世界首次!人類肝臟體外保存 3 天併成功移植,患者術後一年未出現健康問題

實體器官移植,特別是肝移植,是現代醫學中最有影響力的創新之一,它可以恢復原本會過早死亡患者的正常生活質量,但缺乏可用器官仍然是限制移植成功的最重要因素。

對肝移植的需求與可用的少量肝移植之間存在越來越大的差距。然而,由於臨床實踐是在移植前將供體肝臟在冰上儲存不超過 12 小時,因為超過此時間後肝臟活力會成比例地下降。因此,可以與移植受者匹配的器官數量十分有限,部分捐獻者的可用於移植的肝臟也不得已被浪費。

當前,已引入異位灌注技術以延長安全保存和提高移植質量的持續時間。儘管取得了這些進展,但延長人體器官的總離體時間仍然是一個嚴重的限制。

2022 年 5 月 31 日,來自瑞士蘇黎世大學的 Mark W. Tibbitt 團隊在 Nature Biotechnology 上發表了題為 Transplantation of a human liver following 3 days of ex situ normothermic preservation 的研究性論文,報道了一個被所有醫學中心放棄的人類肝臟,通過使用異位常溫機器灌注保存 3 天,並用於肝臟移植。一年後,移植患者未出現健康問題,肝功能和生活都正常

這一首次臨床成功為臨床研究開闢了新的視野,並有望延長肝移植的時間窗口,以評估供體器官的活力,並將緊急和高要求的手術轉變為選擇性手術。

圖片來源:Nature Biotechnology

研究內容

肝臟供體來源

2021 年 5 月 19 日,研究者從一名患有侵襲性腹部硬纖維瘤病的 29 歲女性捐獻者那裡獲得了肝臟移植物,該病與慢性腹腔內膿腫和由於多重耐藥菌導致的反覆敗血症有關,因此需要長期綜合用藥和全胃腸外營養。此外,肝臟第 1 段有一個 4 cm 的性質不明的腫瘤。 研究者根據標準採購協議,使用 Institute Georges Lopez 1(IGL-1)溶液冷沖洗,以摘除肝臟。

由於捐贈者存在持續的膿毒症,並含有耐多藥微生物,以及需要肝臟病變的診斷檢查,這種潛在的肝移植來源被其他所有的醫學中心所拒絕。

圖片來源:Nature Biotechnology

異位常溫灌注

研究人員使用了一種稱為「異位常溫灌注」(ex situ normothermic perfusion)的技術,將人類肝臟在體外保存三天。通過這種機器,可以為器官在體外提供正常體溫下的血液替代品。將肝臟放置在無菌環境,保持在 37℃ 的溫度,模擬人體環境,為肝臟提供代替心臟的泵,以及一些激素和營養物質

具體來說,研究人員將肝移植物連接到 Wyss 灌注裝置,在 4 小時的短暫冷藏時間後,進行常溫(37°C)異位灌注,包括低流量冷(6~8°C)氧合灌注(HOPE)期 2 小時 40 分鐘,以便通過所有血管門靜脈(PV)、肝動脈(HA)和下腔靜脈(VCI)和膽總管(CBD)的插管,為移植做準備。在用基於血液但不含白細胞的灌注液啟動 Wyss 機器後,以 28~30% 的血細胞比容為目標,輔以新鮮製備的血小板和添加劑,開始灌注肝移植物。同時,在灌注中使用廣譜抗菌藥物,以減輕供體記憶體在的細菌和真菌對移植物的潛在感染。

圖片來源:Nature Biotechnology

肝臟移植

2021 年 5 月 22 日,肝臟被移植到患有幾種嚴重肝臟疾病的患者體內,包括晚期肝硬化和嚴重門靜脈高壓。再灌注後 60 分鐘進行的活檢顯示沒有再灌注損傷的跡象,也沒有壞死區域。重要的是,肝內膽管似乎保存完好。沒有觀察到再灌注綜合徵(血流動力學不穩定),其與受傷移植物的植入有關。

圖片來源:Nature Biotechnology

術後情況

移植後,研究者觀察到移植的肝臟功能正常,僅存在非常低程度的移植損傷。血清膽紅素水平正常,一種特定的肝凝血因子 factor V,在 36 小時內保持在 50% 以下,僅在術後第 4 天恢復正常。

在移植後的前六週內,只需要基本的免疫抑制劑方案。患者迅速恢復生活質量,沒有任何肝損傷的跡象,如膽管排斥或損傷,在手術後一年依然保持健康

圖片來源:Nature Biotechnology

總結

本研究首次使用「異位常溫灌注」技術,將移植肝臟供體在體外保存了 3 天,併成功進行了肝移植手術,且移植患者在一年後仍然保持健康。

由於肝移植仍然是目前最具挑戰性和資源密集型的外科手術之一,作為一項不定期的緊急手術,這項技術或許可以使此類手術成為一種選擇性手術,可能允許提前幾天安排手術,同時增加可用於移植的肝臟數量,從而挽救更多的生命。

首次使用「異位常溫灌注」技術長時間保存肝臟的成功,可以為許多肝臟疾病的治療開闢新的視野。這些結果表明,這種技術不僅可能增加可用的潛在供體器官的數量,而且還增強了移植前用藥物治療供體器官的前景。不過,該研究的作者表示,這依然需要對更多數量的患者進行更長時間的觀察,以作進一步的研究。

題圖來源:站酷海洛

參考文獻:

Clavien, PA., Dutkowski, P., Mueller, M. et al. Transplantation of a human liver following 3 days of ex situ normothermic preservation. Nat Biotechnol (2022). https://doi.org/10.1038/s41587-022-01354-7