我们的一切饮食,都要经过肝脏的处理,然而,肝脏是很难修复的,如患肿瘤、病毒性肝炎、硬变、主要酶合成遭破坏等疾病。找不到一种特别有效的医疗方法。
或许,用另一个健康的肝脏取代病肝这个大胆的设想就是在绝望中产生的,能否把这个设想变为现实呢?移植的肝脏能成活吗?即使能成活,又能不能正常工作?
时间和试验对这些问题做了肯定的回答。
然而,首先必须解决的问题至今还有争议,这就是:移植什么?给什么样的人移植?什么时间移植和移植到什么地方?
我们做了一些试验,从动物供体把肝脏连同脉管和胆管一起摘下来,移植给另一动物受体。但这个简单的图示对有些问题还远远没有搞清:供体的肝脏到底该移植到哪儿?是取代受体自身的肝脏,还是与之并存,让两副肝脏一同发挥作用?
后一种方法风险较小,且技术上也较容易实现。既然不摘除原来的肝脏,也就不存在无肝期这个手术上最危险的时刻。如果移植物受到排斥或自行脱落,就可以摘除,也不冒什么风险,原来的肝脏以其残打功能在某种程度上还能使机体维持到做新的移植。
1955年,美国医生威尔什第一个在狗身上完成了这种手术。这个手术被称作“肝脏异位移植”,它不同于正位手术,后者意味着移植物植在被摘除的肝脏部位,即直接取代原器官。威尔什把移植物植在动物自身肝脏的下边,手术是成功的,但结果却完全出乎意料:一星期后,新的肝脏萎缩了,变成一块密组织。在后来的20年里,这块组织竟成了学者们在解释这种现象时争论的焦点。
一种假说认为,萎缩的原因在于血液,即流入移植物和受体自身肝脏的血液。
在正常情况下,肝脏有两个血源。一个来自肝动脉,叫动脉血,它给组织输送氧,这是肝内进行的很多能量过程所必须的;另一个来自门脉,是静脉血,这种血来自胃、旸、胰腺和脾等消化器官,与一般静脉血不同的是它含有更多的氧,更重要的是含有经肝脏处理在消化中吸收的各种物质。对于肝脏来说,这种血是“工作用血”。此外,它还包含改善肝组织营养的物质。
无数试验证明,没有“工作用血”或由普通的静脉血取而代之,肝脏就会像威尔什试验的移植物那样萎缩。当移植时把肝门血和补充肝脏接通,补充肝脏的寿命就延长,而自身的肝脏就萎缩了。如果肝门血大致上平均分配给两个器官,结果就不一定了:有些动物自身的肝脏萎缩了,还有些是移植物萎缩了。从中得出这样一种印象,两副肝脏在同一机体内不能共存,它们会互相排斥,其中营养稍好—些的肝脏获胜,移植物和自身肝脏进行作用物竞争的设想,就是这样提出来的。
另一个研究小组提出的解释也不乏论据和说服力。按他们的说法,关键不在于营养,而在于肝脏的损坏程度。他们成功地证明,即使只有动脉血一种,移植物也能长时间有效地工作、但必须在自身肝脏严重退化的情况下。如果自身肝脏有足够的残余功能,而移植物在移植时又受到某种损伤,那么,处于较有利条件的自身肝脏就会得以存活。
这种“竞争”现象作何解释呢?我们从肝脏的许多功能中谈谈参与免疫的过程。对老鼠的试验表品,在动物的相同部位做肝脏移植手术,一个没摘除自身肝脏,一个摘除了,前者的移植物有较明显的脱落。自然界不只是公正的,其某些表现有时也是盲目的。它没有给移植手术编制一个程序,所以病肝乃至整个受体首先把起辅助作用的移植器官当作必须消灭和排斥的异物。
看来,这在很大程度上是对受体肝脏“竞争能力”的一种解释,不管它受到什么样的损害,毕竟是自身的器官,还在原来的位置上,这对血液的正常流进流出至关重要。
在理论上就是这么回事。可在实际上,世界上的补充肝脏移植试验表明,关于“功能竞赛”的设想,并没有把移植物长期正常工作所必需的一切条件都用上。
而且,这也未把移植补充肝脏手术的困难都考虑进去。显然,把这样一个又大又密又重(1.2 ~ 1.8公斤)的器官放在腹腔有限的空间是很不容易的。移植物会压迫它的“邻居”,破坏它们的功能;第二副肝脏会把自己的脉管伸扯变形,引起呼吸和心血管障碍,破坏血液供给,最终导致机体的死亡。
为了解决这些问题,提出并制定了几种方案:扩大腹腔容积;缩小移植物的规格;为了给移植物腾地方面把受体的某个器官摘除;最后是把第二副肝脏接在腹腔之外。
可用拉长腹壁的办法扩大腹部。但这种办法对肝病患者并非都能行得通。于是,医生们提出逐渐地,用几个月的时间向腹部压进空气(腹腔充气)的办法,可惜这种办法也有缺陷,不能用移植补充肝脏的方法进行急救。人们又采用向手术切口插入合成物的办法,但时间一长,这些插入物就会被机体排此外,人造物质会以抑制免疫为背景,成为感染并发症的病因。
