局部枸橼酸抗凝在伴有肝功能障碍的连续性肾脏替代治疗患者中的应用

高孝朋，臧 彬

(中国医科大学附属盛京医院重症医学科，沈阳 110004)

重症患者往往伴有急性肾损伤，连续性肾脏替代治疗(continuous renal replacement therapy， CRRT)常被用于此类患者的肾功能支持。虽然随着科技的发展，滤器的生物相容性越来越好，CRRT过程中的不良反应大大减少，但体外管路凝血仍是阻碍CRRT顺畅运行的最大障碍之一。常用的抗凝方式有全身的普通肝素、低分子肝素抗凝，局部的肝素-鱼精蛋白、局部枸橼酸抗凝等。与最常用的普通肝素抗凝相比，局部枸橼酸抗凝因具有出血风险小、抗凝效果更好等优点[1-2],得到改善全球肾脏病预后组织指南的推荐[3]。但对于肝功能衰竭的患者，由于其代谢能力降低，可能引起枸橼酸蓄积、严重低钙、酸中毒、碱中毒等风险，故成为枸橼酸抗凝的相对禁忌证。Tujios等[4]的研究表明，急性肝衰竭患者中急性肾损伤的发生率约为70%，其中很大一部分需要进行肾脏替代治疗，但存在肝素及低分子肝素抗凝会增加出血风险，无肝素抗凝又不能保证滤器性能，经常发生管路凝血，达不到治疗目的，且增加输血需求等问题。近年来，局部枸橼酸抗凝越来越多地应用于肝功能不同程度减退患者。现就枸橼酸抗凝的机制、优缺点及其在肝衰竭患者中的代谢特点、临床实际工作中的应用等予以综述，以为临床肝功能障碍患者CRRT的抗凝选择提供帮助。

1 局部枸橼酸抗凝的机制及优缺点

1.1局部枸橼酸抗凝的机制 枸橼酸又称柠檬酸，在体内天然存在，其由乙酰辅酶A和草酰乙酸在柠檬酸合成酶的作用下缩合而成，是线粒体内三羧酸循环的一种重要中间物质。在有氧代谢的情况下，1 mol 枸橼酸在线粒体内代谢为3 mol碳酸氢根，最终代谢为二氧化碳和水。其中，钙离子不仅参与了机体内外源性凝血级联反应过程中的多个关键步骤，也是血小板代谢与功能的重要调节因子，并参与了血小板的聚集和释放等反应。枸橼酸抗凝的机制为枸橼酸螯合了血液中游离的钙离子，使滤器中的钙离子浓度大大下降，减弱了滤器中的凝血反应，从而起到抗凝作用；但这种作用是可逆的，在血液回流到身体前适当地补充钙离子，就不会影响体内的凝血反应，且与枸橼酸螯合的钙离子在枸橼酸被代谢后也会重新释放入血液。研究表明，当钙离子浓度>0.50 mmol/L[5]或0.56 mmol/L[6]时，枸橼酸几乎没有抗凝作用。随着钙离子浓度的下降，抗凝作用会迅速增强。当钙离子浓度低于0.25 mmol/L[5]或0.33 mmol/L[6]时，能几乎完全抑制凝血反应。因此，滤器中钙离子的目标浓度一般为0.25～0.35 mmol/L[7]。在临床工作中，血液经动脉端管路从身体引出，在进入滤器前与枸橼酸溶液混合，枸橼酸与血液中的钙离子螯合形成枸橼酸钙，使血液中的游离钙离子浓度下降，从而使滤器中的游离钙离子浓度达到目标浓度，实现局部抗凝。在枸橼酸制剂的选择上，可以单独给予枸橼酸钠[7-10]，也可以使用商品化的枸橼酸-葡萄糖抗凝溶液A[11-14]。由于枸橼酸钙的分子量为300，属于小分子，故滤器中的一部分枸橼酸钙会随着废液被滤出体外，无论是在血液滤过模式还是血液透析模式中均可滤出，具体清除的数量波动于20%～50%，主要取决于血液流速、废液流速及CRRT的模式[15]。枸橼酸钙随废液的排出使得回流至体内的钙离子减少，导致体内的游离钙离子浓度降低，这会影响体内的凝血反应及心肌收缩力等，所以需要在静脉端补充糖酸钙或氯化钙来保持体内游离钙离子的稳定。

