低温机械灌注对扩大标准供者供肾保存效果的单中心随机对照研究

孙 东 蒋 欣 赵 贺 王一喆 曲青山

肾移植作为治疗终末期肾病最为有效的手段。自2010年3月中国红十字总会和原卫生部联合启动“心脏死亡器官捐献(DCD)”工作以来,我国DCD器官捐献与移植工作快速发展,DCD供体已经成为我国器官移植最主要的器官来源[1]。日益严重的供肾匮乏,使得许多肾移植中心逐渐重视以往拒绝的供肾,即扩大标准供者(ECD)供肾,单纯冷保存已无法满足临床需要,因此促进了机械灌注的应用研究。人们普遍认为只有一部分肾脏能从机械灌注中获得显著的好处,但对于哪部分肾脏最应该进行机械灌注,目前还没有明确的认识。本研究拟探讨低温机械灌注对ECD供肾维护、评估及判断预后的价值。

对象和方法

基本资料及界定标准郑州人民医院器官移植中心 2016年1月至2019 年1月完成的ECD供肾移植120例,所有捐献工作均在河南省省红十字会以及器官获取组织(organ procurement organization,OPO)办公室等各级分会工作人员监督指导下完成,所有移植手术均获得本院伦理委员会批准(伦理编号20160018)。接受多器官移植或接受活体捐赠者肾脏移植的受者被排除在外。

本中心ECD界定标准:高龄供肾(年龄>60岁);年龄50～59岁,满足下列3项中的2项:血清肌酐(SCr)>132.6 μmol/L,高血压病史,死于脑卒中或脑血管疾病;低龄供肾(年龄1～10岁);体质量指数(BMI)30～35 kg/m2。

记录用于分析的供者资料主要为通过低温机械灌注或低温静态冷保存肾脏和冷缺血时间(CIT,以小时为单位;定义为供体器官在接受器官吻合前用冷保存液冲洗到从中取出的时间)。

受者资料主要包括受者术后早期移植肾指标(SCr值),术后一周尿量,术后移植肾存活情况、并发症发生情况:急性排斥反应(AR)、移植肾功能延迟恢复(DGF)、感染及外科并发症的发生率。DGF诊断标准:肾移植术后第1周内需要血液透析治疗。以停止血液透析作为 DGF恢复的标准。AR诊断采用临床表现及实验室检查、影像学检查进行临床诊断。

分组方案根据供肾保存方式不同,将120例DCD供者的左右两侧肾脏随机分为LifePort组(n=120例)和低温静态组(n=120)。其中LifePort组视具体情况设定LifePort灌注压,初始0.5h灌注压以30 mmHg为宜,后根据灌注流量上升和阻力指数下降而作相应下调,至25～30 mmHg维持。最终灌注终末参数以灌注流量> 80 ml/min,阻力指数<0.4 mmHg/(ml·min)为宜。低温静态组供肾获取后采用 0～4℃的威斯康星大学保存液(university of wisconsinsolution,UW液)保存。

手术方式及术后治疗方案手术采用经典肾移植手术方式,本中心等待肾移植受体术前评估髂内动脉均符合手术条件,供肾动脉与受者髂内动脉行端端吻合,供肾静脉与受者髂外静脉行端侧吻合,输尿管与膀胱行黏膜下抗反流吻合。术后给予他克莫司+吗替麦考酚酯或麦考酚钠+泼尼松三联免疫抑制治疗。

观察指标患者术后随访方式包括门诊随访及电话随访,中位随访时间12个月,分别观察2组受者术后早期移植肾指标(SCr值),术后一周尿量,术后移植肾存活情况、并发症发生情况:AR、DGF、感染及外科并发症的发生率。

统计学方法采用《SPSS 19.0》软件进行统计学分析。计数资料以率表示,比较采用χ2检验,对计量资料的正态性检验,根据正态性检验结果选择采用方差分析,以均数±标准差表示,采用Kaplan-Meier法绘制生存曲线。P<0.05 为差异有统计学意义。

结 果

一般资料120例供者中男性85例、女性35例,年龄42±10岁,其中高龄供者45例(37.5%),低龄供者4例(3.3%)。平均BMI为 23.9 kg/m2,其中39例(32.5%)供者BMI在30～35 kg/m2。原发病分别为颅脑外伤73例,脑出血35例,其他原因12例;所有供者均为自愿捐献,部分边缘供肾病理结果见图1。

图1 高血压合并糖尿病病史供肾：肾小管上皮细胞空泡、颗粒变性,个别肾小管轻度萎缩(HE，×400)

240例受者中男性160例、女性80例,年龄32.2±11.4岁,平均 BMI 为 22.5±2.8 kg/m2。原发病分别为慢性肾小球肾炎78例,糖尿病肾病94例,高血压肾病35例,多囊肾7例,其他26例。202例(84.2%)受者术前行血液透析,38例(15.8%)受者采用腹膜透析。供者、受者 ABO 血型和 Rh 血型均相同,补体依赖淋巴细胞毒性试验阴性,群体反应性抗体<10%,人类白细胞抗原(HLA)抗原错配数为4.7±0.8个。

