血浆置换在肝衰竭患者中的应用研究

王蕊 张婷 王刚

肝衰竭(liver failure，LF)是由各种原因引起的肝实质细胞的大量坏死，导致肝细胞的生物合成、毒素代谢和物质转化等功能发生严重障碍甚至衰竭，而患者体内继发引起的过度免疫反应，致使大量毒性物质积聚、代谢调节功能紊乱，使患者肝细胞受到进一步损伤，肝功能进一步下降，最终形成恶性循环，从而导致全身多个器官及系统生理功能的紊乱，可出现继发性感染、出血、腹水、肝性脑病(HE)、肝肾综合征(HRS)等致命性并发症。目前，肝移植是目前唯一有效的治疗手段，但由于供体肝匮乏、治疗费用昂贵、手术难度大等一系列问题制约了其临床应用，在这种背景下，人工肝支持系统(ALSS)在临床被广泛应用，分为物理型、生物型、混合型三大类，其中非生物型涵盖血浆置换、血液透析、血液滤过、胆红素吸附、血浆吸附、白蛋白透析、血浆透析滤过、连续性血液净化治疗等十几种方法，是目前肝衰竭重要的支持治疗手段[1]。血浆置换(PE)是物理型人工肝支持系统的一种，也是国内开展最为广泛的人工肝支持系统之一[2],2016年美国血浆置换实践指南[3]推荐血浆置换用于治疗肝衰竭。本研究对血浆置换治疗肝衰竭的应用研究进行综述，为肝衰竭应用血浆置换的进一步研究提供参考。

1 血浆置换治疗肝衰竭的基本原理

肝衰竭的发病机制复杂，一方面是原发性损害对肝脏造成的直接损伤，肝炎病毒尤其是乙型肝炎病毒急性感染、重复感染或混合感染以及变异株的感染与肝衰竭的发生密切相关，其次是酒精、药物及各类化学制剂等肝毒性物质；另一方面是继发引起的炎症反应及大量释放的炎症介质对肝脏造成的继发性损伤，肝衰竭患者病理切片中大量肝细胞的坏死、炎症细胞的浸润及微循环的严重障碍，提示细胞因子和内毒素继发引起的过度免疫反应可造成不同程度的肝细胞坏死。在我国，肝衰竭主要与乙型病毒性肝炎有关,临床表现以慢加急性肝衰竭为主，肝衰竭患者病情危重，病程进展迅速，病死率在40%左右[4]。肝衰竭的主要治疗手段包括内科综合治疗、人工肝支持系统和肝移植[5]。血浆置换按治疗原理可分为离心法和膜法，早期应用的主要是离心法，近年来由于膜法成本低、操作方便而被广泛应用[6]。血浆置换主要通过以下两个方面发挥作用：(1)清除血浆中白蛋白结合毒素和未结合毒素，包括芳香氨基酸、氨、内毒素、吲哚醇、硫醇、酚等有毒的大分子物质[7]。(2)补充血浆中缺乏的有益成分，如凝血因子等。很多研究表明[7-10]，血浆置换对各种类型的肾脏疾病、自身免疫性疾病、血液系统疾病、急慢性肝功能衰竭、神经系统疾病及脓毒血症的治疗均有显著效果。有研究表明[11]，血浆置换可以清除肝衰竭患者体内的蛋白免疫复合物、炎症因子等大分子物质，同时补充凝血因子，为肝细胞的再生和修复创造了良好的内环境，而对中小分子水溶性物质的清除能力有限。

2 血浆置换对肝衰竭患者的影响

2.1 对代谢的影响 血浆置换用新鲜冰冻血浆置换肝衰竭患者的血浆，暂时清除患者血液中与蛋白结合的胆红素、胆汁酸和炎症因子等大分子物质及中、小分子等有害物质，进而起到净化血液，改善内环境，促进肝脏功能恢复，增加自身合成清蛋白的能力；同时补充凝血因子，保留人体必需的物质，调节机体免疫功能，维持内环境稳定[12]。国内杨黎冰等[13]研究显示，经过血浆置换治疗后血清中丙氨酸氨基转移酶(ALT)、天冬氨酸氨基转移酶(AST)、总胆红素(TBiL)水平较治疗前降低(P<0.05)，表明血浆置换可以清除大分子有毒物质，部分代替肝脏的解毒功能。肝衰竭患者肝脏清除毒素的能力大幅降低，导致机体毒素堆积，激活单核细胞等炎症细胞因子，进而引起炎症瀑布效应，造成机体免疫功能紊乱、凝血反应异常和微循环障碍，加剧肝脏及全身多脏器的损伤。有研究发现[14]，肝衰竭的发生与白细胞介素(IL)IL-12、IL-17、IL-35等炎症细胞因子的过度产生和继发引起的肝细胞的坏死密切相关。国内徐晖等[15]的研究发现血浆置换治疗后，肝衰竭患者血清中炎性因子(IL-12、IL-17、IL-35)下降，肝功能指标(ALT、AST)改善，差异有统计学意义(P<0.05)，Spearman相关性分析显示患者血清中炎症细胞因子水平与肝功能指标呈正相关，进一步的研究发现较恶化组，存活或改善组患者血清中细胞因子的下降程度更高，差异均有统计学意义(P<0.05)，表明减弱或阻断这些细胞因子所介导的病理生理过程，可减轻肝脏损伤，同时利于正常肝组织再生，这与王朝旭等[16]研究结果一致。

