《Xenotransplantation》:Xenoperfusion—The Transformative Role of Machine Perfusion in Xenotransplantation
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近期,随着基因修饰猪器官开始植入活体人类受者体内,异种移植领域的进展引起了公众和临床界的广泛关注。尽管迄今为止仅发表了病例报告,但肾脏异种移植的首批临床试验已在进行中。这一向临床实践的过渡在为建立可扩展的移植项目同时确保患者安全方面提出了多重实施挑战。预计机器
近期,随着基因修饰猪器官开始植入活体人类受者体内,异种移植领域的进展引起了公众和临床界的广泛关注。尽管迄今为止仅发表了病例报告,但肾脏异种移植的首批临床试验已在进行中。这一向临床实践的过渡在为建立可扩展的移植项目同时确保患者安全方面提出了多重实施挑战。预计机器灌注将作为器官保存、评估、运输和治疗干预的核心平台,在应对这些挑战中发挥关键作用。鉴于指定病原体无特定病原体(Designated Pathogen-Free, DPF)繁育设施数量有限,区域和国际器官运输依赖于运输过程中的稳健保存策略。此外,灌注设备能够实现对人畜共患病病原体的关键移植前筛查,这是异种移植特有的安全措施。此外,鉴于近期可实现移植物多日灌注的发展,野生型移植物有可能在体外(ex situ)灌注的同时进行基因修饰。除了这些针对孤立全器官的灌注方式外,机器灌注还为急性肝衰竭患者提供了一种新的治疗方法。在此,灌注的基因修饰猪器官与患者之间的交叉循环可提供临时肝脏替代治疗。本迷你综述总结了机器灌注技术在临床异种移植中(重点关注肝脏)的变革潜力。
1 引言
全球范围内移植可获移植物的短缺导致终末期器官疾病仍伴有高死亡率和发病率。随着生活方式改变、人口老龄化和移植适应症扩大,实体器官移植需求日益增加,同时疾病患病率上升导致更多移植物在捐献时已受损或病变,无法安全移植,美国肺、心、肝的丢弃率分别高达80%、70%和40%。为解决这一困境,除推动政治和社会变革以增加器官捐献外,临床和研究工作主要集中在通过机器灌注系统更广泛地实施动态器官保存,以安全地提高器官利用率。机器灌注可应用于原位(如常温区域性灌注 Normothermic Regional Perfusion, NRP)或体外(如低温氧合灌注 Hypothermic Oxygenated Perfusion, HOPE 和常温机器灌注 Normothermic Machine Perfusion, NMP)。与静态冷保存(Static Cold Storage, SCS)相比,动态器官保存减少了获取期间或期间的缺血,允许移植物评估,甚至能够修复和调节受损及病变的同种异体移植物。临床试验已证实机器灌注在非劣效性方面表现良好,现已广泛应用于肾、肺、心和肝的移植。具体而言,HOPE将肾脏总保存时间从16小时延长至28小时,心脏从4小时延长至12小时,肝脏从12小时延长至20小时,而NMP已成功实现肝脏灌注68小时后移植、肺部灌注超过12小时后移植以及心脏灌注超过9小时后移植。重要的是,机器灌注显著提高了循环死亡后捐献(Donation After Circulatory Death, DCD)和扩大标准供体移植物的利用率,并通过实时移植物评估进一步提高了DCD移植的安全性。