心臟死亡器官捐獻(xiàn)供肝功能維護(hù)的研究進(jìn)展

范鵬飛，張瑋曄（天津市第一中心醫(yī)院器官移植中心，天津，300192）

肝臟移植是目前公認(rèn)的終末期肝病唯一有效的治療手段[1]。近年來，隨著需要接受肝移植患者例數(shù)的增加，供肝數(shù)量已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足需求。供體器官短缺問題日趨嚴(yán)重，為了增加供體器官來源，各國移植界逐漸放寬了供體器官的使用標(biāo)準(zhǔn)，擴(kuò)大標(biāo)準(zhǔn)的供者（ECDs）器官移植不斷增多。目前，我國ECDs主要是指心臟死亡器官捐獻(xiàn)（DCD）者。DCD供肝的冷、熱缺血時間會增加，使得器官移植后移植物發(fā)生器官原發(fā)性無功能（PNF）和移植物功能恢復(fù)延遲（DGF）的發(fā)生率顯著增加，因此，對供肝功能的維護(hù)尤為重要。本文就目前國內(nèi)外心臟死亡供體供肝功能維護(hù)的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 DCD的分類

1.1 國際分類：1995年荷蘭馬斯特里赫特標(biāo)準(zhǔn)[2]將DCD分為4類：Maastricht-Ⅰ（M-Ⅰ）：入院前已宣布死亡，熱缺血時間不確切，但死亡時間不超過45分鐘；Maastricht-Ⅱ（M-Ⅱ）：于醫(yī)院外發(fā)生心臟停搏，入院后經(jīng)心肺復(fù)蘇10分鐘無效，宣告死亡，熱缺血時間已知；Maastricht-Ⅲ（M-Ⅲ）：患有不可治愈疾病的患者，或?yàn)槭艿讲豢删戎涡該p傷，通常為毀滅性腦損傷患者，但尚未完全達(dá)到或完全滿足腦死亡的醫(yī)學(xué)標(biāo)準(zhǔn)，同時患者自身有捐獻(xiàn)器官的意愿，經(jīng)家屬同意，有計劃地撤除生命支持和治療，主要手段為終止呼吸機(jī)人工通氣給氧及靜脈藥物對血壓的維持，等待死亡的發(fā)生，熱缺血時間已知且有限；Maastricht-Ⅳ（M-Ⅳ）：已達(dá)到腦死亡判定標(biāo)準(zhǔn)，腦死亡判定成立后到器官捐獻(xiàn)手術(shù)之前所發(fā)生的非計劃性、非預(yù)見性心臟停搏，即在腦死亡的基礎(chǔ)上發(fā)生心搏驟?；蛟谀X干死亡后發(fā)生意外心臟停搏，某些情況下，這些患者正在等待器官獲取。2003年召開的第2次國際無心跳器官捐獻(xiàn)研討會上將DCD修訂為5類[3]，增加了Maastricht-Ⅴ（M-Ⅴ）：住院患者的心臟停搏，主要為重癥監(jiān)護(hù)病房（ICU）搶救過程中發(fā)生的非計劃性、非預(yù)見性心臟停搏。其中第M-Ⅰ、M-Ⅱ、M-Ⅴ類是非控制型心臟死亡捐獻(xiàn)（uDCD），又稱為無準(zhǔn)備型DCD。而第Ⅲ、Ⅳ類被認(rèn)為是可控制型心臟死亡捐獻(xiàn)（cDCD），又稱為有準(zhǔn)備型DCD。

1.2 中國器官捐獻(xiàn)分類：原衛(wèi)生部根據(jù)前期探索經(jīng)驗(yàn)并參照國際分類，將我國現(xiàn)階段公民逝世后器官捐獻(xiàn)分為3類[4]：中國一類（C-Ⅰ）：即國際標(biāo)準(zhǔn)化腦死亡器官捐獻(xiàn)；中國二類（C-Ⅱ）：國際標(biāo)準(zhǔn)化心死亡器官捐獻(xiàn)，即包括Maastricht 標(biāo)準(zhǔn)類中的M-Ⅰ～M-Ⅳ類；中國三類（C-Ⅲ）：中國過渡時期腦-心雙死亡標(biāo)準(zhǔn)器官捐獻(xiàn)（DBCD），即：雖已完全符合DBD標(biāo)準(zhǔn)，但鑒于腦死亡的法律支持缺位，嚴(yán)格按DCD程序?qū)嵤?。目前我國一般不接受C-Ⅰ類，難以開展C-Ⅱ類器官捐獻(xiàn)，所以，將C-Ⅰ類案例按C-Ⅱ類實(shí)施，創(chuàng)造性地產(chǎn)生了符合中國國情、具有中國特色的C-Ⅲ類器官捐獻(xiàn)。C-Ⅲ與M-Ⅳ類有所類似但又有不同（M-Ⅳ類為腦死亡后非計劃性、非預(yù)見性的心臟停搏）。目前C-Ⅲ最符合中國國情，將腦死亡和心臟死亡能很好的有機(jī)結(jié)合，既兼顧了兩者的優(yōu)勢，同時弱化和規(guī)避了傳統(tǒng)文化認(rèn)同中的沖突，并使捐贈程序在臨床工作中更具有可操作性。

