人血白蛋白在终末期肝病中的应用

杨 橹， 熊 晔， 黄建荣

浙江大学医学院附属第一医院 传染病诊治国家重点实验室 感染性疾病诊治协同中心， 杭州 310003

终末期肝病(end-stage liver disease，ESLD)指各种慢性肝病的终末期阶段，如慢加急性肝衰竭(ACLF)、慢性肝衰竭、肝硬化急性失代偿(AD)和晚期肝细胞癌等。主要特征为肝功能严重受损和失代偿从而难以满足人体的生理需求[1]。目前，治疗ESLD最有效的方法是肝移植，但考虑到供体的稀缺以及手术费用的昂贵，大部分ESLD患者主要采用综合内科治疗，其中人血白蛋白(human albumin, HA)是常用药物之一。本文结合近期国内外的研究，探讨HA在ESLD中的应用及临床疗效。提出有效白蛋白含量监测有可能成为ESLD预后及治疗的新指标。

1 HA的生理学特性

白蛋白是血浆中含量最高的蛋白质，约占血浆蛋白含量的55%，分子量约为6.65 kD，是由585个氨基酸残基组成的非糖基化、带负电荷的小分子球状单肽链蛋白质[2]。白蛋白是一种多结构域蛋白质，由3个大小相似的结构域(残基1～197、198～381和381～585)组成，排列成心形，由8个α超螺旋构成。由于结构具有相似性，这些结构域可以分为亚结构域(ⅠA、ⅠB、ⅡA、ⅡB、ⅢA和ⅢB)，这些亚结构域具有功能相关性，因其赋予了许多白蛋白配体的结合位点，使白蛋白易与小分子物质结合。白蛋白的17个二硫键使其结构具有显著的稳定性。白蛋白含有35个半胱氨酸残基，除了二硫键中的34个半胱氨酸残基之外，白蛋白还拥有一个相对溶出的游离半胱氨酸(Cys-34)，在抗氧化活性中起着重要作用[3]。

白蛋白在肝脏中合成，在生理条件下，合成速度为10～15 g/d。白蛋白在合成后30 min内进入血液循环，约40%留在血液循环内，其余的进入组织间隙，以每小时5%的速度从血浆渗漏到淋巴循环，并以同样的速度通过淋巴系统返回。白蛋白的半衰期为12.7～18.2 d，降解速率约为14 g/d，主要降解部位为肌肉和皮肤(40%～60%)、肝脏(10%～15%)、肾脏(10%)和胃(10%)[4]。

白蛋白维持着血浆胶体约80%的渗透压，2/3的效应与其分子量较小有关，1/3的效应是由于其表面带有负电荷可以将钠离子等带正电荷的分子吸附到血管内，即Gibbs-Donnan效应，从而能够保留水分[4]。

除了维持胶体渗透压之外，白蛋白能够运输药物、金属离子、气体、难溶性分子(胆盐、胆固醇、脂肪酸和胆红素等)、激素(类固醇、甲状腺素)等，还能调节炎症反应(调节炎症细胞的信号通路、释放促炎细胞因子、抑制补体因子的分泌、抑制内体TLR信号传导、调节免疫细胞转录组)、维护内皮稳定及增强血小板抗聚集能力[4]。

2 HA治疗ESLD的疗效

使用HA治疗ESLD，主要原因是可以改善低蛋白血症，增加血浆胶体渗透压，另外白蛋白的非胶体功能(免疫调节功能、稳定内皮、抗氧化)也在护肝、抗炎方面发挥了重要作用。免疫调节功能方面，研究人员[5]发现，血浆PGE2升高可抑制单核巨噬细胞功能，减少TNFα的释放。对ACLF患者预防性输注HA使血清蛋白水平达到30 g/L时，患者体内游离的有生物活性的PGE2减少，单核巨噬细胞功能得到恢复，免疫功能得到改善。调节炎症反应方面，有研究[6]发现肝恼脑病(HE)患者输注HA能使炎症因子IL-6水平明显降低。在抗氧化方面，研究[7]发现，小鼠输注4%的HA能够增加谷胱甘肽水平，并且显著降低内皮素-1的水平。在稳定内皮方面，试验[8]发现，外源性使用HA可以使内皮的反应性提高2倍，并且能够明显改善感染性休克患者皮肤的内皮功能。