对于肝脏,长时间灌注有望吸收伴随缺血再灌注损伤(Ischemia-Reperfusion Injury, IRI)的炎症分子,甚至修复脂肪肝移植物。值得注意的是,NMP甚至允许移植经体外复苏的DCD心脏。尽管取得了这些进展,器官需求仍未得到满足,因此移植界正在探索替代器官来源,其中基因修饰的非人源器官移植是近期在临床环境中探索的一种替代方案。首批基因修饰猪肾和肝已移植入脑死亡患者体内,结果令人鼓舞,随后进行了活体受者的辅助肝移植和肾移植,以及两例猪到人的心脏移植(患者生存期分别为60天和40天)。尽管能够从麻醉的活体动物中获取高质量猪器官,但体外灌注仍是临床实践中成功实施异种移植的关键工具。一方面,由于基因修饰猪的繁育者极少,灌注能够减轻器官运输过程中的缺血,其运输距离通常长于人类移植物;另一方面,体外灌注成为移植物评估的关键工具,不仅包括功能评估,还涉及人畜共患病感染,必须在移植前排除。最后,我们可能会看到利用猪肝移植物进行异种交叉循环以桥接肝衰竭患者的复兴,这严重依赖于适当的机器灌注系统。因此,本文讨论了体外机器灌注在异种移植中的应用,并将异种灌注定义为使用来自与器官供体不同物种的血液或血液衍生产品灌注器官或组织。虽然近期已有文献讨论了肝移植物的异种灌注并侧重于临床前研究,但本文通过强调动态器官保存在该领域迈向临床实施时的临床影响进行了补充。
2 异种移植中的机器灌注模式
迄今为止,灌注技术主要用于临床环境以最小化SCS、延长保存时间、评估移植物以及潜在地修复和调节边缘及扩大标准供体移植物。在异种移植背景下,灌注技术提供了不同的益处。鉴于猪移植物的获取可根据需求安排,无需像同种异体移植那样为了等待移植而通宵达旦。此外,同种异体移植物可从麻醉的活猪中获取,从而获得具有最小缺血且无基础疾病的高质量移植物,因此对体外灌注修复边缘和受损移植物的需求较少。我们确定了异种移植中受益于机器灌注的三种模式。首先,体外灌注可以固定方式应用于移植医院,对符合移植标准的野生型移植物进行基因修饰、评估移植物功能和活力以及筛查人畜共患病感染。其次,动态保存可用于最大限度地减少从DPF繁育场和获取设施到移植中心的运输过程中的缺血。第三,对于肝异种灌注,灌注系统可连接至患者,提供临时肝脏支持以桥接患者直至移植。具体而言,首先,体外灌注可以固定方式应用,即在移植部位灌注猪移植物。此处可利用多日灌注来对来自DPF繁育场的野生型猪器官进行基因修饰,例如通过AAV介导的基因疗法或CRISPR-Cas9编辑,尽管尚未证明在灌注期间进行CRISPR介导的异种抗原敲除,但其机制可行性已经确立。此外,异种灌注可用于在植入前筛查人畜共患病感染和评估移植物功能。其次,灌注设备可用于最大限度地减少获取后的缺血,允许体外再氧合并延长运输时间而不造成额外损伤。这对于地理分散的少数基因修饰猪繁育场至关重要。虽然NMP因其所需的较高代谢活性而有利于固定灌注,但对于器官运输而言,NMP还是HOPE更合适尚不清楚,常规实施可能取决于成本(HOPE通常较低)。重要的是,便携式灌注设备必须满足额外的可运输标准,如内置电池组、气体供应(如预氧合灌流液、便携式制氧机或便携式气瓶),并且结构紧凑以适应汽车、直升机和喷气式飞机运输,并具备减震功能。最后,除了固定使用和运输途中的便携使用外,我们还看到了交叉循环的新兴用例,即肝灌注设备连接到患者,这种体外肝灌注可能是急性肝衰竭患者的临时救生疗法。
3 人畜共患病感染的筛查
