任鈞楷 張彤

1988年，德國醫(yī)師Pichlmayr首次報道了劈離式肝移植在臨床上的應(yīng)用。30多年來隨著劈離式肝移植的飛速開展，其技術(shù)日趨成熟。劈離式肝移植可一肝兩用，擴展了供肝數(shù)量。標準供者在獲取時循環(huán)穩(wěn)定，通常選用在體劈離，其術(shù)后受者生存率和移植肝存活率與全肝移植相似[1]。而對于循環(huán)不穩(wěn)定的供者，通常使用離體劈離。離體劈離時，冷缺血時間（cold ischemia time，CIT）延長、細胞內(nèi)能量來源[如三磷酸腺苷（adenosine triphosphate，ATP）]耗竭以及其他代謝紊亂，導(dǎo)致細胞損傷和功能障礙。這種損傷會因肝移植再灌注損傷而加重，臨床上表現(xiàn)為移植術(shù)后并發(fā)癥和移植失敗。近年來，隨著器官保存技術(shù)的不斷改進，國內(nèi)外研究團隊使用機械灌注來改善供肝質(zhì)量，顯著減少了肝移植的CIT和缺血-再灌注損傷（ischemia-reperfusion injury，IRI），并且能優(yōu)化供肝的質(zhì)量[2]。離體劈離式肝移植的CIT延長，可獲益于機械灌注[3]。本文結(jié)合了國際上肝移植供肝機械灌注的研究進展，闡述了低溫雙通道氧合機械灌注（dual hypothermic oxygenated machine perfusion，D-HOPE）在離體劈離式肝移植中的應(yīng)用和未來的發(fā)展方向。

1 離體與在體劈離式肝移植的特點

劈離式肝移植是將1個供肝，通過類似解剖性肝切的方式劈分成為2個供肝，滿足2例受者使用。由于劈離式肝移植的CIT更長，以及劈肝的手術(shù)操作導(dǎo)致劈離式肝移植更容易出現(xiàn)IRI以及原發(fā)性無功能（primary nonfunction，PNF）。在供者循環(huán)血流穩(wěn)定的情況下通常選用在體劈離技術(shù)，其優(yōu)點在于：（1）劈離手術(shù)過程不中斷供肝血運，縮短供肝的CIT；（2）對肝臟斷面斷裂的膽管及血管可以及時縫扎，減少斷面出血及膽漏的發(fā)生；（3）可觀察肝臟劈離后各肝段的血液供應(yīng)及回流，以便更合理地分配供肝血管；（4）術(shù)后血管、膽管并發(fā)癥及移植物功能不全的發(fā)生率較低[4]。而在體劈離的缺點在于手術(shù)時間相應(yīng)延長，會引起來自同一供者的其他器官質(zhì)量受損，甚至不能用于移植。當供者的循環(huán)血流不穩(wěn)定時，往往選用離體劈離。與在體劈離相比，離體劈離后臺手術(shù)時間更長，肝臟CIT更長且IRI會更重，導(dǎo)致術(shù)后膽管、血管并發(fā)癥及移植物功能不全的發(fā)生率增高。Reyes等[1]比較了在體和離體劈離肝移植術(shù)后受者和移植物的存活率，受者1年生存率分別為96%和74%，移植物1年存活率分別為81%和61%。然而，在體劈離手術(shù)要求更高，需要后勤的支持以及供者醫(yī)院團隊具備嫻熟的劈離技術(shù)，目前如何改善離體劈離供肝質(zhì)量成為了研究的熱點。

