《Nature》刊发人体器官保存30年来首个重磅突破：体温机械灌注技术将器官废弃率降低50%！

先进的外科手术技术以及免疫抑制药物的应用，使得器官移植成为可能。但时至今日，即使是对于肝脏移植这种成功率很高的移植手术，仍旧有着三个无法避免的限制条件：器官短缺、捐献的器官质量不高、器官运输保存困难重重。

对于肝脏这种可以再生的器官，短缺的原因之一居然是不得已的“丢弃”——许多潜在的供肝因在保存期间受到损害，被认为移植风险过高，肝脏无法达到移植标准而被舍弃。在如今器官移植医疗领域巨大的供需差面前，这种“浪费”显得愈发刺眼。

“2017 年，在英国每 5 名患者中就有 1 人在等待肝脏移植中孤独的死去，而讽刺的是，相比之下却有近 500 个来自去世捐献者的肝脏最终并没有被移植，”来自牛津大学的 Constantin Coussios 教授介绍到，而这 500 个肝脏本该有机会可以治病救人。

近日，来自牛津大学的 David Nasralla 及同事针对 220 名肝移植患者开展了首个随机试验，比较了常规静态冷储存（static cold storage，SCS）和体温机械灌注（normothermic machine perfusion，NMP）方法。根据对肝损伤生物标记的测量结果，发现与前者相比，体温机械灌注对供肝的损伤更少（约为 50%），肝平均保存期增加 54%（12 小时 vs 8 小时），器官弃用率降低 50%，该研究的细节发表在 4 月 18 日的《Nature》杂志上。

该研究首次正面直接的比较了 SCS 与 NMP，这些研究结果意味着，如果能够将 NMP 在临床广泛推广，很有可能大大降低由于器官离体质量下降带来的“浪费”，为肝脏移植带来积极的推动作用，变革整个器官移植领域。

尽管首款 NMP 设备已于 2016 年在欧洲上市，但由于其高昂的价格和设备及操作人员的专业要求，始终表现的不瘟不火。此次精确的量化将为“观望者”提供一定的数据支持，也为 NMP 的临床推广提供了宝贵经验。随着 NMP 设备的逐渐接受和体外模拟人体环境的成功，NPM 极有可能在未来体外器官维护、器官培养方面做出不俗成绩。

器官保存方法已经 30 年几乎零进展

肝脏（liver）这个约 3 斤重的器官，在人体的代谢功能中扮演着十分重要的角色：中和毒素、储存糖原、合成分泌性蛋白等等，功能复杂多样，可以说是最繁忙的器官之一，目前没有任何人工器官或装置能够模拟肝脏的所有功能。

不仅如此，这个劳模式的器官更是有着“再生”的“超能力”，肝脏是人类身体器官中唯一有再生功能器官，即使正常肝细胞低于 25%，仍可再生成正常肝脏。因而与大多数器官移植不同，肝脏移植的供体可以是活生生的捐赠者，如果手术成功，术手几周供体和受体的肝脏便可以长到原来大小，并具有正常的肝脏功能。

肝脏移植可分为活体肝脏移植和尸肝移植。尸肝移植的肝脏来自脑死亡、但心脏仍在跳动的捐赠者，活体的肝脏移植则是将活体捐赠者肝脏的一部分取出，但活体肝脏移植的手术中捐赠者相比受捐者要接受更大的手术，因此有较大争议。

同时，相比其他器官移植手术，肝脏移植在手术成功率及术后生存率上都名列前茅。对于各大肝移植中心，肝移植手术的成功率一般在都在 95% 以上，一年生存率 90%，五年生存率 70% 左右。