机器灌注的固定使用创造了一个独特的时间窗口,可在移植前数小时甚至数天对异种移植物进行严格评估,不仅涉及移植物功能,还涉及污染情况。感染安全性是临床异种移植决定性的转化门槛。与同种异体移植主要涉及已知的人类病原体不同,异种移植引入了猪微生物跨物种传播的可能性,包括对人类致病性不确定或未知的病原体。因此,当代框架强调结合DPF繁育、纵向群体监测、获取时供体特异性筛查、受者监测、长期生物样本库保存以及针对医护人员和密切接触者的预定感染控制程序的“纵深防御”策略。这种观点正日益被构建为一个从源动物生产到长期临床随访的持续风险管理过程,而非单一的植入前检查点。静态供体检测存在固有的局限性:它依赖于时间点、可能错过早期潜伏期、难以检测低水平复制,并且对于在再灌注、复温和暴露于人类血液成分等临床相关应激下检测到的微生物是否具有生物学活性提供的见解有限。这些局限性促使人们采用结合核酸测试、血清学和功能性测定的更广泛的筛查策略,并明确认识到不仅需要检测微生物的存在,还需要检测其行为(激活和脱落)。长期机器灌注提供了一个理想的平台来进行严格的器官测试,因为它提供了一个多日的时间窗口来监测移植物并进行耗时的传染病测试,这不仅可以监测病原体行为、跨越潜在的初始潜伏期,还能检测潜伏/低水平的病原体复制。因此,NMP的效用超越了减轻缺血,还通过增加一层移植前的感染风险控制来提高免疫安全性。据此,异种灌注将感染筛查从纯粹的静态基于供体的评估转变为先于受者暴露的动态生物学评估和干预阶段。转化这一概念需要精确定义目标病原体及其相应的诊断方式。主要的感染风险包括内源性反转录元件如猪内源性逆转录病毒(Porcine Endogenous Retroviruses, PERVs),易于应激诱导再激活的潜伏DNA病毒(包括猪巨细胞病毒/猪玫瑰疹病毒 Porcine Cytomegalovirus/Porcine Roseolovirus, PCMV/PRV 和猪嗜淋巴疱疹病毒),以及器官获取过程中引入的外来病原体。有效的体外筛查要求采用多模式诊断方法,涉及用于高灵敏度检测既定目标的快速多重PCR、用于捕获意外病毒或细菌序列的无偏倚宏基因组下一代测序(Metagenomic Next-Generation Sequencing, mNGS)以及用于明确排除活污染的常规微生物培养。整合这些诊断从根本上改变了器官物流。至关重要的是,必须故意延长灌注持续时间(可能达到24-48小时)以跨越病毒复制的潜伏期(eclipse phase),这对于让潜伏病原体在循环灌流液中达到可检测滴度至关重要。因此,捕获脱落动力学需要在预定时间间隔(例如基线、12和24小时)进行标准化的纵向灌流液采样。最后,采用这些动态方案需要更新的监管框架,以定义可接受的检测限、强制特定的多病原体筛查组合,并在临床植入前建立异种移植物清除的实时决策算法。大多数拟议的筛查计划优先考虑病毒风险,反映了在同种异体移植中的经验以及猪到人转移的具体不确定性。指导文件强调PCMV/PRV、猪嗜淋巴疱疹病毒、戊型肝炎病毒(Hepatitis E Virus, HEV)、甲型流感和其他地区性相关猪病毒是DPF群体管理和围手术期检测的高优先级目标。内源性反转录元件,特别是PERVs,仍然是一个核心的监管问题,因为它们整合在猪基因组中,不能仅通过生物安全消除。虽然广泛的临床接触和实验工作尚未证明容易发生传播,但理论上的可能性以及验证检测策略的需求继续塑造着监管期望和监测设计。先前的研究证明了利用CRISPR-Cas9介导的基因组编辑在猪中灭活PERV的可行性,导致病毒传播潜力的大幅降低。因此,在体外器官灌注的背景下应用此类基因组编辑策略,可能代表移植前另一层感染风险控制措施。
