2012年1月3日星期二

肺移植-概述(科普)


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肺移植 (lung transplantation)(2879字)
定義 肺移植是治療終末期肺病的一種外科方法,切除患者(受者,recipient)嚴重功能障礙的肺,用另一個體(供者,donor)一葉或數葉正常功能的肺取而代之。肺移植包含捐獻意愿登記、供肺獲取、移植手術、術后醫療等多個過程,不僅涉及肺內科學、胸外科學、免疫學、藥理學等多個臨床和基礎醫學學科,而且涉及法學、社會學、倫理學等人文學科,這個多學科系統工程需醫院、社會團體、政府部門等眾多機構共同參與完成。
分類
按供受者種屬,分為同種肺移植(allogeneic lung transplantation /lung allotransplantation)和異種肺移植(xenogeneic lung transplantation/lung xenotransplantation)。目前臨床肺移植均指從人到人的同種肺移植,亞類(如黑、白種人等)不論。因供求差距巨大,異種肺移植曾被寄予厚望,即:把猴、豬等哺乳動物的肺移植給人類。但急性排斥反應嚴重,異種移植肺僅能存活數小時,目前僅限于動物實驗研究。按手術方式,分為單肺移植(single-lung transplantation)、雙肺移植(double-lung transplantation, bilateral lung transplantation)和肺葉移植(lobar transplantation)。雙肺移植又分整塊雙肺移植(en bloc double-lung transplantation)和序貫雙肺移植(sequential bilateral lung transplantation)。因術式相近,心肺聯合移植(heart-lung transplantation)通常歸入心移植。
簡史 肺移植動物實驗1946年開始于前蘇聯,1950年之后犬類單肺移植的幾項關鍵技術在歐美相繼成功。1963年美國首次嘗試人類肺移植,手術技術成熟。1960s年代開始,移植免疫學研究成為重點,一些免疫抑制藥物相繼問世,臨床腎移植等相繼展開。但肺的移植排斥較重,環孢素A(cyclosporine,CsA)到來之前的40余例臨床肺移植均失敗。1983年加拿大Toronto大學單肺移植成功,1986年Toronto大學整塊雙肺移植成功,1989年美國Washington大學序貫雙肺移植成功,1992年美國Southern California大學活供者肺葉移植(Living-donor lobar lung transplantation,LDLLT)成功。據國際心肺移植協會(the International Society for Heart and Lung Transplantation,ISHLT)統計,全球肺移植1985年14例、1995年1368例、2005年達2196例,此后進入平臺期。國內起步較晚,北京安貞醫院陳玉平等1995年左肺移植成功、1998年雙肺移植成功。此后陸續有多家醫院開展,截至2008年底,國內肺移植總計約150例(不在ISHLT統計之列)。肺移植技術的發展總體上滯后于腎、肝、心移植,在國內尤其明顯。
現狀 肺移植是目前治療終末期肺病的唯一有效方法。據ISHLT資料,1989~2007年ISHLT登記的肺移植病例已達25 950例,慢性阻塞性肺病/肺氣腫、特發性肺纖維化、囊性纖維化和α1抗胰蛋白酶缺乏癥為肺移植的四大適應癥,約占80%。除α1抗胰蛋白酶缺乏癥罕見外,國內肺移植基本與之相似。據1994~2006年ISHLT登記的19448例肺移植計算,生存率分別為3個月88%、1年78%、3年63%、5年51%、10年28%,總半壽期為5.2年,存活1年以上者的半壽期為7.3年。肺移植技術的推廣應用極不均衡,地區差異、中心之間差異很大。2000年~2007年向ISHLT報告的肺移植中心有147個,平均年手術量少于10例的78個(53%)中心僅完成總數的11%,49%的肺移植由年手術量超過30例的23個中心完成,19%由年手術量超過50例的中心完成。2004年全球肺移植1815例,其中美國1157例,占63.7%,近年情況與此相似。美國的超大中心較多,如Washington大學、Stanford大學、Pittsburgh大學等,美國之外的超大中心主要有加拿大Toronto大學、澳大利亞Alfred醫院等。我國2007年肺移植準入機構有5家,2009年增至17家,絕大多數年手術量低于5例。肺移植是一項專業化較高的技術,一般年手術量越大的中心,肺移植術后結果越好。但是,水平差異并非年手術量嚴重懸殊的唯一原因,還有經濟、文化、法制等諸多影響因素。
