肝臟儲備功能研究及其進展

張尊義 黃志勇

·綜述與講座·

肝臟儲備功能研究及其進展

張尊義 黃志勇

肝臟儲備功能作為肝臟耐受手術、創傷以及抗打擊的額外潛能評估指標，在肝臟外科手術前評估中發揮著越來越重要的作用。目前，評估肝臟儲備功能的方法較多，但是各有優缺點。我們對肝臟手術前肝臟儲備功能評估方法進行綜述。

肝臟儲備功能； 肝切除； 術前評估

肝切除術是目前原發性肝癌的最有效的治療方法。在我國，約80%的肝癌患者伴有不同程度的肝硬化，對這類患者實施肝切除較無肝硬化的患者明顯手術風險提高。這類患者手術風險主要在于，肝硬化會導致肝臟的整體功能下降，術中術后出血以及肝功能衰竭可能性明顯升高。肝臟儲備功能作為肝臟耐受手術、創傷以及抗打擊的額外潛能評估指標，已在肝臟手術前安全性評估中發揮著越來越重要的作用[1]。目前反應肝臟儲備功能的方法有很多，主要應用包括肝功能Child-Pugh分級，Meld評分，ICG15滯留率及肝臟體積評估，每種方法各有優越性和局限性，肝臟儲備功能評估仍值得深入研究。

一、目前臨床常用的評估方法

1.肝臟本身產生的特異性物質檢測：肝臟是體內合成蛋白和多種酶、膽汁合成分泌的場所，通過對肝細胞合成的酶、蛋白以及膽紅素等進行檢測可以反映肝細胞損傷、膽汁代謝等功能。在這些指標中，丙氨酸氨基轉移酶(ALT)、門冬氨酸氨基轉移酶(AST)、膽紅素、白蛋白、膽汁酸、血清前白蛋白等可以在一定程度上反映肝臟功能受損情況。但是，根據單一的指標來判斷肝臟儲備功能，甚至根據其來確定手術的安全性常常存在較大偏差[2]。對于肝功能尚處于代償期的患者，肝臟功能血清指標尚無區別，是否可行大范圍肝切除仍需要進一步討論。

2.綜合評分系統：Child-Pugh分級以及終末期肝病模型(model for end-stage liver disease，MELD)是目前應用最為廣泛的兩個肝臟儲備功能評估評分系統。(1)Child-Pugh分級：Child-Pugh分級是基于常規肝功能檢測項目量化而成的肝臟儲備功能檢測方法，在一定程度上可以評估手術危險性。按照Child-Pugh分級標準，A級患者對肝切除術的耐受性良好；B級患者通過手術前用藥、轉變為A級后可耐受手術，但有風險；C級患者則禁止行肝切除術。該分級對于肝功能Child C級的患者判斷為肝臟儲備功能不全，禁止其手術是非常準確的。但是對于部分隱性肝儲備功能下降的患者常被錯誤的歸入Child A級和B級，導致患者肝切除術后出現肝功能衰竭，表明Child-Pugh分級對輕中度肝功能損害的評估能力不足[3]。另外，Child-Pugh分級準確性欠佳，容易受到主觀因素影響，使用過程中亦會影響評估結果。(2)MELD：2001年Kamath建立了此評價體系，評分公式為3.8×In膽紅素(mg/dl)+11.2×In(INR)+9.6×In(肌酐(mg/dl))+6.4×(病因：膽汁性或酒精性肝硬化0，其他1)。此評估方法可以用來預測肝硬化并發癥患者的預后，評估肝硬化患者肝切除的手術風險[4]。Cucchetti等[5]認為，術前MELD評分≥11分是肝硬化患者肝切除術后發生肝功能衰竭的危險因素。此模型評分系統的變量是由統計學篩選得出，相對Child-Pugh分級更科學，其變量均由客觀的生化指標組成，相對Child-Pugh分級更為穩定客觀。雖然Meld評分取值范圍更為寬廣，能在同一Child-Pugh分級的患者上進一步加以區分，對病情的嚴重程度做出更細致的劃分，但是其與Child分級類似，在輕中肝功能損害的評估能力方面能力不足。