但很难想象，在外科设备、手术技术突飞猛进的今天，人们在器官移植手术方面取得了突破性的进展，但对于器官保存，方法却和 30 年前基本没有什么变化。

体温灌注设备竟然还可以模拟人体

由于保存运输限制，早期的器官移植都是在小范围内完成，捐献者和受捐者几乎在相邻的床位同时进行捐献和移植手术。随着技术的发展，国家范围内甚至国际范围内的器官移植合作也成为可能，但对于摘除的器官，每一分每一秒都很宝贵，极有可能因为保存不善使器官失去移植的价值。

器官从捐赠者到受捐者，一般要经历“热缺血”和“冷缺血”这两个关键的环节。热缺血是指器官从捐献者体内摘除开始，到进行冷灌注（冷保存）这段时间，这期间虽然器官的供血中断，但仍旧处于代谢状态，缺血会导致器官严重损坏，因而这个阶段每一分钟都至关重要（一般不超过 10 分钟）。

冷缺血是指捐赠的器官经灌洗液快速灌洗，使器官的温度迅速而又均匀地降到 10 度以下，保存于 2 - 4 度直至移植的这段时间，常规的静态冷保存（SCS）就是这样一种方法。

将器官浸润在保存液中置于冰上，这样可以有效地降低代谢，但随之也会出现很多不良的问题。比如肝脏可能随着 ATP 的减少而损害，同时有害的活性氧开始积累、线粒体损伤等，当移植完成后血液再次流过器官，很可能会引起炎症反应，同时由于器官细胞的代谢减慢，无法通过转氨酶等生化指标评估器官质量。

事实上，灌注设备并不是一种新兴事物，近年来随着技术改进及血液配方的改善，体温灌注设备（NMP）变得越来越流行，这种系统以血液为载体，将养分、生物素等加入循环系统，并外置氧合器模拟正常人体环境，使用这种系统可以更好的在体外监测器官质量，评估移植效率。

移植器官保存的里程碑

但 NMP 是不是真的像人们预期的那么好？一直以来，都没有确切的数据给出精确的量化答案。

David Nasralla 和他的同事们选择为后来者铺平道路，他们募集了 220 名肝移植患者，开展了首个随机试验对 NMP 与 SCS 进行了比较。他们发现，与 SCS 相比，NMP 对供体肝脏的损伤少 50%，肝平均保存期增加了 54%，而器官弃用率则是降低了 50%（16 vs 32）。

结果很清楚，在移植肝脏的保存上，NMP 的答卷更漂亮，但这并不意味着我们可以过早断言 NMP 在移植成功上的全面碾压。评估移植成功的标准除了天冬氨酸转氨酶水平，还有一个就是胆管。该研究同时发现，移植一年后，这两种方法在胆道并发症发病率和移植肝存活率及患者存活率方面并无显着差异，因而仍需更长时间的观察。

同时，由于 NMP 需要复杂的外源设备，因而对于系统的运输、护理以及使用人员的培训方面都提出了更高的要求，这也意味着等待最终飞入“寻常百姓家”需要更多的时日。尽管上图这台叫做 OrganOx 的灌注设备已经在欧洲上市（美国处于最后的测试阶段），但由于其每位患者 5700 美元的医疗费用，仍旧没有被广泛推广。

但客观地说，David Nasralla 的研究，为 NMP 的推广设定了一个很好的开端—分享信息、正面比较，为那些“临渊羡鱼”者提供了良好的数据支持。

当然，NMP 系统的意义远不止此，该设备不仅可以应用于其他类型器官的移植，同时也为体外培养或维护自身器官提供了思路——如果可以像照顾病人一样照顾一个器官，为其（器官）提供与人体完全一致的条件，那么是否未来人类并不需要供体器官进行更换，而是直接将本体器官进行体外维护或培养呢？

至少对于肝脏移植，我们已经看到了希望。

参考：

https://www.nature.com/articles/d41586-018-04458-w

https://www.nature.com/articles/d41586-018-04816-8

https://www.nature.com/articles/s41586-018-0047-9

http://www.digitaljournal.com/news/world/life-support-for-transplant-livers-better-than-freezing-study/article/520153

来源： DeepTech深科技