边际移植物,如脂肪肝,从较旧的捐赠者移植物,或心源性死亡(DCD)后取出肝脏耐受常规,冷静态存储仅很差。我们开发了一种新的subnormothermic 体外肝脏灌注保存边际移植肝移植前,评估和修复模型。
肝移植的成功导致了戏剧性的器官短缺。在大多数地区移植的病人轮候肝脏移植的20〜30%死于不接受器官移植或摘牌是疾病进展。一种策略,以增加捐助池边缘移植,如脂肪肝,从旧的捐赠者移植,或心脏死亡(DCD)后,捐赠的利用率。冷静态存储当前的保鲜技术是通过产生显著器官损伤肝脏边缘的耐受性很差只。此外,冷静态器官存储不允许接枝评估或移植前修复。
冷静态保存这些缺陷引发兴趣的温暖灌注器官保存,以减少冷缺血损伤,保存过程中评估肝移植,并探索机会移植前修复边际肝脏。最佳PRES肯定和流量条件下,灌注温度,灌注液的组成和需要的氧载体一直存有争议的过去。
尽管有希望的结果在几个动物研究中,复杂性和成本,防止了更广泛的临床应用至今。近年来,随着技术的提高和体外灌注过程中更好地了解肝脏生理的暖肝血流灌注的结果有所改善,并持续了良好的效果得以实现。
本文将提供有关肝检索,存储技术,并在猪隔离肝脏灌注的信息。我们将示出)的要求,以确保足够的氧供应给器官,b)约灌注机和灌注溶液,和c)生化分离的器官的各方面技术方面的考虑。
肝移植是治疗终末期肝病或晚期肝癌的唯一的治疗选择。在过去的25年里,等待名单的候选人人数也逐渐增加,超过了可用移植的数量。心脏跳动捐助者的数量有所减少,在过去的十年。同时,边缘移植物,如心脏死亡(DCD)后捐款,以及老和脂肪肝的数量都增加1,2。
边际移植往往是拒绝,因为原发性移植物无或延迟功能的机会较高肝移植。在DCD移植,缺血性型胆管狭窄(ITBS)的发展是需要特别关注的。与传统的静态低温保存技术,ITBS发生在大约10-40%的DCD移植。在大多数患者中,ITBS导致重新移植或患者死亡。尤其是长时间的温暖和冷缺血时间风险因素ITBS 3-7。供体年龄,遗传倾向(如CCR5增量32),和保存液的选择也已经讨论过的其它危险因素7-10。在胆管周围血管局部微血栓形成已被认为是肝移植术后使用DCD移植物11的潜在机制ITBS。
前的临床引入肝移植的, 体外肝灌注已被用于研究肝代谢和生理学12,13。肝移植术后发现它的方式进入临床设置在20世纪60年代,无数的人们试图用体外肝脏灌注通过模仿生理营养和氧条件下的保存方法。它的实用程序,用于保存边际移植进行了研究,在过去的十年中,但它并没有达到标准的临床护理。最近,我们在D中描述的减少胆管损伤CD肝移植受体外灌流保存14。关于灌流液不同的方法进行。从蜂窝解决方案,如从供体动物全血或浓缩红细胞与血浆结合,脱细胞方法,如威斯康星州的解决方案,IGL解决方案,或斯蒂恩解决方案14-19机器大学的选择范围。
温度范围为4-37℃,20。在低温,subnormothermic和常温的命名是非常可变的和不一致的。所有不同的技术,解决方案,和温度设置旨在1)稳定的灌注条件下,2)足够的氧合作用,和3)重建器官功能。增强的保存容量以及器官评估和治疗的过程中常温和subnormothermic灌注的能力面临更高的技术复杂性,并相比于低温灌注20,21的成本。
我们已经开发了subnormothermic 体外肝脏灌注系统在过去的4年。该系统可用于1)“充电”的肝脏能量含量,2)评估移植物的质量,并以3)修复边缘肝移植前。以下协议中包含的所有信息为稳定的肝脏灌注。
在模仿的DCD肝移植动物模型,我们证明了subnormothermic肝脏灌注细胞灌流液产生稳定的灌注参数,最小的肝细胞损伤,激活肝脏代谢。我们subnormothermic灌注成立已经证明来恢复肝细胞内稳态和新陈代谢。糖原贮积恢复和代谢物被丢弃。
体外肝灌注的保护技术提供了在第一次机会器官保存和移植前期间,评估移植物功能和损伤的标记物。旁边的接枝灌注同质的宏观评价,流动数值提供接枝的可行性的良好指标和缺血性损伤,它已受到更早29的程度。耗氧量和胆汁分泌的代谢功能的指标。肝酶样AST的水平可以用来作为SESS肝细胞损伤30度和力度。这彻底的移植评估,可让移植和非移植边缘器官之间的可靠的歧视。
