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。