一種新型非生物人工肝系統(tǒng)的構(gòu)建及其療效評估.pdf

1、背景：
　　肝衰竭是由多種因素引起肝細胞嚴重損害，導致其合成、解毒和生物轉(zhuǎn)化等功能發(fā)生嚴重障礙，出現(xiàn)以黃疸、凝血功能障礙、肝性腦病和腹水等為主要表現(xiàn)的一種臨床綜合征。肝功能衰竭患者往往病情危重，進展迅速，預后極差.盡管隨著醫(yī)療技術(shù)的進步，近年來在肝衰竭的診治上取得了較大的進展，但其病死率仍然居高不下。根據(jù)病理組織學特征和病情的發(fā)展速度，肝衰竭通常分為急性肝衰竭、亞急性肝衰竭、慢加急性肝衰竭、慢性肝衰竭四類。歐美國家，主要以藥物誘發(fā)

2、的急性肝衰竭為主，其中乙酰氨基酚（acetaminophen）誘導的急性肝衰竭占50％左右，而在亞太地區(qū)則以病毒性肝炎（主要為乙型病毒）誘發(fā)的慢加急性肝衰竭最為常見。肝移植是肝衰竭患者最有效的治療手段，但往往由于供體不足，即便在美國，每年也僅有不足三分之一的病人能夠獲得肝移植的機會，而更多患者在等待供體期間死去。人工肝支持系統(tǒng)是一種有效的肝臟功能替代手段。它借助體外循環(huán)裝置，采用物理、化學、生物的血液凈化手段，可以暫時、部分替代肝臟功能

3、，改善機體內(nèi)環(huán)境，促進肝細胞再生，或者成為肝移植的“橋梁”，使患者能夠贏得更多的時間等待合適的供肝，降低圍手術(shù)期風險，減少并發(fā)癥。
　　目前，根據(jù)人工肝系統(tǒng)中是否包含活性細胞成分，人工肝支持系統(tǒng)可分為非生物人工肝及生物型人工肝兩大類。生物型人工肝是以人工培養(yǎng)具有活性的肝細胞為基礎(chǔ)，與生物反應(yīng)器相結(jié)合，構(gòu)建的體外生物反應(yīng)裝置。目前在研究的生物人工肝系統(tǒng)主要有HepatAssist，ELAD，MELS，BLSS，AMC-BAL等。生物

4、人工肝支持系統(tǒng)是人工肝支持系統(tǒng)的主要研究方向，但現(xiàn)在技術(shù)發(fā)展仍不成熟，目前仍沒有一種治療系統(tǒng)被批準用于臨床治療。非生物型人工肝是目前廣泛應(yīng)用于臨床的人工肝治療手段。國內(nèi)主要采用以血漿置換或者血漿置換聯(lián)合血液透析濾過、血漿灌流等治療方法為主，但往往因為血漿供應(yīng)緊張，大量的患者得不到及時有效的救治。在歐美則常采用基于白蛋白透析的多種血液凈化方法的聯(lián)合系統(tǒng)，包括白蛋白透析吸附系統(tǒng)（包括單次白蛋白通過透析（single-pass albumin

5、 dialysis，SPAD）、重復白蛋白透析(repeated albumindialysis，RAD)、分子吸附再循環(huán)系統(tǒng)(molecular adsorbent recirculating system，MARS)[19-21]等。已有的研究表明該類方法缺乏補充蛋白質(zhì)、凝血因子等有益物質(zhì)，難以完成肝臟合成功能的替代，且治療過程中消耗大量白蛋白，成本較高，療效難以令人滿意。如何高效整合各種基礎(chǔ)的血液凈化手段，構(gòu)建新的有效的組合式非生