2.1 顽固性腹水的治疗 在ANSWER研究[9]中，研究者随机将431例接受抗醛固酮药物(≥200 mg/d)和速尿(≥25 mg/d)治疗的肝硬化单纯性腹水患者分为标准内科治疗组(SMT)和标准内科治疗加人血白蛋白组(SMT+HA)(前2周80 g/周，分2次；以后40 g/周)，观察18个月，发现长期使用HA可使平均血清白蛋白水平在1～2个月内从基线的3.1 g/dL显著升高至约4 g/dL，而SMT组则无明显变化。SMT+HA组的低钠血症发生率、顽固性腹水的累积发生率、每个月需要3次及以上穿刺的累积发生率均明显低于SMT组，感染和肾功能不全的发病率较低。总体而言，SMT+HA组的18个月存活率明显提高,死亡风险比降低了38%。

然而在MATCH试验[10]中，196例等待肝移植的肝硬化伴腹水患者，被随机分配为接受米多君(15～30 mg/d)和白蛋白(40 g/15 d)治疗组(M+A组)和与其匹配的安慰剂治疗组，观察为期1年。研究者发现2组血清白蛋白水平的升高情况，发生肝硬化并发症的概率，第1次并发症发生的时间，血浆IL-1、IL-6和TNFα水平变化情况，MELD评分和与健康相关的生活质量，肝移植概率以及术后并发症比例、试验过程中发生不良事件的比例均无明显差异。然而，与M+A组患者相比，安慰剂组患者的低钠血症和肾功能衰竭的发作更为严重。发作期间，M+A组平均峰值血肌酐低于安慰剂组，平均血钠浓度高于安慰剂组。

一项在意大利进行的对70例肝硬化顽固性腹水患者的队列研究[11]发现，在标准医疗护理的基础上，每周2次接受20 g HA的长期给药治疗组24个月累积病死率显著低于只接受标准医疗护理治疗的患者(41.6% vs 65.5%)，长期应用白蛋白的患者无急诊住院间隔期也明显延长。

值得注意的是，AMSWER研究是一项非盲试验，与SMT组相比，SMT+HA组在静脉输注白蛋白时每周有1次医疗专业接触，这可能会通过提高这一组的护理标准而导致结果偏差。MATCH试验中2组治疗持续时间的中位数为80 d，2组的病死率都很低，分别为7%和5%，因为研究地区的器官移植可用性很高，所以2组患者的低病死率可能阻碍了发现治疗对生存的潜在益处。意大利队列研究中纳入的病例数也较少。所以对于长期应用白蛋白对腹水患者的益处以及其治疗的最佳剂量还需要更多的临床研究加以确定。