2.2 对凝血功能的影响 血浆置换对患者凝血功能的影响可能是双向的，一方面通过对血浆的置换，将新鲜冰冻血浆中的凝血因子补充到患者体内，改善患者的凝血功能，国内杨黎冰等[13]的研究显示经过血浆置换治疗后凝血酶原活动度(PTA)、国际标准化比值(INR)较治疗前改善(P<0.05)，说明血浆置换治疗可以补充凝血因子，改善肝衰竭患者的凝血功能；另一方面，血浆置换会对患者体内的血小板产生破坏，Gurlang等[17]的研究显示进行血浆置换后患者血小板的下降幅度约为15%，刘莉等[18]的研究显示血小板的下降比例为12.8%，与低分子肝素用量、体外循环管路凝血相关，提示充分抗凝有可能利于减少血栓形成和降低血小板的消耗。与此同时，由于肝衰竭患者的凝血功能较差，足量的肝素抗凝易引起或加重出血，柳忠生等研究建议减少肝素的用量或治疗过程中不追加肝素[19],国内研究[20]尝试无肝素运行血浆置换，持续使用生理盐水冲洗血浆分离器和管路，结果显示与对照组相比，观察组发生出凝血相关事件的发生率明显降低(P<0.05),其他不良反应发生率与传统肝素抗凝方式相比无明显差别，取得良好的效果。综上表明进行血浆置换需要针对患者的病情合理应用肝素抗凝，最大化改善患者的凝血功能。

2.3 对肝性脑病的影响 肝衰竭患者体内代谢产生氨、苯、硫醇、色氨酸等大量有毒产物，这些代谢产物的堆积及炎症细胞因子的相互作用，使脑组织血运不足，引发脑细胞水肿和颅内压(intracranial pressure,ICP)增高，常并发肝性脑病(hepatic encephalopathy,HE)，加速患者的死亡，因此肝性脑病被认为是肝衰竭患者最严重的并发症之一。Cordoba等[21]研究显示肝衰竭并发肝性脑病患者的预后差，国内研究[22]显示肝性脑病是肝衰竭预后不良的独立危险因素。一方面血浆置换可以清除血氨、内毒素及白蛋白结合的芳香族氨基酸等大分子毒性物质，减少毒素透过血脑屏障进入神经细胞内，减轻肝性脑病的临床症状。侯环荣等[23]研究显示肝衰竭患者经过血浆置换联合血液滤过治疗后，患者血氨(NH3)从(191.02±41.28)μmol/L降至(95.38±26.31)μmol/L，差异有统计学意义(P<0.05),患者的意识水平明显改善，氨臭味消除，扑翼样震颤症状明显减轻，肝性脑病症状减轻，这与相关研究[22]结果一致。另一方面血浆置换可以改善体内氨基酸的代谢紊乱，促进血氨的清除，改善肝性脑病的临床症状。Holecek[24]研究发现人体中的支链氨基酸(缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸)对于肝细胞的再生和机体的营养状况有显著的影响，提高血浆中支链氨基酸的浓度，促进血氨的代谢。杨芊等的研究显示经过血浆置换治疗后，患者血浆中支链氨基酸/芳香族氨基酸的比例显著提高(P<0.05)，患者肝性脑病临床症状较治疗前明显缓解[25]。