缩小移植物看来要容易些:在动物身上做的试验是供体比受体稍小,但在临床上是把供体的肝脏切去一叶。
这种方法是学者小组在Э · И. 加里佩林教授的指导下详细制订的。把占整个器官16 ~ 28%的供体肝脏的左叶作为移植物,放在腹腔外通常做肾移植用的髂窝。这样安排,就可以很容易地把移植物摘除,必要时还可以换一个新的。但是,移植左叶的临床效果还是暂时的。在技术上相对容易的手术,也还存在移植第二副肝脏所固有的一些不足。
切除某个器官,即便是成对的(比如肾脏),这种做法的缺点是很明显的。但说来也怪,尽管如此,在临床异位移植整肝或其右叶(较大)时用得最多的还是这种方法。
1964年11月3日,美国明尼阿波利斯的外科医生阿伯沙龙给一个患先天性胆管闭锁的13个月的婴儿植入一个2.5岁供者的肝脏。移植放在专门切除了的脾的位置,并由脾的血管供血。该婴儿13天后死于感染并发症。移植的肝脏工作正常。
尽管病孩手术后活的时间不长,但这第一次尝试很有价值,是成功的,它没有辜负人们对肝脏移植所寄予的希望。然而,无论在试验中还是在临床上,最佳存活期当时尚未超过几个月。只有纽约的福特纳博士的两位患者带着补充肝脏活得相对长些,分别为2年和6年。而这几乎是全世界在这方面做的50例移植中仅有的。于是,到70年代中期,人们改变了方法:把动物的肝脏同病体的股血管临时接通。在某些情况下,这种手术取得了一点成功。但这种接通法做了250例后,效果甚微。只有10 ~ 20%的成活率,而且还是用传统的医治严重肝机能不全的办法。此外,动物的肝脏只工作了几个小时就坏死了。
学者们踏上了另一条途径、对病人来说比较冒险,但看来效果要好得多,就是摘除染病的肝脏,由供体的器官取而代之。
美国学者英尔和斯塔塞尔于五十年代末在狗身上做的那些最初的试验,已经作出两个意外而又非常重要的结论。第一,同左邻右舍不好好相处的供体肝脏却能在相当长的时间内工作得很好。第二,肝脏脱离机体的机会比肾和心脏及大多数器官要少。原来,肝脏的分泌物能磨掉移植物脱离反映的棱角。就这样,一只做过试验的狗带着另一只狗的肝脏活了11年,几乎是狗的一生。
局部正位移植的方法显示出可喜的前景,斯塔塞尔1963年第一次把这种手术应用于临床。在美国的丹佛和巴士顿又接着完成了6例移植,但没有一例成功,病人分别活了6 ~ 23天。
经查明,失败的原因在于供体的动脉血压低,肝脏长时间缺氧的缘故。由于失血(局部缺血),肝的相当一部分有用的组织已经坏死。
在此,我们稍离一点题,分析一下肝脏移植中的一个中心问题。
肝对缺氧的敏感仅次于大脑。没有氧,肝只能维持15 ~ 20分钟,之后肝内发生不可逆的变化。在实验室做试验时,可在血液循环未遭破坏的情况下,从活的供体取出器官,使供体的肝脏还在原位时就和受体的血管接通,也就是基本上完全消除器官供血的停滞,这样的手术在做动物试验时是可以完成的,面临床上实际是做不到的。
从1976年开始,正位局部肝脏移植的成果令人乐观起来:数十名患者突破了3 ~ 5年的大关。甚至出现一些“保持纪录”的患者,他们在摘除受机体排斥或又患疾病的第一个移植物以后,又经历了第二次移植手术,还有的更奇,带着别人的肝脏又活了8 ~ 13年。有的甚至重返一度中断的工作和学习岗位。如英国有一妇女,在做了肝脏移植手术后的第4年和第6年,先后生了两个健康的婴儿。
再举一个最近的例子。几个月以前,在美国的匹兹堡市,为一个6岁的女孩同时做了肝脏和心脏移植手术,这在世界上是绝无仅有的一例,手术历时16个小时,是由Г · 班森和斯塔塞尔分别带领两个外科小组实施的。
20年来,全世界共做肝脏移植手术约540例,根据专家们的计算,需要做这种手术的人还很多,仅一个有百万人口的城市,每年大约就有一百多人需做肝脏移植手术。有的病人肝脏损坏是不可逆的,像肿瘤、硬变、先天性异常等,这些人的肝脏需要全换。其中有20 ~ 40%的人会在等待合适的肝脏中死去,供体的问题还远远没有解决,此外还有其他许多病症,虽然其肝组织尚未完全坏死(如毒品或病毒致伤、硬变初期等),但由于这些人已病入膏肓,不宜做肝脏移植手术。同时,对虽受损害,但还能恢复失去的功能的肝脏,要给予一点扶持,以便它自己恢复。这样,制造一种器械的想法就油然而生,这种器械最好能长时间地、连续几个星期或几个月取代肝脏,就像挽救了成千上万人的生命的人造肾一样方便实用。
