我國肺移植的發(fā)展現(xiàn)狀：問題與反思

王興安 姜格寧

我國肺移植的發(fā)展現(xiàn)狀：問題與反思

王興安 姜格寧

發(fā)展很快、差距很大，是近年來國內(nèi)肺移植給人的總體印象。截至2015年底，全國肺移植例數(shù)累計734例；2015全年149例，比2007年低谷期的13例增加了10倍[1]。但同時我們也應看到，國內(nèi)肺移植不僅數(shù)量上與龐大的人口基數(shù)極不相稱，而且供肺利用率極低，圍手術期醫(yī)療與國際先進水平相比還存在很大差距。在絕大多數(shù)臨床學科已經(jīng)達到或接近國際先進水平的大背景下，國內(nèi)外肺移植發(fā)展的巨大差距值得我們反思。

1 國際肺移植的發(fā)展現(xiàn)狀

截至2014年6月，國際心肺移植協(xié)會（International Society for Heartand Lung Transplantation，ISHLT）登記的成人肺移植已累計51 440例，年手術量穩(wěn)步攀升；2013年度3 893例，較10年前增加1倍[2]。肺移植已經(jīng)成為終末期肺病確切的、成熟的治療方法。供肺短缺、原發(fā)性移植肺功能障礙（primary graftdysfunction，PGD）近10年來有不同程度的改善[2-4]；肺移植手術環(huán)節(jié)最為穩(wěn)定，術式變化不大；慢性排斥反應仍是嚴重影響遠期生存和移植肺功能的主要因素，但治療進展不大。

1.1 供肺短缺理想供肺標準在臨床上其實早已不被嚴格遵守，為擴大數(shù)量，邊緣供肺的底線被一再突破。這可能是ISHLT登記的手術量得以逐年攀升的一個重要原因。2001年之后，體外肺灌注（ex vivo lung perfusion，EVLP）技術興起，臨床應用結果顯示，EVLP可通過緩解肺水腫、促進肺不張區(qū)域復張、抗炎和促進排痰等措施，明顯改善邊緣供肺或原本要丟棄的不合格供肺的質量，使其達到要求后用于肺移植，并取得與理想供肺接近的效果[3-4]。EVLP不僅可增加腦死亡供者（braindeath donors，DBD）供肺利用率，還能擴展心臟死亡供者（circulatory death donors，DCD）供肺來源，供肺短缺將有望得到明顯緩解。

1.2 PGD PGD是肺移植術后醫(yī)療最核心的難題，其他并發(fā)癥多與之關聯(lián)。近10年來，邊緣供肺的廣泛使用和受者狀況的變化都增加了PGD的防治壓力。肺移植受者年齡上限從65歲調至75歲，重病患者比例也明顯升高[2-4]。美國從2005年開始實施的“供肺配給評分”使一些病情較重、發(fā)展較快的患者得以優(yōu)先手術[5]。在其他國家，挽救重病患者同樣有臨床上的現(xiàn)實需求[6]。供、受者兩方面的不利因素使當前肺移植中PGD及其他并發(fā)癥的風險明顯高于其他歷史時期，但圍手術期醫(yī)療的整體進步很大程度上抵消了這些不利影響。ISHLT生存曲線分析結果顯示，2009—2013年肺移植術后2年生存率仍較1999—2008年略有提升，遠期生存率則無差異[2]。需要指出的是，PGD主因——再灌注損傷的防治措施并無大的進展。一氧化氮、表面活性物質、C1酯酶等在動物實驗中有效的方法，在臨床試驗中并未取得令人振奮的結果[3]。

1.3 手術方式近年來沒有太大變化。多數(shù)情況下雙肺移植較單肺移植有明顯的生存優(yōu)勢，近10年ISHLT統(tǒng)計的單肺移植基本穩(wěn)定在每年900例左右，增加的部分幾乎全部為雙肺移植[2]。

1.4 慢性排斥可引起不可逆阻塞性通氣障礙，稱為閉塞性細支氣管炎綜合征（bronchiolitisobliteranssyndrome，BOS）。根據(jù)肺功能下降幅度分級診斷，成年受者在肺移植術后5年內(nèi)發(fā)生BOS的比例約50％，術后10年內(nèi)則高達76％[2-4]。免疫抑制治療方式變化不大。在8個較常用的維持治療方案中，他克莫司＋嗎替麥考酚酯＋糖皮質激素三聯(lián)方案使用比例相對最高，術后第1年約55％、第5年約45％；他克莫司＋硫唑嘌呤＋糖皮質激素方案次之，術后第1、5年使用比例約為20％[2]。術后早期增加引導治療（單或多克隆抗體），理論上可強化免疫抑制效果，但實際效果不盡如人意，在受者生存超過2年后才有微弱的生存率優(yōu)勢。近10年有50％～70％受者加用引導治療，約40％的受者使用白細胞介素2拮抗劑[2]。盡管治療上沒有大的進展，但學界對慢性排斥的認知正不斷加深。近期研究結果顯示，部分診斷BOS的患者經(jīng)阿奇霉素治療后肺功能改善超過10％，且有一類限制性通氣障礙的病例表現(xiàn)為肺泡纖維化而非小氣道閉塞，故有學者提出慢性移植肺功能障礙“chronic lungallograftdysfunction”這個更為籠統(tǒng)的概念，涵蓋慢性排斥反應和非異體免疫原因導致的肺損傷[7]。