1.2局部枸橼酸抗凝的优缺点 目前临床上使用最广泛、最成熟的方案仍为普通肝素抗凝，其优势为价格便宜、取材方便，且使用普通肝素抗凝时监测目标明确，监测活化部分凝血活酶时间即可，也可床旁监测活化部分凝血活酶时间。如果肝素过量，可以使用鱼精蛋白中和。但与枸橼酸抗凝相比，使用普通肝素抗凝出血事件明显增多[16]，肝素诱导的血小板减少症明显增多[17]，滤器寿命较短[18]；有研究表明，1%～5%接受肝素抗凝治疗的患者出现与肝素相关的血小板减少症[19]。而对部分肝素抵抗的患者，即使使用大剂量的肝素，活化部分凝血活酶时间也很难达标，且抗凝达标与出血风险更加难以平衡。因此全球肾脏病预后组织指南推荐，在没有禁忌证的情况下，首选局部枸橼酸抗凝而非肝素[3]。然而，局部枸橼酸抗凝也存在缺点：①容易引起体内低钙。一方面是由于枸橼酸与钙形成的螯合物会随着废液被滤出体外，导致体内钙离子减少，如果监测及补充钙离子不及时，会导致体内低钙，进而出现心肌收缩力下降、血管麻痹等不良反应。另一方面，如果枸橼酸过量或枸橼酸蓄积，使枸橼酸钙不能被及时代谢，从而导致与枸橼酸螯合的钙离子无法及时释放入血，也会导致体内游离钙离子浓度降低。②易引起酸碱失衡。在有氧代谢情况下，枸橼酸如果过量，可能导致代谢性碱中毒。肝衰竭患者在代谢性碱中毒时因会增加肠源性氨的吸收而加重高氨血症，从而易诱发或加重肝性脑病[20]。相反，在无氧代谢、肝功能受损[1-2，7]等的情况下，如严重休克或肝功能严重障碍时，机体对枸橼酸的代谢能力下降，将引起体内大量枸橼酸蓄积，这会导致代谢性酸中毒，因此在使用枸橼酸抗凝之前，需仔细评估枸橼酸抗凝方案[21]。

2 局部枸橼酸抗凝在肝功能障碍时使用的风险

在有氧代谢情况下，枸橼酸进入体内三羧酸循环，在线粒体内最终代谢成二氧化碳和水，这个过程主要在肝脏完成。当肝功能障碍甚至肝衰竭时，机体对枸橼酸的代谢能力下降[22]，可能导致枸橼酸的蓄积，因此肝功能障碍或肝衰竭一直被视为枸橼酸抗凝的禁忌证。对于肝功能障碍患者，由于机体对枸橼酸的代谢能力降低，会发生枸橼酸蓄积，导致回到体内的枸橼酸钙不能被及时代谢，此时体内枸橼酸钙水平明显升高，离子钙降低，从而使总钙与离子钙比值(tCa/iCa)升高。而总钙与离子钙比值是反映枸橼酸蓄积特异性非常高的一个指标，当发生枸橼酸蓄积时，大量枸橼酸与钙的螯合物无法及时代谢，导致与枸橼酸螯合的钙离子无法及时释放入血，此时体内离子钙浓度明显降低，而总钙浓度并不低，故tCa/iCa会明显升高；如果tCa/iCa>2.25，则提示患者可能发生枸橼酸蓄积[23-24]。一项包含了208例合并肝功能障碍的急性肾损伤患者的前瞻性观察性研究表明，tCa/iCa>2.4可以独立预测28 d死亡率，且tCa/iCa>2.4的患者死亡率增加33.5倍[25]。发生枸橼酸蓄积的另一个表现为随着枸橼酸代谢的减少，产生的碳酸氢根减少，同时枸橼酸本身为酸性，故机体会出现代谢性酸中毒。在正常情况下，枸橼酸是机体能量代谢的一个中间底物，本身是无毒的，但由于枸橼酸蓄积导致的离子钙浓度降低，会导致心肌收缩力下降、心律失常及血管张力下降等，从而增加了死亡率。

