慢加急性肝衰竭人工肝治療中局部枸櫞酸抗凝的研究進展

陳宇航,李未華,張志嬌,姜梓萌,黃華,趙公芳

【提要】 慢加急性肝衰竭(acute-on-chronic liver failure，ACLF)具有較高的短期死亡率，人工肝是治療ACLF的有效措施, 在其治療過程中肝素是最為常用的抗凝藥物。但近些年提出局部枸櫞酸抗凝(regional citrate anticoagulation，RCA)更加安全可靠?，F根據國內外研究現狀，從抗凝的選擇、機制、操作方法、應用現狀及前景、枸櫞酸蓄積及其預測的角度，闡述ACLF人工肝治療中RCA的研究進展，以期指導臨床實踐。

ACLF通常具有慢性肝病基礎，其中包括病毒性肝炎(乙肝、丙肝多見)、自身免疫性肝病、酒精性脂肪性肝病等，在以下誘因作用下，如：感染(嗜肝病毒、細菌等)、肝毒性藥物、酒精、門靜脈血栓、肝豆狀核變性、消化道出血、創傷、手術等[1]，導致肝功能急劇惡化，可同時伴有單個或多個肝外器官衰竭，急性起病時間通?！?周[2]。在我國以HBV-ACLF最多見，目前約有7 000萬乙肝患者[3]，乙肝感染者中約35%可出現ACLF[4]，90 d死亡率在60%～70%[5]。對于ACLF，肝移植是目前唯一可以治愈的方法，但肝源的匱乏，嚴重限制了肝移植的應用和發展。ACLF患者在等待肝細胞恢復、再生或肝移植前，使用人工肝支持系統(artificial liver support system，ALSS，簡稱人工肝)進行替代治療是非常有效的措施，研究表明ALSS是影響HBV-ACLF患者28 d和90 d生存期的獨立因素[6]。目前，人工肝治療ACLF在臨床上得到廣泛應用[7]。由于大量研究證實RCA在腎臟替代治療中的安全性及可行性，近年RCA在人工肝治療中的應用也開始引發越來越多的關注。

1 ACLF人工肝治療中抗凝藥物的選擇

ACLF患者最常用的人工肝治療模式為：血漿置換(plasma exchange，PE)、雙重血漿分子吸附系統(dual plasma molecular adsorption system，DPMAS)[8]。為保障人工肝治療的順利完成，預防體外循環裝置發生凝血，肝素或低分子肝素是最為常用的抗凝劑[9]，但上述兩種藥物在體內、體外均可發揮抗凝作用，從而引起出血、肝素相關性血小板減少等不良反應[10]。凝血功能障礙是HBV-ACLF患者的主要表現，使用肝素或低分子肝素進行全身抗凝，可導致全身肝素化，并且ACLF患者重新平衡的抗凝-凝血系統不穩定，更容易受到外界的干擾(如感染)[11-12]，從而增加了出血性并發癥發生的風險，有研究顯示活化部分凝血活酶時間(APTT)大于100 s是 ACLF 患者出血的獨立預測因素之一[13]。臨床上雖然可以使用魚精蛋白拮抗肝素的抗凝作用，但仍會對患者生命安全造成威脅，若采用無抗凝透析，需要使用生理鹽水持續沖洗管道，增加了液體負荷，并且不可避免凝血的發生，治療目標難以達到；而RCA僅在體外發揮抗凝作用[14]，對體內凝血機制以及血小板數量不會造成明顯影響，降低了出血風險，同時又可以有效預防凝血的發生，在抗凝方面具有明顯優勢。相對于肝素抗凝，RCA在操作上更復雜，但隨著RCA技術的發展、完善以及簡化，越來越多的研究表明人工肝治療中枸櫞酸比肝素更加安全可靠，RCA對于出血風險較高的患者是一種安全、有效、合理的抗凝方式[15]，但其治療中可能出現代謝相關并發癥，且費用較肝素抗凝高，使用時需注意預防并發癥以及結合患者經濟情況。