在快速、有效缓解顽固型腹水患者腹胀情况的治疗方法中，腹腔穿刺放腹水仍然是最有效的，这也是HA应用最广泛的适应证。为预防穿刺术后循环功能障碍(PPCD)以及肝肾综合征(HRS)，国外指南[12]建议，当腹腔放液量>5 L时，应按8 g/L腹水排放量输注浓度为20%～25%的白蛋白溶液。国内指南[13]也提出，予特利加压素(6～12 mg /d)联合白蛋白(1 g·kg-1·d-1)的治疗可以有效预防大量放腹水后PPCD及HRS。比起单用HA，特利加压素联合HA的治疗方法能显著改善1型HRS及全身炎症反应综合征患者的肾功能。基于专家共识[14]，当腹腔放液量<5 L时，即使不进行血浆扩容，其安全性也能保证。但有研究[15]发现，在ACLF患者中，当腹腔放液量<5 L时，按8 g/L腹水排放量输注白蛋白的试验组与未输注白蛋白的对照组相比，更少出现PPCD现象(30% vs 70%)、HE(27.5% vs 50%)、低钠血症(22.5% vs 67.5%)和急性肾损伤(AKI)(30% vs 62.5%)，病死率 (27.5% vs 62.5%)更低。因此，指南[12]建议，在<5 L腹腔穿刺术中，只有ACLF患者或穿刺术后AKI风险较高的患者，可考虑按8 g/L腹水排放量输注浓度为20%～25%的白蛋白溶液，其余患者均不推荐进行血浆扩容。值得注意的是，一项对70例肝硬化伴腹水患者进行的随机非盲法研究[16]发现，腹腔放液后分别予标准剂量(8 g/L腹水)以及半剂量(4 g/L腹水)的白蛋白，2组穿刺后第6天PPCD (14% vs 20%)、低钠血症(9% vs 6%)和肾损害(均为0)的发生率相似。并且6个月的随访中，2组患者的生存率、腹水复发率以及因门静脉高压而需要再次入院的并发症发生率均无差异。但该试验中的患者在循环和肾功能障碍方面并无严重问题。因此，在临床状态稳定且循环功能相对保留的肝硬化患者中，半剂量白蛋白或可有效预防PPCD，而严重循环功能障碍和/或持续失代偿的患者可能需要标准剂量的白蛋白才能达到治疗效果。

2.2 自发性细菌性腹膜炎(SBP)预防和治疗 SBP是在肝硬化基础上发生的，并且无明确腹腔内病变来源(如肠穿孔、肠脓肿)的情况下，病原微生物侵入腹腔导致腹膜炎，造成明显损害的腹腔感染性疾病，是肝硬化等ESLD患者中常见并发症(40%～70%)[13]。白蛋白的应用能够调节机体的炎症反应，增强机体的抵抗力，达到抗感染的效果。有研究人员[17]发现，在患有SBP的肝硬化患者中，血清白蛋白水平<28.5 g/L长期生存率较差。国内指南[13]提出，HA(20～40 g/d)可改善肝硬化腹水患者的预后，尤其是顽固型腹水伴SBP患者。对于肝硬化腹水伴SBP 患者，与单用抗生素相比，加用HA(第1天：1.5 g/kg，第2～5天：1 g/kg)可有效控制肝硬化并发症，HRS发生率、在院期间病死率以及3个月病死率明显降低。Arora等[15]提出，对于血清肌酐较前升高或持续升高的SBP患者，在诊断后6 h内输注HA(第1天：1.5 g/kg，第3天：1 g/kg)能够降低发生HRS的概率，并且提高患者生存率。一项随机研究[18]中发现在非SBP感染的肝硬化患者中，白蛋白输注延迟了肾功能衰竭的发生，但不能改善肾功能或3个月后的存活率。一项包括88例SBP患者的回顾性研究[19]表明，白蛋白输注降低了患者的90 d病死率以及因急性肾功能衰竭而移植的风险，但当白蛋白的使用剂量超过87.5 g时可能会导致明显的不良结果，应谨慎使用。

2.3 HRS治疗 HRS的发病机制主要认为是因肝功能严重障碍导致血管活性物质灭活减少以及有效血流量减少导致肾素-血管紧张素-醛固酮系统激活引起的血流动力学改变，进一步影响到肾功能[13]。HRS曾被分为2种类型：1型HRS，其特征为肾功能的快速和进行性损害(2周内，血清肌酐与基线相比增加≥100%或数值>2.5 mg/dL)；2型HRS，其特征为肾功能的稳定或非进行性损害[20]。目前，将原有的1型HRS归为特殊类型的AKI，即HRS-AKI，并以AKI的标准(48 h内血清肌酐升高≥0.3 mg/dL)进行诊断，将原有的2型HRS重新命名为HRS-NAKI[14]。指南[13]建议，HRS可应用特利加压素(1 mg /4～6 h)联合HA(20～40 g/d)，如果治疗3 d后SCr 未降低至少25%，特利加压素可逐步增加至最大剂量2 mg /4 h，疗程7～14 d。若治疗无效则停用特利加压素。若治疗有效即使病情复发仍可重复应用该治疗方法。此为HRS-AKI的一线治疗方法，同时对于60%～70%的HRS-NAKI也有效，治疗的目的是使肾功能充分改善，将血清肌酐降至1.5 mg/dL以下，从而达到完全缓解[20]。