2 供肝獲取前功能的維護(hù)

2.1 藥物預(yù)處理：Kotsch等[5]報道了供體同意器官捐獻(xiàn)后至供肝獲取前給予一定劑量的甲潑尼龍，可明顯降低肝移植術(shù)后受者血清中轉(zhuǎn)氨酶、透明質(zhì)酸水平及急性排斥反應(yīng)的發(fā)生率機(jī)制可能與甲潑尼龍抑制腦死亡相關(guān)的炎癥反應(yīng)有關(guān)。Mao等[6]的研究表明，供體大鼠皮下注射烏司他丁可以明顯減輕單純低溫保存期間的供肝損傷，其機(jī)制可能與烏司他丁促進(jìn)糖酵解以及維持ATP酶的活性相關(guān)P-選擇素糖蛋白配體-1介導(dǎo)白細(xì)胞起始黏附于活化的血小板和血管內(nèi)皮[6]。通過P-選擇素糖蛋白配體-1中和抗體預(yù)處理大鼠供肝可以明顯抑制移植術(shù)后肝細(xì)胞的凋亡、淋巴細(xì)胞的黏附以及炎性細(xì)胞因子的釋放[7]。

2.2 體外膜肺氧合（ECMO）的應(yīng)用：ECMO器官保護(hù)的原理是在器官冷灌注、器官切取之前，在熱缺血早期提供自體血再循環(huán)，通過自體血流提供氧氣和營養(yǎng)使已經(jīng)受到熱缺血損傷的器官得以恢復(fù)，使已經(jīng)消耗的能量得以重新儲存，以達(dá)到常溫下移植物復(fù)蘇的目的，減少熱缺血對DCD器官的損傷，從而保證捐獻(xiàn)器官的質(zhì)量，這一時期的恢復(fù)亦可減少冷缺血對器官的進(jìn)一步損傷[8]。Gonzalez等[9]的研究表明，在常溫條件下通過ECMO對經(jīng)歷熱缺血損傷的豬肝臟進(jìn)行修復(fù)，常溫條件下ECMO可以使無心跳死亡豬的肝臟部分細(xì)胞恢復(fù)活性。1997年，Johnson等[10]首次報道 了 1例 取自ECMO支持29天的供者供肝，移植后3周受者康復(fù)出院。Jiménez-Galanes等[11]報道了20例常溫條件下ECMO支持uDCD，與40例DBD對照發(fā)現(xiàn)，ECMO組移植肝和受者1年存活率分別為80%和85.5%，對照組移植肝和受者1年存活率則均為87.5%，二者之間差異無統(tǒng)計學(xué)意義?；魲鞯萚12]報道了常溫條件下ECMO支持的17例DBCD肝臟獲取，均成功進(jìn)行肝移植，除1例術(shù)后1個月因膿毒癥死亡外，其余16例均康復(fù)出院，定期隨訪未見并發(fā)癥發(fā)生，最長隨訪時間為29個月。

3 供肝保存時的功能維護(hù)

3.1 單純低溫保存

3.1.1 器官保存液：為改善微循環(huán)灌注效果，提高移植物存活率，現(xiàn)有研究不斷對灌注液進(jìn)行改良完善。UW液是目前肝移植應(yīng)用最為普遍的灌注液，一度被譽(yù)為器官保存液的“金標(biāo)準(zhǔn)”。隨著ECDs及心臟死亡供者器官應(yīng)用的逐年增多，對器官保存提出了更高的要求，新型器官保存液不斷地涌現(xiàn)出來。如以聚乙二醇（PEG）代替羥乙基淀粉作為膠體物質(zhì)的IGL-1液、Polysol液、SCOT液等，這些器官保存液具有不低于UW的保存效果且具有一定的“免疫掩飾”作用，從而有可能降低器官移植術(shù)后的排斥反應(yīng)，同時還具有價格低廉等優(yōu)勢，但其臨床應(yīng)用效果仍需進(jìn)一步觀察驗(yàn)證[13]。

3.1.2 藥物干預(yù)：藥物干預(yù)是指在單純低溫保存過程中可向器官保存液中加入一種或多種藥物以改善供肝功能。目前，研究較多的保存液添加劑主要包括：生長因子、曲美他嗪、凝血酶抑制劑、中藥成分、小干擾RNA以及氣體分子等。通過刺激細(xì)胞生長活性、保護(hù)線粒體結(jié)構(gòu)、改善線粒體功能以及減少細(xì)胞凋亡改善細(xì)胞氧和及酸堿平衡等方面減輕缺血再灌注損傷從而維護(hù)器官功能[14-17].

