03 多米诺肝移植治疗 儿童枫糖尿病及先天性胆道闭锁
◎案例要点
1.枫糖尿病(maple syrup urine disease, MSUD)是一种常染色体隐性遗传的氨基酸代谢性疾病,导致患者体内亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸等支链氨基酸及其代谢产物蓄积。MSUD是造成儿童神经系统发育异常的重要疾病之一,通常需要行肝移植治疗。
2.先天性胆道闭锁(congenital biliary atresia, BA)是一种胆管阻塞性疾病,导致胆汁性肝硬化并最终发生肝功能衰竭。BA是儿童肝移植最常见的适应证。
3.本案例使用多米诺肝移植(domino liver transplantation, DLT)治疗枫糖尿病患儿,证实肝移植是治疗该病的一种有效方法。同时,枫糖尿病患儿的肝脏可作为多米诺供肝救治其他终末期肝病患者,缓解供肝紧缺的现状。
◎病例简介
【简要病史】
患儿一,女性,11个月,足月顺产,出生体重3.5kg,因“出生后嗜睡,纳差11个月”入院。患儿出生后1周开始逐渐表现为少食、少哭、少动,睡眠时间长,反应差,伴有惊厥,四肢抽搐,半分钟左右自行缓解。当地医院行血、尿遗传代谢性疾病筛查,提示:亮氨酸、缬氨酸水平异常增高,诊断为枫糖尿病。给予无支链氨基酸特殊奶粉喂养,口服维生素B1、左卡尼汀等药物治疗后,患儿血清支链氨基酸水平降至正常。患儿6月龄时逐渐添加辅食,遵医嘱以少蛋白辅食为主,但血清亮氨酸水平持续升高,患儿仍然表现为嗜睡、反应差、双眼凝视、追物反应差,运动能力明显落后于同龄儿童。患儿父母健康,非近亲结婚,家族成员中无遗传代谢性疾病病史。
患儿二,女性,10个月,足月顺产,出生体重2.85kg,因“皮肤、巩膜黄染10个月余”入院。患儿出生后皮肤、巩膜黄染,进行性加重,大便颜色变浅,无呕吐腹泻,无寒战、发热,无抽搐,无气促等不适。至当地医院就诊,考虑“先天性胆道闭锁”。于1个多月前行葛西(Kasai)手术,术后予以抗感染、激素、护肝退黄等对症治疗,退黄效果不佳。
【入院查体】
患儿一:生命体征平稳,身长66cm,体重9kg,外貌成熟儿,发育良好。神志清,反应差,哭声轻,面色红润,肢体自然屈曲。皮肤无花纹,无瘀点、瘀斑,无皮疹,无黄疸,腹壁皮下脂肪1cm,皮肤弹性正常。无特殊面容,无毛色异常,无乳腺、外生殖器色素沉着。前囟平软,张力正常,颈抵抗阴性。口角无歪斜,口唇红润,口腔黏膜光滑,无唇腭裂,咽部无充血。双侧呼吸音对称,无干湿啰音。心音正常,心律齐,无明显心脏杂音。腹壁柔软,无腹胀,无触痛,肝脾无肿大,肠鸣音正常。肌张力稍高,觅食反射减弱,握持反射减弱。患儿11个月时无法独立坐、翻滚或爬行。
患儿二:生命体征平稳,身长69cm,体重9.5kg。神志清,精神可,慢性肝病面容,皮肤、巩膜明显黄染。双肺呼吸音粗,未闻及干湿啰音。心律齐,心音中,未闻及病理性杂音。腹膨隆,肝肋下3cm质硬,脾肋下4cm质韧。腹部可见长约9cm陈旧性手术瘢痕,愈合尚可,腹壁静脉曲张明显。四肢活动可。
【实验室检查】
患儿一:血型B,Rh阳性,血常规、肝功能、肾功能、电解质、凝血功能等均正常。血串联质谱:亮氨酸846.8μmol/L(正常范围60~300μmol/L)。
患儿二:血型B,Rh阳性;凝血功能:国际标准化比值1.22,凝血酶原时间(prothrombin time, PT)14s,活化部分凝血活酶时间(activated partial thromboplastin time, APTT)34s;肝功能:白蛋白32.7g/L,谷丙转氨酶/谷草转氨酶232/684U/L,总胆红素/直接胆红素72/42μmol/L,谷氨酰转肽酶162U/L;肾功能、电解质均正常。
【影像学检查】
患儿一:肺部CT:双肺下叶少许间质性炎症。肝脏CT未见异常。心脏超声:卵圆孔未闭,三尖瓣轻度反流。心电图正常。颅脑MRI:双侧大脑呈斑片状稍长T1稍长T2信号影,T2液体衰减反转恢复脉冲序列(fluid attenuated inversion recovery, FLAIR)及弥散成像(diffusion weighted imaging, DWI)呈高信号,以双侧苍白球明显,符合枫糖尿病脑部病变表现。双侧大脑前部脑外间隙增宽。
患儿二:肝脏超声:胆道闭锁;葛西术后,肝硬化,脾大,肝内囊性灶,胆汁瘤考虑,门静脉血流反向,脐静脉开放,肝脏血供以动脉为主,肝周积液。肝脏计算机断层血管成像(computed tomography angiography, CTA):胆汁淤积性肝硬化,肝内胆管节段性扩张,门脉主干内径6mm,肝固有动脉内径4mm,胃底脾周见异常迂曲血管团,腹壁及网膜多发曲张静脉。
