孫江波，潘勝輝，陳維佳，徐 劍

（海南醫(yī)學(xué)院第二附屬醫(yī)院器官移植科，海南 ?？?570105）

1 劈離式肝移植特點(diǎn)及發(fā)展情況

1.1 劈離式肝移植（SLT）的發(fā)展歷程

Pichlmayr 等［1］于1989 年 開 創(chuàng) 了 劈 離 式 肝 移 植的先河，最開始的SLT 供給一個(gè)成人和一個(gè)兒童受者治療其終末期肝病，且供肝的劈離為獲取之后在體外進(jìn)行，發(fā)展初期，多數(shù)移植中心認(rèn)為SLT 術(shù)后會(huì)導(dǎo)致擴(kuò)大右半肝部分移植療效不佳而發(fā)展緩慢。Goss 等［2］開始采用在體劈離的方法使SLT 的術(shù)后并發(fā)癥（如膽道并發(fā)癥、血管并發(fā)癥等）明顯減少，同時(shí)縮短了患者的CIT（約1.5 h），并改善了橫斷面的膽漏和出血情況。2000 年，Gundlach 等［3］開始進(jìn)行左右半肝劈離，將SLT 的應(yīng)用范圍進(jìn)一步的擴(kuò)大，但這種情況下的供肝容易出現(xiàn)移植物供者重量比（graft recipient weight ratio，GRWR）無法滿足受者需求的問題。SLT 在劈離和移植等手術(shù)技術(shù)方面目前已經(jīng)非常成熟，而劈離獲得的兩個(gè)邊緣供肝的保存成為限制其發(fā)展的主要因素。

1.2 劈離式肝移植的現(xiàn)狀

目前，以左外葉為界限劈離的SLT 在遠(yuǎn)期生存率方面和全肝移植相同，但其他如早期生存率（1 年生存率）、再次肝移植發(fā)生率、膽道并發(fā)癥、血管并發(fā)癥及S4 段膽漏等方面的研究顯示SLT 與其他全肝移植可能存在差異［4］。而左右半肝類型的SLT中，由于其GRWR 更小且橫斷面損傷更加嚴(yán)重，其綜合預(yù)后更差，僅1/3 的研究顯示半肝移植后生存率與全肝移植無顯著差異［5］。盡管在體劈離改善了SLT 的結(jié)局，例如：（1）冷缺血時(shí)間縮短；（2）更好的識(shí)別膽管和血管，使得劈離的橫斷面更加精準(zhǔn)；（3）復(fù)溫時(shí)損傷減輕（由于減少了修肝及體外劈離的時(shí)間）；（4）能觀察到各段血供的情況，有利于血管的合理分配［6］；但目前整個(gè)過程仍然存較多問題，主要涉及劈離后肝臟的損傷和修復(fù)。

1.3 劈離式肝移植目前存在的問題

SLT 多數(shù)情況下需要較大的移植中心（可以做兒童肝移植的中心）和較小的移植中心（主要行成人肝移植的中心）合作進(jìn)行，大多數(shù)SLT 分配時(shí)需要進(jìn)行長(zhǎng)距離的運(yùn)輸，這增加了CIT 延長(zhǎng)相關(guān)的并發(fā)癥，使得本來較小的GRWR 實(shí)際生理可用的肝臟體積更小。Ishii 等［7］的研究認(rèn)為SLT 術(shù)后的ALT、AST 等水平較高，不適合進(jìn)行靜態(tài)低溫保存（static cold storage，SCS），否則會(huì)增加早期移植物功能障礙（early allograft dysfunction， EAD）和嚴(yán)重的缺血損傷的發(fā)生率，Angelico 等［8］研究發(fā)現(xiàn)SCS 會(huì)影響移植肝中的微血栓形成，這對(duì)劈離的橫截面中S4 段末梢血管影響尤其明顯，影響其肝臟功能，也可造成膽管周圍微血管損傷，進(jìn)一步導(dǎo)致膽管上皮細(xì)胞損傷和彌漫性膽管缺血狹窄的發(fā)生。此外橫斷面的損傷在SLT 中是不可避免的，但長(zhǎng)期的SCS 增加橫斷面的氧化應(yīng)激及免疫反應(yīng)，也更容易造成S4 段的缺血壞死或者膽漏的發(fā)生［9］。Lau 等［10］研究認(rèn)為上述因素在高危受者和兒童受者中影響更大。機(jī)械灌注能夠維持供肝微循環(huán)并進(jìn)行治療性干預(yù)的特點(diǎn)可能會(huì)使上述問題得到解決。