2 RCA的機制

局部枸櫞酸抗凝是通過螯合體外循環血液中的離子鈣(Caion)，離子鈣作為凝血因子Ⅳ，降低其水平，可以限制血液凝集級聯反應，從而發揮抗凝作用[16]。枸櫞酸與離子鈣螯合形成枸櫞酸鈣，部分通過濾器清除，回到體內的枸櫞酸主要通過肝臟線粒體內的三羧酸循環(Krebs循環)后轉變為碳酸氫鈉(1 mmol枸櫞酸鈉產生3 mmol碳酸氫鈉)、二氧化碳和水[17]，釋放出鈣離子，并且在血液回流到人體之前，通過補充10%葡萄糖酸鈣恢復機體凝血環境，達到僅體外抗凝的目的。因此，RCA對于機體內凝血機制無顯著影響，在凝血功能異常、出血風險較高的ACLF患者人工肝治療中存在一定可行性。

3 RCA的操作方法

在我國，RCA最常用的方式為：在透析通路中局部使用枸櫞酸鹽進行抗凝；其中可供選擇的枸櫞酸鹽制劑包括葡萄糖、枸櫞酸、枸櫞酸三鈉的混合溶液(ACD-A溶液)和單一濃度的枸櫞酸三鈉(TSC)，目前多采用4%的TSC進行抗凝治療[18]。RCA-ALSS具體操作方法是：在體外循環的引血端使用4%枸櫞酸鈉泵入，回血端補充10%葡萄糖酸鈣，治療過程中需要密切監測離子鈣濃度，通常將體外循環中離子鈣需要維持在0.2～0.4(或0.45)mmol/L[19-21]，體內離子鈣維持在1.0～1.2 mmol/L[18, 22]，從而實現僅體外抗凝的目的。在臨床上，枸櫞酸鹽初始泵速可根據血液流速(BFR)進行計算，泵速(mL/h)=(1.2-1.5)×BFR(mL/min)，以BFR為120 mL/min為例，初始泵速可為144～180 mL/h，葡萄糖酸鈣初始泵速為8.8～11.0 mL/h(相當于枸櫞酸泵速的6.1%)，根據實際情況可增加至25～30 mL/h[23]，由于ACLF患者肝臟代謝能力減弱，枸櫞酸可考慮從144 mL/h起泵，能達到局部抗凝目的即可，以減少枸櫞酸蓄積(citrate accumulation,CA)發生。但上述方案主要參考RCA在連續性腎臟替代治療(continuous renal replacement therapy，CRRT)中的應用，是否適合慢加急性肝衰竭患者人工肝治療使用有待進一步研究。另外，在人工肝治療期間，為降低低鈣/高鈣血癥及透析裝置凝血的風險，密切監測鈣離子濃度、精確調整泵速起著至關重要的作用，通常在人工肝開始后0、1、2 h及下機前檢測血清中的總鈣、離子鈣、酸堿度(血氣分析)，從而調整枸櫞酸鈉和葡萄糖酸鈣的泵速，如果相關實驗室參數穩定，可以適當延長監測的時間間隔。值得注意的是，鈣離子平衡目前仍存有爭議，值得進一步研究。對于本身存在貧血、高鈣血癥等的患者，將離子鈣控制在上述范圍可能是不合適的[24]，但維持在何范圍目前也尚無定論。因此，應當在治療前結合病人實際情況，制定相應的RCA抗凝方案，治療過程中對相關指標的變化及時掌握和干預。

4 RCA在ACLF人工肝治療中的應用

RCA現已成為CRRT首選的抗凝方法[25]，與傳統肝素或低分子肝素抗凝相比，RCA可以減少補體系統、白細胞激活，降低出血及血小板減少的風險，并且可以提高生物相容性[26]，但有研究發現二者在病死率上無差異(Z=0.36，P=0.72)[27]。SIK G等[28]研究表明枸櫞酸在安全性和有效性方面更加優越，并可以延長濾器壽命，LI L等[29]研究中也證實了這一觀點。對于ACLF患者，在肝功能、凝血功能下降的情況下使用肝素抗凝，出血風險將顯著增加，REIS T等[21]研究顯示對于出血風險較高的患者，局部應用枸櫞酸抗凝是有益的。我國《血液凈化標準操作規程(2021版)》提出：存在明確的活動性出血性疾病、明顯出血傾向、合并肝素誘發的血小板減少癥，或APTT、PT明顯延長和INR顯著增加的患者，推薦選擇枸櫞酸鈉作為抗凝藥物，但對于肝功能障礙(總膽紅素>2倍正常值上限)、嚴重低氧血癥(PO2<60 mmHg)、組織灌注差(乳酸>4 mmol/L)及高鈉血癥的患者，應禁用RCA[23]。近期一項研究也證實[30]使用含鈣置換液的簡化RCA，是一種安全、簡便、有效的透析方法，其中血流量為200 mL/min，透析液流量為500 mL/min，透析液濃度為1.5 mmol/L，對出血風險較高的患者更加安全。因此，RCA為存在肝素禁忌癥或出血風險較高的ACLF患者提供了一種可選擇的抗凝方法。