2.4 低钠血症治疗 ESLD患者因低白蛋白血症引起机体水钠潴留从而导致稀释性低钠血症。因此，应用HA能够有效改善这一情况。一项纳入了1126例伴有低钠血症的肝硬化患者的研究[21]发现，与未予白蛋白的患者相比，白蛋白组的患者入院时MELD评分、血清肌酐值更高，血清钠水平和平均动脉压更低，但是白蛋白组的钠最大值、δ钠值以及低钠血症缓解率更高。证明使用白蛋白能一定程度上缓解肝硬化患者的低钠血症。与无低钠血症的患者相比，入院时伴低钠血症的患者肝外器官衰竭的发生率更高，从而导致整体预后较差。因此，使用白蛋白缓解低钠血症，间接改善了患者30 d生存率。

2.5 HE预防和治疗 HE是ESLD的严重并发症，其主要发病机制目前认为是血氨进入星状胶质细胞导致细胞肿胀变性以及全身炎症反应导致的血脑屏障破坏[22]。因此，白蛋白的应用能有效减轻患者脑细胞水肿并对抗患者机体的炎症反应。Bai等[23]发现血清白蛋白水平≤31.6 g/L时肝硬化患者发生明显HE的风险增加了5.5倍，血清白蛋白水平22.8 g/L时，肝硬化伴HE患者院内死亡风险增加了近7倍。同样，Bai等[6]对肝硬化患者白蛋白输注治疗能否缓解HE的发生率和严重程度进行了预防性及治疗性研究。在纳入2577例入院时无明显HE的肝硬化患者的预防性研究中，试验组临床HE发生率和住院病死率明显低于对照组。在纳入了468例入院时或入院后出现明显HE的肝硬化患者的治疗研究中，试验组和对照组在基线特征和干预措施方面无显著差异，试验组临床HE改善率显著高于对照组，住院病死率显著低于对照组。Sharma等[24]将HE患者随机分为A组(乳果糖+1.5 g·kg-1·d-1白蛋白，n=60)和B组(乳果糖单独治疗，n=60)，对比B组，A组完全逆转率明显升高(75% vs 53.3%)，病死率明显降低(18.3% vs 31.6%)。2组治疗后血氨、IL-6、IL-18、TNFα、内毒素水平均有明显下降，但A组较B组下降幅度更大，并且住院时间更短。可见乳果糖联合白蛋白治疗明显优于单用乳果糖。另外血清钠每降低1 mmol/L，HE危险率增加8%[25]。因此，输注白蛋白也有可能够通过改善低钠血症从而间接地降低肝硬化患者的HE发生率。

2.6 肝移植治疗中的应用 张维等[2]提出在围手术期保持血清白蛋白水平在30 g/L以上能够降低术后出现腹水以及感染概率。有研究[26]提出在肝移植术中予白蛋白输注进行扩容补液，对比羟乙基淀粉输注组，试验组患者术后的PAP、PCWP、Cdyn、IL-6、TNFα更低，IL-10更高，术后机械通气时间、入住ICU 时间、肺部感染发生率、7 d急性肺损伤发生率更低，提示应用白蛋白可能改善肝移植患者术后的肺功能以及降低肺部并发症。但一项纳入30例肝移植术后低蛋白血症患者的研究[27]中发现，试验组(输注100 g/d 白蛋白，7 d)与对照组在 ICU住院时间、ICU死亡率和1年病死率无显著差异。但以上研究纳入的病例数较少，观察期也较短，并且也有研究[28]发现，过量的白蛋白输注会降低他克莫司的疗效，从而增加移植排斥反应的风险。因此，对于白蛋白应用对肝移植患者是否真实存在益处，还需要进一步的临床试验探究。