2 國內(nèi)肺移植的問題和反思

國內(nèi)曾有多家醫(yī)院嘗試開展肺移植，但發(fā)展為肺移植中心的屈指可數(shù)。2002—2006年，至少有32家醫(yī)院報告了肺移植成功的經(jīng)驗。2007年我國推行器官移植準入制度后，取得肺移植資質的醫(yī)院也有20多家。然而，到2015年底，活躍的肺移植中心已不足5家。國內(nèi)數(shù)家肺移植中心報告的術后1、3、5年生存率已接近國際先進水平，但是從受者入院到康復出院的過程中，肺移植團隊面臨的并發(fā)癥壓力仍十分沉重，需全力以赴，遠不及國外同行輕松[8-10]。也正是由于這種壓力，許多曾成功進行肺移植的醫(yī)院淺嘗輒止，導致肺移植總量低迷。

首先，問題不在手術本身。肺移植手術定型已有20余年，難度甚至低于一些肺癌根治術。在國外的肺移植中心，接受專科培訓的年輕醫(yī)師也在主刀肺移植。國內(nèi)肺移植由最優(yōu)秀的胸外科醫(yī)師主刀，通常有國外進修學習的經(jīng)歷，在手術技術上至少不低于美歐平均水準。2002年之后數(shù)十家醫(yī)院井噴式肺移植成功，也說明手術不是阻礙國內(nèi)肺移植發(fā)展的因素。其次，也不是物質條件所限。國內(nèi)有肺移植資質的醫(yī)院不缺先進設備和高檔藥物，免疫引導和維持治療均采用國際最主流的方案[8-10]。國內(nèi)肺移植的問題主要體現(xiàn)在以下兩個方面。

2.1 多學科團隊協(xié)作凡觀摩過美國肺移植中心的醫(yī)師，對他們的團隊協(xié)作都有深刻印象。受者仿佛被置于一條流水線上，每個環(huán)節(jié)都能得到最專業(yè)的醫(yī)療，且環(huán)環(huán)相扣。國外肺移植團隊主要由全職肺移植內(nèi)科醫(yī)師、胸外科醫(yī)師、專職護士、呼吸治療師等組成。終末期肺病患者先由全科醫(yī)師推薦至肺內(nèi)科醫(yī)師，療效不佳時請肺移植內(nèi)科醫(yī)師評估，進而由包含胸外科醫(yī)師的肺移植團隊集體評估，符合條件者進入等候名單。術前過渡性治療由肺內(nèi)科醫(yī)師負責，進入手術階段后肺移植內(nèi)科醫(yī)師負責手術以外的所有圍手術期醫(yī)療。團隊中的護士負責協(xié)調檢查、治療和專科會診事務，胸外科醫(yī)師負責手術和支氣管裂開、傷口不愈合等手術相關并發(fā)癥的處理。受者康復出院后全科醫(yī)師接手一般隨訪工作。國內(nèi)肺移植團隊由胸外科手術組演化而來，胸外科醫(yī)師一專多能，僅在必要情況下尋求相關學科的協(xié)助。近年來，一些團隊已有呼吸內(nèi)科醫(yī)師加盟，但分工仍遠不如國外細致。肺移植基本上沿襲了其他胸外科手術的診療流程，以胸外科醫(yī)師為核心展開術前評估、手術和術后隨訪。術前過渡性治療、圍手術期呼吸康復治療或被忽視，或不專業(yè)，圍手術期風險相應升高。一些術后并發(fā)癥為肺移植所特有，即使呼吸科、胸外科醫(yī)師合作，處理起來往往也不如專職的肺移植內(nèi)科醫(yī)師專業(yè)。另外，國內(nèi)在呼吸、康復治療上也未專職化。終末期肺病患者因長期缺氧而活動減少，易伴發(fā)神經(jīng)-肌肉功能不良。這類患者易發(fā)肺部感染，迅速惡化的缺氧狀況及機械通氣等治療措施又使患者更加虛弱，感染難以控制，甚至繼發(fā)真菌感染[5]。國內(nèi)在胸外、呼吸、重癥醫(yī)學等肺移植相關學科都接近或達到國際先進水平，如果能構建多學科肺移植團隊，圍手術期醫(yī)療水平會有較大提升。

