万红老师人工肝支持治疗研究进展.ppt

人工肝支持治疗研究进展 及在临床中的应用,兰州市第二人民医院 感染科 万 红,背 景,重型肝炎的发病机制复杂且未完全明了 临床上各种病因所致的急、慢性肝功能衰竭的救治，一直是临床上亟待解决的难题 现有的病因疗法和一般对症支持治疗多不能代偿肝细胞功能，因而病死率极高 暂时辅助或替代严重病变的肝脏功能人工肝脏,背 景,肝衰竭是各种严重肝病的终末期表现，由于肝组织大片坏死，肝衰竭患者病情凶险，预后极差 内科综合治疗病死率高达5080%。肝移植可以显著提高患者抢救成功率。但由于供肝严重短缺，加之医疗费用高昂，事实上仅有不足1/3 的患者接受了肝移植手术,人工肝支持系统为肝衰竭患者带来了新的希望,肝衰竭分型诊断尚无统一标准,肝衰竭的病因多种多样，不同病因所致肝衰竭在表现、预后、疗效等方面不尽一致 欧美：以药物（乙酰氨基酚）为主 我国：以病毒（主要是HBV）为主 命名角度不一 疾病诊断（中日）：重症肝炎 功能诊断（欧美）：肝衰竭,肝衰竭分型诊断尚无统一标准,对过去肝病史的认识不一 急性肝衰竭和亚急性肝衰竭（大致相当于我国的急性重型肝炎和亚急性重型肝炎） 我国严格定义为过去无肝病史（包括HBV 携带史） 欧美等国则更看重本次发作，而将过去的隐性感染，甚至一过性显性发作忽略不计,肝衰竭分型诊断尚无统一标准,Sherlock: 提出“慢加急”及“慢加急性肝衰竭”, 慢加急性肝衰竭慢性肝衰竭我国的慢性重型肝炎=急性失代偿性肝硬化 Diehl：慢性肝衰竭系指慢性肝病基础上发生多种肝功能的进行性降低，伴有间歇性肝性脑病发作 慢性肝衰竭=终末期肝病及慢性失代偿性肝硬化,肝衰竭的分型,慢性肝衰竭（CLF）和慢性重型肝炎（CSH）的异同,重肝治疗现状,一般治疗 肝脏移植病例数近3年几乎以倍数增长 人工肝是一种代替肝脏功能的治疗手段,人工肝目前发展的概况,非生物型：通过物理或机械的方法和(或)借助进行化学的方法进行治疗，包括血浆置换(PE)、全血或血浆胆红素、氨及药物灌流吸附(DHP/PA)、血液滤过(HP)等均属此类 生物型：将生物部分如同种及异种肝细胞与合成材料相结合组成特定的装置，患者的血液或血浆通过该装置进行物质交换和解毒转化等 混合型：由生物与非生物部分结合组成的具有两者功能的人工肝支持系统,人工肝的用途,为重型肝炎或肝衰竭时的肝细胞再生创造时间，使可逆性肝损伤患者肝功能得到恢复，从而避免肝移植 为肝移植创造条件，是重型肝炎肝移植的桥梁；协助治疗肝移植后的最初无功能状态 作为辅助措施有助于行肝极量切除术，或作为肝脏特殊或应激情况下的辅助治疗手段,人工肝的研究回顾,始于50年代，至今已有40多年的历史 70年代后采用包埋活性炭血灌疗法 近年来我国采用血浆交换疗法 生物人工肝的研究，目前全世界应用各种类型的生物人工肝进行期临床研究,人工肝的类型分述,非生物型人工装置,上世纪50年代始,不同类型的非生物型人工肝如血液透析,活性炭吸附等技术先后应用于肝衰竭患者的临床治疗 具有不同程度的解毒功能，如血液滤过或血液透析，血液血浆灌流等 血液灌流即血液吸附，是用吸附器吸附清除患者血液中某些内源性或外源性毒物，达到净化血液的一种治疗方法,国内用活性炭血液灌流治疗重型肝炎的研究显示，患者总胆红素、氨、TNF显著下降，肝性脑病改善明显 树脂是另一类效果肯定的吸附材料，在清除胆红素、胆汁酸等方面效果明显 早期活性炭灌流器生产工艺水平达不到而在使用过程中出现明显的不良反应,尤其是血小板破坏后引起接受治疗患者出血加重,红细胞破坏后引起溶血等严重不良反应 晚期采用活性炭微囊化技术、改用血浆灌流等，避免了活性炭与血细胞直接接触，从而减少了不良反应 对肝衰竭患者存活率无明显改善,与其他人工肝联合使用(ALSS) 利用其解毒尤其是吸附胆红素的作用与其它人工肝联合使用或用于治疗病情较轻的重型肝炎 去除尿素、肌酐及无机磷酸盐等小分子物质 对中、大分子物质清除率较低，故用于肝衰竭同时伴肾功能衰竭的治疗 血液灌流对减轻体内毒素和肝性脑病有肯定的作用，与其它人工肝联用效果较好,可提高患者的存活率,目前应用的ALSS治疗方法在支持替代肝脏功能，清除毒素，维持机体内环境稳定等方面各有特点。 