完全复制肝脏所有功能目前尚不可能,且不一定有此必要,因为肝脏有病,通常并不是它的全部功能都马上丧失。
七十年代,各国相继发表研制人造肝脏的消息。有些是根据体外人造血液循环的原理研制出来的,这些器具包括各种用于净化血液的装置,像渗析器、吸附器(炭和焦油)、过滤器,以及供体肝脏的自然组织,像整个器官、部分器官、切片或分离细胞。
不难看出,这种东西被称作人造肝脏,也是徒有其名。它的过滤和沉淀部分基本上可以工作。至于肝脏的组织,在这种条件下迅速丧失了原有的功能。方法是有点复杂,可它毕竟在急性肝中毒(如蘑菇、药剂和毒品中毒等)时救活了不少人。苏联学者在苏联医学科学院院士Ю · M · 洛普欣、通讯院士Г · E · 奥斯特罗维尔霍夫和教授M · C · 马尔古林的领导下,为所谓血液吸附法的发展和推广做出了巨大的贡献。
这样一来,七十年代对肝脏移植来说,不仅是“基础期”,而且是一个“转折期”。经验积累了不少,但问题还远远没有解决。
我们已经说过,供体的肝脏若长时间局部贫血,就会坏死,因为它的血液微循环自调系统会遭到破坏。由于这个原因、肝细胞得不到足够的氧和对其生命活动所必需的能量及成形物质,也会很快受到破坏。但是,如果这些细胞借助专门的酶摆脱细胞间的联系,并把它们保存在营养环境里,这些细胞的功能可以保持几个星期。这里有一个问题,就是能否用补充肝脏中的某些细胞来代替移植手术?
事实上,通过做动物试验表明,被分离的肝细胞可在几个月的时间内取代肝脏损坏的某些功能。肝脏的细胞制成的悬液可用普通注射器注入机体。遇到急性肝功能不全,这种方法还可延长用作试验的动物的寿命。在苏联,已做过数十例腹内细胞透析,临床效果还不错。
随着时间的推移,这种方法会进一步完善,并表现出它的可行性。现在即已看出,在补充肝脏缝合之前,这种方法的优越性在于:(1)可把细胞注入任意解剖部位,而勿须动用外科手术。(2)可根据需要程度替换或补充细胞。(3)既然与整肝相比,个别细胞是一些更小的免疫原,那就可用动物来作供体。(4)个别细胞不会引起供体和受体肝脏在一起时产生的那种“竞争”现象。有些试验成功地在脾中繁殖出肝细胞,并在那里形成几个肝组织小岛。
补充肝脏移植方面的争论尚未结束。向细胞水平过渡也仅仅是对这个器官某些功能的认识的一个阶段。
在这方面,肝脏的确是一个独一无二的器官:在切除80%以内,它能在一段时间内(老鼠要1 ~ 2个星期,人要6 ~ 12个月)完全恢复原来的体积和重量。
这是什么原因呢?
据推测,在肝脏部分切除后,剩下的组织中,某种机制的抑制被解除,产生加速细胞分裂的物质,而这种分裂在一般情况下要慢上几十到几百倍。
用积极再生肝脏或动物血浆的提取作物注射试验,结果表明,这种制剂能刺激肝内的细胞分裂。相反,从未做过手术的成年动物肝脏内提取的物质,却抑制幼小动物肝脏的生长。
在梯比利斯试验和临床外科科研所做过这样一次试验:给肝脏严重损坏,但还可复原、已引起血液流通完全中断一小时的一批狗做移植手术,器官的供体分别来自刚出生的小狗和成年狗。所有接受检查的动物,即使在移植手术之后两三天又做了移植物切除的,都还活着,因为在此期间,自身肝脏已恢复了活力。而那些植入成年狗脏肝的动物,仅在移植物工作时活着,在摘除之后6 ~ 7小时全部死亡,它们自身肝脏的功能也未恢复。
这是否意味着肝脏移植的想法得救了?而主要错误和这种方法失败的原因是用成年供体的肝脏作为移植物?因为这种肝脏具有“排它性”,且无助于病肝的恢复。这种可能性是有的。
但是否任何时候都需要移植呢?难道不能把供体肝脏中有用的、能促使病肝在恢复过程中获得新生的东西分离出来吗?
莫斯科第一医学院肝脏和胆道外科又把梯比利斯的试验重做了一遍,但这次移植的不是小狗的肝脏,而是从肝脏中取出经过分离、冷冻和解冻处理的细胞,把这些细胞给那些同样患严重肝机能不全、局部贫血的狗做了注射试验。初步结果表明,动物的寿命大大延长。
这类报道近年来在国外刊物上屡屡见到,据某些资料说,用超速离心机从肝细胞中获取的细胞液,比未受破坏的细胞悬液效果还好。这种研究才刚刚起步,要谈这种方法在临床的应用还为时过早。
肝脏移植的实践已开始30多年了,时间已不算短了。在研究的道路上还会出现多少不测,是难以预料的。
[《科学与生活》[俄] 1984年第6期]