肝移植后免疫抑制状态下继发感染对策及展望

张 文,朱传龙

0 引 言

肝移植是米兰标准中肝硬化、肝功能失代偿、急性肝衰竭和肝细胞癌患者的治疗选择[1]。目前，世界上已经进行了超过10 000例移植手术，而肝移植患者在第1年的存活率为80%～90%[2]。感染、心血管疾病、肾功能衰竭、代谢紊乱和新生肿瘤等是肝移植后导致患者死亡的主要不良反应。虽然随着肝移植技术逐步改善，手术风险以及术后排异得到一定程度解决；但免疫抑制状态下的继发感染仍旧是一个有待解决的问题[3]。本文回顾近年来临床常见免疫抑制药物，通过介绍其免疫抑制的作用机制进而探讨增加肝移植后感染的风险，概述若干肝移植常见感染类型，提出减少肝移植术后感染的研究方向。

1 现有肝移植后免疫抑制方案

免疫抑制药物是减少肝移植后自身排斥反应，提高移植成功率的关键因素。但同时，免疫抑制药物的使用不可避免地降低了患者的免疫功能，增加了其术后感染的风险。自糖皮质激素开始，免疫抑制药物经过不断的更新改进，其抗排斥的有效性逐步增强。近年来，抗体疗法因其具有更强的靶向性，并对肝移植受者免疫功能的打击相对较小，从而成为免疫抑制药物研究的热门。但是抗体疗法的进一步实际应用仍有待更多的实验室与临床研究加以印证。

1.1糖皮质激素糖皮质激素抑制抗体和补体结合，促进IL-10的表达，减少T细胞IL-2、IL-6和干扰素的合成[4]。它们是免疫抑制的基础，目前仍广泛用于免疫抑制诱导，是大多数移植中心针对移植患者急性排斥反应的一线治疗[5]。考虑到糖皮质激素的不良反应，目前公认的用法是在移植后3～6个月内逐渐脱离糖皮质激素的使用[6]。不过，因自身免疫性肝病而接受移植的患者以及发生严重排斥反应的患者为例外而受益于长期使用低剂量的糖皮质激素。2018年发表的一项荟萃分析比较了移植后不使用(回避或停用)糖皮质激素的免疫抑制方案与含糖皮质激素的免疫抑制方案，发现急性排斥反应和肾损害在糖皮质激素回避组或停用组更为常见[7]。虽然当前免疫抑制药物的种类与方案进步显著；但作为一种经典用药，糖皮质激素对肝移植受者的远期作用以及术后感染并发症的影响仍然有待进一步研究。

1.2环孢素作为一种有效的免疫抑制，环孢素通过结合细胞内亲环蛋白抑制T细胞的激活，从而减少钙调神经磷酸酶的活化。在钙调神经磷酸酶缺失的情况下，活化的T细胞的核因子无法转移到细胞核，IL-2的产生也会停止。相反地，T细胞对Ⅰ类和Ⅱ类抗原的反应显著降低，排斥过程显著减少[8]。环孢素在肝中由细胞色素P4503A4酶(CYP3A4)代谢，并通过胆汁清除[9]。环孢素可以静脉注射或口服。由于静脉注射生物利用度增加，剂量只需达到口服剂量的30%。近年来，随着他克莫司免疫抑制的出现，环孢素在肝移植后免疫抑制方案中的使用逐渐变少。

1.3他克莫司他克莫司最初用于环孢素治疗失败的患者，近年来则成为免疫抑制中的主流。它通过结合细胞内蛋白和抑制钙调神经磷酸酶活性来抑制T淋巴细胞激活，其效力是环孢素的100倍[10]。此外，他克莫司通过抑制早期淋巴细胞的聚集并阻止已经聚集的淋巴细胞对其他炎症细胞的趋化作用，干扰T细胞的活化和多种细胞因子的转录。他克莫司还可抑制B细胞的增生，也可以减轻足细胞的损伤，减少钙离子内流对细胞的损伤和蛋白尿的形成。这种双重抑制的作用性质不仅可以防止免疫反应的发生，又可以治疗已经发生的免疫反应和自身免疫性疾病[11]。已有多项研究将他克莫司与环孢素进行了比较[7,12-14]，免疫抑制在移植后前5年提高患者生存率以及减少移植物丢失、急性排斥反应和类固醇耐药排斥反应方面具有优势。2种免疫抑制方案的淋巴增生性疾病的发生率相似，但免疫抑制方案的糖尿病新发则更为常见。不过，目前指南中对于他克莫司的用法更多考虑其浓度对于抗排斥作用的效果，对于长期使用他克莫司的肝移植受者血药浓度对于远期感染的影响鲜有报道，有待于进一步的研究发现。

