Особенности регенераторной гипертрофии фрагментов печени, полученных от родственных доноров

КЛИНИЧЕСКАЯ ТРАНСПЛАНТОЛОГИЯ

ОСОБЕННОСТИ РЕГЕНЕРАТОРНОЙ ГИПЕРТРОФИИ ФРАГМЕНТОВ ПЕЧЕНИ, ПОЛУЧЕННЫХ ОТ РОДСТВЕННЫХ ДОНОРОВ

А.В. Метелин, Ю.Е. Михайлов, О.В. Дымова, Ю.Р. Камалов,

Е.Ю. Крыжановская, Э.Ф. Ким, Л.И. Винницкий, Н.Т. Воробьева, А.В. Филин

ФГБУ «Российский научный центр хирургии им. акад. Б.В. Петровского» РАМН, Москва

В работе обсуждается динамика регенерации печеночного трансплантата в зависимости от исходного дефицита массы, возможность минимизации иммуносупрессивной терапии для реципиентов, перенесших трансплантацию печени. В исследование был включен 121 пациент в возрасте от 7 мес до 57 лет (медиана - 11 лет; 5-й и 95-й перцентили - 9 мес и 46 лет соответственно), которым трансплантация фрагмента печени от живого родственного донора была выполнена с мая 2004 г. по октябрь 2013 г. Обобщены результаты трансплантаций долевых фрагментов печени, полученных в ходе анатомических резекций у живых родственных доноров. На основании интраоперационного измерения массы трансплантата, до- и послеоперационной ультразвуковой волюметрии изучена динамика регенераторных процессов в трансплантированных фрагментах печени на ранних (1 мес) сроках посттрансплантационного периода. Проведен сравнительный анализ протоколов иммуносупрессивной терапии в различные временные периоды развития программы родственной трансплантации печени в РНЦХ РАМН. Изучены особенности метаболизма ингибиторов кальциневрина [циклоспорин А (СуА) и такро-лимус (Тас)] на фоне регенераторной адаптации донорского фрагмента печени в зависимости от отсутствия или наличия дефицита массы трансплантата. Определены медианные значения доз такролимуса для реципиентов после родственной трансплантации фрагмента печени в зависимости от возраста и с учетом степени дефицита объема трансплантата. Для оценки состояния трансплантированного фрагмента печени использовали лабораторные и ультразвуковые методики. Установлено, что оптимизация протоколов иммуносупрессии может быть достигнута за счет снижения дозы кортикостероидов. При этом требуется дифференцированный подход в выборе дозы такролимуса с учетом возраста и объема трансплантата. Клин. и эксперимент. хир. Журн. им. акад. Б.В. Петровского. - 2014. - № 2. - С. 11-16.

The features of regenerative hypertrophy of the liver fragments received from related donors/recipients

A.V. Metelin, Yu.E. Mikhaylov, O.V. Dymova, Yu.R. L.I. Vinnitsky, N.T. Vorobieva, A.V. Filin

Petrovsky National Research Centre of Surgery, Moscow

The paper discusses the dynamics of regeneration of liver transplant depending on the starting mass deficit, minimizing the possibility of immunosuppressive therapy for recipients of a liver transplant. The study included 121 patients aged from 7 months to 57 years (median - 11 years, 5th and 95th percentiles -9 months and 46 years, respectively), which fragment transplant liver from a living related donor was performed from May 2004 to October 2013. The results

ДЛЯ КОРРЕСПОНДЕНЦИИ

Метелин Алексей Владимирович -аспирант отделения пересадки печени ФГБУ «Российский научный центр хирургии им. акад. Б.В. Петровского» РАМН E-mail: alex_metelin@list.ru

Ключевые слова:

трансплантация печени, родственная трансплантация фрагментов печени, регенерация печени после трансплантации, иммуносупрессивная терапия после пересадки печени, пересадка печени, объем пересаженной печени, такролимус, циклоспорин, метилпреднизолон