2.7 人工肝治疗中的应用 非生物型人工肝支持系统(ALSS)主要包括白蛋白透析、血浆置换、血液/血浆灌流以及血液透析加滤过等复合的血液净化方式，其主要工作原理是把肝衰竭患者体内的毒素及代谢产物以弥散、对流、吸附等方式去除，改善内环境，部分恢复肝功能，帮助患者渡过肝衰竭的急性期[29]。其中血浆置换及白蛋白透析等治疗中需要应用HA。

血浆置换通常以新鲜冰冻血浆作为置换液，既能够清除如胆红素、疏水性胆汁酸、芳香族氨基酸、假性神经递质、内毒素等与血浆蛋白结合的亲脂性物质，又能够补充凝血因子、白蛋白等必需的生物活性物质，是目前国内应用率较高的治疗肝衰竭的血液净化方式[29]。有两项纳入不同类型肝衰竭患者的对照研究[30-31]中，试验组用不同剂量(400 mL/500 mL)的5% 白蛋白部分替代血浆进行选择性血浆置换治疗，对照组行单纯血浆置换治疗。结果发现2组肝功能、凝血功能均显著改善，但试验组低钙血症、过敏反应、血压下降情况及穿刺部位出血/渗血发生率均低于对照组。因此，肝衰竭患者在血浆置换治疗中使用白蛋白替代部分置换液，其疗效显著安全，一方面能够缓解目前用血紧张的情况，另一方面又能降低过敏反应、血浆置换后低血压、低钙血症等不良事件的发生，同时也减少大量多次输血引起的不良后果。

白蛋白透析既有血浆灌流去除蛋白结合毒素的优势，又有血液透析良好的生物相容性。分子吸附再循环系统(MARS)是目前最广泛使用的ALSS，其主要工作原理是血液通过白蛋白不通透的透析膜后，毒素与透析液侧的白蛋白结合，并经过活性炭及阴离子树脂吸附柱后，白蛋白解毒再生，又进入下一个循环，有效地降低黄疸、门静脉高压、颅内压以及改善血流动力学、HE等。单次通过白蛋白透析(SPAD)的工作原理与MARS相似，主要区别是其使用的是单次通过而非循环的、浓度为4.4% 白蛋白透析液。与MARS相比，SPAD的操作更简单但白蛋白的消耗量更大[29]。因此，不同的白蛋白透析方法选择会导致资源和成本的差异。有Meta分析[32]提出在急性肝衰竭中，与标准药物治疗相比，经白蛋白透析治疗后患者的病死率显著降低。在ACLF中进行白蛋白透析虽然能够改善肝肾功能以及HE，但对存活率无显著影响[32-33]。据多项实践报道，MARS疗法可改善肝衰竭患者的HE、皮肤瘙痒以及全身和脑血液动力学参数。SPAD疗法在体外评估中能降低胆红素、血氨和胆汁酸水平，但在临床试验中无法达到同样结果。但也有研究[34]证实MARS和SPAD在降低胆红素、血氨、胆汁酸、肌酐和尿素的效果之间无统计学差异。因此，从治疗效果及经济方面综合考虑MARS和SPAD 哪种方式是最优解，还需要更多的研究证实。

3 白蛋白的新概念：有效白蛋白(eAlb)

不少研究发现，即使患者体内的总白蛋白(tAlb)浓度得到了改善，但对于改善病情的预后并无显著效果。于是有学者[35]提出了一个新的概念：eAlb，即能够在体内发挥正常生理作用的白蛋白浓度。研究人员发现在ACLF患者体内，eAlb发挥与物质结合的作用而并非tAlb 。肝硬化腹水患者输注Alb 1周内，tAlb迅速上升，随后下降；eAlb迅速上升，并在1周内呈现维持状态，但其结合和解毒功能在上升后又逐渐下降。入院时eAlb可更好地预测肝硬化AD患者30 d内的ACLF发生率和90 d病死率。