4 异种灌注作为研究平台的角色
除了利用体外灌注进行移植物评估和感染筛查外,异种灌注为异种移植提供了一个独特的强大研究平台,因为它保留了完整的器官生理学,同时允许实验控制。与体内模型(常受限于全身混杂因素、伦理限制和有限的采样分辨率)相比,机器灌注的器官能够在标准化边界条件下实现连续的、时间分辨的功能表型分析。传统的异种移植研究主要依赖于猪到非人灵长类动物模型,虽然不可或缺,但受到全身混杂因素、有限的时间分辨率和巨大的伦理及后勤障碍的限制。相比之下,体外NMP保留了完整的血管结构、活跃的代谢和器官特异性功能,同时允许精确的实验控制。这一原理在同种异体移植研究中得到了广泛验证,灌注器官已成为功能评估和治疗测试的强大平台。对于异种移植而言,这一范式尤其具有变革性,因为猪内皮与人类血液成分之间的早期不相容性通常在几分钟到几小时内演变。异种灌注能够通过实时监测血管阻力、流量稳定性、氧耗、代谢活动和器官特异性功能输出来定量表征这些早期事件。机器灌注为靶向体外器官修饰提供了最佳平台。由于灌注保留了血管通路和代谢活性,治疗剂可以均匀地输送到整个器官,浓度是在体内无法达到的,随后在植入前进行受控冲洗。这一范式已在药理学调节中得到验证,并越来越多地用于基于基因的干预。多项研究证明了在常温灌注期间递送病毒载体和实现功能性基因表达的可行性,确立了体外器官工程作为一种现实的转化策略而非理论概念。异种灌注还拓宽了感染安全性评估的框架。通过维持处于代谢活跃状态的器官,灌注可以识别在SCS条件下可能检测不到的病原体激活、复制或脱落过程。由于对许多涉及人畜共患病传播的免疫过程的了解仍然有限,NMP提供了一个独特的研究平台来研究在没有供体物种免疫系统情况下的病原体复制。特别是在长期灌注期间的连续采样使得纵向核酸检测成为可能,并促进了宏基因组诊断方法的整合。这种动态监测策略直接解决了传染病专家提出的关于潜伏或应激诱导的人畜共患病传播的关键问题。综上所述,实验结果表明,异种灌注不仅仅是一种器官保存方法,而是一个用于研究异种移植生物学关键方面的强大实验平台。它能够详细分析内皮-血液学不相容性,比较基因修饰器官的功能,并在受控暴露于人类血液的情况下系统地评估治疗策略。通过这种方式,异种灌注填补了简化的体外系统和复杂的体内灵长类模型之间的重要转化空白,支持机制洞察,同时限制实验变异性和伦理负担。
5 对运输物流的影响
迄今为止,我们描述了用于研究和严格评估移植物的固定机器灌注的效用,这提高了异种移植的安全性。除了固定使用外,机器灌注还构成了一个关键平台,以减轻器官运输过程中的缺血。一个临床上可扩展的异种移植生态系统将不仅取决于基因工程和免疫抑制策略的进步,同样取决于建立稳健且可重复的物流框架。与从不同地理分布的供体医院获取器官的同种异体移植不同,异种移植依赖于数量有限的高度专业化的DPF繁育设施。这些设施受到严格的生物安全规定、持续的微生物学监测和受控的饲养条件的约束,这极大地限制了其地理分布。因此,供体猪很可能集中在距离受体移植中心数百甚至数千公里的地点。这种空间分离带来了基本的物流挑战:异种器官必须在保持移植物活力、防止感染风险并允许受控整合到临床工作流程的条件下进行长途运输。与同种异体移植通常需要极端的时间压力不同,在适当的保存策略下,异种移植物的获取可以择期安排。然而,这一优势被确保安全、可追溯和可重复的从农场到受体的运输的必要性所抵消。在此背景下,异种灌注不仅作为一种保存技术出现,而且作为器官输送的核心使能基础设施。