依据不同病情，制订个体化人工肝治疗方案，将不同人工肝治疗模式进行组合，从而达到更好治疗效果。 在血浆供应日趋紧张的情况下，应积极开展和掌握多种人工肝血液净化方法，合理规范使用，尽可能保障患者的抢救治疗需要,MARS人工肝,MARS是分子吸附循环系统的简称 用于肝功能衰竭的治疗 新型的血液透析滤过装置 采用了一种特殊的透析膜和含白蛋白的透析液(又称白蛋白透析) 可以选择性地清除水溶性和蛋白结合毒素,患者血液中的小分子水溶性毒性物质通过扩散和对流方式自由透过半透膜，并进一步被系统中的吸附器吸附解毒 目前已在全球治疗4500 余例原因不同的肝衰竭，显示出一定的优点,第四届国际暨全国肝衰竭与人工肝学术会议纪要,通过多中心研究观察，证实MARS人工肝治疗临床经过良好，清除胆红素、胆酸、色氨酸、中短链脂肪酸、芳香族氨基酸、氨等的效果明显，亲白蛋白结合物的清除率高，其结果是肝性脑病改善、平均动脉压增加、肝肾功能改善,型-中间型装置,介于物理与生物型之间的一类中间型装置 包括血浆置换、交换输血及整体洗涤等 血浆置换(PE)是目前应用最为广泛的非生物型人工肝治疗手段 是一种以正常人新鲜血浆或血浆替代物取代患者血浆，去除体内毒素、净化血液的方法,血浆置换(plasma exchange)的原理 是把患者血浆和血细胞分离，弃去分离血浆而输入大量新鲜血浆，从而清除患者血液内的毒性物质，同时补充人体必需的、由肝脏合成的物质，既能除毒性物质，又能补充白蛋白、凝血因子等生物活性物质。但是不具备肝脏特有的生物合成转化功能,上世纪70年代初国外研究证实血浆置换可减轻肝性脑病，但对肝衰竭患者存活率毫无影响 90年代日本学者报道暴发性肝炎患者应用本法，血浆中内毒素、TNF等显著下降，存活率仅有21%24% 大剂量血浆置换 (平均置换量为9900ml，18次不等),目前在国内，血浆置换是治疗重型肝炎使用最多的人工肝支持方法，效果最好的是重度慢性肝炎和早期重型肝炎患者 早期积极的、符合患者实际情况的血浆置换，才能及时有效清除不断产生的内毒素、TNF、胆红素、氨等炎性和毒性物质，为肝细胞再生创造一个良好的内环境 对于病情严重的晚期和急性重型肝炎患者，采用大剂量连续血浆置换，并联合血液滤过、血液灌流等治疗，才能产生较好的效果,血浆置换的应用,血浆置换是较为成熟的肝脏替代疗法，其不足之处是分离与去除血浆无选择性，即在去除血浆中有毒物质的同时，也将血液中大量有益的物质一起丢弃。此外，由于该方法需消耗大量新鲜冷冻血浆(每次3000ml左右)，因此受血浆供给的影响较大。据悉，新近有一种新型血浆分离器可大大减少血浆置换量，有望克服血浆资源与临床应用的矛盾,近年来我国人工肝研究发展速度很快，取得了很大的成绩。非生物型人工肝技术不断完善，新的治疗模式如血浆透析滤过（PDF）、蛋白透析吸附（CAPS）、选择性血浆置换（SPE）等不断出现，并取得了较好的临床治疗效果，治疗并发症显著降低。迄今，非生物型人工肝技术业已推广至全国31个省市近1000家单位，据不完全统计，从2000年起至2007年治疗病人已超过数万名，临床治愈好转率高达60%以上，治疗方式以血浆置换为主。