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摘要:器官移植是很多終末期患者(如晚期癌癥、腎衰竭等)的主要治療方法,但是捐獻器官在全球范圍內都是供不應求。為了解決這個問題,各國政府長期致力于提高活體器官以及遺體器官的捐獻率,但卻忽視了一個很重要的潛在器官來源,即那些因為捐獻者年齡太大、病毒感染(如丙型肝炎)、心死亡等各種原因被放棄的“次優(suboptimal)”遺體器官。受益于醫療技術的迅速發展,以前被認為不適合進行移植的次優遺體器官現在變成了潛在的供體。因此,本文通過文獻分析,對國外關于“次優”遺體器官的研究進展進行詳細的介紹,以期為致力于器官移植事業的中國臨床工作者提供一些研究方向。
關鍵詞:遺體器官,移植,次優,潛在供體
最新數據顯示[1],2017 年美國約34 700人接受了實體器官移植,但是截止到2018年4月,在輪候名單上仍然有125 542名患者等待各種器官的移植。中國每百萬人口的遺體器官捐獻率在2.0左右(美國是28.5),是世界上器官捐獻率最低的國家之一,而且從2015年1月1日起,中國全面停止死囚器官作為移植供體的來源,這 更 加 劇 了 移 植 器 官 供 需 的 不 平 衡[2]。 研 究 顯示[3],大概20%~40%的患者會因為器官輪候時間過長而死亡,因此各國政府長期致力于提高活體器官以及遺體器官的捐獻率,但卻忽視了一個很重要的潛在器官來源,即那些因為捐獻者年齡太大、病毒感染(如丙型肝炎)、心死亡等各種原因被放棄的“次優(suboptimal)”遺體器官。受益于醫療技術的迅速發展,以前被認為不適合進行移植的次優遺體器官現在變成了潛在的供體。因此,本文通過文獻分析,對國外關于“次優”遺體器官移植的研究進展進行詳細的介紹。
1 老年人捐獻的遺體器官
1990年,美國只有14.3%的遺體器官來自于50歲以上的老年人,1.6%來自于65歲以上的老年人;而到了2017年,超過25.0%的遺體器官來自于 50歲以上的老年人,4.9%來自于65歲以上的老年人[4]。在西班牙,作為全世界遺體器官捐獻率最高的國家(40.0每百萬人口),超過50%的遺體器官來自于60歲以上的老年人,30%來自于70歲以上的老年人,8%來自于80歲以上的老年人[5]。隨著年齡的增長,衰老細胞在器官內不斷累積并產生大量的炎癥性細胞因子,正因為如此,老年人捐獻的遺體器官容易在受體內引起各種排異反應,特別是在年輕的受體群體中[6]。但是,研究發現[7],如果將老年人捐獻的遺體器官移植給老年人,那么急性排異發生的概率就會大大降低;研究發現[8],老年人的供體器官因為多種生理性退化和損傷,很容易引起受體體內的輔助性 T 細胞反應,從 而導致白 細 胞介素(in-terleukin-17A)主導的過度免疫活動,而老年人受體的這些免疫應答相比年輕人就會弱很多。最近有研究顯示[9],新藥“Senolytics”能夠減少衰老腎臟的生理負擔,提高腎單位的功能以及降低炎癥反應。因此,當進行老年人器官移植時,將供體的衰老細胞進行清除可能是提高移植成功率的關鍵所在。
2 心死亡患者捐獻的遺體器官
1968年之前,只有出現心死亡的患者才能被當成遺 體 器 官 的 捐 獻 者 (donation after cardiac death,DCD),1968年提出了不可逆昏迷的概念,之后才出現了采 用 腦 死 亡 患 者 供 體 (donation after brain death,DBD)的 醫 療 行 為[10]。2008 年 ~2017 年,美 國 超 過15%的遺體腎臟是通過 DCD 途徑捐獻,但肝臟、肺臟以及胰 臟 的 比 例 要 低 很 多,分 別 為 6.8%、2.9% 以 及3.5%[11]。目前,依靠先進的器官保存技術,心臟也可以通過 DCD 途徑進行移植,但受到經濟、文化因素的影響,DCD 占 總 體 捐 獻 器 官 的 比 率 有 明 顯 的 地 域 差異[11-12]。此外,對于 DCD 的年齡限制與 DBD 有很大的不同,因為老年人的各種并發癥被認為會降低供體的質量[13]。隨著 新 技 術 的 開 發 (如 常 溫 保 存 技 術 等),DCD 的移植預后情況得到了很大程度上的改善,主要依賴于新技術縮短了冷缺血時間(cold-ischemia)以及延長了器官保存時間[14]。此外,熱缺血時間(warm-is-chemia)的延長會導致 DCD 出現不可逆的損傷,如肝臟供體容易引起缺血性的膽道病變(非吻合的膽道狹窄),這種狹窄情況在 DCD 中出現的概率是 DBD 的5倍,以至于常常需要進行后續的內窺鏡干預甚至重新移植,而常溫保存技術則可以有效預防此項并發癥[15]。
3 傳染性疾病患者捐獻的遺體器官