2 機(jī)械灌注與劈離式肝移植優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)

1968 年Starzl 開展的第一例肝移植便是進(jìn)行了機(jī)械灌注保存［11］，可以說機(jī)械灌注伴隨著肝移植產(chǎn)生而產(chǎn)生，但是由于當(dāng)時(shí)的技術(shù)條件并不完善，機(jī)械灌注并沒有發(fā)揮其理想中的優(yōu)勢(shì)。后期隨著UW液、HTK 液的出現(xiàn)，機(jī)械灌注的地位曾經(jīng)一度降低［12］，直到2009 年，美國(guó)哥倫比亞大學(xué)醫(yī)學(xué)中心的Guarrera 及其同事首次開展機(jī)械灌注保存人類肝臟的前瞻性臨床試驗(yàn)將機(jī)械灌注的應(yīng)用再次“喚醒”［13］，使得大家對(duì)機(jī)械灌注再次充滿期待。近些年隨著技術(shù)的發(fā)展和邊緣供體的逐漸增多，尤其是近10 年來各項(xiàng)機(jī)械灌注的臨床研究劇增［14-16］，機(jī)械灌注再次成了器官移植領(lǐng)域熱門的話題。目前在機(jī)械灌注在各種類型的邊緣性供肝如DCD、老年供肝、脂肪肝等肝移植的臨床研究開展較多，且大多取得良好的效果，而機(jī)械灌注在SLT 方面的應(yīng)用目前還有較大開發(fā)潛力和尚未解決的難題［17］。

3 機(jī)械灌注的分類

目前的研究將機(jī)器灌注維護(hù)肝臟的情況按照溫度分為3 類，從低溫（4 ℃～10 ℃）、亞低溫（20 ℃～25 ℃）到常溫（35 ℃～37 ℃）［18］。目前的劃分的溫度是較為寬泛的概念，并沒有嚴(yán)格的界限值。三種不同類型下的機(jī)械灌注存在很大區(qū)別，不僅僅是在溫度上的不同，其涉及的分子生物學(xué)機(jī)制、適宜使用的范圍以及灌注液的類型也有很大的差異。各種類型的機(jī)械灌注有其特有的優(yōu)勢(shì)，并沒有明確的證據(jù)認(rèn)為在何種情況下灌注效果最好，目前已經(jīng)有很多研究開始將不同類型的機(jī)械灌注進(jìn)行聯(lián)合應(yīng)用。

3.1 低溫機(jī)械灌注（hypothermic oxygenated machine perfusion ， HOMP）與劈離式肝移植

3.1.1 低溫機(jī)械灌注的特點(diǎn)及作用機(jī)制 低溫機(jī)械灌注的使用和開發(fā)最早，目前相關(guān)的研究也最為詳細(xì)，鑒于其安全性高、技術(shù)設(shè)備要求簡(jiǎn)單、技術(shù)成本低、方便攜帶的特點(diǎn)［19］，目前認(rèn)為低溫機(jī)械灌注最可能在SLT 臨床使用中大范圍的推廣，尤其適合用于劈離供肝的遠(yuǎn)距離的運(yùn)輸。SLT 的橫斷面通過損傷相關(guān)的分子模式（damage associated molecular patterns，DAMPs）釋放增加損傷的各類因子，在早期（4～6 h）缺血再灌注起關(guān)鍵作用，損傷性應(yīng)激可轉(zhuǎn)變?yōu)闈撛诘募?xì)胞致死性的先天性免疫應(yīng)答［20］。而Ishii 等［7］的 研 究 顯 示HOMP 能 夠 顯 著 減 少DAMPs（如TNF-α、干擾素-γ、白細(xì)胞介素-1β 和白細(xì)胞介素-10）水平。低溫機(jī)械灌注能夠和充氧設(shè)備結(jié)合，在合成充足的ATP 的過程中氧離子的傳遞僅僅造成輕微氧化應(yīng)激［21］，并能夠降低活性氧和DAMPs 水平［22］。HOMP 的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)是即使機(jī)械系統(tǒng)發(fā)生故障，也僅僅是轉(zhuǎn)為普通的SCS，并不會(huì)造成極其嚴(yán)重后果［23］，這是其他類型的機(jī)械灌注系統(tǒng)所無法比擬的。上述研究為低溫機(jī)械灌注在SLT中的應(yīng)用提供了理論基礎(chǔ)。