若僅從技術而言,制約肺移植推廣應用的因素主要有供肺嚴重短缺、術后醫療要求高兩個。首先是供肺嚴重短缺。在許多地區,等候移植者人數往往是每年移植例數的數倍甚至十幾倍,且前者增速遠超后者。目前移植肺最大來源是腦死亡供者(donor after brain death,DBD)。在美國,2001年和2002年都僅有17%的器官供者符合當前可接受的供肺選擇標準,而同期腎臟的利用率高達93%,這就使供肺短缺的程度較其它器官更為嚴重。美國建立了一套包括研究、教育、協調和實施的器官移植體系,在擴大供者來源、增加利用率、提高公平度上為全球典范。除用好現有資源外,緩解供需矛盾的另一方法是尋找新資源。目前心臟死亡供者(donor after cardiac death,DCD或non-heart-beating donor,NHBD)和活供者(living donor)是臨床供肺新資源,但所占份額很小、爭議很大。1992年~2006年全球活供者肺葉移植(LDLLT)施行約300例,其中Southern California大學約占一半。日本1998年~2006年肺移植87例,其中LDLLT約占2/3。盡管LDLLT生存率相似或者優于常規臨床肺移植,且僅限于移植緊迫性大、移植后獲益顯著者的最后選擇,但因其危及供者安全而飽受爭議。2001年NHBD肺移植在瑞典首獲成功,截至2007年美國36例、澳洲Alfred醫院8例、西班牙馬德里Puerta de Hierro大學醫院17例。這些臨床資料顯示,經選擇的NHBD肺移植可獲得與DBD肺移植相似的臨床效果。但是,腦死亡時間由醫生控制的可控NHBD捐獻所面對的法律和倫理壓力比腦死亡捐獻更大,而不可控NHBD的捐獻時間緊迫,心臟停搏后肺臟狀況迅速惡化,包括肺內血栓播散在內的風險嚴重威脅受者安全。
術后醫療要求高是肺移植技術推廣的另一個瓶頸。肺移植術式自創立以來變化不大,手術難度比血管-支氣管雙袖式肺葉切除術略高。ISHLT對比1995年~1999年與2000~2006年的兩個時期,1年生存率從74%增至81%、5年生存率從47%增至54%,術后醫療是預后改善的主要原因。肺移植術后醫療主要是并發癥的防治,并發癥大體分為手術相關并發癥與免疫抑制相關并發癥兩大類。據1992年~2007年ISHLT資料,術后30d內的首要死因是移植肺功能衰竭(28.3%),其次是非巨細胞病毒感染(主要是細菌感染,占20.3%),手術技術并發癥占8.3%;術后31d~1年非巨細胞病毒感染上升為首要死因(36.4%),各種原因導致的移植肺功能衰竭占18.1%,手術技術并發癥占2.3%;1年后閉塞性細支氣管炎綜合癥(bronchiolitis obliterans syndrome,BOS)成為主要死因,感染緊隨其后。BOS是移植肺慢性排斥的主要表現。由于臨床表現相似且常相伴發生,免疫排斥與肺部感染很難鑒別。肺臟是唯一與外界直接相通的內臟,種類繁多的抗原被吸入氣道內,促發免疫排斥反應,因此肺移植后需要應用高效、大劑量免疫抑制劑。革蘭氏陰性菌的脂多糖可激活TLR4,觸發常規免疫抑制劑無法控制的免疫反應,這是免疫抑制劑療效不佳的一個重要原因。反過來,慢性排斥引起的小氣道不暢通、大劑量高效免疫抑制劑又能促進肺部感染的發生。免疫排斥與感染互相促進,又因難鑒別而使治療常有延誤,終至移植肺功能喪失。肺移植術后醫療與常規肺外科術后醫療差別較大,需要胸外科、肺內科以及移植免疫學等多個學科的知識,一般由胸外科醫師、內科醫師、呼吸治療師、胸部理療師、護士組成的專業化團隊負責。
展望 肺移植學是一個新興的學科,許多問題有待解決。“再灌注損傷”是近10年來研究最多的領域。再灌注損傷是原發性移植肺衰竭(primary graft dysfunction,PGD)最主要的原因,若為增加數量而使用質量較差的供肺,PGD的威脅會更為嚴重,因此研究其機制與防治方法兼有重要性和緊迫性。“免疫抑制與排異反應”是第二大研究重點,涉及肺移植免疫排斥機制、免疫抑制藥物、移植耐受誘導等多個方面。第三,“尋找新的供肺來源”,主要有NHBD肺移植、基于轉基因動物的異種移植以及最近倍受矚目的干細胞誘導培育人工肺技術。美國哈佛醫學院和耶魯大學的研究團隊分別采用清洗劑將供者大鼠肺的細胞去除,然后在殘存的結締組織支架中植入受者胚胎干細胞,培育出一個新的肺臟,并在受者體內存活6h。如果干細胞3D打印技術可以打印出完整可用的器官,供肺短缺問題將被徹底解決。第四,其他需要解決的問題,如:移植技術與術后醫療、基因治療等。
本文摘自即將出版的《中華醫學百科全書-移植卷》,版權歸出版社所有,此處僅供瀏覽。欲知更多內容,請查閱該叢書。

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