白蛋白在健康人群中的主要亚型为人巯基白蛋白(HMA，占70%～80%)。HMA因肝细胞炎症坏死、凋亡导致细胞碎片、毒素和代谢产物的堆积，Cys34残基氧化，产生两种氧化型白蛋白：人非巯基白蛋白(HNA1，可逆氧化，20%～25%)、亚硝基白蛋白(HNA2，不可逆氧化，5%)[4]。HMA的氧化可导致血管内皮受损，使其运输和药物输送能力降低。研究[36]发现AD患者(伴或不伴ACLF)体内的HNA1+HNA2和HNA2比例较健康对照组明显增高。肝硬化患者血清白蛋白因结构改变而产生的影响不仅损伤其非胶体功能，还包括产生缺血修饰的白蛋白(IMA)，导致其N端的结合金属能力下降。有研究[37]发现肝硬化合并急性并发症患者体内IMA与正常白蛋白的比值(IMAr)较健康对照组对比明显升高。高IMA水平及IMAr与ACLF的不良预后以及药物性肝损伤的结果相关[38]。

在近期一项纳入319例AD患者(78例患者入院时为ACLF)以及18例代偿性肝硬化患者的研究[35]中，通过标准检测定量tAlb，通过液相色谱-电喷雾电离-质谱法和标准方法估算eAlb，通过电子顺磁共振分析评估Alb结合(BE)和解毒效率(DTE)。结果发现，AD患者的Alb结构出现多种异常，其中可逆氧化和糖基化最为常见。并且eAlb随着肝硬化病情的恶化逐渐下降。在代偿性肝硬化、AD和ACLF患者中，eAlb对病情的预测能力都优于tAlb。

由此可见，应用HA对ESLD的治疗，不仅仅要关注治疗后体内tAlb，更应该关注对体内Alb功能的检测，即关注eAlb。eAlb有望成为肝硬化疾病进展及ACLF的预后新指标，并为临床上肝硬化患者Alb输注提供指征及重要的监测指标。

4 应用HA治疗的副作用

在预防PPCD方面，HA比右旋糖酐、聚明胶肽等其他血浆扩张剂更有效。当放腹水量<5 L时，右旋糖酐或聚明胶肽的疗效与HA相似。但当放腹水量>5 L时，HA的功效及安全性远大于其他血浆扩张剂[20]。但不得不提的是，HA的稀缺程度以及市场价格均高于其他血浆扩张剂。

作为人体血液制品，HA存在携带多种病原体的可能。曾经因为制备技术的落后以及操作不当，有过输注HA造成输血后感染病毒的病例。目前，随着制备技术的进步以及操作的规范，很多常见的可经血液传播的病原体如HBV、HCV、HIV、梅毒螺旋体等都能被检测出，但病原体的变异是未知的，人类对病原体的认知也在更新，少见的、未知的病原体仍然是目前血液制品检测技术难以突破的限制，所以输注血液制品导致的感染仍无法完全避免。同时在HA的制备过程中会带有一定量的铝离子，大量地输入HA会一定程度上影响患者的肾功能[2]。除此之外，在使用Alb时最应注意的是患者的液体超载。有研究[18-19]发现,有患者在接受Alb治疗后出现循环超负荷导致肺水肿从而转入ICU甚至死亡。因此，对于反复使用Alb输注但未改善低蛋白血症或外周水肿的患者，应谨慎使用该疗法。并且，条件允许的情况下，在大量白蛋白输注之前需要对患者进行心功能评估，以便预测病情较重的肝硬化患者的循环超负荷情况[18]。

5 小结

HA对于治疗ESLD的临床效果是值得肯定的。结合众多的临床试验来看，使患者体内白蛋白水平维持在30 g/L左右可能是均衡临床疗效及经济的较好指标，目前医疗保障部门也将HA纳入医保报销的范围是体内白蛋白水平低于30 g/L，但具体白蛋白水平多少合适需根据患者个体而定。除了体内浓度以外，eAlb有可能成为ESLD预后及治疗监测的新指标。目前，如何有效应用eAlb监测指导HA输注管理及治疗相关疾病，亟待更多研究佐证。

利益冲突声明：所有作者均声明不存在利益冲突。

作者贡献声明：杨橹负责撰写文章，资料收集；熊晔负责资料收集，文章修改；黄建荣负责拟定写作思路，指导撰写文章并最后定稿。