【基因检测】
患儿一:BCKDHA基因有2个杂合突变,其中一个等位基因c.111dupC(exon2,NM_000709)来自患儿父亲,另一个突变基因c.758C>T(exon6, NM_000709)来自患儿母亲(见表1-3-1)。
表1-3-1 BCKDHA基因2个杂合突变
患儿二:未发现与疾病相关的致病基因。
◎初步诊断
患儿一:枫糖尿病。
患儿二:先天性胆道闭锁。
◎诊疗计划及诊治难点
患儿一支链氨基酸代谢障碍,神经系统损伤明显。患儿二肝功能失代偿,均亟须行肝移植治疗。两名患儿年龄相仿,血型相合,拟行多米诺肝移植手术,即患儿一接受社会供肝行劈离式肝移植,患儿一切除的肝脏作为供肝植入患儿二体内,技术复杂,术前评估、手术设计以及术后管理等问题需进行多学科讨论。
◎多学科诊疗
肝胆胰外科:DLT供肝的获取关键在于既要保留DLT供体用于重建所需血管,又要保证DLT受体能顺利进行血管重建。DLT供体血管离断的位置非常重要,一般流出道于三支肝静脉处分别离断,门静脉于门静脉左右分支下方主干处离断,肝动脉于肝固有动脉处离断。
供肝灌注及修整:使用4℃HTK器官保存液进行灌注,直至肝静脉流出液体澄清。DLT供肝流出道需要整形,通常情况下,需把右肝静脉和中肝静脉、左肝静脉整形成共同开口,以供移植时流出道吻合,必要时进行搭桥。
血管重建:采用改良背驮式肝移植方式,将受体侧腔静脉修剪成三角形开口,使用6-0 PDS与供肝静脉开口连续缝合。供受体门静脉使用7-0 prolene行前后壁连续缝合。肝动脉使用9-0或8-0 prolene行端端间断缝合。
胆道重建:多米诺供体、多米诺受体患儿均采用胆肠Roux-en-Y吻合进行胆道重建。
放射科:患儿一肝脏血管存在变异,右肝动脉发自肠系膜上动脉,左肝动脉来源于肝固有动脉(见图1-3-1),作为多米诺供体,左、右肝动脉需分别与受体吻合。患儿二为肝硬化,门脉高压明显,脐静脉开放,胃底脾周大量曲张血管(见图1-3-2)。门脉直径与供体较匹配。
超声医学科:常规术中超声明确肝脏血供及流出道通畅,术后每日行移植肝血流、胸腹水超声检查,及时发现肝动脉栓塞(hepatic artery thrombosis,HAT)、门静脉栓塞(portal vein thrombosis, PVT)、门静脉狭窄(portal veinstenosis, PVS)等并发症。如有胸腔、腹腔积液,则可行超声引导下穿刺引流。如有PVS,则可行介入下门静脉球囊扩张或支架置入术。
儿科:饮食治疗是MSUD患儿治疗的关键,一经诊断,需立即使用无支链氨基酸特殊配方奶粉。治疗的目标是将血浆中的亮氨酸水平维持在正常范围内,因为有研究表明患儿的智商水平与亮氨酸水平呈负相关。然而,长期限制饮食会导致患儿必需氨基酸及必需脂肪酸缺乏,各种微量元素摄入不足导致营养不良,影响患儿正常生长发育。患儿在6个月前还可以服用特殊奶粉维持血亮氨酸水平,但添加辅食后血亮氨酸水平再度升高,提示饮食控制效果不佳,需尽快行肝移植治疗。枫糖尿病患儿在围手术期可能出现代谢性酸中毒、电解质紊乱、脑水肿等并发症,需要立即给予相应治疗,必要时给予连续性肾脏替代治疗(continuous renal replacement therapy, CRRT)或血浆置换,以迅速清除有害物质。
◎诊疗经过及病情变化
患儿一诊断枫糖尿病后,一直予以无支链氨基酸特殊奶粉喂养,口服维生素B1、左卡尼汀药物治疗,症状无明显缓解;在添加辅食后,血支链氨基酸无法控制在正常水平。来我院就诊,完善各项检查,排除禁忌后,经匹配获得社会捐肝,采用劈离式肝移植方式,切取成人供肝左外叶并植入患儿一体内(见图1-3-3)。该患儿切除的肝脏作为多米诺供肝(见图1-3-4)植入患儿二体内,以挽救其生命,术中分别吻合左、右肝动脉,手术顺利(见图1-3-5和图1-36)。两位患儿在肝移植术后均常规接受激素+他克莫司免疫抑制方案。术后给予抗感染、抗凝、补液营养等支持治疗,定期监测他克莫司血药浓度、肝功能、凝血功能以及移植肝血流等临床指标。
◎最终诊断及预后
【最终诊断】
患儿一:枫糖尿病。
患儿二:先天性胆道闭锁(葛西术后)。
【预后】
两位接受肝移植的患儿术后10天左右肝功能就恢复正常,随访过程中未出现明显并发症。枫糖尿病患儿术后无须特殊喂养,恢复正常饮食后复查血浆串联质谱,亮氨酸浓度由术前的846.8μmol/L(正常范围60~300μmol/L)降至术后127.6μmol/L(正常范围50~250μmol/L)。患儿二22月龄时,身长79cm,体重11kg,达到正常儿童水平。患儿一11月龄时接受肝移植,术前无法抬头,术后4个月可自行端坐,术后9个月可爬行,可扶栏杆站立,会发重复双音词。