3.定量肝臟儲備功能評估：除了上述方法外，亦可以通過測定肝臟對某些外源性化合物的清除能力來評估肝臟儲備功能。此類方法主要包括呼氣實驗、吲哚氰氯實驗、利多卡因代謝實驗。上述方法可以在一定水平反應整體肝臟的血流、膽汁排泄或者肝細胞內微粒體代謝活性。但是該類方法不足之處在于無法精確判斷肝臟分葉或者分段的儲備功能，對于肝臟不均一性病變例如半肝萎縮的患者肝臟儲備功能評估能力尚不足。(1)呼氣實驗：標記13C或者14C的底物進入體內后，由肝臟代謝或者轉運，由呼吸系統排出，通過檢測呼出氣體中13C或者14C的含量和速率來評估肝臟的儲備功能。此種實驗主要包括氨基比林(ABT)以及嘧噻西啶呼吸實驗(MBT)[6-7]。氨基比林實驗主要反映肝臟細胞色素P450酶的功能，噻嘧西啶呼吸實驗則主要反應肝臟微粒體內的氧化酶系CYP1A2的活性，通過測定呼出CO2中發射性同位素的含量來反映肝細胞的損傷情況以及儲備功能。ABT以及MBT呼氣實驗結果與肝臟組織纖維化程度成顯著負相關[8-9]，但目前關于ABT以及MBT呼氣實驗與肝切除術或者肝移植術的風險先關研究，現在仍有待進一步確認。(2)吲哚氰氯實驗：吲哚氰氯(ICG)是一種合成的紅外感光的藍綠色染料，副作用較小，靜脈注射后被肝臟特異性攝取，其并不參與肝腸循環與生化轉化，亦不通過腎臟等排泄，通過肝小葉毛細膽管面排泄至膽汁中來排出體外。因ICG具有可通過紅外檢測血液中的濃度的特點，通過計算血液中ICG的15 min滯留率來評估肝臟的儲備功能，具有微創、簡便、快速的特點，但是其亦有自身的局限性，例如各種原因導致的黃疸或者注射有其他有色藥物等可能引起比色差異的因素都會對結果產生影響。目前學者認為，ICG 15 min滯留率(ICGR15)<14%時，行三段以上的肝切除是安全的，而ICGR15為15%～20%時，肝切除要依據余肝體積和肝硬化程度小心制定手術方案[10]。(3)利多卡因代謝實驗：利多卡因經血液通過肝臟時，經肝細胞攝取，經肝細胞色素P450酶代謝生成產物單乙基甘氨酰二甲苯胺(MEGX)。通過測定血中MEGX的濃度可以反應肝細胞的肝細胞代謝能力、有代謝功能的細胞數量以及肝臟的血流情況[11]。有研究表明，肝移植時如供肝的MEGX>50 μg/L，移植后受者存活率較高。同時該檢測也可作為慢性肝炎、肝硬化等疾病診斷及預后判斷的敏感指標[12]。目前國內外主要將利多卡因實驗應用于：判斷終末肝病患者的嚴重程度，以此來決定接受肝移植的先后順序；檢測移植肝臟的功能；判斷肝臟圍手術期評價手術風險以及預后。

4.影像學肝臟體積評估：目前，CT或者MRI均可以通過斷層顯像三維重建來評估肝臟的體積。對肝癌患者行肝切除時，既要考慮到切除的完整性，又要防止因為切除過多腫瘤周圍正常組織而導致術后肝功能衰竭，因此，余肝體積的評估顯得尤為重要。Shirabe等[13]提出，余肝體積<250 ml/m2的肝切除患者術后發生肝功能衰竭概率高達38%，并認為250 ml/m2是肝切除術的安全底線。對正常肝臟，余肝體積占全肝體積的30%即可以避免肝衰竭，但是，對肝硬化的肝臟這一比例需要在40%以上[14]。此方法只能用于計算肝臟形態學的體積，而不能對殘余肝臟的功能進行準確評估。而且肝硬化患者代償期到失代償期存在一個發展過程，對不同程度的肝硬化患者，僅通過肝臟體積而忽略肝臟功能來評估肝臟手術切除的安全性不妥[15]。