Kamalov, E.Yu. Kryzhanovskaya, E.F. Kim,

of Liver transplantation equity fragments obtained in the course of anatomical resections from Living related donors. On the basis of intraoperative measurement of the mass of the graft, pre-and postoperative volumetry study the dynamics of regenerative processes in the transplanted Liver fragments in the early (1 month) the timing of post-transplant period. A comparative analysis of the immunosuppressive protocol at different time periods of development programs related

CORRESPONDENCE

Metelin Alexey V. - Postgraduate Student of Department of Liver Transplantation, Petrovsky National Research Centre of Surgery E-mail: alex_metelin@list.ru

Key words:

liver transplantation, related liver transplantation, transplantation of liver fragments, liver regeneration after transplantation, immunosupressive therapy after liver transplantation, liver transplantation, volume of replaced liver, tacrolimus, cyclosporine, metylprednisone

liver transplantation in RNCH RAMS. Peculiarities of the metabolism of calcineurin inhibitors (cyclosporine A (CyA) and tacrolimus (Tac)) due to regenerative adaptation donor liver fragment depending on the absence or presence of the mass deficit transplant. Defined median dose of tacrolimus for recipients after transplantation related liver fragment depending on the age and to the

extent that the volume deficit transplant. To assess the state of the transplanted liver fragments using laboratory and ultrasonic techniques. It was established that immunosuppression protocol optimization can be achieved by reducing the dose of corticosteroids. In this approach requires selecting a differentiated doses of tacrolimus according to the age and amount of the graft.

Clin. Experiment. Surg. Petrovsky J. - 2014. - N 2. - Р. 11-16.

На сегодняшний день трансплантация является единственно возможным методом лечения пациентов с инкурабельными заболеваниями печени. Активное развитие трансплантологии привело к неизбежной нехватке донорских органов. Это в свою очередь послужило толчком для развития и активного использования прижизненного донорства, а также split-трансплантации от донора в состоянии смерти мозга.

Пациенты с трансплантированным органом пожизненно находятся на иммуноподавляющей терапии, которая может рассматриваться с двух позиций: первая и основополагающая роль - защита трансплантата от иммунологического конфликта в системе трансплантат-реципиент; обратная сторона медали - роль деструктивная, сопряженная с серьезными побочными эффектами длительного, фактически пожизненного приема иммунодепрессантов.

Наиболее значимы из побочных эффектов:

• повышенный риск развития инфекционных осложнений;

• нефротоксичность;

• нейротоксичность;

• атерогенность;

• диабетогенность;

• онкогенность.

Учитывая вышесказанное, одной из важнейших задач трансплантологии на сегодняшний день является рациональное снижение уровня иммуносу-прессии организма.

Использовать фрагментарные трансплантаты можно в свете уникальной способности печени к регенерации, реализующейся после различного рода повреждений. Впервые данный феномен продемонстрировали G.M. Higgins и R.M. Anderson еще в 1931 г., частично удалившие в эксперименте печеночную паренхиму у крыс [1]. В исследовании было продемонстрировано, что после удаления 2/3 печеночной паренхимы у крыс регенерация до исходной массы происходит к 5-7-м суткам после оперативного вмешательства.

Изучение и понимание регенераторных возможностей печени, очевидно, имеет огромное значение при ее трансплантации. Регенераторная активность пропорциональна факторам, стимулирующим регенерацию, при условии, что удалению или повреждению подверглось до 70% печеночной паренхимы. За пределами указанных объемов активность регенераторных процессов значимо снижается, несмотря на усиление стимулирующих воздействий [2]. В ряде исследований авторы указывают, что при использовании фрагментарного трансплантата высокий уровень регенерации отмечается при недостатке объема паренхимы трансплантата либо у пациентов с исходной выраженной портальной гипертензией. В то же время повреждение ткани печени ишемического либо реперфузионно-го характера, вызванное высоким портальным давлением при дефиците массы трансплантата, приводит к серьезным изменениям в процессах регенерации трансплантата [5].

При трансплантации целого органа от доноров со смертью мозга гибель гепатоцитов сопряжена с ишемией и реперфузией трансплантата. Выраженность процессов регенерации в трансплантате определяется продолжительностью периода холо-довой ишемии и степенью консервационно-репер-фузионных повреждений, а также особенностями аллоиммунной реакции [3].