1.4哺乳动物雷帕霉素靶点抑制剂哺乳动物雷帕霉素抑制剂靶蛋白(mammalian target of rapamycin inhibitors，mTOR-i)是mTOR复合物的选择性抑制剂。mTOR复合物是一种在细胞代谢中起关键作用的丝氨酸-苏氨酸激酶[15]。目前mTOR-i主要包括西罗莫司与依维莫司。西罗莫司结构与免疫抑制相似，并与相同的靶点结合蛋白结合[16]。西罗莫司并不抑制钙调磷酸酶，而是阻断IL-2受体的转导信号，抑制T细胞和B细胞增殖，从而抑制mTOR丝氨酸-苏氨酸激酶活性的激活[17]。一项小型临床研究表明，当西罗莫司作为单药治疗时，排斥率较高[18]。依维莫司是西罗莫司的羟基衍生物。其作用机制与西罗莫司相似。与西罗莫司相比，EVR具有更短的半衰期，能够更快地达到稳态低谷水平。由于这些特性，它的剂量易于调整，其治疗窗口相对狭窄，仅为3～8 ng/mL[19]。与免疫抑制相比，其优势在于肾毒性的风险更低[20]。

1.5抗体疗法目前抗体疗法多用于在移植后初期诱导阶段，当需要避免钙调磷酸酶抑制剂时使用，或作为类固醇抵抗性排斥反应的治疗中使用[21]。在肝移植中使用的抗体疗法包括单克隆抗体与多克隆抗体。CD3单克隆抗体是首个被批准用于实体器官移植的单克隆抗体，针对成熟T细胞上的cd3抗原复合物。由于移植后淋巴增生性疾病的发生和其他不良反应的结果存在争议，目前较少使用[22]。抗胸腺细胞球蛋白和抗淋巴细胞球蛋白具有多种细胞抗原的多克隆抗体，包括CD2、CD3、CD4和CD8，通过中心静脉给药。它们被用于诱导和治疗类固醇抵抗性排斥反应。目前抗体疗法在临床实践中并没有广泛的应用，其未来的治疗前景以及对于肝移植受者术后免疫抑制效果与副作用仍然需进一步验证[23]。

2 肝移植中常见感染

术后免疫抑制的存在使得肝移植后感染的发生部位具有不确定性。手术部位、静脉通路以及尿管等均存在较高的感染风险，并导致患者手术失败、败血症、感染性休克以及死亡。此外，机会性感染以及院内感染的可能性也高于常人，因此需要在诊断及统计研究中加以注意。对于肝移植受者，移植后时长也影响着受者的环境、基本状况以及免疫抑制的治疗方案，从而在移植后不同时期呈现出不同的感染学特征。

2.1手术部位感染手术部位感染是肝移植过程围手术期常见感染，即术后的2周内患者自身的循环系统、免疫系统等受到外来打击，同时为避免术后排异反应会使用较高剂量的免疫抑制药物，加上术后可能存在的伤口护理不当等因素，手术部位感染成为了肝移植后围手术期常见的感染，主要为细菌感染[24]。手术部位感染的患者有较高的移植物丧失率。尽管近年来在移植后护理、预防策略和免疫抑制方面取得了进展，但手术部位感染的发生率并无明显下降[25]。在一项大型多中心研究中，手术伤口感染发生率9%～21.5%，胆管炎发生率为6%～18%，腹膜炎发生率为6.3%～9%，脓肿发生率为4%～12.9%[26]。虽然患者移植前的健康状况影响移植后手术部位感染的发生，但有研究显示手术部位感染发生率与术中情况和移植后事件的关系更为密切[27]。致病菌主要包括革兰阳性球菌(金黄色葡萄球菌、肠球菌属、凝固酶阴性葡萄球菌和链球菌)和革兰阴性杆菌(肠杆菌科、铜绿假单胞菌、不动杆菌和嗜麦芽窄食单胞菌)[28-29]。严格的术前术后消毒流程以及术中的无菌观念是减少手术部位感染的基础；而目前仍然可以通过对肝移植手术术式的改进研究缩短手术时长，减小手术创口以及对移植物更好更快地建立血流灌注，以此减少手术部位感染的风险。

