第四节　供肾灌注、保存及修复

传统冷保存（cold storage，CS）因操作方便，保存标准供肾效果较好，一直是供肾保存的金标准。但随着我国公民逝世后器官捐献工作的全面展开，供肾的保存与维护工作被赋予更高要求，扩大标准供者（extended criteria donor，ECD）与心脏死亡器官捐献（donation after cardiac death，DCD）供者器官对冷、热缺血损伤的耐受性较差，单纯CS对该类肾脏的保存作用有限。因此，机械灌注作为一种可有效改善器官质量、有良好发展前景的体外保存方式逐渐得到重视与应用[1]。

目前，临床实践应用的肾脏灌注方式包括低温机械灌注（hypothermic machine perfusion，HMP）和常温机械灌注（normothermic machine perfusion，NMP）；仍处于动物及临床前研究的包括亚低温机械灌注（subnormothermic machine perfusion，SNMP）及控制性携氧复温（controlled oxygenated rewarming，COR）灌注。无论何种灌注方式，都可以在一定程度上缓解在CS过程中发生的能量与氧气缺乏，改善供肾质量[2-3]。

为了进一步规范供肾灌注、保存和修复的技术操作，中华医学会器官移植学分会组织器官移植学专家，从器官保存液的选择、灌注和保存方法的原则及规范、肾脏体外修复等方面，制订本规范。

1　器官保存液选择

1.1　冷保存液的选择

移植肾冷保存液主要包括威斯康星大学保存液（University of Wisconsin solution，UW液）、组氨酸-色氨酸-酮戊二酸盐液（histidine-tryptophan-ketoglutarate solution，HTK液）和高渗枸橼酸盐嘌呤-Ⅱ溶液（hypertonic citrate adenine solution-Ⅱ，HCA-Ⅱ液，即肾保Ⅱ型液），其中UW液是国际上应用最多的冷保存液（表2-3）。在过去30多年间，国产高渗枸橼酸盐嘌呤溶液（hypertonic citrate adenine solution，HCA液）在全国器官移植中心得到广泛应用。为克服一代产品低温下易析出和pH不稳定等不足，HCA-Ⅱ保存液添加了磷酸盐缓冲系统、细胞膜保护剂和具有抗氧化作用的川芎嗪，提高了能量底物的含量和渗透压，在维护器官性能上得到明显提高。HCA-Ⅱ液具有配制方便、价格低廉、效果稳定等优势[4-6]。

如供肾保存时间较短，HTK液与UW液保存效果相近；超过24h后，UW液保存效果明显优于HTK液。无论时间长短，HCA-Ⅱ液与HTK液对供肾保存效果相似[5，7-8]。

由于移植肾功能延迟（delayed renal graft function）发生率和冷、热缺血时间直接相关，过长的冷保存时间是移植肾功能延迟发生的独立危险因素。理论上，肾脏可体外冷保存72h，但最好不超过 24h[9-10]。

1.2　低温机械灌注液的选择

肾脏HMP液包括Belzer MPS（又称KPS-1）、HTK液以及Vasosol液3种。Belzer MPS为国际公认的肾脏HMP液，在国内也得到广泛应用。Belzer MPS与UW液类似，均以5%羟乙基淀粉作为胶体，同时添加了葡萄糖、甘露醇及羟乙基哌嗪乙磺酸（hydroxyethyl piperazine ethanesulfonic acid，HEPES）缓冲液等成分，进一步满足灌注需求，剔除了UW液中的棉子糖和乳糖醛酸，以降低灌注液的黏度，避免HMP对血管内皮细胞造成的潜在损伤[1，11]。Vasosol液在Belzer MPS液的基础上添加了抗氧化剂、血管舒张剂以及部分代谢底物（Vasosol液成分可见表2-4），但临床效果仍需进一步验证[12]。