Использование фрагментарных трансплантатов у пациентов с большой массой тела, где объем трансплантата может составлять лишь 50-60% от требуемой идеальной массы печени, нередко сопряжено с проблемой развития синдрома, описанного в литературе как синдром малого по размеру трансплантата (small for size syndrome), основными звеньями патогенеза которого являются дефицит объема и исходное качество паренхимы трансплантата, венозная гиперперфузия, длительность тепловой и холодовой ишемии. В то же время при сохранности основных

метаболических функций печени происходит быстрая регенерация частей печени как донора, так и реципиента.

Материал и методы

В рамках данной работы проведена комбинированная выборка пациентов после трансплантации, выполненной в отделении пересадки печени Российского научного центра хирургии им. акад. Б.В. Петровского РАМН, начиная с мая 2004 г. Выделены 2 хронологические серии пациентов с учетом начатой в сентябре 2008 г. работы по минимизации дозы метилпреднизолона, вводимой интраопера-ционно, в момент венозной реперфузии.

Критерии включения:

1. Трансплантация фрагмента печени от живого родственного донора.

2. Отсутствие перед трансплантацией лабораторных признаков хронической почечной недостаточности (клиренс креатинина >60 мл/мин).

3. Протокол иммуносупрессии, включающий индукцию антагонистом рецепторов интерлейкина-2 (базиликсимабом) и базовую схему с использованием одного из ингибиторов кальциневрина (циклоспорина или такролимус) и кортикостероидов.

Критерии исключения:

1. Злокачественные новообразования печени реципиента.

2. Тромбофильные состояния.

3. Не совместимая по группе крови трансплантация.

4. Одномоментная трансплантация части печени и почки.

5. Неблагоприятное течение раннего посттрансплантационного периода, ставшее причиной смерти на госпитальном этапе.

6. Гемодинамически и клинически значимые сосудистые осложнения.

7. Клинически значимые билиарные осложнения.

8. Любые хирургические осложнения, потребовавшие выполнения повторных вмешательств в ранние сроки (до 30 сут) посттрансплантационного периода.

С учетом указанных критериев в исследование был включен 121 пациент в возрасте от 7 мес до 57 лет (медиана - 11 лет; 5-й и 95-й перцен-тили - 9 мес и 46 лет соответственно), которым трансплантация фрагмента печени от живого родственного донора была выполнена с мая 2004 г. по октябрь 2013 г. Донорами фрагментов печени были кровные родственники, совпадавшие (или совместимые) с ними по группе крови. Для количественной оценки наличия или отсутствия дефицита массы трансплантата использовали коэффициент (К), равный отношению объема трансплантата

к стандартному объему печени (СОП) данного реципиента. Объем трансплантата определяли непосредственно в операционной путем взвешивания трансплантата с учетом того, что плотность печеночной паренхимы близка к 1 г/см3. Расчет СОП проводили по общепринятой методике с использованием формулы [4]:

СОП = 706,2 х ППТ + 2,4,

где СОП - стандартный объем печени, ППТ - площадь поверхности тела.

Для оценки степени регенарции печеночного трансплантата всем пациентам исследуемой группы на 1, 4, 7-10, 14, 21, 30, 45-е сутки проводили комплексное абдоминальное ультразвуковое исследование (УЗИ), в ходе которого измеряли объем трансплантата. Всем пациентам в период госпитализации измеряли концентрацию ингибитора кальциневрина перед приемом следующей дозы препарата (Т0) не реже 2 раз в неделю.

Для проведения сравнительного анализа протоколов иммуносупрессии были выделены 2 хронологические серии наблюдений: I серия - пациенты, которым трансплантация печени выполнена с мая 2004 г. по апрель 2008 г.; II серия - пациенты, которым трансплантация печени выполнена с сентября 2008 г. по апрель 2013 г. Характеристика серий наблюдений представлена в табл. 1, из которой следует, что достоверным различием между сериями стал выбор базового иммунодепрессанта, в остальном достоверных различий не выявлено. На 1-компонентном протоколе иммуносупрес-сивной терапии находилось 11,6% пациентов, на 2-компонентном, включающем кортикостерои-ды, - 81%, включающем препараты микофеноловой кислоты - 2,5%, 3-компонентный протокол получали 5% пациентов.