二、研究中的肝臟儲備功能評估方法

上述方法目前已經較為成熟的應用在肝臟儲備功能的評估中。上述幾種方法均在肝臟手術前安全性評估中有著重要的意義，但是上述肝功能儲備檢測方法僅能從某一個方面評估肝臟整體的儲備功能。肝臟作為一個代謝的中心器官，有著多種功能，如合成蛋白、凝血因子、維生素、糖原、分泌膽汁以及免疫調節等。隨著肝切除術的逐漸推廣，對不同病理狀態下(如嚴重肝硬化、阻塞性黃疸等)的肝儲備功能的評估方法要求也越來越高，甚至需要精確評估肝臟某一葉或者某一段的儲備功能。目前亦有較多研究關注精確評估肝臟的分段或者分葉的儲備功能。該研究主要分為兩種，一種是對成熟的肝儲備功能評估方法進行改進，以適應新的要求；另外一種則是提出新的評估方法來對肝臟進行儲備功能評估。目前研究的較多的是功能影像學儲備功能評估方法。

1.改進ICG實驗對肝臟儲備功能方法進行肝臟分葉或者分段評估：雖然ICG實驗對梗阻性黃疸患者的肝臟儲備功能評估能力很差，但是該方法仍然是目前應用最為廣泛的肝切除術前肝臟儲備功能評估方法。將ICG清除實驗進行改進目前報道較多。Lau等[16]對10例需要行半肝以上切除的患者于肝切除過程中計算ICG清除速率。該研究分別在手術前、麻醉后、切除側入肝血流阻斷、切除側出肝血流阻斷、肝實質離斷后計算ICG清除速率，分析上述患者術后住院時間、術后死亡、術后肝功能衰竭等嚴重并發癥的發生率。結果表明，當阻斷切除側肝臟出入肝臟血流同時離斷肝臟后如ICG清除速率<9%/min，肝切除術后肝衰竭、死亡風險極高，可將肝切除術轉為聯合肝臟分隔和門靜脈結扎的二步法切肝(ALPPS)。該方法目前尚需要進一步驗證。首先，該研究樣本太小，無法根據該樣本得出較為準確的ICG清除率安全范圍；另外，對于手術過程中ICG清除速率較低的患者伴嚴重肝硬化時，改行ALPPS術式是否安全仍值得商議。

