综述:来自边缘供体的肝脏移植中的机器灌注:当前实践与未来发展方向

时间:2026年1月25日
来源:Journal of Clinical and Experimental Hepatology

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机器灌注技术通过动态保存和评估边缘供肝,有效降低缺血再灌注损伤并提高肝移植成功率,为解决供肝短缺问题提供新策略。

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周慧英|王成|赵嘉欣|吴睿|郑慧琳|张磊|周杰|胡振华
浙江大学医学院第四附属医院外科肝胆胰外科,中国浙江省义乌市上城大道N1号,322000

摘要

随着慢性肝病发病率的上升以及器官供需持续失衡,扩大标准供体(ECD)逐渐得到认可。符合超长标准的高风险供体肝脏被越来越多地用于弥补器官供需之间的差距。对于这些高风险肝脏,通过机械灌注进行动态保存可以改善移植后并发症,提高移植物质量,并在移植前进行存活能力检测。离体机械灌注克服了传统静态冷保存的局限性,通过减少缺血-再灌注损伤、持续评估器官质量以及优化边缘移植物的使用,从而扩大了供体肝脏的来源。本文综述了当前机械灌注设备的临床应用和分类,并探讨了评估边缘肝脏存活能力、治疗干预措施以及恢复后器官功能调节的潜在未来策略。

引言

原位肝移植仍是终末期肝病的唯一根治方法。肝移植的一年和五年生存率分别达到了88%和77%1。合适的供体肝脏短缺仍然是肝移植的主要障碍2。2023年,美国共有24,492名成人肝移植候选者,其中新增13,954名,比上一年增加了8.5%。截至年底,有14,747人从等待名单中移除:64.5%是因为接受死亡供体肝脏移植,3.9%是因为活体供体肝脏移植,6.4%是因为死亡,6.6%是因为病情改善,7.5%是因为其他原因3。这突显了由于器官供需持续失衡,等待名单上的患者仍面临死亡风险,严重限制了肝移植的效果4。器官供应与需求之间的巨大差距促使人们逐渐接受边缘供体肝脏,如来自老年供体的肝脏、脂肪肝脏或循环死亡(DCD)后的肝脏5, 6。然而,这些肝脏在储存和运输过程中更容易受到缺血-再灌注损伤(IRI),从而增加了术后胆道并发症、早期移植物功能障碍(EAD)和原发性无功能(PNF)的风险7, 8, 9。缺血损伤的初始诱因是缺氧(图1)。缺血-再灌注损伤的机制非常复杂,涉及氧化应激、炎症、钙超载和细胞死亡等多种生物过程。中性粒细胞-血小板聚集体通过诱导窦状血管阻塞和引发炎症级联反应,成为组织损伤的核心机制。这些因素相互作用,形成了一个多层次的病理生理循环,加剧了组织损伤。目前,静态冷保存是保存供体肝脏的标准方法10。这种方法对于边缘供体肝脏来说效果不佳,因此需要改进保存和修复技术。机械灌注在提高边缘肝脏质量、延长保存时间和评估器官存活能力方面显示出潜力。机械灌注主要分为三类(图2):常温机械灌注(NMP)、低温机械灌注(HMP)和常温区域灌注(NRP)。NMP在接近生理温度下灌注肝脏;HMP可以使用预充氧或主动充氧的灌注液,包括仅通过门静脉进行的低温充氧灌注(HOPE)和通过门静脉和肝动脉同时进行的双重HOPE(D-HOPE);而NRP则是在体内进行的。
过去十年中,由于全球老龄化和社会肥胖率的上升,供体肝脏的放弃率不断增加11。机械灌注使得高风险供体器官得以使用,从而增加了可移植器官的数量,特别是那些更容易受到缺血和再灌注损伤的边缘供体肝脏12。在肝移植中,使用老年供体有助于增加可用肝脏的数量并降低等待名单患者的死亡率13。多项研究表明,机械灌注显著减少了缺血-再灌注损伤并提高了移植成功率。然而,边缘供体肝脏的利用率仍然较低,在八个西方国家中,DCD肝脏移植的比例在1.7%到49.7%之间,平均为28.5%14。这些统计数据凸显了边缘供体肝脏所面临的持续挑战,以及迫切需要可靠的实时存活能力检测和器官修复策略来提高其使用率。
本文重点介绍了从扩大标准供体(ECD)的角度对机械灌注的主要分类,总结了其优势和当前局限性,并讨论了机械灌注如何扩展ECD来源以应对供体器官短缺的问题,以及未来如何更好地将这些技术应用于临床实践。

部分摘录

常温机械灌注

常温机械灌注(NMP)使用含氧红细胞、营养物质和悬浮在胶体溶液中的药物来灌注肝脏移植物,以在正常体温下模拟生理条件。该技术于2013年4月首次在英国临床应用15。NMP设备通常包括一个或两个泵(用于门静脉和肝动脉血流)、储液器、热交换器和氧合器16。(图3)

组合技术

与静态冷保存(SCS)相比,低温和常温机械灌注分别以不同的方式显著改善了肝移植结果和器官利用率。人们越来越有兴趣结合这两种策略,以发挥它们的互补优势:低温机械灌注(HMP)可以减轻缺血-再灌注损伤(IRI),而常温机械灌注(NMP)可以评估器官存活能力。一项针对54个肝脏的前瞻性观察性队列研究显示……

肝脏评估和灌注评价

供体肝脏必须经过一系列评估步骤(图6),以确定其是否适合后续移植。决定是否丢弃供体肝脏或进行机械灌注需要全面的风险-收益评估,重点识别那些单独使用静态冷保存移植风险过高的边缘供体肝脏,但经过机械灌注后有可能成功修复和移植的肝脏。

讨论

机械灌注(MP)在提高肝脏保存效果、器官利用率、功能评估和移植结果方面具有巨大潜力67。在全球范围内,使用循环死亡(DCD)供体进行肝移植的情况正在增加。机械灌注对于边缘供体肝脏具有显著潜力。通过机械灌注进行靶向治疗为移植器官提供了独特的修改模型,因为它可以直接输送治疗剂。

结论

机械灌注的好处不仅限于保存移植器官,还包括其在全球肝脏评估和治疗中心中的日益重要的作用。然而,仍需要高质量的研究来更好地明确每种灌注方式的适应症、建立最佳监测参数、比较其有效性并评估长期结果。机械灌注有望成为器官修复的平台。

利益冲突声明

作者声明没有利益冲突。

缩写

符号描述
DCD循环死亡后的捐赠
ECD扩大标准供体(ECD)
NMP常温机械灌注
MP机械灌注
RNAiRNA干扰
siRNA小干扰RNA
EAD早期移植物功能障碍(EAD)
PNF原发性无功能
SCS静态冷保存
AST天冬氨酸氨基转移酶
ALT丙氨酸氨基转移酶
D-HOPE双重低温充氧灌注
HOPE低温充氧机械灌注
NAS非吻合口胆道

资助

本研究得到了国家重点研究2022YFA1104600)的支持。

利益声明

☒ 作者声明他们没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文所述的工作。

致谢

感谢Figdraw网站和Biorender提供的绘图工具。

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