3 局部枸橼酸抗凝在肝功能障碍患者中的临床应用

肝功能障碍患者凝血功能降低，出血风险增加，如果使用肝素抗凝，则出血风险大大增加；如果无肝素抗凝，则会出现滤器凝血，从而不能保证足够的治疗时间，同时增加了输血需求和护理人员工作负荷等。因此，在CRRT时抗凝剂的选择尤为重要。多项对比研究表明，普通肝素抗凝增加了出血事件的发生[16]，且滤器寿命较局部枸橼酸抗凝明显缩短[18]，肝素诱导血小板减少事件也较局部枸橼酸抗凝多[17]。但肝功能障碍一直被视为枸橼酸抗凝的禁忌证之一，因为枸橼酸是三羧酸循环的一个中间底物，而肝脏是机体三羧酸循环三羧酸循环代谢的主要场所，肝功能减退后枸橼酸代谢能力下降，可能导致机体枸橼酸蓄积，进而引起酸中毒、低钙等并发症。Kramer等[22]进行了枸橼酸钠在重症肝硬化患者体内的药动学及其代谢特点的一个队列研究。他们通过分别对重症肝硬化患者及非肝硬化患者输注枸橼酸钠，比较了两组患者枸橼酸代谢的特点与差别。结果发现，与非肝硬化组相比，肝硬化组的枸橼酸清除率明显降低，且pH和血浆碳酸氢盐浓度在肝硬化组增加缓慢，表明肝硬化组患者的枸橼酸钠代谢较非肝硬化组患者慢。但是，肝硬化组患者没有出现与枸橼酸代谢相关的不良反应，如碱中毒、低钙等的发生率两组患者无明显差别。同时该试验还表明，虽然肝功能障碍的患者枸橼酸代谢能力下降，但如果加强监测，及时调整枸橼酸用量，局部枸橼酸抗凝在肝功能障碍的患者也能安全使用。