2 機械灌注的類型

近年來機械灌注是國際上在器官保存方面研究的熱點領(lǐng)域，其可使一些擴大標準供者（expended standard donor，ECD）肝臟，例如脂肪變性供肝、心臟死亡器官捐獻（donation after cardiac death，DCD）供肝用于肝移植[5]。這些器官發(fā)生原發(fā)性無功能、早期移植物功能障礙和肝內(nèi)膽道并發(fā)癥的風險增加，長期存活率下降[6]。對于一些脂肪變性供肝和DCD供肝的使用在不同的移植中心之間差異很大，是否棄用這類邊緣供肝往往取決于各中心的經(jīng)驗而非客觀參數(shù)[7-8]。機械灌注可監(jiān)測肝移植術(shù)前器官的功能，并可優(yōu)化供者器官的功能[9]，可分為供者器官的機械灌注和離體器官的機械灌注。供者器官的機械灌注主要是依靠體外膜肺氧合以及常溫局部灌注來維持供者循環(huán)穩(wěn)定，保護供者器官；離體器官的保存主要是利用離心泵、膜肺氧合器、循環(huán)流量和壓力控制以及溫度控制系統(tǒng)等組成設(shè)備對離體供肝進行灌注保存[10]。在機械灌注中，溫度設(shè)置是一個獨立的變量，因為它決定了ATP和合成糖原的細胞代謝活動水平以及對氧氣的需求程度[11]。在既往的研究中，溫度的分類不一致，Karangwa等[12]將機械灌注溫度的設(shè)定標準化，分為低溫（≤12 ℃）、中溫（13～24 ℃）、亞常溫（25～34 ℃）以及常溫（≥35 ℃）。目前，中溫機械灌注和亞常溫機械灌注僅用于動物實驗，尚未用于人類肝移植。

低溫機械灌注（hypothermic machine perfusion，HMP）是指將供者器官外接離心泵，在4～8 ℃的低溫和壓力控制[肝動脈20～30 mmHg（10 mmHg=1.33 kPa）以下，門靜脈3～7 mmHg以下]的條件下，利用灌注液對離體供肝進行灌注保存的技術(shù)[11,13]。低溫機械灌注可最大程度減少供者對氧氣的需求，并且在有氧合或者無氧合的條件下進行單血管（門靜脈或肝動脈）或雙血管（門靜脈和肝動脈）的灌注[13]。HMP用于供肝保存的臨床前動物研究顯示供肝的ATP產(chǎn)生增加，肝損傷標志物全面減少[14]。靜態(tài)冷保存（static cold storage，SCS）是目前臨床常用的供肝保存方法，但是SCS的供肝質(zhì)量往往受到保存過程中不可避免的細胞水腫及酸中毒的影響。

Guarrera等[15]首次報道了HMP在全肝移植中的應(yīng)用，20例接受HMP供肝的受者與接受SCS供肝的受者比較，在隨訪12個月期間，兩組均未發(fā)生PNF。HMP組早期移植物功能障礙的發(fā)生率為5%，SCS組為25%；HMP組未發(fā)生血管并發(fā)癥，SCS組1例發(fā)生血管并發(fā)癥；HMP組和SCS組分別有2例和4例發(fā)生膽管并發(fā)癥。與SCS組比較，HMP組肝臟損傷標志物水平明顯降低，平均住院時間更短[（15±5）d比（11±5）d，P=0.006]。表明HMP是安全的，可以改善移植物功能和降低供者肝臟損傷的生化指標水平。

Dutkowski等[16]隨后報道，在DCD肝移植中，灌注液的氧合顯著增加了低溫（10 ℃）灌注的優(yōu)勢。將腦死亡器官捐獻（donation after brain death，DBD）與DCD供者組進行對比，所有供者器官都接受了SCS，DCD組肝移植術(shù)前進行了1～2 h的低溫氧合機械灌注（hypothermic oxygenated machine perfusion，HOPE）治療。術(shù)后受者在移植物功能、肝酶和腎功能方面表現(xiàn)相似，重癥監(jiān)護室入住時間、總體住院時間以及術(shù)后3個月和6個月膽道并發(fā)癥發(fā)生率的差異亦無統(tǒng)計學(xué)意義。