我们选择了33℃的subnormothermic温度中的灌注系统,因为温度足以允许代谢以及ATP和糖原的合成。同时,它提供了一种降低需氧量相比,常温灌注设置,这提供了对缺血性损伤的额外的安全性。在一般情况下,灌注温度高于30℃,已显示,以减少冷缺血性损伤和提供足够的代谢活性31。
相反其它基团,我们不使用全血作为灌注液,但量正常渗透压的白蛋白溶液(斯蒂恩)用水洗,过滤红细胞。通过排除血浆成分以及血小板和白细胞,灌注溶液是去签署,以尽量减少离体灌注过程中的促炎信号。
除了接枝评估,稳定的灌注条件下在几个小时内允许接枝处理。许多分子显示的实验条件下,32来减轻再灌注损伤。然而,几乎没有治疗方案做出了进入临床实践中,还没有。其中一个原因似乎是缺少机会在冷库应用这些治疗方法。在一个体外灌流系统中的代谢活跃的肝脏是最适合应用任何一种治疗。在这点上,不仅治疗以改善再灌注条件等衰减枯否细胞的活性或活性氧的清除都是可以想象的,但也像基因疗法治疗,以调节接枝, 例如 ,针对丙型肝炎复发。其他潜在的战略可能包括体外灌注过程中减少对脂肪肝周期33。
总之, 体外肝脏灌注是一种新的战略,以减少冷缺血性损伤,并评估之前,肝移植边缘供肝。在体外灌注设置提供了独特的机会来修复和移植的条件在移植前。
The authors have nothing to disclose.
这项研究由罗氏器官移植研究基金会(ROTRF)和安斯泰来的研究经费支持。马库斯Selzner是由一个ASTS职业发展奖的支持。马蒂亚斯·克纳克由安斯泰来研究奖学金支持。我们感谢乌韦Mummenhoff和伯明翰家族的慷慨支持。
circuit | Maquet (Hirrlingen, GER) | custom made | main reservoir (3L, 3/8" outflow) |
– | portal reservoir (1.5L, 1/4", outflow) | ||
– | centrifugal pump | ||
– | oxygenator | ||
– | leukocyte filter | ||
tubing (1/4" x 1/16") | Raumedic (Helmbrechts, GER) | MED7506 | |
tubing (3/8" x 3/32") | Raumedic (Helmbrechts, GER) | MED7536 | |
tubing connectors | Raumedic (Helmbrechts, GER) | various sizes | |
dialysis filter, Optiflux F160NR | Fresenius Medical Care (Waltham, MA) | F160NR | |
STEEN solution | XVIVO (Göteborg, SWE) | 19004 | 2L |
dialysis acid concentrate A | Baxter (Mississauga, ON) | D12188M | 45ml |
amino acid, Travasol 10% | Baxter (Mississauga, ON) | JB6760 | 100ml |
Sodium Pyruvate | Sigma-Aldrich (St. Louis, MO) | P2256 | 1.1g |
Heparin | Sandoz Canada Inc (Toronto, ON) | 10750 | 40000 iU |
Calcium Gluconate | Pharmaceutical Partners of Canada (Richmond Hill, ON) | C31110 | 10mg |
fast acting Insulin | various vendors | 1000 iU | |
Cefazoline | various vendors | 1g | |
Metronidazole | Baxter (Mississauga, ON) | JB3401 | 500mg |