2.功能影像學的肝臟儲備功能評估方法：目前研究較多的功能顯像技術主要分為兩種，一種為核醫學顯像的肝臟儲備功能評估方法，另一種是肝臟特異性增強MRI檢測方法[17]。(1)基于核醫學顯像的肝儲備功能評估方法：近十余年來，不同類型的肝臟特異性放射性示蹤劑不斷改良，已逐漸降低了其對人體的放射性損傷。目前，臨床上應用較為廣泛的肝臟儲備功能檢測的兩種示蹤劑分別是99mTc標記的去唾液酸糖蛋白類似物半乳糖化人血清白蛋白(99mTc-diethylenetriamine pentaacetic acidgalactosyl human serum albumin，99mTc-GSA)，99mTc標記的甲溴苯寧(99mTc-mebrofenin)。99mTc-GSA主要通過與肝血竇周圍的肝細胞表面的無唾液酸糖蛋白受體結合，通過內吞被肝細胞吸收后在溶酶體中降解[18]。99mTc-mebrofenin通過與人血白蛋白結合后在肝血竇中通過肝細胞表面的陰離子轉運多肽1B1和1B3(OATP 1B1，OATP1B3)進入肝細胞，然后通過膽汁排泄[19]。兩者通過單光子發射計算機斷層攝影(SPECT)測定肝臟攝取99mTc-mebrofenin或者99mTc-GSA的量或者測定肝臟排泄藥物的速率，經三維重建可以準確分析肝臟不同肝葉、肝段的儲備功能，預測術后余肝的肝功能[17]。兩種示蹤劑的作用原理完全不同，在實際應用中也有較大的區別。例如99mTc-mebrofenin的作用原理與IGG較為相似，其與ICG肝功能檢測有較高的一致性，但是其相對于ICG的優點在于可以更好地計算肝葉、肝段的儲備功能。但是對于有梗阻性黃疸的患者，其肝功能儲備評估功能就顯得較差。而對于99mTc-GSA示蹤劑，由于其直接在肝細胞中代謝降解，只要肝小葉結構正常的肝細胞，膽道梗阻似乎對99mTc-GSA肝功能儲備評估影響并不大。Akaki等[20]研究表明，99mTc-GSA在膽道梗阻的肝門部膽管癌患者中有較好的肝功能評估優勢，肝門部膽管癌患者膽道擴張的肝段99mTc-GSA顯像并沒有受到明顯的影響，相反門靜脈受到侵犯的膽管癌患者中受侵犯的門靜脈供血肝段核素顯像強度受到明顯影響。Taniguchi等[21]研究表明，99mTc-GSA顯像中肝臟對GSA的攝取率以及血液15分鐘滯留率肝臟組織學纖維化程度明顯相關。但利用99mTc-GSA顯像來評估肝臟儲備功能的技術仍有待進一步研究，Hayashi等[15]通過對肝切除術前行99mTc -GSA顯像發現無論是傳統的CT三維重建、ICGR15、Child-Pugh分級評估肝臟儲備功能還是肝臟對GSA的攝取率以及GSA血液15分鐘滯留率均對肝切除術后肝臟原因致死缺乏較好的預測能力。(2)基于MRI增強顯像的肝儲備功能評估方法：由于發射性示蹤核素的制備以及保存不易，通過MRI灌注成像來反映肝臟血流灌注情況從而進一步來評估肝臟的儲備功能越來越受到關注。目前肝細胞特異性對比劑釓塞酸二鈉(Gd-EOB-DTPA) MRI成像是評估肝儲備功能的研究熱點[22]。該方法通過增強前后肝臟實質的T1相對信號強度或者通過肝區以及主動脈區的增強前后T1的相對累計時間信號強度計算肝臟攝取分數等來評估肝臟的儲備功能，兩者均能與ICG清除率或者Child-Pugh分級有很好的相關性[23]。Xie等[24]對不同肝纖維化分級患者經行MRI Gd-EOB-DTPA灌注成像，得到時間-信號強度曲線，通過從門靜脈區達到峰值到分析感興趣區(ROI)達到峰值的時間間隔(Tim)，ROI信號下降到其信號下降斜率的轉折點(Tout)，發現肝臟組織學纖維化程度與Tim以及Tout成正相關，提示其可能可以作為肝硬化程度以及肝儲備功能的預測方法。

目前在臨床上，臨床綜合評分系統、ICG實驗、CT或者MRI三維重建已經被廣泛應用在肝切除術前評估肝臟儲備功能，但是上述方法均有其局限性，如ICG實驗對梗阻性黃疸患者評估能力較弱、臨床綜合評分對隱性肝功能不全的患者判斷不足，CT、MRI三維重建單純考慮肝臟的體積而忽略了肝臟的功能。肝臟功能顯像是肝臟儲備功能評估的研究熱點。其中99mTc-GSA在幾種檢測方法中優勢較為明顯，該示蹤劑不通過膽汁排泄，在梗阻性黃疸的患者中應用前景較廣，但是由于示蹤劑制備以及儲存的困難、核醫學顯像分辨率太低限制了其推廣。肝細胞特異性對比劑釓塞酸二鈉 MRI成像相對于核醫學成像有著放射性損傷小、造影劑的制備以及儲存較為方便等特點，但是該造影劑通過膽汁以及腎臟排泄，對于存在腎功能障礙以及膽汁排泄障礙的患者評估價值較差。肝臟儲備功能的評估仍有空白，值得進一步研究。

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(本文編輯：楊澤平)

Research progress of liver functional reserve

ZHANGZunyi，HUANGZhiyong.

(HepatobiliarySurgeryCenter，TongjiHospital，TongjiMedicalCollege，HuazhongUniversityofScience&Technology，Wuhan430030，China)

Liver functional reserve which functioned as the major evaluation factor for the tolerance of the liver surgery or the liver trauma had already been used wildly in preoperative evaluation for liver surgery.So far there were plenty of techniques for liver functional reserve.But each technique had its own advantages and disadvantages.This article briefly discussed the most wildly used techniques for liver functional reserve in preoperative evaluation.

liver functional reserve； hepatectomy； preoperative evaluation

10.3969/j.issn.1005-6483.2017.03.025

430030 武漢， 華中科技大學同濟醫學院附屬同濟醫院肝臟外中心

2017-02-26)