两组受者的性别、年龄、BMI、原发病、HLA抗原错配数及供肾冷、热缺血时间差异均无统计学意义(表1)。

表1 两组受者基本资料对比

两组术后移植肾功能情况的比较两组受者在术后未发生DGF的情况下血清中SCr平均值均急剧下降,术后2周左右恢复正常并维持在稳定水平。与低温静态组比较,LifePort组受者血清中SCr平均值降低幅度更大,平均住院天数14±4.5d,出院时LifePort组SCr均值明显低于低温静态组(114.18±14.40 μmol/Lvs133.08±21.79 μmol/L,P=0.025)(图2)。术后1个月、3个月和6个月、1年时,两组受者的SCr比较,差异均无统计学意义(图3)。

图2 两组受者术后2周血清肌酐平均值比较

图3 两组受者术后1年随访移植肾功能变化趋势

两组受者术后1年移植肾存活率的比较术后1年时,LifePort组受者的移植肾存活率为99.2%(119/120),高于低温静态组的97.5%(117/120),但两组差异无统计学意义(图4)。Lifeport组1例因发生慢性移植物肾病导致移植肾功能丧失。低温静态组3例出现移植肾功能丧失的受者中,1例为剧烈活动导致移植肾破裂出血,切除移植肾;1例为受体重症肺炎感染死亡导致移植肾丢失;1例为慢性移植物肾病导致移植肾功能丧失。

图4 两组术后1年移植肾的存活情况

两组受者术后相关并发症的发生情况LifePort组受者术后DGF发生率为10.8%(13/120),明显低于低温静态组的22.5%(27/120),两组差异有统计学意义(表2)。两组受者术后AR、外科并发症及感染等发生率的比较,差异均无统计学意义(表2)。两组受者术后均未出现原发性移植肾无功能。

表2 两组肾移植受者术后相关并发症情况比较

讨 论

我国从2010年开展DCD工作以来,一定程度上解决了器官短缺问题,但是由于供肾短缺的因素,越来越多的移植中心使用ECD供肾[2]。近年来随着越来越多ECD供肾应用的同时,术后受体发生DGF、AR、感染、慢性移植肾肾病的风险较前明显增加,并使移植肾早期失功率有所升高,而器官捐献的不可预测性导致供肾保存时间延长,进一步加重缺血-再灌注损伤。因此,随着器官捐献的广泛开展,供肾保存及修复工作逐渐受到移植科医师的重视。传统普通冷藏保存作为供肾常规的保存技术,其保存效果受到了越来越多研究者的不满,近年来随着低温机械灌注技术应用的发展,低温机械灌注保存已成为目前最常用供肾保存方法更多的应用于临床[3]。

LifePort作为一款肾脏机械灌注仪器在国外已广泛应用于临床。美国Belzer教授于上世纪70年代首先开始应用低温机械灌注保存肾脏[4]。据报道截止到2019年美国低温机械保存供肾的比例已经达到55%[5]。多中心临床研究证明进行持续脉冲式灌注,可清除供肾中的微小血栓、供给能量、维持低温状态、降低肾组织的能量代谢、清除代谢废物[6-8]。本中心研究观察发现所有肾脏移植受者术后在未发生DGF的情况下,SCr均在术后2周左右恢复正常水平。但是与低温静态组对比,LifePort组受者术后SCr下降速度更快,幅度更大,且出院时SCr平均值低温静态组,间接证明使用LifePort低温机械灌注保存的ECD供肾,对供肾损伤程度较低温静态组明显减轻,具有保护ECD供肾质量的作用。

国外文献报道[9]，与传统的静态冷保存相比,低温机械灌注保存可以有效降低脑死亡供者供肾移植后受者发生DGF的风险,且移植物术后5年存活率明显改善。国内潘晓鸣等[10]单中心大量数据报道，低温机械灌注可显著降低边缘供肾肾移植术后DGF发生率,而且可促进早期移植肾功能的恢复。目前关于低温机械灌注在哪种供肾保存中的应用更具有优势仍存在争论。本中心研究结果显示，两组受者肾脏移植术后DGF发生率均较高,不排除所选择供体均为ECD,供肾质量相对较差,但是LifePort组 DGF发生率仍低于低温静态组,与文献报道结果相类似,表明LifePort持续低温机械灌注保存ECD供肾能明显降低肾脏移植术后DGF的发生。

近年来随着LifePort的广泛应用,国内外越来越多移植中心达成共识[12-15]，低温机械灌注可降低移植肾组织中促炎症细胞因子的表达、清除代谢产物、缓解血管痉挛、改善微循环和器官功能,这在一定程度上对供肾起到了保护和修复作用。

综上所述,本研究表明低温机械灌注用于供肾灌注保存可以减少移植后肾脏缺血再灌注损伤程度,显著降低移植术后DGF发生率,移植术后早期尿量及SCr恢复水平均明显优于低温静态保存的供肾,尤其是对ECD,效果更为显著。由于本研究仅对单中心研究数据进行研究分析且样本量偏小,随访时间不长,缺乏高水平的多中心前瞻性随机对照研究,今后还需进行更大样本量进一步证实临床应用效果。