2.2血流感染血流感染是肝移植受者发病和死亡的主要原因[30]。大多数血流感染发生在移植后的1个月内，范围为19%～33%[31-32]。留置中心导管及免疫抑制药物的使用是血流感染的主要来源，导管的留置时间是显著的危险因素[33]。据报道，肝移植受者发生血流感染后14日死亡率为24%，30日死亡率为27.8%[31,34-35]。大肠杆菌、肺炎克雷伯菌以及肠球菌属是肝胆、胃肠道源性血流感染的常见病原菌[34,36-37]。产生广谱β-内酰胺酶和碳青霉烯酶的多重耐药革兰阴性杆菌感染率呈上升趋势[38]。针对疑似血流感染的经验性治疗应包括抗生素的革兰阳性菌覆盖，以及在存在留置中心导管的情况下，广泛的革兰阴性菌覆盖。抗生素的选择应取决于当地的流行病学和患者的微生物学证据。同时，早期的诊断以及对血液培养检测手段的进步，提高血培养阳性率，更好地明确血流感染病原体及其药敏试验，是减少血流感染死亡率的有效方法，并值得更进一步的研究与创新。

2.3呼吸道感染呼吸道病毒感染是肝移植受者发病和死亡的一项重要原因主要病原体包括流感病毒、呼吸道合胞病毒、副流感病毒、鼻病毒、人偏肺病毒和冠状病毒[39-40]。临床表现可从轻微或不典型症状，包括无发热，鼻粘膜轻度充血到较严重的气管炎、细支气管炎或肺炎。此外，细菌也是肝移植术后常见呼吸道感染的病原体，如铜绿假单胞菌、大肠杆菌、克雷伯菌、不动杆菌和金黄色葡萄球菌，包括耐甲氧西林金黄色葡萄球菌。在活体供体肝移植受者中，显著的危险因素是糖尿病、美国器官分享网络肝功能评分Ⅰ或ⅡA状态、手术失血量> 10 L和免疫抑制药物的使用[41]。在免疫抑制药物使用的情况下，病原体特异性治疗对呼吸道感染的治疗至关重要。呼吸道感染发生的时间包括肝移植受者术后的各个时间段。早期主要的感染原因包括气管插管对呼吸道的损伤，以及术后呼吸机使用时的机会感染，一般常见于术后1个月内。而对于肝移植术后6个月以上患者，免疫抑制药物的长期使用可能会对患者免疫功能造成一定影响，此时病毒感染是呼吸道感染中常见的病原体。然而有研究也表明，移植肾功能良好且免疫稳定的患者出现呼吸道感染的可能性与非肝移植患者相似[42]。

2.4泌尿系统感染肝移植中常见的感染并发症是泌尿系统感染，占所有感染的45%～72%[43]。常见的引起尿路感染的病原体是革兰阴性杆菌[44]；此外，肠球菌和金黄色葡萄球菌也是较为多见的病原体。真菌引起的泌尿系感染中，念珠菌属是最为常见；但目前尚无治疗肝移植后泌尿系统念珠菌感染的临床试验[45]。大多数泌尿系统感染常见于肝移植术后1个月内。此时肝移植受者常需要留置尿管，对尿道微环境的破坏以及侵入性的操作使泌尿系统感染的风险相对增加。而免疫抑制药物的使用则进一步增加了感染的机会。减少肝移植术后患者的卧床时间以及尽早的恢复术后患者的自主排尿功能，从而降低尿管留置时间，是减少泌尿系统感染的必要手段。

2.5腹腔感染肝移植后腹腔感染往往由于手术后并发症引起，一般发生在手术后1个月内，较常见的如肝脓肿、胆道并发症和腹膜炎等。临床上往往不易与肝排斥反应鉴别。对腹腔积液的培养、菌血症的确诊或肝活检有毛细胆管周围白细胞浸润则可做出可靠诊断。选择抗生素应兼顾革兰阴性菌与厌氧菌。腹膜炎是肝移植后腹腔感染中较严重的并发症，常伴发于腹腔脓肿、胆管炎或继发于胆漏或内脏破裂[46]。最常见病原菌为肠球菌属和革兰阴性杆菌，葡萄球菌属和念珠菌属亦非少见。治疗包括适当抗生素使用、脓肿引流及修补胆漏等。腹腔感染与多次移植手术、手术时间过长或手术吻合口破裂有关。改进手术术式，同时提高肝移植术者自身的手术规范意识和手术技能是避免腹腔感染的有效方法。