Результаты и обсуждение

Особенности регенераторных процессов на ранних сроках посттрансплантационного периода

На основании результатов интраоперационного измерения массы трансплантата были рассчитаны исходные значения коэффициентов К в I и II сериях наблюдений. Выделены 3 группы пациентов:

1. К<0,6 (п=39);

2. 0,6<К<1,0 (п=57);

3. К>1,0 (п=25).

В 1-ю и во 2-ю группы вошли реципиенты, имеющие какую-либо степень дефицита объема трансплантата, при значении К, приближающемся к 1 (критерием включения было значение нижнего квартиля). В 3-ю группу вошли реципиенты

Примечание. ПД - праводолевые; ЛД - леводолевые; ЦП - цирроз печени; АИГ - аутоиммунный гепатит; ПБЦ - первичный билиарный цирроз; ПСХ - первичный склерозирующий холангит; ИКН - ингибиторы кальциневрина; СуА - циклоспорин А; Тас - такролимус; КС - кортикостероиды; ММФ - микофенолаты.

Таблица 1. Сравнительная характеристика серий наблюдений по качественным признакам

Признаки сравнения п Серия I Серия II Различия серий р р с поправкой

Пол М 58 31 27 Нет 0,6245

Ж 63 35 28

Возрастная Дети 84 44 40 Нет 0,2731

группа Взрослые 37 22 15

Вид ПД 67 40 27 Нет 0,1307

трансплантата ЛД 54 26 28

Нозологическая форма

ЦП в исходе АИГ 15 5 10 0,1354 0,2209

Билиарная атрезия 42 21 21 0,3279

Болезнь Байлера 7 6 1 0,0911 0,194

Болезнь Вильсона-Коновалова 22 16 6 0,0630 0,1046

Болезнь Кароли 4 3 1 0,4101 0,7543

Болезнь Бадда-Киари 1 0 1 0,2686 0,9222

Гипероксалурия 1 0 1 0,2686 0,9222

Гликогеноз 1В 1 0 1 0,2686 0,9222

Дефицит (1,-антитрипсина 2 2 0 Нет 0,1957 0,5635

Криптогенный цирроз 4 2 2 0,8433 0,7543

ПБЦ 7 5 2 0,3639 0,6051

ПСХ 7 4 3 0,8996 0,7911

Синдром Аладжилля 1 0 1 0,2686 0,9222

Тирозинемия 1 1 0 0,3622 0,9222

Фокальная нодулярная гиперплазия 1 0 1 0,2686 0,9222

ЦП вирусной этиологии 3 0 3 0,0534 0,1787

ЦП смешанной этиологии 2 1 1 0,8897 0,5635

Иммуносупрессия

ИКН СуА 59 51 8 Достоверные 0,0000 0,0000

Тас 62 15 47

Протоколы при выписке 1-компанентный (ИКН) 14 9 5 0,4364 0,6221

2-компанентный 101 54 47 Нет 0,5918

ИКН + КС 98 51 47 0,2534

ИКН + ММФ 3 3 0 0,1094 0,3106

3-компанентный 6 3 3 0,8186 0,8484

с избыточной массой трансплантата. Для указанных групп изучена динамика изменения объема трансплантата на ранних сроках посттрансплантационного периода (рис.). Из представленного графика видно, что во всех группах до 14-х суток посттрансплантационного периода имело место максимально быстрое увеличение значений коэффициента К.

При дальнейшем межгрупповом сравнении получена статистически достоверная разница значений коэффициента К во всех группах в первые 2 нед посттрансплантационного периода. В дальнейшем достоверные различия сохраняются между пациентами 1-й и 3-й и 2-й и 3-й групп, тогда как между группами с исходным дефицитом объема трансплантата различия нивелируются. Таким образом, можно говорить о достоверно большей скорости регенерации трансплантата в группах с исходным дефицитом массы.