◎诊疗体会
枫糖尿病是一种罕见的氨基酸代谢性疾病,由于支链α-酮酸脱氢酶复合物(branched-chain alpha-ketoacid dehydrogenase complex, BCKDC)的功能缺陷,所以患者体内支链氨基酸大量蓄积,尤其是亮氨酸在脑组织中的含量增高,不仅干扰细胞膜鞘磷脂的合成,影响神经发育过程中髓鞘的形成,而且干扰神经细胞的能量代谢,影响Na+-K+-ATP酶的活性,造成不同程度的脑水肿[1]。如不及时诊治,会严重威胁患儿生命健康,轻者虽能长期存活,但患儿往往残留不可逆的智力认知障碍,生活能力低下,给患儿家庭带来严重的抚养压力和经济负担。
根据BCKDC的残留活性,可将枫糖尿病分为5型,即经典型、中间型、间歇型、维生素B1反应型和二氢脂酰脱氢酶缺乏型[2]。目前认为,新生儿发病通常为经典型,75%的经典型患儿体内BCKDC的活性仅为正常儿童的0~2%,病情重,预后差,最佳治疗窗口是出生后的7~14天[3]。但MSUD患儿的早期症状并不典型,由于家长忽视,或首诊医生没有相关诊治经验,患儿往往错过最佳治疗时间。如果患儿的尿液或汗液中有特殊的枫糖气味,或者出生后逐渐出现嗜睡、喂养困难、反应差、肌张力减低、抽搐惊厥甚至呼吸困难等中枢神经系统损害表现,需要警惕MSUD的可能,及时进行血尿串联质谱的检查。
肝脏移植是治疗经典型MSUD的一种有效方法,这是因为肝脏中BCKDC的活性约占全身的15%,而只要有8%左右的BCKDC活性就能维持正常亮氨酸水平。Mazariegos等[4]的研究结果与本案例患儿一样,接受肝移植的枫糖尿病患儿不再需要控制饮食。此外,国内外文献报道,MSUD患儿的肝脏可以作为多米诺供肝挽救其他疾病患儿的生命[5]。这是由于人体中在肝脏以外有充足的BCKDC来代谢支链氨基酸,可避免在接受MSUD供肝后新发MSUD。多米诺肝移植有效利用了废弃肝脏,对于缓解供肝紧缺的现状有着积极意义。
多学科讨论在肝移植中的意义巨大,尤其对儿童DLT这种复杂肝移植,通过多学科讨论完善多米诺供、受体之间遗传代谢水平的评估,组织儿童移植麻醉、重症监护、营养支持、护理等多个学科的通力合作,精准设计每一例手术方案,以保障两名患儿顺利移植、延续生命。
(张微,钱轶罡)
◎参考文献
[1]Zinnanti WJ,Lazovic J,Griffin K,et al. Dual mechanism of brain injury and novel treatment strategy in maple syrup urine disease. Brain, 2009, 132(Pt4): 903-918.
[2]Mellis MM,Danner DJ. Gene preference in maple syrup urine disease. Am J Hum Genet,2001, 68(1): 232-237.
[3]Simon E,Flaschker N,Schadewaldt P,et al. Variant maple syrup urine disease(MSUD)-the entire spectrum. J Inherit Metab Dis, 2006, 29: 716-724.
[4]Mazariegos GV,Morton DH,Sindhi R,et al. Liver transplantation for classical maple syrup urine disease: long-term follow-up in 37 patients and comparative United Network for Organ Sharing experience. J Pediatr, 2012, 160(1): 116-121.
[5]Herden U,Grabhorn E,Santer R,et al. Surgical aspects of liver transplantation and domino liver transplantation in maple syrup urine disease: analysis of 15 donor-recipient pairs. Liver Transplantation,2019,25(6): 889-900.