3 预防肝移植感染的应对措施

肝移植较其他移植手术时间更长、技术难度相对更大，并且常发生严重的术中、术后出血。此外，肝移植受者接受手术前已发生肝功能衰竭，伴有营养缺乏与严重的代谢异常。因此，肝移植后感染的发生率较其他实体器官移植后感染的发生率更高，且是目前肝移植后死亡的主要因素。不过，通过肝移植术式的革新、积极的护理、恰当的抗感染治疗，能够降低其死亡概率。肝移植术式的改进减少了手术时间以及对肝内胆管、血管的损伤，有效地降低了术中及术后感染的风险。肝移植耐受是近年来提出的新的预防肝移植感染的研究方向，旨在通过自体对肝移植物的耐受，减少对免疫抑制剂药物的依赖。现有的研究表明，这是未来可行的一种发展方向[47]。

3.1术前准备及术后护理有研究指出，某些移植后感染可通过适当的策略预防，包括移植术前准备以及术中术后的护理[48]。因为肝移植后免疫抑制的存在，术前术后的准备工作对降低移植后感染就显得尤其重要。败血症及肺炎是肝移植的绝对禁忌证[49]。活体和死亡供体的感染筛查是必要的。围手术期48 h内使用抗生素是一种广泛采用的预防细菌感染的方案。有研究表明预防性的抗生素治疗可以降低手术创口感染率[50]。术前采用调整肠道菌群以及选择性肠道净化患者，其术后感染的发生率降低[51]。另一些研究中，选择性肠道净化、肠道菌群调整或粒细胞集落刺激因子使用，在减少手术部位感染及术后并发症方面并未显示出明显优势[52]。术后护理，如早期更换、移除不必要的中心静脉导管，对降低血流感染具有一定必要性。

3.2手术技术手术技术的更新是扩大肝移植的适应证范围、减少诸如术后感染等不良预后并提高肝移植受者生活方式的重要举措。目前常用的肝移植手术方式包括原位经典式肝移植、静脉转流原位经典式肝移植、背驮式肝移植[53]。有研究表明，背驮式肝移植因为保留患者下腔静脉，使患者术中血流动力学相对稳定，移植后的并发症，包括术后感染，相对前2种手术方式概率更低[54]。此外，诸如无缺血肝移植[55]、异种肝移植[56]、脾窝异位辅助性肝移植[58]以及我国科学家近年实现的多米诺交叉辅助肝移植[58]等新式的移植技术，在提高移植成功率，减少免疫抑制药物依赖从而降低术后感染等并发症的研究中取得了良好的进展。其进一步应用与推广有待进一步的临床研究。

3.3肝移植耐受近年来有研究表明，肝移植患者的急性和慢性排斥反应率均低于其他实体器官移植患者。在接受肝移植的死亡患者中，只有1.7%可归因于排斥反应[59]。因为肝的双血管供应结构、肝网状内皮系统以及Kupfer细胞、肝星状细胞、肝窦内皮细胞等肝细胞群的存在，通过诱导耐受以降低肝移植患者对免疫抑制药物的依赖是一种可行的预防术后感染的手段[60-63]。具体措施包括脾切除术、造血干细胞移植以及调节性T细胞富集产物移植[64-65]。肝移植耐受是目前尚未在临床上大规模实施，减少肝移植受者免疫抑制副作用的新技术；但是现有的实验室研究支持肝移植患者对免疫抑制药物脱依赖的有效性，因此不失为一种有待进一步研究，并存在较好的研究前景的技术[66]。

4 结语与展望

免疫抑制药物的发展、手术术式的更新以及护理的进步促进了肝移植的推广与发展，但肝移植术后并发的感染成为了新的影响手术成功率与移植生存率的问题；而因为免疫抑制药物的存在，移植后感染是研究者不可忽视的一个重点。近年来，新的免疫抑制药物研发、对肠道微环境以及肝耐受相关的系列研究均旨在降低肝移植患者对免疫抑制药物的依赖，保证患者自身的免疫功能，从而达到降低肝移植后感染的发生率的效果。目前有一些研究成果，如上文中提及的抗体疗法、肝耐受相关研究，以及多米诺交叉移植等新式移植技术，已经切实地取得了一定的研究成果，但其后续的推广以及大规模的临床应用，仍需要更多的研究跟进。