3.1.2 低溫機(jī)械灌注在劈離式肝移植臨床方面的應(yīng)用 目前低溫機(jī)械灌注在臨床方面的應(yīng)用結(jié)果顯示其能從多方面改善SLT 預(yù)后不良。van Rijn 等［24］的一項(xiàng)多中心隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)（78 例HOMP，78 例SCS）顯示HOMP 組中6%的受者和SCS 組中18%的患者發(fā)生非吻合性膽道狹窄，12% 的HOMP 和27% 的SCS 受者發(fā)生再灌注后綜合征，HOMP 組發(fā)生早期同種異體移植物功能障礙的發(fā)生率較SCS組少（26%∶40%）。與對(duì)照組相比，機(jī)器灌注后非吻合性膽道狹窄的累積治療次數(shù)減少了近1/4。這說明低溫機(jī)械灌注在維持膽道的微血管灌注、減少移植物功能障礙方面起到至關(guān)重要的作用。Spada等［25］采用雙低溫氧合機(jī)械灌注（dual hypothermic oxygenated machine perfusion，D-HOMP）對(duì)SLT 的兩部分肝臟進(jìn)行灌注保存，其中左外葉保存11 h，擴(kuò)大右半肝保存14 h，盡管缺血時(shí)間顯著延長(zhǎng)，但未發(fā)生再灌注后綜合征或PNF 移植肝原發(fā)性無功能，移植前監(jiān)測(cè)的最大乳酸鹽峰值<5 mmol/L，在置入受者體內(nèi)后兩受者的各項(xiàng)指標(biāo)均快速恢復(fù)。組織學(xué)上，兩部分移植物在SLT 后7 d 僅顯示輕度缺血再灌注損傷。低溫雙通道氧合機(jī)械灌注（dual hypothermic oxygenated machine perfusion， D-HOMP）是一種新興技術(shù)，相比較于單純的門靜脈HOMP 灌注D-HOMP 增加了動(dòng)脈灌注，通過恢復(fù)線粒體功能，減輕再灌注時(shí)氧自由基的產(chǎn)生，減少炎性反應(yīng)，減少了動(dòng)脈血栓形成和膽管缺血壞死的發(fā)生率，使缺血再灌注最小化。Thorne 等［26］的研究顯示將劈離后的兩個(gè)供肝采用D-HOPE 進(jìn)行灌注保存，左外葉和擴(kuò)大右半肝的總冷缺血時(shí)間分別為 205 min 和 468 min，移植術(shù)后左外葉的AST 和ALT 的峰值分別為172 IU/L 和107 IU/L，擴(kuò)大右半肝的AST 和ALT峰值分別為 839 IU/L 和 502 IU/L，這顯著小于同種類型的肝移植的肝臟損傷水平。這說明D-HOPE可以提高SLT 的肝臟利用率，減少橫斷面的損傷，促進(jìn)肝功能的恢復(fù)。