此外，協(xié)作機制也不夠完善。我國已全面實行器官捐獻制度，器官移植走上正軌，但同時也出現(xiàn)新的挑戰(zhàn)。供者所在醫(yī)院往往缺乏DBD管理的經(jīng)驗，難以有效保護供肺；現(xiàn)階段的社會和文化因素給捐獻過程帶來許多不確定性；跨醫(yī)院、跨地區(qū)協(xié)作機制尚不夠暢通、高效，也給供肺轉運造成很大的壓力。凡此種種，造成目前供肺利用率低下、質量不高的局面[1]。2013年美國供肺利用率約20％，而2015年我國全國可用于移植的捐獻者為2 766例，供肺利用率僅約5％[1，11]。近年來，全國范圍內(nèi)的器官移植登記和協(xié)作網(wǎng)絡初具規(guī)模，器官移植已家喻戶曉，器官捐贈觀念也開始被國民接受，有利于肺移植發(fā)展的大環(huán)境正在形成。隨著協(xié)作機制的成熟，國內(nèi)供肺的數(shù)量和質量都還有很大的提升空間。

如果說傳統(tǒng)的胸外科手術類似個人競技，那么肺移植就像團體賽。各司其職、緊密協(xié)作是一支球隊制勝的關鍵，也是肺移植團隊運作的核心。

2.2 學科前沿從個人知識結構上看，中美肺移植醫(yī)師之別在于博與專。中國胸外科醫(yī)師一專多能，知識結構大多向肺內(nèi)科、重癥醫(yī)學等相鄰學科平面延伸；而美國則著力培養(yǎng)“醫(yī)師-科學家（physician-scientist）”，知識結構向基礎醫(yī)學縱向延伸。應用型人才是高質量醫(yī)療的基石，但從學科發(fā)展的角度，也需要一定數(shù)量的創(chuàng)新型人才緊跟學科前沿，把新技術及時整合到診療方案中。未來肺移植領域胸外科醫(yī)師或可參與并主導以下兩個熱點領域的研究。

2.2.1 體外肺支持（extra corporeal lung support，ECLS）技術旨在提供類似透析之于腎移植的短期支持，主要有改良體外膜式氧合（extracorporealmembrane oxygena tion，ECMO）和ECMO微型化裝置兩個方向。30年前ECMO即被用于成人肺移植術前過渡性支持，然而受者術后出現(xiàn)嚴重并發(fā)癥，國內(nèi)實踐也遇到類似問題，此項應用旋即停止[6，12]。隨機對照臨床試驗結果也顯示，傳統(tǒng)ECMO治療成人呼吸功能衰竭的效果比機械通氣更差。近十幾年來，技術和策略改進讓ECMO重新進入肺移植領域。Chiumello等[6]檢索2010—2014年文獻，篩選出14項ECMO作為肺移植過渡期治療、樣本量較大的臨床研究，這些改良ECMO技術獲得程度不等的效果：441例成人患者過渡期病死率10％～50％，肺移植后1年生存率50％～90％。在眾多改良技術中，“可走動（ambulatory)ECMO”最引人注目。成人ECMO效果不佳可能和大劑量鎮(zhèn)靜劑、臥床制動所致的肌肉功能不良有關，故反其道而行，讓患者保持清醒和自主呼吸，接受康復訓練和物理治療[3，13]。最近幾項研究結果顯示，這個ECMO策略讓大多數(shù)呼吸功能衰竭急性發(fā)作的患者得以過渡到肺移植，與同級別重癥患者相比，術后并發(fā)癥發(fā)生率、病死率和住院天數(shù)等明顯降低[5，13-15]。ECMO微型化裝置有部分氣體交換功能，不明顯影響患者活動，目前較受關注的主要有體外CO2清除裝置（extracorporealCO2removal，ECCO2R）和肺動脈-左心房Novalung技術。ECCO2R包括一個靜脈雙腔插管、血泵和膜式氣體交換器，清除CO2的效率由過膜氣流速決定，為90～100ml/min，但因血流速度慢，不能改善氧合[16]。一項包含20例患者的臨床研究結果顯示，動脈血CO2分壓（Pa CO2）在ECCO2R開始2h內(nèi)從109mmHg（70～146mmHg）（1mmHg＝0.133kPa）降至57mmHg（45～64mmHg）（P＜0.000 1），95％的患者過渡到肺移植，術后1年生存率72％[17]。Novalung技術利用肺動脈-左心房之間的壓力差，將病肺旁路化，可降低PaCO2、改善氧合和右心功能，需開胸置管，將低阻力膜式氣體交換器置于體外[16]。Patil等[18]最近報告1例特發(fā)性肺動脈高壓伴發(fā)頑固右心功能不全，在Novalung技術協(xié)助下成功過渡到肺移植。