在使用RCA過程中又出現了新的問題，枸櫞酸主要通過肝細胞線粒體內的Krebs循環進行代謝[31-32]。正常人體枸櫞酸鈉30 min即可代謝完全[31]，ACLF患者肝細胞被破壞，枸櫞酸代謝受損，增加了枸櫞酸蓄積(citrate accumulation，CA)的風險，可能引起嚴重的代謝性酸中毒及低鈣血癥。慢加急性肝衰竭患者是否能耐受枸櫞酸蓄積，隨著研究進展，有學者發現肝衰竭患者并不會導致枸櫞酸代謝功能的完全喪失，仍保留了骨骼肌、腎皮質中枸櫞酸的代謝能力[33]，治療過程中可能出現一過性的枸櫞酸蓄積、陰離子間隙增大，較少出現嚴重并發癥，這使得 RCA在人工治療中的應用開始逐漸變得廣泛[34-36]。SENTüRK E等[37]對急性/慢加急性肝衰竭患者RCA聯合血漿分離吸附系統(fractionated plasma separation and adsorption system，FPSA)治療效果進行研究，結果顯示患者能夠從中獲益。Faybik[38]及Meijers[39]等均通過前瞻性研究評估了肝衰竭患者分子吸附再循環系統(molecular adsorbent recirculating system，MARS)治療中RCA的安全性及有效性。Ma Y等[35]研究表明，ACLF患者接受DPMAS+PE治療，RCA是安全有效的。另外，Yuan F等[40]回顧性分析了85例接受膜治療性血漿置換(membrane therapeutic plasma exchange，mTPE)的患者，其中有出血傾向、肝功能不全、接受手術的患者采用RCA或不抗凝，結果顯示RCA組治療前后凝血酶原時間、血小板計數無明顯差異，患者也未出現低鈣或高鈣血癥，體外循環裝置沒有觀察到凝血，結果表明在mTPE治療中RCA是安全、可行、有效的。對于高危出血的HBV-ACLF患者，行PA(血漿吸附)+PE(血漿置換)聯合RCA治療，有研究顯示是可行的，治療后患者無新發出血，且原出血未見惡化[41]。另外，一個單中心研究對接受PA+PE聯合RCA治療后的HBV-ACLF患者，進行了90天的隨訪，結果支持在ACLF患者中謹慎使用RCA[42]。以上研究結果均證實RCA在ACLF人工肝治療中的安全性、有效性、可行性，但目前為止ACLF患者人工肝治療中RCA方案暫無統一標準。此外，在進行充分培訓、具備豐富的操作經驗和完善的安全規程基礎上，RCA的適應癥將會進一步擴大[43]。

5 枸櫞酸蓄積

目前，常用總鈣(Catot)與離子鈣(Caion)比值間接地反映枸櫞酸蓄積的程度，其中枸櫞酸蓄積定義為：總鈣(Catot)與離子鈣(Caion)比值≥2.5[44-45]，主要表現為低鈣血癥、代謝性酸/堿中毒及陰離子間隙增大[44]，其中低鈣血癥可能是由于補鈣不足或枸櫞酸蓄積引起，代謝性堿中毒常見于枸櫞酸過負荷，經過機體充分代謝后產生大量碳酸氫鹽所致，而代謝性酸中毒則是由于枸櫞酸代謝減弱引起枸櫞酸蓄積。血液中枸櫞酸的正常范圍及毒性上限目前仍沒有確定，由于枸櫞酸是機體正常的生理代謝產物，本身可能是無毒的[44]，但其誘發的酸堿及電解質代謝紊亂可能對ACLF患者造成嚴重后果。Wang M等[42]根據COSSH-ACLF診斷標準[46]，回顧了258例符合HBV-ACLF標準并接受PA+PE聯合RCA治療的患者，研究證明伴有較長時間枸櫞酸蓄積的ACLF患者90 d死亡率比無枸櫞酸蓄積的高，分別為63.2%、32.4%(Log-rankP<0.001)。最新的一項前瞻性研究表明，采用RCA行CRRT的急性肝衰竭(ALF)和慢加急性肝衰竭(ACLF)危重患者，枸櫞酸酸清除率顯著降低，其中失代償性肝功能衰竭患者的枸櫞酸清除率與代償性肝硬化以及其他危重患者相比，分別降低了50%和75%[47]，雖然該研究是在CRRT治療的患者中得到，可能也適用于人工肝治療模式。因此，對于枸櫞酸代謝能力減弱的ACLF患者，在使用RCA的人工肝治療中，應當加強監測，及時調整枸櫞酸鈉和葡萄糖酸鈣的泵入速率，從而有效減少或避免枸櫞酸蓄積。若ACLF患者合并低血壓、組織灌注不足、低氧血癥等[48]，在使用枸櫞酸時應更加謹慎，因為上述情況易導致枸櫞酸蓄積的發生。當發生枸櫞酸蓄積時，應降低或停止枸櫞酸泵入10～30 min，然后按照之前70%的速度開始泵入。