3.2 常溫機(jī)械灌注（normothermic perfusion，NMP）與劈離式肝移植

3.2.1 常溫機(jī)械灌注的特點(diǎn) NMP 的理論基礎(chǔ)是肝臟器官在體外保持生理溫度的同時(shí)維持其基本代謝功能。其灌注設(shè)備在向肝臟提供灌注液的方式上與低溫機(jī)械灌注有所不同，為移植物提供了代謝所需的氧氣，使得移植肝保存時(shí)間更長(zhǎng)。目前NMP 要求離體灌注溶液必須使用氧載體，所有已發(fā)表的臨床試驗(yàn)都主要以紅細(xì)胞為氧轉(zhuǎn)運(yùn)體。世界首項(xiàng)常溫灌注肝移植的相關(guān)研究最早由Ravikumar等［27］于2016 年在美國(guó)實(shí)施，20 例患者在 NMP 后接受了肝移植。中位 NMP 時(shí)間和范圍為 9.3 （3.5～18.5） h，中位冷缺血時(shí)間和范圍為 8.9 （4.2～11.4）h，NMP 組30 天 移 植 物 存 活 率 與SCS 組 相 似（NMP100%vsSCS97.5%，P=1.00），NMP 組AST 的 峰 值 417（84～4 681）U/L 較 對(duì) 照 組902（218～8 786）U/L 相比顯著降低（P=0.03）。這項(xiàng)研究證明了非運(yùn)輸過程中或到或運(yùn)達(dá)受者移植中心后進(jìn)行機(jī)械灌注下劈離的安全性和有效性。

3.2.2 常溫機(jī)械灌注在劈離式肝移植方面的特殊優(yōu)勢(shì) 常溫機(jī)械灌注近10 年來的發(fā)展迅速，常溫機(jī)械灌注過程中進(jìn)行的劈離、治療性干預(yù)、保存時(shí)間更長(zhǎng)（甚至達(dá)到幾天）可能會(huì)使得SLT 發(fā)生革命性變化。目前已經(jīng)有多中心隨機(jī)對(duì)照的臨床研究利用便攜式常溫機(jī)械灌注降低移植后發(fā)生EAD 和膽道并發(fā)癥的發(fā)生率，其中使用便攜式常溫機(jī)械灌注（NMP）的樣本量為153 例，而低溫冷保存（ICS）147例，而NMP 尤其是在EAD 方面改善最為明顯（18%vs31%），而在缺血再灌注方面的情況也有較好改善（例如：有更少的中度至重度肝小葉炎癥6%vs13%），最重要的是DCD 的捐獻(xiàn)比例也有了顯著的提升，其中NMP 組中的55 例DCD 中有28 人最后得到使用，而SCS 組中的51 例DCD 供肝中僅有13 例最后成功使用，這充分說明了常溫機(jī)械灌注對(duì)臨床的顯著作用［14］。國(guó)內(nèi)目前常溫機(jī)械灌注的研究也有較大進(jìn)展，其中Guo 等［28］的研究顯示常溫機(jī)械灌注的無缺血肝移植組中（樣本量為38∶130）EAD 的發(fā)生率顯著降低，同時(shí)發(fā)現(xiàn)受者的AST 水平顯著下降，而總膽紅素的水平在7 d 內(nèi)也顯著低于普通組。NMP 在保存時(shí)需要較高的氧氣供應(yīng)，而且需要專用的透析系統(tǒng)來清除廢物，因此該系統(tǒng)極其的昂貴和復(fù)雜，且當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)后果嚴(yán)重［15］。這是目前NMP 暫無法在SLT 中廣泛推廣的主要原因，但隨著技術(shù)的成熟，NMP 可能才是非運(yùn)輸狀態(tài)下最高效的SLT 器官保存辦法。

3.2.3 常溫機(jī)械灌注與低溫機(jī)械灌注的特點(diǎn)比較常溫機(jī)械灌注與低溫機(jī)械灌注的不同是，其可以保存的時(shí)間更長(zhǎng)，甚至可以超過24 h［29］。盡管目前NMP 在SLT 中的應(yīng)用未能像HOMP 一樣得到廣泛推廣，但其在橫斷面膽漏和滲出的處理、治療性干預(yù)（例如為RNA 基因沉默、細(xì)胞調(diào)節(jié)療法、人肝干細(xì)胞的胞外囊泡、血管擴(kuò)張劑和脫脂療法、阿片類激動(dòng)劑等多種方法提供了途徑）的優(yōu)勢(shì)是其他類型的保存方法無法比擬的［30］。但NMP 技術(shù)操作復(fù)雜，在整個(gè)過程中可能都需要進(jìn)行調(diào)整和監(jiān)測(cè)，在肝臟運(yùn)輸過程中可能并不適用，而如果在SLT 的兩個(gè)受者都在同一個(gè)中心則可以使用常溫灌注，或者在低溫運(yùn)輸后與常溫機(jī)械灌注聯(lián)合應(yīng)用能夠起到很好的效果。常溫機(jī)械灌注的另一個(gè)問題是從常溫到低溫的兩次反復(fù)的缺血再灌注，盡管這個(gè)過程時(shí)間很短，但對(duì)肝臟的影響卻至關(guān)重要，不過有研究認(rèn)為這個(gè)問題可能通過亞低溫狀況下的受控氧合復(fù)溫（controlled oxygenated rewarming， COR）灌注類型解決［31］。