10年前,臨床醫生會習慣性地拒絕傳染性疾病患者以及那些生前有高危行為(如靜脈注射藥物)的高感染風險供體,即使患者的 HIV、HBV、HCV 等病毒的血清學檢驗均為陰性[16]。隨著檢測技術的不斷發展,現在對這些高風險供體能夠進行快速、準確的檢測并進行有效的阻斷,如核酸檢測技術顯著縮短了病毒感染的空窗 期,且 核 酸 誤 檢 HCV 和 HIV 的 幾 率 分 別 小 于1/1 000和1/10 000[16]。高 風險供體用于移植是最近幾年才開始被認可和采用,因為這些高風險供體的捐獻者通常比較年輕,身體并發癥較少。而且,這種高風險的供體正在逐年增加,2016年美國有56 000例患者因藥物過量服用致死,而2017年超過了66 000例,這些死者都是潛在的器官捐獻者[17]。研究發現[18],由于器官輪候時間過長,相對于拒絕接受高風險供體的患者,接受高風險供體的患者的同期死亡率下降了48%。就美國而言,至今有7 379例 HCV 陽性的供體,如果患者愿意接受這些供體,那么就會明顯縮短他們的輪候時間,而且 一 旦 接 受 移 植,就 可 以 得 到 有 效 的 抗 HCV 治療[19]。研究顯示[20],將 HCV 陽性的供體移植給 HCV陰性的受體,在受體接受系統的抗病毒治療后,受體的HCV 血清學檢測仍然呈現陰性。此外,傳染性疾病患者之間的相互移植也是值得被研究的,如在非洲南部,由于缺少透析設備,促使了 HIV 陽性供體移植給 HIV陽性受體的醫療行為,并取得了顯著的成績[21];這個研究的成功,促使了美 國針 對 HIV 群 體的 HOPE(HIVOrgan Policy Equity)法案的通過,允許 HIV 患者間進行器官移植[22]。
4 如何選擇次優器官的最佳受體者
由于次優器官存在某些方面的“缺陷”,因此如何根據次優器官的特征選擇最佳的匹配受體,對于成功移植十分關鍵。美國在2014年實施了新的腎臟分配系統,將供體腎臟的壽命與受體者的年齡進行有效的匹配,即老的供體更容易被老年人采用[23]。通常來說,醫生會建議年齡大、輪候時間長以及糖尿病的患者接受次優腎臟的移植,因為老年人在輪候過程中容易出現各種并發癥,最終會導致移植失敗或者等候期間的死亡,因此,這些患者盡快接受一個老的器官獲得的益處會遠遠大于等待很 長 時 間 去 接 受 一 個 年 輕 器 官 的 益 處[24]。同 樣地,歐洲在1999年推行了長者移植項目,將65歲以上的供體自動匹配給65歲以上的受體,該項目實施5年后發現,對老器官的使用率增加了一倍,且患者的輪候時間減少了一年[25]。現在,美國將供體者年齡、體重、種族、血壓、糖尿病、肌酸酐水平等信息納入到腎臟匹配系統中,以篩選更適合的受體者。在這個新標準下,對于一項移植的預后主要基于移植前一年的腎臟供體者信息指數(kidney donor profile index,KDPI),如 KDPI為85%,那就意味著移植失敗的概率將會大于85%;在2017年3 537例供體中,有1 652例因為 KDPI過高而被放棄用于腎臟移植[26]。
5 現代科學技術在器官移植領域的開發與應用
現在有標準的臨床指南用于處理腦死亡患者腦垂體分泌紊亂引起的血液動力學以及代謝紊亂,且現在有大量的實驗室數據支持免疫抑制劑、抗氧化劑在供體者或供體器官移植前使用[27-28]。長久以來,低溫、靜態的保存技術一直被認為是最理想的器官保存方式,直到機器灌注技術的提出[29];但是,機器灌注改善供體移植預后的機制仍不明確,目前認為可能與使用搏動性灌注,保護了供體器官的血管內皮功能有關[30]。便攜式的常溫灌注設備可以減少缺血性損傷的產生,而且運輸方便,被逐漸應用于腎臟、肝臟以及心臟的移植,但是設備花費不菲,不能大范 圍 應用[31]。研究顯 示[32],干 細 胞療法能夠激活調節性 T 細胞(CD+4、CD+25)和雙陰性 T細胞(CD+3、CD-4、CD-8),阻止炎癥 反 應的加重并促進細胞再生,改善缺血再灌注對器官造成的損傷,但目前研究只停留在實驗室階段。新式的基因編輯工具(如CRISPR/Cas9)、生物工程工具(如 organ-on-a-chip)以及3D 器官打印技術,正逐漸被應用于供體器官損傷后的加速恢復[33]。
6 研究展望
美國國家科學院最近了一項通知,鼓勵科學家在器官移植方面進行更廣泛、深入的研究,強調為受體者提供更多的專業信息,維護捐獻者尊嚴,尊重捐獻者家屬,以及要維護公眾對器官捐獻機構的信任[34]。現在許多國家的器官移植項目都需要接受質量評估,主要是對受體者的生存率及移植后器官的功能情況進行統計,但目前對于次優器官的評估仍然沿用傳統移植器官的評估模式,這對有“先天缺陷”的次優器官而言是十分不公平的。因為相對于正常供體,次優器官的預后通常會差一些,因此很多機構就會盡量不使用這些次優器官,擔 心 這 些 器 官 的 移 植 會 拉 低 基 線 值 (bench-mark)[35]。而最近在美國,器官供應移植網絡首次提出對次優腎臟的使用率和移植情況進行單獨的評估,并作為機構考核的一項重要指標,這為次優器官的監管評估邁出了重要的一步[36]。
7 結論
由于器官供需的嚴重不平衡,我們需要對過去認為不適合移植的次優器官進行再次的開發和利用。隨著評估、保存、運輸以及器官修復技術的大幅度提高,這能夠在一定程度上減少這種供需不平衡的現狀。器官監管機構必須認識到使用次優器官可能出現的各種后果,不能與正常供體的評估體制混為一談。
參 考 文 獻
[2] 鄭 恒.中國器官捐獻激勵機制研究[D].杭州:浙江大學,2017.
作者:梁木子 黃海 葉增杰 單位:廣東省人口發展研究院