急性肝功能衰竭肝支持系统的评价

tonychant

急性肝功能衰竭肝支持系统的评价

上海第二医科大学附属瑞金医院感染科 刘芸野 谢青

　　急性肝功能衰竭(ALF)死亡率高，病人往往缺少合适的供肝或等不及实施肝移植。而肝脏支持系统的应用能够维持患者生命，帮助其渡过难关，以争取时间寻找供肝进行肝移植，或是经药物治疗后肝功能得以自身恢复，从而起到桥梁作用。许多研究发现，生物人工肝（Bioartificial Liver,BA）技术具有以下令人鼓舞的优越性：1.改善患者的意识；2.比较安全；3.能有效去除与蛋白质结合的毒素。一些未经对照的研究证明它能改善存活率。 　　生物人工肝技术的心脏部位是生物反应器。它由许多条中空纤维毛细管构成，病人的血浆经此流过被保温、氧合和分离，在毛细管外有许多肝细胞，或是单独存在或是与胶原的微载体小粒结合在一起，这一支持系统可模拟肝脏的解毒、合成和分泌功能。肝细胞来源最好是用人的肝细胞。但是，人肝细胞难培养，其表型常不稳定，很快失去肝特征性基因表达。因此目前的技术主要使用其它种系的肝细胞，比如猪肝细胞，其优点是易于低温保存，避免因长时间细胞培养带来的昂贵成本价和受污染的风险。例如，在Demetrious BAL技术中,需用6～10×1010或30～50克猪肝细胞。在Sussman BAL技术，运用人肝胚细胞瘤亚克隆Hept12的肝细胞C3A 4×1010或200克肝细胞。病人的血浆流经有毛细管的生物反应器时血浆与肝细胞间的半透膜选择性允许大多数毒素以及运输蛋白如清蛋白(66KD)的流动，而免疫球蛋白（100～900KD）、补体（>200KD）或病毒、细胞难以通过。目前在以上二种主要技术基础上研究人员又作了进一步改进。比如，在Demetrious技术中也可加入碳以吸附毒素从而减轻对肝细胞的损害。Gerlach 等发展了标准体外肝支持系统（MELS）。它有3套毛细管，一套用于供氧，另两套用于运载流进及流出的血浆，毛细管外用了400～600克肝细胞，能持续地进行静脉血流透析滤过。Chamuleam等在反应器内使用了用螺旋卷曲的聚脂基质分隔的中空纤维，以及220x106肝细胞，以利于氧合作用。在意大利，一种以猪肝细胞为基础的BAL运用了放射流的生物反应器，已在三个暴发性肝衰的病人上试用。还有些设计如“平板及单层技术”，“灌注支架技术”，“压缩胶囊及悬挂技术”，生物-解毒系统，生物解毒/血浆滤过系统目前还在试验中。 　　最早应用猪肝细胞依赖的BAL技术是在1996年由Demetrious和他同事们一起研制成功的，并将此技术用于12例急性肝衰竭患者，持续治疗21～96小时，其中11例患者4级肝性脑病有好转，颅内压及大脑灌注压明显改善（从18.2mmHg降至8.5mmHg），血氨从155.6umol/L降至121.6umol/L，胆红素从21.6mg/dL降至18.2mg/dL，成功过渡至接受肝移植，但其凝血酶原时间没有改善。 　　欧美的一些研究机构也进行了许多多中心随机对照试验。其中用BAL治疗了10例ALF患者，血清胆红素水平下降（从486.6umol/L降至374umol/L），血氨改变不明显。颅内压及意识水平有明显改善，尤其在因扑热息痛所致肝损伤的病人中尤为明显。但蛋白质合成功能无改善，相反，血清蛋白从27.8g/L降至多22.7g/L。有5例患者血小板明显减少（194.7×109/L降至140×109/L），纤维蛋白原减少（10.96g/L降至0.47g/L），因而产生出血的并发症。有个别病人发生短暂的血液动力学不稳定。尽管如此，最后所有病人都过渡到肝移植，有8例肝移植患者存活达18个月，BAL组存活>30天者为71%，对照组62%。去除肝移植接受时间等影响因素，显示了用BAL治疗后死亡率降低47%（p=0.03）。 　　另一个依赖肝胚瘤细胞的体外肝支持系统（ELAD）是由Sussman和他同事们研制的，共24例急性肝衰竭患者，没有引起凝血异常或血流动力学不稳定。ELAD组经6小时治疗后血氨降至正常，血红素水平下降。ELAD组很少有脑病加重者（25%），对照组（58%），ELAD组其半乳糖清除力改善，生长激素水平升高。但ELAD组未显示出明显的存活优势。 　　在此基础上对此系统作了改进，运用血浆而不是全血灌注生物反应器中空纤维，肝细胞加至600～800g，并引入氧合系统。I期随机对照试验结果显示，此技术可以延长患者生存时间从而能过渡到接受肝移植。治疗组（n=12）中有92%最后接受了肝移植，对照组（n=7）为43%（P<0.05）。治疗组中有83%生存时间超过30天，而对照组为43%（p＝0.12）。目前美国正在进行II期随机对照试验。 　　近十年来，分子吸附再循环系统的技术（MARS）得到了广泛关注。毛细管外是持续流动的含20%白蛋白的透析液（是血浆的5～7倍）。白蛋白对患者血液中与蛋白结合的毒素具有高亲和力，吸附了大量毒素的透析液流经活性碳及阴离子交换树脂，去除毒素后透析液可以再循环使用。实验证明这一方法能有效去除非结合胆红素、游离脂肪酸、芳香族氨基酸及具高蛋白结合率的药物等。而一些具有生理活性的大分子蛋白质如白蛋白、a1糖蛋白、a1抗胰蛋白酶、a巨球蛋白、转铁蛋白、TBG和TSH等则不受影响。 　　Novelliet 等用MARS治疗了39例ALF患者，结果显示血胆红素由24.4降至15.7mg/dL,血氨由263.8降至175.5umol/L。大多数病人经MARS治疗后，血液动力学和神经症状改善，尤其是中毒性肝衰其治疗结果令人鼓舞，另外还发现肝性脑病及脑水肿改善，但平均动脉压和肌酸没有明显变化。有个别报道运用MARS治疗肝窦状核变性所致的ALF（n=4），血铜明显下降。MARS治疗的唯一并发症是血小板减少。 　　任何体外血液净化系统均有产生并发症的可能，常见有：血小板减少、凝血功能异常、血液动力学紊乱、代谢异常、心律失常、感染，与低温有关的血液循环异常以及插管问题等。 　　 还有些特殊情况，比如： 　　 1.反复使用外来异种抗原（猪）的BAL治疗会引起人的免疫反应。 　　 2.动物源性传染病，如猪内源性逆转录病毒（PERV）体外试验可感染人细胞。目前还不能完全排除存在其它未知的有害病毒。实验证明低透性透膜（50～100KD）可防止病毒颗粒的通过。 　　3.在ELAD系统中，人肝胚瘤细胞上脱落下来的肿瘤细胞可随血流发生种植，这就需要在下游加一个细胞滤过器加以拦截。在BAL中，由于缺乏人肝细胞，研究人员采用干细胞来诱导分化产生成熟的肝细胞，用基因工程技术，可删除肿瘤的永生性基因，从而去除了致瘤的危险性。 　　总之，就目前观察到的肝支持系统在治疗ALF病人中优点多体现在其为能成功过渡到接受肝移植起到一个桥梁作用，而促使肝细胞自身恢复并不是主要的功能。

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