机器灌注将器官运输从被动的、有时间限制的过程转变为积极管理和信息丰富的阶段。连续灌注允许维持细胞代谢、减轻缺血再灌注损伤以及在运输过程中实时监测移植物功能。血管阻力、流动动力学、氧耗、乳酸清除率、酸碱平衡和代谢轨迹等参数可以被连续记录,创建从获取到植入的异种移植物的纵向功能图谱。这种能力在异种移植中尤为相关,因为早期的内皮激活、凝血失调和先天免疫不相容性可能迅速且不可预测地发展。除了保存之外,异种灌注还提供了将功能筛查整合到运输阶段的独特机会。将移植物暴露于人源性灌流液中可以作为植入前相容性测定,揭示残留抗体结合、补体激活或凝血异常,然后再进行受体植入。这种测试可以通过在不可逆的临床承诺之前识别具有不利生物学反应的移植物来显著提高安全性。然而,灌流液的选择代表了运输策略的关键决定因素。全人血灌注提供最高的生理相关性,但与显著的局限性相关,特别是在猪肝移植物中。由猪枯否细胞和凝集素依赖性识别机制介导的人红细胞的快速隔离和破坏可导致溶血、代谢不稳定和长期灌注期间的早期移植物功能障碍。相比之下,猪血灌注为长距离运输提供了优越的血流动力学稳定性,但对人特异性免疫相容性提供的见解有限。无细胞和基于血红蛋白的灌流液减少了免疫相互作用和后勤复杂性,但可能不足以支持长期代谢功能或内皮稳态。这些考虑表明,异种移植物流可能受益于目的驱动的分阶段灌注范式。例如,从DPF农场的长途运输可以优先使用猪或优化的无细胞灌流液稳定移植物,在确保代谢活力的同时最大限度地减少生物应激。在靠近受体中心的地方,可以实施受控且时间有限的全人血灌注过渡,以在临床相关条件下评估功能相容性。这种序贯灌注策略将平衡后勤稳健性与转化相关性。重要的是,异种灌注还能够实现移植系统的新组织模式。集中的器官生产与基于灌注的标准化运输相结合,可以支持中心辐射型网络(hub-and-spoke networks),即多个移植中心从数量有限的认证繁育设施接收器官。在此框架下,灌注平台不仅成为保存设备,还成为质量控制、数据采集和监管监督的标准化接口。在运输期间生成的协调数据集可以加速基因修饰、抗凝策略和免疫抑制方案的迭代优化。总的来说,这些考虑将长期异种灌注定位为临床异种移植的基石技术。该领域的成功不仅取决于克服免疫学障碍,还取决于解决一个系统级的挑战,其中器官物流、灌注技术和生物相容性紧密相互依赖。在这方面,异种移植应被视为不仅是一个移植物接受的问题,也是一个可扩展器官输送的问题——其中机器灌注定义了可行性、安全性和临床覆盖范围。
6 异种肝脏替代疗法——“肝脏透析”
早期的肝衰竭体外方法受肾脏替代治疗的启发,主要关注毒素清除,演变为基于白蛋白的透析系统,最著名的是分子吸附再循环系统(Molecular Adsorbents Recirculating System, MARS)。虽然MARS及相关平台改善了生化参数和肝性脑病,但随机试验未能证明一致的生存获益,特别是在慢加急性肝衰竭(Acute-on-Chronic Liver Failure, ACLF)患者中。与此同时,结合了肝细胞的生物人工肝装置被开发出来,旨在提供除解毒以外的代谢和合成支持。一项关于生物人工肝在急性肝衰竭中的最大随机临床试验证明了可行性,但未确立明确的生存获益,突出了与细胞质量、功能耐久性和炎症性宿主-设备相互作用相关的挑战。一种生理学上更雄心勃勃的方法随着全异种肝脏的体外灌注而出现,通常被称为“异种肝脏透析”。