HOPE是在HMP的基礎(chǔ)上使用氧合的灌注液，其主要優(yōu)點是在供肝保存時保持器官低溫（8～12 ℃）和供氧，使肝臟代謝降低的同時促進線粒體的復(fù)蘇，達到ATP動態(tài)保存的效果，在受者再灌注后，體內(nèi)產(chǎn)生的活性氧水平會降低，達到減輕IRI的目的[17]。與單獨使用SCS保存肝臟的對照組相比，HOPE組早期移植物功能得到改善，肝臟損傷的生化指標降低，膽道并發(fā)癥更少，住院時間更短。若是對肝動脈和門靜脈同時插管進行灌注，則稱為D-HOPE。膽道的血液供應(yīng)主要依賴于肝動脈，膽道缺血導(dǎo)致的膽道并發(fā)癥為DCD供肝肝移植術(shù)后常見并發(fā)癥，因此保護膽道是至關(guān)重要的。Dutkowski的研究小組雖然對灌注液進行了主動氧合，但灌注僅經(jīng)門靜脈，而不經(jīng)肝動脈，可能不足以保護膽道。D-HOPE結(jié)合了上述兩種技術(shù)的優(yōu)點，經(jīng)門靜脈和肝動脈進行主動氧合灌注，能更好地改善供肝質(zhì)量，降低術(shù)后膽道并發(fā)癥。van Rijn等[18]正在進行一項多中心隨機對照試驗研究，比較D-HOPE與SCS在預(yù)防DCD供者肝移植術(shù)后非吻合口膽道狹窄的效果，其結(jié)果令人期待。

3 D-HOPE在離體劈離式肝移植中的應(yīng)用

荷蘭格羅寧根大學(xué)醫(yī)學(xué)中心的van Rijn等[17,19]首先報道了D-HOPE在全肝移植中的應(yīng)用，他們比較了行D-HOPE（D-HOPE組，10例）和未行D-HOPE（對照組，20例）的DCD供肝用于肝移植的預(yù)后。D-HOPE組術(shù)后6個月和1年的移植物存活率均為100%，對照組分別為80%和67%。D-HOPE改善了肝移植術(shù)后肝臟和膽道功能，同時移植物ATP也增多，表明了肝細胞可更有效地利用氧氣。

2020年Spada等[3]報道了第1例D-HOPE用于離體劈離式肝移植（表1），離體劈離及修整獲得S2段供肝及右三葉供肝，S2段供肝受者在移植術(shù)后的最初幾日有肝功能恢復(fù)的跡象，在術(shù)后5 d出現(xiàn)了膿毒癥和急性血流動力學(xué)紊亂。右三葉供肝的CIT比S2段供肝的更長，但是右三葉供肝受者移植物功能恢復(fù)迅速，14個月后肝功能檢測未見異常。盡管CIT延長，但2例受者既沒有出現(xiàn)再灌注后綜合征，也沒有出現(xiàn)PNF。灌注液乳酸峰值＜5 mmol/L，且迅速降至正常。組織學(xué)上，兩部分移植物在肝移植術(shù)后7 d均出現(xiàn)輕度IRI?？紤]到離體劈離導(dǎo)致的CIT延長，認為D-HOPE有助于減輕IRI，使肝功能恢復(fù)良好。表明D-HOPE能有效改善供肝質(zhì)量，促進肝移植的成功。

2021年Thorne等[20]報道了另外1例D-HOPE在離體劈離式肝移植中的應(yīng)用（表1），進行劈離手術(shù)后得到左外葉供肝及右三葉供肝，右三葉供肝運往另外一個移植中心進行肝移植。術(shù)后接受左外葉供肝的受者經(jīng)歷了急性細胞性排斥反應(yīng)，接受右三葉供肝的受者移植術(shù)后出現(xiàn)嚴重急性胰腺炎并發(fā)空腸穿孔及急性細胞性排斥反應(yīng)。但是未觀察到與D-HOPE相關(guān)的不良事件。在6個月的隨訪中，左外葉和右三葉供肝的受者移植物功能均正常。隨訪期間未觀察到與D-HOPE相關(guān)的不良事件。在這項研究中，D-HOPE大大縮短了供肝的CIT，特別是右三葉供肝，即使加上運往第2個移植中心的二次運輸時間（294 min），總CIT仍然小于8 h，其結(jié)果進一步證實D-HOPE在離體劈離式肝移植中是可行的。

表1 D-HOPE在離體劈離式肝移植中應(yīng)用的文獻報道Table 1 Literature reports on the application of D-HOPE in ex vivo split liver transplantation