6、物型人工肝系統(tǒng)，提高臨床治療的效果，目前是一個值得挑戰(zhàn)的課題。
　　最近，在李蘭娟院士指導下，圍繞著如何減少非生物人工肝治療過程中的血漿用量，最大效率的清除不同分子量的各類毒素，更好的實現(xiàn)肝臟功能的替代這些關(guān)鍵問題，我們實驗室團隊結(jié)合了血漿置換聯(lián)合血漿吸附和血液濾過的優(yōu)勢探索出了一套名為李氏人工肝系統(tǒng)(Li's artificial liver system，Li-ALS)的方法，。該方法借鑒了MARS的多凈化循環(huán)設(shè)計，構(gòu)建了一個

7、多循環(huán)血液凈化系統(tǒng)，通過多種凈化手段的聯(lián)合有效降低了血漿使用量，并且利用置換出的廢棄血漿作為血漿吸附濾過循環(huán)的循環(huán)介質(zhì)，有效的解決了復雜凈化循環(huán)導致體外引血容量過大的問題。
　　本研究中，我們利用D-氨基半乳糖建立豬肝衰竭模型，采用新型李氏人工肝系統(tǒng)對急性肝衰竭豬進行治療，初步觀察其治療效果，評估該系統(tǒng)治療的有效性、穩(wěn)定性與安全性。
　　目的:
　　本研究構(gòu)建了一套新型李氏人工肝系統(tǒng)，并采用豬急性肝衰竭模型，對新系統(tǒng)的

8、安全性及有效性進行評價。
　　方法:
　　選取體重18-23千克的雄性巴馬香豬40只作為模型動物，頸靜脈置入6.5F雙腔靜脈導管，無麻醉條件下靜脈注射D-氨基半乳糖(1.3g/kg)誘導豬急性肝衰竭。D-gal注射36h后，實驗用豬隨機抽簽法分為5組，每組8只，開始持續(xù)6小時的干預:(1)急性肝衰竭對照組(n=8):動物僅進行6h麻醉和基本生命體征監(jiān)護，不接受任何治療措施;(2)血漿循環(huán)吸附濾過治療組(n=8):動物先接受1

9、h體外循環(huán)，隨后進行5h血漿循環(huán)吸附濾過治療;(3)低劑量血漿置換組(n=8):動物先接受1h血漿置換治療，血漿置換量按全血漿置換量的一半進行，置換結(jié)束后再進行5h體外循環(huán);(4)李氏人工肝治療組(n=8):動物先接受1h低劑量血漿置換治療，隨后進行5h血漿循環(huán)吸附濾過治療;(5)全血漿置換組(n=8):動物接受2h全血漿置換，置換結(jié)束后再進行4h體外循環(huán)。觀察及檢測治療過程前后實驗動物臨床表現(xiàn)、動物生存時問、凝血功能、生化指標、炎癥因

10、子以及肝組織病理改變。
　　結(jié)果:
　　所有動物均能很好的耐受6小時的麻醉及對應(yīng)的治療，5組實驗動物生存時間依次為60±2h、74±2h、75±2h、90±3h和88±3h。 Kaplan-Meier生存分析提示，相較于急性肝衰竭對照組，所有治療組生存時間均顯著延長(p＜0.001);李氏人工肝治療組生存時間顯著長于低劑量血漿置換及血漿循環(huán)吸附濾過組(p＜0.001)，其生存時間略高于全血漿置換組，但差異不具有統(tǒng)計學意義(p

11、＞0.05)。李氏人工肝治療之后，動物的凝血功能得到顯著改善，凝血酶原時間顯著下降，纖維蛋白原水平顯著升高(p＜0.05)，血清肝酶、膽紅素、膽汁酸、血氨水平顯著下降(p＜0.05)，電解質(zhì)水平保持穩(wěn)定，炎癥因子上升趨勢得到明顯緩解，死后肝組織病理提示肝臟增生明顯，Ki-67標志指數(shù)顯著較對照組顯著升高(p＜0.05)。
　　結(jié)論:
　　1.低劑量血漿置換和血漿循環(huán)吸附濾過治療均能顯著延長急性肝衰竭小豬生存時間，兩者均為有效