在1994年的一项具有里程碑意义的临床报告中,Chari及其同事将暴发性肝功能衰竭患者连接到体外灌注的猪肝,展示了临时代谢支持和技术可行性。然而,这些早期的临床经验发生在现代基因工程、当代免疫学见解和结构化感染监测出现之前,因此受到严重的凝血病、免疫激活和安全问题的限制。尽管如此,这些研究确立了一个持续指导当前转化努力的原则:完整的器官可以完全复制肝脏的系统级生理学,包括动态代谢适应和复杂的器官间通讯。因此,异种交叉循环的概念得到了进一步的追求。早期的临床前研究表明,分离的猪肝可以在常温条件下体外维持,同时保留关键的代谢功能,包括氨清除、尿素合成、乳酸代谢和胆汁分泌。在大动物模型中,连接到受体循环的体外猪肝灌注产生了可测量的解毒能力和部分纠正与急性肝衰竭相关的代谢紊乱。几种实验系统探索了异种肝脏透析的概念,即静脉-静脉体外回路将受体血液或血浆引导通过灌注的猪肝后再回输。这些模型展示了氨和胆红素的快速清除、酸碱平衡的改善以及全身血流动力学的短暂稳定。重要的是,这些效应是在没有永久植入异种组织的情况下实现的,支持了临时体外方法的吸引力。然而,这些研究也一致确定凝血失调是主要的限制因素。人血或灵长类动物血液暴露于猪肝内皮导致深刻的血小板活化、血小板减少症和消耗性凝血病,经常导致过早终止灌注。这些观察结果强调了肝脏在异种环境中的独特脆弱性,鉴于其在凝血因子合成、血小板清除和先天免疫监视中的内在作用。对异种肝脏替代疗法兴趣的重新燃起并非源于临床需求的改变,而是源于通过永久性基因编辑带来的生物学可行性的根本进步。针对超急性排斥反应、补体激活、先天免疫识别和凝血失调的关键机制的多基因编辑猪供体的开发,改变了猪器官与人类循环之间的界面。机制研究表明,猪凝血和补体系统内的不相容性——特别是涉及组织因子表达、血栓调节蛋白功能障碍和蛋白C信号传导失调——在这些现象中发挥了核心作用。这些发现为供体猪的靶向基因修饰提供了强有力的生物学依据,包括表达人凝血调节蛋白和删除关键的异种抗原。随后使用基因修饰猪肝的临床前工作显示了在体外灌注期间血液相容性的显著改善,与野生型器官相比,延长了肝脏代谢活性的维持并减少了血小板消耗。在结合现代抗凝策略和机器灌注技术的灌注回路中,基因工程猪肝表现出稳定的葡萄糖代谢、氨清除和长达数天的胆汁分泌。总的来说,这些研究确立了一个观点,即异种肝脏透析的历史局限性并非纯粹的技术性,而是根本性的生物学问题,其中许多障碍现在至少可以通过当代遗传学和基于灌注的方法部分解决。值得注意的是,目前已成功培育出10基因和69基因敲除猪,甚至在一些个体异种移植病例中表现出更好的性能。到目前为止,我们已经看到像MARS这样的技术方法或生物人工肝都无法挽救急性肝衰竭患者。然而,我们已经建立了异种肝脏透析的技术可行性,并且可以使用现代基因编辑来修饰猪器官。因此,我们看到体外肝灌注和交叉循环的潜力越来越大,可以将患有急性肝衰竭的患者桥接几天,直到他们可以接受原位同种异体移植。与异种猪肝的临时移植相比,该程序不需要手术,从而使患者免受伤害,并避免了与移植相关的任何血流动力学挑战。与大多数灌注时间少于24小时的移植环境不同,使用异种灌注作为辅助移植物来桥接患者直至移植将受益于猪肝移植物的长时间灌注。直到最近,肝移植物的体外灌注还仅限于几个小时,更长时间的灌注会损害猪肝移植物,危及相连患者的健康并可能引发炎症反应。鉴于高度自动化NMP设备的工程学进展,现在可以将肝脏灌注长达两周。多日体外肝灌注的概念最早于2020年报道,当时一个人类肝脏在灌注超过3天后被移植。