6 枸櫞酸蓄積的預測

由于枸櫞酸蓄積可引起嚴重的代謝相關并發癥，進行早期的預測及干預，可能有助于降低甚至規避枸櫞酸蓄積的風險。Schulthei ?等[44]發現在急性肝衰竭/危重癥伴失代償期肝硬化患者中，血漿乳酸水平和凝血酶原活動度(PTA)對枸櫞酸蓄積有較好的預測價值，當血漿乳酸≥3.4 mmol/L、PTA≤26%時，發生枸櫞酸蓄積的可能性將增加，其敏感度均為86%，特異度分別是92%、86%。Buturovic-Ponikvar[49]通過對28例肝衰竭行RCA的患者進行研究發現，血漿乳酸>3.4 mmol/L、PT≤26 s，能較好地預測Catot/Caion>2.5，敏感度均為86%,特異度分別為 86%、92%。有學者將Catot/Caion>2.1定義為枸櫞酸鹽過量的危險閾值，敏感度為84%,特異度為100%[50]，相對于其他疾病進行血液透析，ACLF患者更容易出現枸櫞酸蓄積，當超過上述危險閾值時應當更加警惕，必要時進行干預。另外，Ma Y等[51]的一項前瞻性研究評估了HBV-ACLF患者對PE所致枸櫞酸蓄積的耐受性，結果顯示血漿乳酸≥2.65 mmol/L，可以預測PE治療后1 h內檸檬酸蓄積的增加，敏感度62.5%，特異度84.2%。既往有許多研究從單一因素對枸櫞酸蓄積進行預測，在近期一項回顧性研究中，開發的R-CA模型，基于四個變量：性別、PT-INR、血肌酐、血清氯，有效地預測了正在接受RCA-ALSS治療的HBV-ACLF患者的枸櫞酸蓄積，其中血氯與枸櫞酸蓄積呈負相關，性別(女性)、血肌酐、PT-INR與枸櫞酸蓄積呈正相關，并且其簡化的R-CA評分更方便臨床應用，總分從0～8分，評分在0～2的患者可以安全地接受RCA治療，評分為3～8的患者，應該酌情減少初始劑量，甚至可能需要進行干預[20]，但是該模型還需進一步研究驗證其有效性。對于ACLF患者，在進行RCA-ALSS治療之前，應當充分考慮枸櫞酸蓄積發生的風險，使用多變量預測模型可以協助臨床醫生早期預測枸櫞酸蓄積[52]，從而實施個體化抗凝治療，達到最佳治療效果，減少并發癥的發生。

綜上所述，局部枸櫞酸抗凝為ACLF患者提供了另一種可選擇的抗凝方式，具有一定可行性、安全性及有效性。枸櫞酸蓄積是人工肝治療中最主要的問題，早期預測、密切監測、及時干預是關鍵。但 RCA在人工肝治療中尚無標準方案，有待研究進一步探討；枸櫞酸及葡萄糖酸鈣如何精確調整同樣存有爭議；另外，針對ACLF患者簡便、有效的枸櫞酸蓄積預測模型仍然是今后值得研究的問題。以此來實現降低ACLF患者RCA人工肝治療期間出血、枸櫞酸蓄積的風險，提高療效及生存率。