據(jù)筆者檢索文獻，雖然目前僅有2例D-HOPE用于離體劈離式肝移植的報道，但其優(yōu)點是顯而易見的：（1）在D-HOPE條件下進行劈離時供者肝臟處于低溫條件，此時肝臟代謝較低，產(chǎn)生的代謝物質(zhì)更少，可改善供肝質(zhì)量，減輕IRI；（2）在D-HOPE條件下劈離的肝臟處于持續(xù)的氧合狀態(tài)下，能更好保護肝細胞及膽管上皮細胞，減少術(shù)后并發(fā)癥的發(fā)生；（3）目前國內(nèi)僅有較大的移植中心有能力同時進行兩部分劈離供肝的移植手術(shù)，如果移植物被運到其他移植中心，或者暫時儲藏起來，無法避免額外的冷缺血損傷，而使用D-HOPE可顯著縮短CIT，因此這個主要的問題可能會被克服。

常溫機械灌注（normothermic machine perfusion，NMP）是一種新興的技術(shù)，它能使供肝保持在生理溫度（37 ℃），并在保存過程中提供足夠的氧氣來支持有氧代謝[21]。先前已有研究將NMP用于廢棄供肝的劈離[22-23]，但是目前尚未見NMP成功用于劈離式肝移植的報道。與NMP相比，D-HOPE用于劈離式肝移植更具優(yōu)勢：（1）NMP期間進行供肝劈離可能通過額外的復(fù)溫步驟增加熱缺血時間，增加了溫度變化帶來的傷害；（2）如果灌注機出現(xiàn)技術(shù)問題，D-HOPE對器官造成的風險更低，在這種情況下，移植物只需回到SCS狀態(tài)；（3）在 D-HOPE期間，由于溫度比NMP更低，肝臟的代謝需求更小，供肝處于移植的最佳狀態(tài)。

4 未來發(fā)展方向和局限

目前NMP已用于供肝評估，與SCS相比，NMP可以使器官棄用率降低50%，且不影響移植物質(zhì)量和功能[24]。Mergental等[25]根據(jù)灌注液中的乳酸水平、膽汁生成量、血管流量和整體外觀（如肉眼可見的纖維化、肝硬化、脂肪變性等）來判斷移植物的存活能力。D-HOPE灌注參數(shù)（天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶、丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶、乳酸脫氫酶、葡萄糖、乳酸和pH值）可預(yù)測術(shù)后移植物功能，同時肝臟大泡性脂肪變性能影響灌注液參數(shù)水平，是早期移植物功能障礙的唯一獨立預(yù)測因子[26]。未來機械灌注可用于評估供肝是否適合劈離。根據(jù)劈離式肝移植專家共識[27]，擬劈離的肝臟脂肪變性不超過10%為宜。目前最新的機械灌注技術(shù)或許可使脂肪變性的肝臟脫脂，進一步增加供肝的來源。根據(jù)Nagrath等[28]的一項臨床前研究，NMP作用3 h后，脂肪變性的大鼠肝細胞內(nèi)脂質(zhì)含量降低了50%。Boteon等[29]研究因脂肪變性而被丟棄的供肝得到了相同的結(jié)論。脂肪變性供肝接受HOPE后再灌注損傷減輕，表現(xiàn)為氧化應(yīng)激減少、核損傷減輕、枯否細胞和內(nèi)皮細胞活化減少[30]。機械灌注用于劈離式肝移植也存在缺點，一方面是采用機械灌注會產(chǎn)高昂的費用，增加病人的負擔；另一方面，在劈離過程中，移植物的管道會變細，增加機械灌注的插管難度。相信未來隨著技術(shù)的進步，這些問題能得到解決。

5 小 結(jié)

離體劈離式肝移植可以顯著地增加供肝的數(shù)量，進一步改善供肝缺乏的困境[31-32]。但是離體劈離式肝移植的供肝質(zhì)量以及并發(fā)癥發(fā)生風險也是目前臨床需要解決的問題。依靠D-HOPE等新興技術(shù)可以顯著縮短肝臟CIT，改善離體劈離式肝移植的供肝質(zhì)量，降低術(shù)后并發(fā)癥的發(fā)生風險，為供肝保存這一領(lǐng)域帶來創(chuàng)新性的進步，推動我國移植事業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。