,第四届国际暨全国肝衰竭与人工肝学术会议纪要,生物人工肝 （bioartificial liver，BAL）,生物性装置,由肝细胞、生物反应器和体外装置三大部分组成 80年代后期出现的新型ALSS 将同种或异种供体的全肝、肝组织片、肝细胞悬液、培养肝细胞等与生物合成材料相结合组装成某种形式的ALSS，它不仅具有肝特异性的解毒功能，而且具有更高的效能，如参与三大物质代谢、具有生物转化功能、可清除毒性物质、能分泌具有促进肝细胞生长活性的物质等,理想的生物人工肝应满足以下需求： (1)参与糖、蛋白质及脂肪三大物质代谢； (2)完成中间代谢，消除毒性物质及中间代谢产物； (3)具有生物合成转化功能；(4)分泌具有促进肝细胞生长活性的物质,是将体外培养增殖的肝细胞置于特殊的生物反应器内，利用体外循环装置将肝衰竭患者血液或血浆引入生物反应器，通过反应器内的半透膜与肝细胞进行物质交换与生物作用,基本原理,从理论上讲，以肝细胞为材料的生物人工肝最能代替正常肝脏的功能，为肝衰竭患者提供可靠的过渡支持治疗，使患者通过自身肝再生或肝移植而恢复。这正是十余年来生物人工肝发展迅速的原因 由于这一过程如正常机体血液流过肝脏肝窦一样，一方面血液中的毒性物质被培养肝细胞摄取、转化、代谢，另一方面血液中因肝功能衰竭而缺乏的机体必需物质由培养肝细胞合成、补充，因此是一种最为理想的人工肝支持与治疗模式,背景,现状,国内仅有少数单位掌握了肝细胞分离,大规模培养,反应器制备等相关技术，并开展了临床研究 国外早在1987年就有治疗ALF并获得成功的报道,现处于期临床研究阶段,国内生物人工肝临床开展情况,均为猪肝细胞型生物人工肝,一项临床研究结果显示:等待紧急肝移植的ALF患者18例中，16例经生物人工肝支持治疗神经系统症状均好转,中心静脉压降低，脑灌注压增高，血氨下降，肝移植成功，1例自然恢复;另一组等待再次肝移植的ALF患者3例取得类似的成功。以后研究者又用该系统对8例醋氨酚中毒性ALF进行了持，3例成功过渡到肝移植，另5例自然恢复，提示生物人工肝系统不仅能为此类患者提供可靠的过渡支持，而且能使部分患者通过肝再生而恢复，从而避免了肝移植,生物人工肝面临的关键问题,肝细胞来源 肝细胞是生物人工肝的核心部分,正常人肝细胞无疑是人工肝最为理想的细胞材料，但来源困难 动物源性肝细胞可大量获得,但可致人畜共患疾病 肿瘤来源肝细胞系虽可大量增值,但功能低下,且有低致瘤风险,生物人工肝面临的关键问题,胎肝细胞较理想,但受伦理学限制,不易大量获得 肝干细胞体外大量增值并向肝细胞定向分化等难题未取得突破,真正应用于生物人工肝尚需时日 细胞功能 如何进一步通过基因工程技术提高肝细胞株代谢功能 生物反应装置 反应器固有的细胞分布不均、细胞缺氧、交换效率低等问题无法克服，所以国内、外学者一直在进行研制新型生物反应器的尝试,混合型生物人工肝,生物人工肝问世不久，很快发现它虽能较好地替代肝脏的解毒与生物合成功能，但肝衰竭患者体内积累的大量代谢产物及毒性物质难以在有限的交换中由培养肝细胞解毒，还可能对培养肝细胞的存活及生物学功能产生不利影响，将早期偏重于解毒作用的人工肝支持方法与之相结合，组成混合型(或杂交型)生物人工肝,已有将血液透析虑过,血浆交换,活性炭吸附等方法与生物性人工肝相结合的研究报道 血浆分离器,活性炭,肝细胞生物反应器等组成的混合型BLSS设计较为合理,效果也更为理想,优缺点,能充分利用各种人工肝支持方法的优点，并克服各自的缺点，最大限度的实现临床肝衰竭人工肝辅助支持治疗所需的效果 可使人工肝的生物合成功能及解毒作用更加完善 其结构复杂,体外循环路径长,肝素化要求高,近年来人工肝技术呈现出如下特点,治疗应用范围的不断扩大 从单一治疗模式向多种方法联合或序贯应用的发展 持续性血液净化技术的应用日益广泛 对各种人工肝方法的选择、适应症、不良反应、治疗时机、治疗间隔和预后判断的认识逐渐加深,人工肝目前存在的问题,人工肝治疗的标准化、规范化 肝素等抗凝剂的应用 持续性血液净化或联合治疗 生物人工肝的细胞来源问题 动物源性生物人工肝的生物安全性评估和监测系统需进一步完善 肝细胞在体外培养系统中的增殖问题,截至目前，国内外业已构建了10多种生物型和混合型人工肝系统，其中至少4种装置业已进行II III 期临床验证，譬如HepatAssist 2000 、ELAD、MELS 等。初步结果证明这些BAL治疗是安全、有效的，没有明显的不良事件出现,问题与展望,近年来我国人工肝研究发展很快，取