1.3　常温机械灌注液的选择

NMP是能够维持肾脏正常生理功能的体外灌注方式，尚无公认的灌注液。红细胞作为携氧的重要载体，在肾脏NMP中不可或缺。白细胞是先天性免疫反应的主要参与者，去白细胞NMP能够减轻器官损伤，故推荐悬浮红细胞作为NMP灌注液主要成分[13-14]。林格液或Steen液可作为灌注稀释液以减轻水肿，维持细胞内外电解质平衡。灌注期间应根据肾脏排出尿量及时补充晶体溶液。目前常用的肾脏体外NMP灌注液成分见表2-5。

应用亚低温或控制性复温进行肾脏动物或临床前研究时，推荐将无血细胞的Steen液作为灌注液[15]。

2　灌注和保存方法的原则及规范

2.1　低温机械灌注的原则及规范

低温机械灌注（HMP）在标准质量供肾及ECD、DCD供肾的保存中均有良好效果，并发挥出明显优于CS的疗效[16]。

推荐LifePort作为临床肾脏HMP仪器，其疗效已得到广泛认可。此外，还有可携氧的Kidney Assist Device系统（荷兰Organ Assist BV公司）与流量控制型HMP系统（美国Waters Medical Systems公司，型号RM3）可用于临床使用。目前，尚无临床证据表明携氧HMP疗效优于无额外氧合HMP，临床选择需谨慎[1]。

HMP系统操作原则及规范请详见《尸体供肾体外机械灌注冷保存技术操作规范（2019 版）》[17]。

在低温环境下，灌注液中无血细胞的参与，故无溶血之虑。滚轴泵为最常用的动力装置。由于不同供肾的质地不一，阻力指数也不尽相同。流速较快，可能导致灌注压力过大，故压力控制型明显优于流量控制型HMP。不过，两种灌注方式在DGF发生率与肌酐清除率上无明显差异。在减少移植物废弃率、术后移植肾纤维化和肾小管萎缩发生率等指标方面，压力控制型HMP有更好的效果。因此，肾脏HMP系统应以较低灌注压力运行，通常认为20~30mmHg（10mmHg=1.33kPa）最优，灌注压力>40mmHg将会导致血管内皮细胞损伤，增加DGF等并发症的发生率。

在代谢水平方面，尽管HMP能够一定程度满足供肾在低温保存条件下的需求，但尚无HMP能够延长CS时限的临床证据。同时，长时间HMP并未发挥优于CS后短时间HMP（<4h）的供肾保存效果。目前，尚无临床证据表明携氧HMP有更好的器官保存作用，临床前研究中，携氧HMP疗效明显优于无氧合HMP，且利用100%纯氧氧合效果最优。

HMP不仅可修复供肾，也能用于供肾质量的评估。阻力指数（灌注压力/灌注流量）可间接反映供肾质量。当阻力指数<0.28mmHg/（ml·min）时，提示供肾质量较好，无严重水肿发生；当阻力指数>0.5mmHg/（ml·min）时，供肾术后DGF发生率增加，临床需谨慎使用。阻力指数可作为预测术后DGF发生率的参考指标，但与移植肾长期存活率无明显相关性。阻力指数不能作为供肾质量的唯一评估手段，应结合供者情况、代谢产物分析以及组织学检查结果综合评估。目前，尚未在HMP液中发现能够有效预测移植手术预后的代谢指标，可能具有指向性的产物包括乳酸、乳酸脱氢酶、谷胱甘肽转移酶等。

2.2　常温机械灌注的原则及规范

NMP是保证供肾体外正常生理功能的灌注方式，能提供与体内类似的代谢环境（34~38℃），以改善供肾质量，促进损伤修复。个案报告及小样本临床证据表明，NMP能够修复标准供肾与ECD、DCD供肾质量[18]。

与其他体外保存方式相比，NMP优点包括[19]：①修复质量不佳的供肾，增加可用供肾数量；②维持供肾正常生理功能，有助于供肾质量评估；③提供良好体外干预平台；④缩短或规避冷缺血时间，减轻冷缺血损伤；⑤延长供肾体外保存时限。