3.2 機(jī)械灌注：一直以來靜態(tài)冷保存作為器官保存的金標(biāo)準(zhǔn)被世界各國的移植中心廣泛應(yīng)用。但隨著邊緣肝臟尤其是DCD供肝應(yīng)用的逐漸增多，靜態(tài)冷保存技術(shù)不能逆轉(zhuǎn)這些器官延長的缺血損傷，而機(jī)械灌注保存技術(shù)則作為另外一種選擇逐漸引起移植界的重視。

機(jī)械灌注的本質(zhì)是持續(xù)提供代謝底物、足夠的氧氣并且從移植物的細(xì)胞中移除代謝廢物。理論上，可以恢復(fù)任何預(yù)損傷并防止體外保存過程中的進(jìn)一步損傷，從而延長體外保存時間[18]。作為一種器官保存技術(shù)，機(jī)械灌注不僅能夠擴(kuò)大供肝的來源而且優(yōu)于傳統(tǒng)的靜態(tài)冷保存技術(shù)。根據(jù)溫度的不同，目前研究的機(jī)械灌注主要包括低溫機(jī)械灌注、亞常溫機(jī)械灌注和常溫機(jī)械灌注。

3.2.1 低溫機(jī)械灌注：低溫氧合機(jī)械灌注是在低溫下適度的氧氣供應(yīng)和合理的緩慢灌注速度能夠維持電子傳遞鏈從而產(chǎn)生能量。在低溫機(jī)械灌注期間，三磷酸腺苷（ATP）的產(chǎn)生能夠恢復(fù)細(xì)胞的內(nèi)環(huán)境并防止線粒體塌陷。目前，低溫機(jī)械灌注在腎臟的保存，尤其是來自擴(kuò)大標(biāo)準(zhǔn)的腎臟，低溫機(jī)械灌注優(yōu)于冷保存已得到了眾多臨床及研究的證實(shí)[19-21]。然而對于肝臟，目前應(yīng)用的結(jié)果卻并不讓人滿意。只有1項(xiàng)研究顯示，與冷保存相比，低溫機(jī)械灌注在移植肝臟功能和住院天數(shù)方面具有一定的優(yōu)勢[22]。而其他多篇文章顯示，低溫機(jī)械灌注并沒有比冷保存具有更多的優(yōu)勢，其原因可能是盡管低溫機(jī)械灌注能減輕肝臟保存損傷及移植物原發(fā)無功的發(fā)生率，但這種優(yōu)勢被增加的肝竇巨噬細(xì)胞及內(nèi)皮細(xì)胞損傷抵消了[23-24]。

3.2.2 亞常溫機(jī)械灌注：亞常溫機(jī)械灌注是指在室溫下進(jìn)行的機(jī)械灌注。Tolboom等[25]對20℃、30℃或37℃機(jī)械灌注大鼠肝臟進(jìn)行的研究結(jié)果顯示，術(shù)后的轉(zhuǎn)氨酶水平較低，總膽紅素水平升高，可能亞常溫灌注對修復(fù)缺血大鼠肝臟具有一定的有效性但卻在預(yù)防缺血或低溫所致膽道損傷上的療效不盡人意。在本組研究中，小鼠術(shù)后膽汁的產(chǎn)生及肝功能的恢復(fù)與溫度的增加呈正相關(guān)，并且在37℃保存的肝臟中效果最好。其他幾項(xiàng)研究結(jié)果顯示，同樣的結(jié)果，即隨著灌注溫度的增加肝臟再灌注之后肝細(xì)胞壞死、細(xì)胞凋亡、能量負(fù)荷、門脈阻力和巨噬細(xì)胞活化方面均較低溫灌注有明顯改善。但也研究同樣顯示，在21℃灌注移植物時會發(fā)生進(jìn)一步的氧氣負(fù)荷，說明在較高溫度時，使用能提供充分氧氣運(yùn)輸能力方案的重要性[26-27]。

3.2.3 常溫機(jī)械灌注：常溫機(jī)械灌注是在獲取器官后通過含氧豐富的媒介灌注模擬器官的生理狀態(tài)，力求創(chuàng)造一個能夠保持器官活性、代謝甚至逆轉(zhuǎn)器官損傷的環(huán)境，使器官在整個保存過程中維持細(xì)胞的新陳代謝。目前對常溫機(jī)械灌注的研究主要集中在實(shí)驗(yàn)室研究階段，Schon 等[28]、Brockmann 等[29]、Xu等[30]的研究表明，與冷保存相比，常溫機(jī)械灌注時肝臟具有更高的存活率及更強(qiáng)的損傷修復(fù)能力。

4 總 結(jié)

由于供體器官的日益短缺，DCD供體在世界范圍內(nèi)重獲關(guān)注。盡管DCD供體尤其是不可控性供體相比以往常規(guī)獲取的器官具有延長了的冷、熱缺血時間，以及伴隨而來的更高的移植物原發(fā)無功能、膽道并發(fā)癥及死亡風(fēng)險，但隨著術(shù)前評估及術(shù)中、術(shù)后器官功能的維護(hù)及損傷的修復(fù)等研究不斷地取得更新的進(jìn)展，DCD供體捐獻(xiàn)器官最終將成為器官移植的重要組成部分。