2.4 对预后的影响 血浆置换能否改善肝衰竭患者的生存率，延长生存期，与进行血浆置换治疗的时机有关。有研究表明[26-27]，内科综合治疗加上早期的血浆置换治疗，可以提高早期和中期肝衰竭患者的有效率，改善患者的存活率，而对于晚期肝衰竭患者或出现消化道出血、肝性脑病、肝肾综合征及严重感染等严重并发症的患者，血浆置换难以达到满意的效果。Yue-Meng等[28]在2016年的一项对照试验显示，接受血浆置换治疗的肝衰竭患者与未接受血浆置换治疗的患者相比，具有显著的生存优势，第4周累计生存率为37% VS 18%，第12周累计生存率为29% VS 14%(P<0.05)，进行单因素分析发现，未进行血浆置换的患者第12周的肝脏相关的死亡率较接受血浆置换的患者明显升高(P<0.05)，表明血浆置换可以明显改善肝衰竭患者的短期生存率。程芝灵等[29]发表了一篇关于血浆置换治疗肝衰竭临床疗效和安全性的Meta分析，结果显示：与常规内科综合治疗相比较，血浆置换组患者的总体有效率更高，病死率更低；进行亚组分析结果显示：血浆置换可以提高早、中期患者的治疗有效率，但对晚期患者无明显疗效。有研究报道[30]，终末期肝病模型(model for end-stageliver disease，MELD)评分可以预测血浆置换治疗肝功能衰竭的效果和患者的短期(3个月)生存率，MELD评分低于40分，血浆置换治疗可降低肝功能衰竭患者的短期病死率，MELD评分越低，病死率越低，MELD分数≥40分，则血浆置换治疗不降低病死率。综上所述，尽早应用血浆置换治疗可以提高早中期肝衰竭或MELD评分在30～39分的患者的有效率，降低病死率，但对晚期肝衰竭或MELD分数≥40分的患者无效。

2.5 治疗相关不良反应 (1)低血压。肝衰竭患者多存在有效循环血容量不足和凝血功能紊乱的情况，而血浆置换治疗过程中需要建立体外循环，这大大增加了患者发生血流动力学不稳定的风险，尤其是发生低血压的风险，而低血压的发生有一半以上的比例发生在体外循环接通后30 min内[25]，说明患者发生低血压主要与容量相关。因此在治疗前应充分评估患者的容量状态，先纠正容量不足然后再考虑上机治疗；在治疗刚开始，适当下调血流速，尤其对老年患者和心功能不全的患者，根据患者的血压情况逐渐增加血流速，直至达到目标值。(2)血浆置换治疗中多次、大量输注多个不同献血者的血浆，可能存在血型亚型不合，输血相关的不良反应大大增加，主要表现为寒战、发热、皮肤痛痒、荨麻疹等其他变态反应。因此，首先需要正确保存血浆，尤其在天气炎热时，防止血浆的变质，在输注前仔细检查血浆的质量；其次进行血浆置换常规应用地塞米松、异丙嗪等药物预防过敏反应的发生。如在治疗过程中出现严重过敏反应，应立即停止治疗，配合医师抢救。(3)血浆置换治疗过程中大量使用含有枸橼酸钠的新鲜冰冻血浆，导致患者血浆中游离钙离子浓度降低，加上肝衰竭患者对枸橼酸钠的代谢迟缓，更增加了患者发生枸橼酸钠中毒和低钙血症的风险，患者主要表现为口周、手足、腹部、面部皮肤麻木或抽搐，因此在进行血浆置换治疗过程中常规补充10%葡萄糖酸钙，密切监测患者电解质浓度的变化并及时对症处理。(4)肝衰竭患者缺乏凝血因子，抗凝系统功能异常，常表现为严重的凝血功能障碍。而进行血浆置换治疗常规应用肝素抗凝，从而进一步加重了凝血功能紊乱，增加患者出血的风险。因此国内研究[20]尝试无肝素运行血浆置换，持续使用生理盐水冲洗血浆分离器和管路，结果显示与对照组相比，观察组发生出凝血相关事件的发生率明显降低(P<0.05),其他不良反应发生率与传统肝素抗凝方式相比无明显差别，取得满意效果。血浆置换过程中会对血小板产生破坏，影响患者的凝血功能，国内刘莉等[18]的研究显示血小板的下降比例为12.8%，且与低分子肝素剂量、管路凝血相关，提示充分抗凝有可能利于避免血栓形成和减少血小板的消耗。针对以上两种情况，笔者赞同应用无肝素进行血浆置换治疗，但应把握冲洗生理盐水的用量，减轻患者的容量负担。(5)导管相关性感染、下肢深静脉血栓形成等其他不良反应的发生率较低，但仍需高度重视。