临床NMP操作中应规避以下风险[20]：①严格无菌原则，防止感染发生；②NMP操作复杂，避免人为操作失误；③与患者及家属有效沟通NMP花费等问题。

目前，尚无公认的供肾NMP仪器。供肾NMP系统应至少包括以下8部分：离心泵、氧合器、热交换系统、流量或压力探测装置、灌注液储存袋、灌注液输注泵、肾脏托盘和连接管道。推荐使用离心泵作为动力来源，以防止溶血、血小板聚集、血红蛋白载氧量下降等问题的发生[21]。

推荐将95% O₂与5% CO₂的混合气体作为氧合气体来源，以平衡灌注液pH，维持CO₂分压[22]。

推荐应用正常灌注压力（70~85mmHg）进行动脉灌注，以改善尿量和肾小管功能[22]。

推荐供肾获取后立即NMP，缩短冷缺血时间，降低DGF发生率。NMP可体外保存供肾 24h 以上[23]。

NMP最适温度尚无临床报道，37℃NMP在临床前研究中相比其他灌注温度能增加尿量与肾脏肌酐清除率[24-25]。

NMP可作为肾脏质量评估的重要方式，一般评价指标包括肾血流量、尿量、平均动脉压、氧耗量、肌酐清除率、电解质水平、代谢产物和组织学检查等。内皮素（endothelin，ET） -1、中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白（neutrophil gelatinase associated lipocalin，NGAL）、碱性磷酸酶、γ-谷氨酰转移酶（γ-glutamyl transferase，γ-GT）、乳酸、乳酸脱氢酶、肾损伤分子（kidney injure molecule，KIM） -1等可能为供肾质量评估提供参考[26-27]。根据NMP灌注后的外观、血流量和尿量，可将供肾质量分为1~5分5种等级，总分1~3分表示供肾移植后预后良好，4分表示供肾术后可能会发生无尿和PNF，5分表示供肾移植危险程度大，肾小管功能明显较差，具体评分标准见表2-6。

NMP和HMP均为优于CS的体外保存方式，两种灌注效果对比尚无定论，可根据各中心实际情况选择应用。

2.3　其他灌注方式

SNMP是温度为20~24℃的体外灌注方式，无需加入红细胞以提供额外氧气。目前SNMP临床经验缺如，临床前研究以灌注压力维持40mmHg左右居多，Steen液为灌注液，在肌酐清除率以及维持肾小球结构完整性方面优于CS[28]。

COR灌注是在维持灌注、氧合充分的条件下逐渐提高灌注温度和流量，最终达到室温或体温的灌注方式。该技术的应用临床经验缺如，可能改善供肾氧耗量与肌酐清除率[29]。

3　肾脏体外修复

当供肾获取完成后，肾脏即处于离体保存过程中，除已应用于临床的保存和灌注方式，离体过程中应用改善器官质量的药物、细胞或基因处理也可能带来收益[19，30-31]。

尽管CS过程中器官代谢率较低，体外干预仍可发挥作用，可能的手段包括间充质干细胞，抗氧化应激、抗炎以及抗凋亡药物等。理论上，HMP使肾脏微循环交换更充分，体外修复效果优于 CS[32]。

NMP可较长时间保存供肾，去白细胞灌注液可为体外修复手段提供良好作用环境。供肾体外NMP可防止单核巨噬细胞系统对治疗制剂的吞噬作用，同时避免相关治疗制剂富集于其他器官，显著提高靶向性。更少的灌注液容量也提高了血药浓度，减少治疗成本。纳米颗粒材料可作为药物载体，起到增大药物接触面积，控制性释放药物的作用[33-34]。

干细胞治疗是器官移植的重要辅助手段，供肾NMP中应用间充质干细胞可规避肺的捕获，直接作用于供肾。此外，基因治疗包括小干扰RNA及腺病毒的应用也可能应用于NMP体外修复[35]。

尽管肾脏体外修复手段较多，大多数仍仅限于临床前研究，相关临床应用需谨慎。

（朱有华　王彦峰　赵闻雨）

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刊载于《器官移植》2019, 10 (5): 473-477.