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采用红细胞代用品的供肝常温机械灌注

 资讯

2018-11-07

常温机械灌注(NMP)近年引起了器官移植界的广泛关注,被誉为30年来供肝保存的最大突破。它指的是在体外模拟体内的生理环境,在37℃下对供肝进行原位灌注。2016年,英国牛津大学研究者进行了首次NMP后肝移植的一期临床试验,成功证明NMP的安全性和可行性。

NMP需要充足的氧载体,以对整个器官输送氧气和调节生理渗透压。目前通常采用的是人血制品(包括红细胞)和新鲜冷冻血浆(FFP)作为灌注液(也有时采用红细胞和琥珀酰明胶/Steen溶液),加上一些营养素和抗生素。由于人类血液制品保存时间短,而且需要匹配血型,使用人类血液制品是比较昂贵的,而且运输也很复杂。血液制品还有稀缺性,以及传播血液传染病的风险。寻找能代替稀缺、昂贵和后勤复杂的人类血液制品的新型灌注液,是使NMP能得到更广泛应用的关键性一步。

为此,荷兰格罗宁根大学医学中心1近期进行了一项研究,设计一种不含人血制品的灌注液(聚合牛血红蛋白氧载体HBOC-2012;或Hemopure),并检测其作为新型机械灌注液的效果。

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 图1:荷兰格罗宁根大学医学中心

该研究团队模拟人体生理环境,对24个供肝进行了6小时的常温机械灌注试验。其中12个肝脏采用基于红细胞和新鲜冷冻血浆的溶液进行灌注(RBC+FFP组),6个采用HBOC-201和新鲜冷冻血浆(HBOC-201+FFP组),另外6个采用HBOC-201和琥珀酰明胶(HBOC-201+Gelofusine组)。然后对三组的结果进行了比较。

结果比较:

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图2:常温机械灌注期间的供肝照片

左图为RBC+ FFP组的肝脏;右图为HBOC-201+Gelofusine组的肝脏;

插管的是肝上动脉(大箭头)、门静脉(箭头)和胆管(细箭头);

注意:HBOC-201灌注液的颜色较深

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图3:血液动力学比较

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图4:胆汁成分比较

 图5:乳酸和葡萄糖比较

图6:ALT(丙氨酸氨基转移酶)浓度比较

结论:

在这项研究中,研究人员得到了如下结果:

1. 通过用聚合牛血红蛋白HBOC-201和代替红细胞,用琥珀酰明胶(一种广泛使用的胶体溶液)代替FFPs,无需人血制品即可有效地进行常温机械灌注。

2. 使用HBOC-201的灌注至少能和红细胞具有相同的有效性。 

3. 此项研究的一些终点表明,基于HBOC-201的灌注液甚至可能更优越,比如肝脏ATP含量恢复更佳、胆汁生成、葡萄糖和乳酸代谢的改善以及较低的损伤标志物(ALT)。

总之,通过用HBOC-201和琥珀酰明胶分别代替红细胞和FFP,避免使用稀缺的、可能传播血源性感染的人类血液制品,常温机械灌注的成本、风险和后勤复杂性都可以降低。与RBC+FFP灌注相比,HBOC-201灌注的肝组织的三磷酸腺苷含量、累积胆汁生成量、门静脉及动脉血流量明显更高。三个组胆汁分泌的碳酸氢盐、胆红素、胆汁盐和磷脂都差不多。HBOC-201组灌注液中的ALT的浓度较低。这些数据表明:基于HBOC的灌注溶液可能更具有优势,将HBOC-201和琥珀酰明胶联合用于常温机械灌注完全是可行的,并将为机械灌注技术的优化带来广阔的前景。

1注:格罗宁根大学医学中心(UMCG)附属于格罗宁根大学。它是世界上最大的医院之一,提供跨地区三级保健。该医疗中心的员工近17000人,数量1400张病床。它是世界上最大的移植手术中心之一。所有可能的器官移植手术都能在UMCG进行,成功案例包括多器官联合移植在一次手术中完成。

2注:HBOC-201(或Hemopure)氧载体溶液也称红细胞代用品,它是一种戊二醛聚合牛血红蛋白,比人红细胞小得多,粘度更低,释放氧气的能力更高。这些特点使它更能深入地灌注器官组织。由于在提取和纯化过程中去除了潜在的污染物,包括血浆蛋白、内毒素、细菌、病毒和导致疯牛病和克雅氏病的朊病毒,该产品是一种无菌、无热原的溶液。HBOC-201常温下有效期为3年,在体内的半衰期约为20小时。该产品由原美国Biopure公司研发,是血红蛋白氧载体类产品(HBOC)研发的代表性品种,也是同类产品中全球唯一曾获得临床上市许可的。润方生物科技有限公司(Redpharm)目前已引进并优先发展该项技术,有望于未来几年开始作为灌注液用于国内供体器官的机械灌注。

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文章出处:

Normothermic Machine Perfusion of Donor Livers Without the Need for Human Blood Products

Alix P. M. Matton, Laura C. Burlage, Rianne van Rijn, Yvonne de Vries, Shanice A. Karangwa, Maarten W. Nijsten, Annette S. H. Gouw, Janneke Wiersema-Buist, Jelle Adelmeijer, Andrie C. Westerkamp, Ton Lisman, and Robert J. Porte