3.3 亞低溫機(jī)械灌注（sub-nomorthermic machine perfusion， SNMP）與劈離式肝移植

目前關(guān)于亞低溫的相關(guān)研究相對(duì)較少，與HMP 相比， SNMP 比HMP 消耗更少的氧氣，能夠更快地恢復(fù)供肝的功能，降低內(nèi)皮細(xì)胞損傷的發(fā)生率，降低門靜脈阻力，增加膽汁產(chǎn)量［32］，對(duì)于左右半肝劈離（獲得的較小的GRWR 的半肝）是很好的選擇，擴(kuò)大了供體池。SNMP 相較于NMP 在維持肝臟代謝活動(dòng)方面有一定的優(yōu)勢(shì)，Yoshida 等［33］的研究發(fā)現(xiàn)亞低溫條件下的機(jī)械灌注的乳酸代謝更為活躍，且氨代謝要強(qiáng)于HOMP。當(dāng)NMP 和HOMP相互轉(zhuǎn)換時(shí)，血管到周圍肝組織完全灌注之間存在明顯的延遲，雖然時(shí)間很短，但延遲會(huì)將灌注不足的區(qū)域直接暴露在室溫下，對(duì)移植肝膽管細(xì)胞影響極大。近年來，SNMP 中的受控氧合復(fù)溫（COR）這一新概念的提出使得SNMP 的研究有了較大進(jìn)展［31］，同時(shí)也對(duì)各種類型機(jī)械灌注的聯(lián)合應(yīng)用提供了 新 方 案。Hoyer 等［34］研 究 顯 示COR 能 夠 降 低DCD 肝移植術(shù)后的血清轉(zhuǎn)氨酶的峰值，且術(shù)后1年、3 年、5 年生存率分別為84.5%、82.0%、75.8%。研究發(fā)現(xiàn)COR 能夠顯著降低肝酶產(chǎn)生、TNF-α 相關(guān)的基因表達(dá)活動(dòng)、自由基介導(dǎo)的脂質(zhì)過氧化和再灌注時(shí)門脈血管灌注阻力，彌補(bǔ)HOMP 和NMP 轉(zhuǎn)換過程中存在的問題。

4 機(jī)械灌注對(duì)劈離式肝移植應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)的影響

機(jī)械灌注在脂肪肝、DCD 供肝、老年供肝方面的顯著療效使SLT 的供體范圍進(jìn)一步擴(kuò)大。機(jī)械灌注在脂肪肝方面有很好的逆轉(zhuǎn)效果［35］，這些能夠使得SLT 的標(biāo)準(zhǔn)（脂肪肝程度小于10%）進(jìn)一步的放寬，這可能使得SLT 的總量提高20% 以上。Boteon 等［36］采用特殊的藥物組合灌注液使得有脂肪肝的供肝在6 h 的機(jī)械灌注過程中甘油三酯減少38%，組織中大泡型脂肪變性減輕了40%。此外，隨著老齡化的提高，目前多個(gè)國(guó)家如意大利、阿根廷等國(guó)家已經(jīng)將SLT 的年齡限制不斷放寬，機(jī)械灌注可以使得更多的老年供體得到使用，將SLT 的標(biāo)準(zhǔn)提高到55 歲以上［37］。有研究顯示機(jī)械灌注能夠避免DCD 肝臟缺血再灌注損傷在保存過程中進(jìn)一步加重，且肝細(xì)胞和膽管內(nèi)皮細(xì)胞損傷明顯減少。Dutkowski 等［38］的研究顯示采用低溫機(jī)械灌注保存DCD 供肝能夠使得移植后ALT 顯著降低，膽道并發(fā)癥減少，移植后的早期生存率（1 年生存率）減小，與腦死亡相比達(dá)到了同樣的效果，即使熱缺血時(shí)間（對(duì)缺血再灌注影響最大）延長(zhǎng)也術(shù)后的DCD 的5年移植物存活率也能夠獲得94%的療效，而未治療的DCD 移 植 物 為78%（P=0.024）。Dondossola等［39］的研究采用雙低溫氧合灌注（D-HOPE）用于DCD 研究后顯示效果更好的6 個(gè)月、1 年的生存率（均為100%），而對(duì)照組為80%和67%，研究還發(fā)現(xiàn)其灌注后的ATP 情況明顯升高，這說明機(jī)械灌注能夠極大的改善DCD 的結(jié)局?？傊瑱C(jī)械灌注能夠改善減輕供體的炎癥反應(yīng)、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激、線粒體損傷和細(xì)胞凋亡等變化，從而改善膽管內(nèi)皮細(xì)胞和肝細(xì)胞的能量代謝。