При изучении динамики прироста объема трансплантата у взрослых и детей сравнительный статистический анализ показал значимую разницу (р<0,05) только в 1-ю неделю посттрансплантационного периода.

Особенности иммуноподавляющего лечения пациентов I и II серий наблюдения

Всем пациентам I и II серий наблюдений интра-операционно перед венозной реперфузией вводили метилпреднизолон. С сентября 2008 г. начата клиническая работа по минимизации доз метилпред-низолона, вводимых пациентам интраоперацион-но в момент венозной реперфузии трансплантата и на ранних сроках посттрансплантационного периода. В табл. 2 и 3 представлены данные по дозам метилпреднизолона, вводимым пациентам I серии наблюдений интраоперационно и на момент выписки.

2,00

1,50

1,00

0,50

0,00

Динамика изменения объема трансплантата в течение 45 сут после трансплантации в 3 группах реципиентов по расчетному коэффициенту К

Менее 0,6

0,6-1  Более 1

Таблица 2. Интраоперационные дозы метилпреднизолона (мг/кг) в I серии

Группа по возрасту Ме^ап Min Max Lower ОиегШе иррег ОиегШе РегсепШе 5 РегсепШе 95

Все 10,4 3,3 23,8 9,3 16,7 7,2 20,8 4,7267

Дети 10,3 3,3 23,8 10,0 17,9 8,0 20,8 4,9707

Взрослые 10,65 6,7 20,0 8,3 16,4 6,75 18,2 4,2874

Таблица 3. Дозы метилпреднизолона (мг/кг) при выписке в I серии

Группа по возрасту Ме^ап Min Max Lower ОиегШе иррег ОиегШе РегсепШе 5 РегсепШе 95

Все 0,204 0,1 0,333 0,143 0,25 0,107 0,333 0,0676

Дети 0,231 0,115 0,333 0,2 0,276 0,116 0,333 0,0642

Взрослые 0,155 0,1 0,258 0,125 0,204 0,104 0,249 0,0512

Таблица 4. Интраоперационные дозы метилпреднизолона (мг/кг) во II серии

Группа по возрасту Ме^ап Min Max Lower ОиегШе иррег ОиегШе РегсепШе 5 РегсепШе 95

Все 7,65 3,75 11,6 5,9 9,6 4,7 11,0 2,1399

Дети 8,825 3,75 11,6 5,6 10,15 4,4 11,1 2,3653

Взрослые 7,35 4,7 9,4 6,34 7,8 4,7 9,4 1,3686

Таблица 5. Дозы метилпреднизолона (мг/кг) при выписке во II серии

Группа по возрасту Ме^ап Min Max Lower ОиегШе Upper Оие^Ие Ре^епШе 5 Ре^епШе 95

Все 0,125 0,029 0,273 0,095 0,168 0,063 0,222 0,0513

Дети 0,143 0,063 0,273 0,111 0,172 0,07 0,222 0,0491

Взрослые 0,1 0,029 0,211 0,069 0,113 0,029 0,211 0,0429

В табл. 4 и 5 представлены данные по дозам метилпреднизолона, вводимым пациентам II серии наблюдений интраоперационно и на момент выписки.

Таким образом, пациенты II серии наблюдений получали достоверно (р<0,05) более низкие дозы кортикостероидов как во время реперфузии, так и на момент выписки.

Проведенный статистический анализ показал отсутствие достоверной разницы (р>0,05) средних значений доз ингибиторов кальциневрина в I и во II сериях наблюдений. Данный факт указывает на то, что и в I, и во II сериях наблюдений доза препарата определялась значениями концентраций того или иного препарата, находящимися в общепринятом терапевтическом диапазоне.