3 临床应用现状

血浆置换能够改善患者的肝功能和凝血功能，为肝移植赢得时间，是目前应用最广泛的一种非生物型人工肝支持治疗手段，但也存在一定的局限性：

3.1 应用血浆替代物 血浆置换对血浆的消耗巨大，在血浆不充足的情况下难以开展此技术。因此李翠芳等[31]尝试使用白蛋白和/或林格氏液部分替代血浆进行血浆置换，实验结果显示与治疗前相比较，两组肝衰竭患者治疗后的部分实验室指标有好转，差异有统计学意义(P<0.05)；进行组间比较，绝大部分实验室指标差异无明显统计学意义(P>0.05)，说明使用林格氏液或林格氏液加稀释的白蛋白溶液部分替代血浆进行置换治疗效果良好，可有效降低血浆置换量，节约血浆。国内有研究尝试使用大剂量林格氏液或羟乙基淀粉替代血浆进行血浆置换治疗，结果显示治疗后TBiL、ALB、PTA较治疗前明显改善(P<0.05)，表明该方法治疗效果显著，有利于减少血浆的使用量[25]。

3.2 双重血浆置换 血浆置换在清除大分子毒性物质的同时也使白蛋白等有益成分丢失，造成不必要的损失。因此临床通过应用双重血浆置换(DFPP)来弥补单重血浆置换治疗的不足，其基本过程是使用两级血浆分离器，将患者血液经血泵引出后，将经过一级血浆分离器分离出的血浆再通过二级血浆分离器进行分离，丢弃分子量大于白蛋白的免疫复合物或致病因子，将富含白蛋白的血浆成分与血细胞一起回输到患者体内，相对选择性地清除血浆中的抗原、抗体、免疫复合物等一系列致病因子。通过该过程还可以调动机体的免疫功能和吞噬功能，调节免疫系统，进一步缓解患者的病情。双重血浆置换一方面可以节约血浆资源，减少血浆的消耗，缓解紧张的血浆形势；另一方面避免了由于输入大量异体血浆引起的变态反应及病毒传染，更加安全[32]。

3.3 联合治疗模式 血浆置换对大分子毒性物质的清除效果良好，但对中小分子毒性物质的清除能力有限，因此临床应用一系列联合治疗模式。杨晓玲等[33]的研究显示血浆置换联合连续性血液净化治疗较单纯血浆置换治疗对胆红素的清除率更高，对血浆白蛋白的提高效果明显。侯环荣等[23]的研究表明血浆置换联合血液滤过治疗肝衰竭并发肝性脑病的患者疗效明显，治疗后患者精神神经症状减轻，昏迷程度变浅，氨臭味消失，总体有效率88.41%，是治疗肝衰竭并发肝性脑病的一种安全有效的疗法。范晶华等[34]的研究显示血浆置换联合血液灌流治疗肝衰竭患者血清TBiL、INR、NH3、CRP、TNF-a和IL-6水平、不良反应的发生率显著低于单纯进行血浆置换治疗组，血浆白蛋白(ALB)水平明显高于单纯血浆置换治疗组，说明血浆置换联合血液灌流治疗肝衰竭患者有助于清除炎症细胞因子，提高治疗效果同时降低不良反应的发生率。程小彬等[35]的研究发现经血浆胆红素吸附联合小剂量血浆置换治疗后，患者的肝功能和凝血功能指标明显改善，ALB明显升高，与单纯血浆置换组比较，联合治疗组明显提高治疗有效率(P<0.05)，明显降低治疗相关不良反应的发生率(P<0.05)，表明血浆胆红素吸附联合小剂量血浆置换治疗肝衰竭效果显著，能有效降低治疗相关不良反应，安全可靠且减少血浆用量，适合在临床应用和推广。王朝旭等[16]的研究显示血浆置换联合胆红素吸附治疗后患者肝功能指标、细胞因子及内毒素水平明显低于单纯血浆置换治疗组，但两组患者的短期生存率(治疗3月末)差异无统计学意义(P>0.05),表明血浆置换联合胆红素吸附治疗肝衰竭患者可明显改善临床症状，明显改善患者的肝功能指标，降低内毒素和细胞因子水平，不能改善患者的生存率。临床上应用联合治疗模式不仅可以提高对中小分子毒性物质、内毒素、炎症细胞因子的清除，还可以减少新鲜冰冻血浆的用量，提高肝衰竭患者尤其是早期肝衰竭患者的生存率，改善肝衰竭患者的预后。

综上所述，血浆置换能有效清除蓄积的代谢产物，部分替代肝脏的解毒功能，改善患者的凝血功能，为肝细胞的再生和肝功能的恢复创造良好条件。内科综合治疗基础上，尽早应用血浆置换可提高早期和中期肝衰竭患者的生存率，改善患者预后，但对晚期肝衰竭患者无明显效果。虽然目前国内外的研究较多，但研究样本量较小，且多采用间接指标判定治疗效果，缺乏高质量循证证据支持，还需要进行大样本、多中心地前瞻性的对照试验研究，更好的指导临床应用。