5 機(jī)械灌注對(duì)劈離式肝移植的治療性干預(yù)

在未來，機(jī)械灌注在維護(hù)供肝中可能起到更重要的作用，甚至可以起到治療的作用。目前已經(jīng)有相關(guān)研究開始應(yīng)用組織型纖溶酶原激活物（tissue—type plasminogen activator，t-PA）來治療劈離引起的肝動(dòng)脈血栓，以改善膽管周圍血供并減少膽管損傷［40］。此外，目前很多相關(guān)研究是采用劈離的辦法獲得同質(zhì)的兩個(gè)半肝，從而減少機(jī)械灌注研究中的異質(zhì)性［41］，反向的促進(jìn)了機(jī)械灌注的發(fā)展，這是其他類型的邊緣供肝所無法達(dá)到的。早期研究表明，小干擾RNA（short interfering RNA， siRNA）在轉(zhuǎn)錄后基因調(diào)控肝臟的缺血再灌注方面有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，但這種方法在體內(nèi)或靜態(tài)冷保存下有很大的限制，機(jī)械灌注的優(yōu)勢(shì)可以將si-RNA 溶解入灌注液中為基因調(diào)控提供更好的途徑，同時(shí)對(duì)全身其他部位組織和器官的影響很小，改善缺血再灌注的效果更好［42］。類似的例子還有很多，例如通過Treg 細(xì)胞療法減少移植物抗宿主?。?3］，利用人間充質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞改善微循環(huán)的缺氧抑制巨噬細(xì)胞產(chǎn)生細(xì)胞因子［44］，利用前列腺素E1 改善DCD 的缺血再灌注損傷［45］，應(yīng)用抗生素、米拉韋森對(duì)肝臟進(jìn)行機(jī)械灌注可以減少原發(fā)病復(fù)發(fā)和感染［30］，總之，機(jī)械灌注不僅僅是一種器官保存的辦法，而且能夠?yàn)镾LT 的不足提供干預(yù)性治療的“橋梁”。

6 總結(jié)

SLT 在保證成人肝移植的同時(shí)將額外獲得的供肝用于兒童肝移植，顯著的增加了供體的來源，而SLT 的早期預(yù)后不佳和劈離相關(guān)的術(shù)后并發(fā)癥阻礙了其發(fā)展。機(jī)械灌注對(duì)SLT 產(chǎn)生了革命性的影響，目前低溫機(jī)械灌注在SLT 中的應(yīng)用已經(jīng)開始進(jìn)入臨床，常溫機(jī)械灌注的特殊優(yōu)勢(shì)可能使SLT 發(fā)生翻天覆地的變化，亞低溫機(jī)械灌注使得各類機(jī)械灌注聯(lián)合使用成為可能，聯(lián)合機(jī)械灌注能使SLT 在脂肪肝、年齡、DCD 供肝方面的標(biāo)準(zhǔn)得到擴(kuò)展，在未來甚至可能通過機(jī)械灌注對(duì)SLT 進(jìn)行治療性干預(yù)，成為其他干預(yù)措施與SLT 的橋梁。

作者貢獻(xiàn)度說明：

孫江波：收集相關(guān)文獻(xiàn)并撰寫論文；徐劍：負(fù)責(zé)文章構(gòu)思和審核；潘勝輝，陳維佳：文章潤(rùn)色，格式校正。

所有作者聲明不存在利益沖突關(guān)系。