При оценке дозировок и значений концентраций такролимуса в группах пациентов по возрастному признаку (взрослые-дети) и типу трансплантата (правая доля-левый латеральный сектор и левая доля), выяснилось, что медианное значение дозы такролимуса для взрослых в 1-й месяц посттрансплантационного периода не превышало 0,1 мг/кг/сут и обеспечивало медианное значение концентрации данного препарата в пределах терапевтического диапазона. В процессе подбора оптимальной дозировки препарата ни у одного взрослого реципиента не возникла необходимость длительного пропуска такролиму-са в связи с крайне высокими значениями концентрации иммунодепрессанта. Однако у детей после родственной трансплантации фрагментов печени медианные значения доз такролимуса, обеспечивающие терапевтический диапазон концентраций препарата, были в 1,5-2 раза выше (0,19 мг/кг/сут), чем у взрослых. Также обращает на себя внимание тот факт, что у детей приходилось прибегать к пропуску приема препарата вследствие скачков концентрации препарата до крайне высоких значений.

При анализе значений доз такролимуса и его концентрации в зависимости от того, какой вид трансплантата получал реципиент, установлено, что пациенты, которым была выполнена трансплантация правой доли печени, требовали назначения такролимуса в достоверно меньших дозах ^<0,05), чем пациенты, получившие в качестве трансплантата левый латеральный сектор печени или левую долю.

Представляет довольно серьезный интерес оценка значений доз такролимуса в группах пациентов с различными значениями коэффициента К. Так, в группе пациентов с коэффициентом К<0,6 медианные значения дозы такролимуса были близки 0,1 мг/кг/сут, с коэффициентом К, варьирующим от 0,6 до 1, - 0,14-0,15 мг/кг/сут, а у реципиентов

с коэффициентом К>1,0 медианные значения дозы такролимуса достигали максимальных значений и составили 0,25 мг/кг/сут.

Выводы

1. В ходе проведенного анализа было установлено, что наиболее интенсивное увеличение объема фрагментарного трансплантата печени приходится на первые 2 нед посттрансплантационного периода. При этом статистически достоверный прирост объема трансплантата отмечается в течение 1-й недели посттрансплантационного периода.

2. Разницы по частоте активации реакции клеточного отторжения в ранние сроки посттрансплантационного периода у II серии пациентов, со сниженной дозировкой глюкокортикостероидов, не было. Таким образом, можно констатировать факт достоверного снижения инициальной и поддерживающей доз метилпреднизолона, не требующего дальнейшего повышения дозировок ингибиторов кальциневрина.

3. Проведенный анализ показал статистически достоверную разницу ^<0,05) в дозе такролимуса между взрослыми и детьми на протяжении всего раннего посттрансплантационного периода вплоть до момента выписки.

4. В ходе проведенного анализа установлена прямая зависимость между медианными значениями доз такролимуса и степени дефицита объема трансплантата: чем меньше исходный дефицит массы трансплантата, тем выше дозировка такро-лимуса. Очевидно, с этим же связана достоверная разница дозировок ингибиторов кальциневрина в зависимости от вида трансплантата.

5. Не выявлена зависимость изменения дозы ингибиторов кальциневрина от интенсивности прироста объема трансплантата. Таким образом, не удалось выявить закономерность между потребностями в повышении или снижении иммуносупрессивной терапии и активностью регенераторных процессов.

Литература

1. Selzner M., Camargo C.A., Clavien P.A. Ischemia impairs liver regeneration after major tissue loss in rodents: protect ive ef fects of interleukin-6 // Hepatology. - 1999. -Vol. 30. - P. 469-475.

2. Moser M.J., Gong Y., Zhang M.N. et al. Immediate-early protooncogene expression and liver function following various extents of partial hepatectomy in the rat // Dig. Dis. Sci. - 2001. - Vol. 46. - P. 907-914.

3. Debonera F., Aldeguer X., Shen X. et al. Activation of interleukin-6/STAT3 and liver regeneration af-

ter transplantation // J. Surg. Res. - 2001. - Vol. 96. -P. 289-295.

4. Urata K., Kawasaki S., Matsunami H. et al. Calculation of child and adult standard liver volume for liver transplantation // Hepatology. - 1995. - Vol. 21. -P. 1317-1321.

5. Shimamura T., Taniguchi M., Jin M.B. et al. Excessive portal venousinflow as a cause of allograft dysfunction in small-for-size livingdonor liver transplantation // Transplant. Proc. - 2001. - Vol. 33. - P. 1331.