ECLS技術正在深刻改變重癥醫(yī)學，也必將給肺移植圍手術期醫(yī)療帶來巨大影響，是我們需要密切關注的一個領域。需要指出的是，ECLS團隊同樣應高度專業(yè)化，如果每年ECMO支持患者少于6例，病死率會明顯升高[5]。

2.2.2 EVLP是最有望提高供肺利用率和質量的一項新技術，目前有三大分支：Lund技術、Toronto技術和Hannover-Madrid技術。EVLP源于生理學研究中采用的孤立肺灌注模型，2000年瑞典隆德大學Steen將其改良，模擬肺再灌注之后的生理狀況，為首例DCD肺移植進行術前供肺評估[19]。2005年，Steen等[20]利用Lund技術將1例不達標供肺“再調理”（reconditioning）后成功用于肺移植。再調理包括：機械通氣促進肺不張區(qū)域復張，富含清蛋白的灌流液Steen SolutionTM保持膠體滲透壓、促進水腫液的吸收，抗生素控制感染，糖皮質激素抑制炎癥反應，白細胞濾器降低炎癥負荷等。灌流1～2h后初評，若達標則立即重新冷藏后移植，不達標但有望改善者則繼續(xù)灌流，改善無望則丟棄。多倫多大學Keshavjee等在2008年及以后報告的研究中，將EVLP的重點進一步向再調理延伸，發(fā)展出Toronto技術。Toronto技術灌流時間明顯延長，人肺EVLP至少3～4h，并大幅修改技術參數(shù)：灌流液不加紅細胞以免溶血引發(fā)損害，灌流速度從Lund技術的100％正常心輸出量減至40％以減少血管損傷和水腫，閉合肺動脈-左心房回路以維持左心房正壓等[19-21]。2012年起見諸報道的Hannover-Madrid技術以便攜、常溫為特色，供肺不經(jīng)冷藏，直接置于OrganCareSystemTMLung系統(tǒng)（美國TransMedics公司），在轉運中保持機械通氣和正常體溫[19]。此系統(tǒng)采用改良低鉀右旋糖酐液灌流，灌流液含紅細胞和左心房開放似Lund技術，但低速灌流則取自Toronto技術。

3種EVLP技術各有千秋，爭議和有待完善之處還很多。不過，安全性和有效性已得到臨床研究結果的證實[22]。2013年底，僅多倫多大學EVLP肺移植就超過100例，其他中心累計報告例數(shù)也有百余例[19]。2011—2015年，共有4項多中心臨床試驗在美歐展開，估計很快會有相關報道[21-22]。在臨床和動物實驗研究中，EVLP已經(jīng)成為供肺保存、評估與再調理、修復、免疫調整的平臺。

EVLP技術國內(nèi)應用前景很好。國內(nèi)DBD供肺質量總體偏低，且DCD因更易被國人接受而有望成為供肺的重要來源。4種EVLP系統(tǒng)目前均已商品化，Organ Care SystemTMLung是專為Hannover-Madrid技術設計的便攜裝置，XPSTM（瑞典XVIVO Perfusion公司）基于Toronto技術開發(fā)且高度集成LS1（瑞典VivolineMedical公司）多為Lund技術采用（荷蘭Organ Assist公司）有更多個性化調整空間，且特別設計了不可控DCD供肺的原位評估功能[19]。

3 總結與展望

與國外相比，國內(nèi)肺移植嚴重滯后，但并非存在不可逾越的鴻溝。國內(nèi)許多大學附屬醫(yī)院的胸外、呼吸和重癥醫(yī)學水平已接近或達到國際先進水平，如果我們能發(fā)展專業(yè)化多學科團隊、建立高效協(xié)作機制、緊跟發(fā)展前沿，那么圍手術期醫(yī)療和供肺獲取方面與國外的差距會迅速縮小，肺移植中心的數(shù)量也會很快增多。另外，DCD肺移植較DBD在國內(nèi)更有發(fā)展?jié)摿Γ绻覀兡軈⑴c到EVLP等相關研究中，憑借DCD肺移植數(shù)量優(yōu)勢也有望后來居上。

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本文轉載自《中華外科雜志》2016年第54卷第12期

200433同濟大學附屬上海市肺科醫(yī)院胸外科

姜格寧，E-mail：jgnw p@aliyun.com