为了使肝脏移植物在长期灌注的同时维持功能以稳定患者,必须从传统NMP设备调整若干机器特性。基于先前发表的NMP设备工程设计考虑,我们在此强调与异种肝脏透析特别相关的几个方面。鉴于肝脏具有双重血液供应,灌注设备需要考虑两个传入血管中的不同压力和氧合。有两种主要的工程方法来调节门静脉和肝动脉的压力。首先,单泵方法,其中门静脉血流由灌流泵控制,肝动脉压力由挤压通往门静脉的管道的电动夹管阀调节。其次,使用两个独立的灌流泵,通过设置各自的泵速来控制流量和压力。重要的是,应避免门静脉高氧,因为它会导致肝动脉血管收缩,并在长期灌注期间损害肝脏健康。门静脉中的较低氧合可以通过使用两个氧合器或通过电动夹管阀将动脉血与脱氧静脉血混合来实现。另一个重要的设计考虑是猪肝移植物长期灌注的适当灌流泵选择。虽然蠕动泵通常用于HOPE设置,但离心泵在常温条件下对更高流速具有更好的性能。使用离心泵产生的红细胞剪切力较小,从而减少溶血。此外,离心泵允许受控的搏动流,与恒定流速相比进一步减少溶血。长期灌注设备的另一个重要特征是将血液透析环路纳入其中。特别是当建立与患者的交叉循环时,应提供电解质平衡以保护患者的肾脏。对患者的血管通路可以类似于肾脏替代治疗来实施,例如使用动静脉(Arteriovenous, AV)瘘。重要的是,应实时监测血管压力以避免患者静脉压力升高。此外,应控制和监测流量。这可以通过在低流速下使用蠕动泵来实现(直接控制流量但使红细胞暴露于剪切力),也可以通过电动夹管阀设定所需的流量/压力来控制流入患者静脉的流量。综上所述,科学界现在已从生物学和工程学的角度确立了技术要求,使异种肝脏透析成为急性肝衰竭患者有吸引力的治疗选择。特别是因为这种方法仅旨在桥接患者几天,所以可能没有必要对整个肝脏蛋白质进行基因修饰即可使患者受益。最近,生物学和技术进步最终汇聚于首次使用多基因编辑猪肝进行人体死者研究的异种肝脏透析,证明了在仅使用最低限度免疫抑制的情况下,数天内持续的全器官代谢和合成支持。与仅限于解毒的传统肝脏透析系统相比,这项研究提供了原理证明,即异种肝脏透析可以在系统水平上瞬时替代必要的肝脏功能,包括凝血因子的合成,从而将异种肝脏透析的概念边界重新定义为真正的临时肝脏替代。Shaked等人证明了在多例原位保留天然肝脏的死者中异种移植物超过3天的持续肝功能,以及在接受肝切除术的死者中超过2天的功能。死者仅接受了最低限度的甲基强的松龙免疫抑制,炎症浸润主要包括巨噬细胞和单核细胞,仅有少量CD3+ T细胞浸润门周区域。
7 局限性与剩余挑战
虽然机器灌注在异种移植的临床转化方面前景广阔,但仍存在一些挑战。首先,机器灌注尚未在所有移植中心成为标准做法,其实施需要大量资源,包括专用设备、训练有素的人员和专用基础设施。建立灌注能力和进行长时间灌注(无论是用于感染筛查、基因修饰还是异种肝脏透析)的经济负担可能会阻碍较小的中心参与异种移植项目。一个主要的技术限制是缺乏经认证可用于超过24小时的商业灌注设备。这一时间限制阻碍了全面感染筛查、体外基因修饰和扩展异种肝脏透析的可行性。相反,目前认证的设备非常适合增强运输过程中的移植物保存。在此背景下,在获取和DPF繁育设施处获得此类灌注设备至关重要。值得注意的是,器官获取和运输的最佳物流仍有待确定。几种组织模式是可能的:繁育场可以建立专门的获取团队来管理到移植中心的运输;移植中心可以部署自己的获取团队到繁育设施;或者专门的组织获取机构可以协调获取和运输。后一种方法可以利用现有的基础设施,例如目前在美国运营的器官获取组织(Organ Procur