā)展?；旌闲虰AL 的設(shè)計理念是結(jié)合NBAL解毒功能與BAL合成、轉(zhuǎn)化、代謝功能為肝衰竭患者提供體外支持，減輕受損肝臟負(fù)擔(dān)，為受損肝臟的再生修復(fù)提供環(huán)境和條件。但滿足治療條件的肝細(xì)胞源和生物反應(yīng)器兩大核心是BAL 發(fā)展的困境。近年來肝細(xì)胞來源不斷取得突破，國內(nèi)學(xué)者近年在轉(zhuǎn)分化細(xì)胞與間充質(zhì)肝細(xì)胞研究方向的進(jìn)展，為BAL 治療提供新方向。待穩(wěn)定高效的BAL 廣泛應(yīng)用于臨床治療時，結(jié)合NBAL 解毒功能的組合型BAL 系統(tǒng)很可能成為急、慢性肝衰竭患者最有效的體外支持治療手段，并且能有效緩解和改善重癥患者體內(nèi)免疫狀態(tài)、炎癥反應(yīng)等，成為內(nèi)科學(xué)重癥支持治療的必要手段。

利益沖突聲明：本文不存在任何利益沖突。

作者貢獻(xiàn)聲明：黃玥負(fù)責(zé)查找文獻(xiàn)，撰寫文稿；彭虹負(fù)責(zé)審閱文稿；羅新華負(fù)責(zé)審閱文稿及最后定稿。