无肝素抗凝无法保证治疗时间且输血需求增加，肝素抗凝的出血事件及肝素诱导的血小板减少症明显增加，而局部枸橼酸抗凝大大降低了上述的风险[16-18]，因此，越来越多的临床研究开始探索在肝功能障碍患者中使用局部枸橼酸抗凝以减少出血事件的发生，延长滤器使用寿命，并尽量减少局部枸橼酸抗凝的并发症。Slowinski等[26]进行了一项包含133例使用枸橼酸抗凝重症患者的前瞻性观察性研究，结果发现，严重碱中毒、严重酸中毒在肝功能正常组、轻度肝衰组、严重肝衰组之间的差异均无统计学意义，各组亦均无严重低钙和高钙血症发生。在133例患者中，只有3例患者发生了枸橼酸蓄积。除去非滤器凝血原因(手术、死亡等)导致的肾脏替代治疗中断，平均滤器寿命达到了70.4 h，三组间的差异亦无统计学意义。这提示，在不同程度的肝功能障碍患者中，使用局部枸橼酸抗凝是安全有效的。但该研究持续时间较短，只观察了肾脏替代治疗的第一个72 h，枸橼酸使用时间相对较短，如果长时间使用，由于肝功能障碍患者对枸橼酸代谢速度减慢，枸橼酸蓄积的风险也会相应增加，故可能得到不一样的结果。Klingele等[27]针对此进行了一项回顾性研究。在该研究中，平均透析时间为19.4 d，滤器的平均寿命为62.2 h。结果发现，23.2%的患者出现枸橼酸蓄积(tCa/iCa>2.4)，26%的患者出现了碱中毒(pH>7.5)。虽然此研究中患者的肝功能参数更差，枸橼酸抗凝时间更长，但是枸橼酸蓄积及碱中毒的发生率无明显差别。在长达19 d的枸橼酸抗凝治疗中，如果肝功能障碍患者不能充分代谢枸橼酸，可能会发生大量的枸橼酸蓄积，导致大量的酸中毒及低钙等发生。这表明在肝功能减退的患者中，枸橼酸可能存在着肝外代谢途径。对于已经发生了脑水肿、肝性脑病的急性肝功能衰竭患者，面临着更加严峻的情况。对于脑水肿的治疗，往往需要使用甘露醇或高张生理盐水来提高血浆的张力，以达到减轻脑细胞内水肿的目的。但由于急性肝衰竭的患者同时合并了急性肾衰竭，故使得甘露醇或高张生理盐水的使用受到限制，达不到高渗性脱水的目的。Hamdi等[28]通过给11例急性肝衰竭合并脑水肿、急性肾损伤的患者输注高张生理盐水以提高血浆钠离子浓度，并通过CRRT来维持血浆高钠状态以达到提高血浆张力的目的。该过程使用的是局部枸橼酸抗凝。但在整个治疗过程中，没有低钙或枸橼酸蓄积等相关并发症的发生。一项荟萃分析表明，在1 241例肝功能障碍患者中，枸橼酸蓄积的发生率为12%，碱中毒的发生率为13%，且与无肝功能障碍的患者相比，肝功能障碍患者CRRT期间的钙离子、pH等变化无明显差别[29]。

虽然众多研究表明，使用局部枸橼酸抗凝时枸橼酸蓄积的发生率较低[22，26-29]，但临床医师仍希望能从众多反映肝功能障碍的指标中找出能够预测枸橼酸蓄积的参数，以便在CRRT开始前适当调整CRRT模式、参数及枸橼酸速度，从而降低枸橼酸蓄积的风险。然而，相关研究表明，凝血酶原时间、胆红素、胆碱酯酶和国际标准化比值等常规反映肝功能的指标与枸橼酸蓄积无相关性，且胆红素、国际标准化比值与致命性结局也无相关性[26-27，30]。故目前尚没有一个指标能准确地在枸橼酸抗凝开始前预测枸橼酸蓄积，仍需要在CRRT过程中频繁地监测以及时发现枸橼酸蓄积。

综上所述，在肝功能减退的情况下，枸橼酸的代谢能力下降。但已有研究表明，无论是轻度的肝功能障碍，还是严重的肝功能衰竭，甚至在合并肝性脑病、脑水肿的情况下，局部枸橼酸抗凝的不良反应均比临床医师预想的少很多，且致命性出血的情况几乎没有。而对于体内低钙、枸橼酸蓄积等情况，在加强监测的情况下，可以通过调整血液流速、置换液流速、补钙速度等进行调整，很少需要中止CRRT。因此，在肝功能障碍患者中，局部枸橼酸抗凝是安全有效的，但与非肝功能障碍患者相比，需进行更加严密的监测。

4小 结

与普通肝素、低分子肝素等抗凝方式及无肝素抗凝相比，枸橼酸抗凝具有抗凝效果好、出血风险小等优点，即使在以往认为相对禁忌的肝功能障碍患者中，也可以安全、有效地使用，没有明显的不良结局。但目前的大部分研究均为小样本、回顾性或观察性研究，肝功能严重程度的定义也各不相同，且各研究中枸橼酸的剂量、监测强度、补钙方案等也各不相同。因此，如何优化肝功能障碍患者局部枸橼酸抗凝方案，达到既可充分抗凝，又尽量减少不良反应的目的，未来需大规模的随机对照试验进一步探索。