腎移植后胰島移植治療2 型糖尿病1 例

劉婷婷，陳旭春，牛猛，王樹森，王曉黎，鮑志野，孫赫，李弘，劉文師，韓陽，劉永鋒，程穎

（1.中國醫科大學附屬第一醫院器官移植暨肝膽外科，遼寧沈陽 110001；2.中國醫科大學附屬第一醫院介入科，遼寧 沈陽 110001；3.天津市第一中心醫院移植中心，天津 300192；4. 中國醫科大學附屬第一醫院內分泌科，遼寧沈陽 110001；5.中國醫科大學附屬第一醫院病理科，遼寧 沈陽 110001）

胰島移植和胰腺移植是公認的治療糖尿病較為理想的手段和方法，鑒于中國醫科大學附屬第一醫院胰腺、胰島移植治療胰島素依賴的2 型糖尿病經驗［1-3］， 2022 年4 月本院為1 例2 型糖尿病合并慢性腎功能衰竭的患者行腎移植后胰島移植（islet after kidney transplant，IAK）治療，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料：2 型糖尿病患者1 例，女性，59 歲，糖尿病病程20 余年，術前應用胰島素10 余年，血糖控制不達標，5 年前開始出現血壓增高伴有尿蛋白陽性，診斷為糖尿病腎病，未系統治療。9 個月前因周身水腫就診，化驗血清肌酐1000 μmol/L 左右，進展至慢性腎病5 期，開始規律血液透析治療，血清肌酐波動在350 ～600 μmol/L。2022 年1 月19 日于本院行同種異體腎移植術治療，術前尿量約500 ml/d，胰島素用量0.57 U/（kg·d）。腎移植免疫誘導采用兔抗人胸腺細胞免疫球蛋白（rabbit anti-human thymocyte immunoglobulin，rATG），維持免疫采用他克莫司、嗎替麥考酚酯、潑尼松聯合的方案。術后患者移植腎功能恢復順利，術后3 d 血清肌酐降至正常，尿量2000 ～ 2500 ml/d。規律于門診隨訪，監測腎功能、他克莫司血藥谷濃度等，逐漸下調他克莫司及強的松用量，無感染、急性排斥反應、血管并發癥以及急性排斥反應等事件發生。但腎移植術后患者血糖逐漸升高，外源胰島素用量達到1.26 U/（kg·d），空腹血糖7 ～8 mmol/L，餐后血糖12 ～20 mmol/L。腎移植術后3 個月（2022 年4 月23 日）于本院行胰島移植治療。

供者臨床資料：女性，35 歲，供者的體重指數（body mass index，BMI）為24 kg/m2，心臟死亡器官捐獻 （donation after cardiac death，DCD），器官捐獻時供者的血糖水平及肝腎功能正常，無糖尿病病史。供受者的ABO 血型相同，人類白細胞抗原（human leukocyte antigen， HLA）配型3 點錯配，受者的群體反應性抗體（panel reactive antibodies，PRA）為陰性，供胰腺質量為100 g，熱缺血時間為5 min，冷缺血時間為6 h。供者家屬及受者簽署知情同意書，符合相應法律規定及醫學倫理學規定。

1.2 方 法

1.2.1 胰島細胞的分離和純化：應用改進的腹部器官聯合快速切取技術獲取供胰腺，使用3 層無菌器官保存袋盛裝供胰，采用UW 液冷保存，放置于 4℃器官保存箱中運送至天津市第一中心醫院胰島分離實驗室，該實驗室獲得藥品生產質量管理規范（good manufacturing practices，GMP） 認證。無菌臺修整供胰，采用三管法進行灌注膨脹，消化酶為Liberase，置于37℃下的Ricordi 系統中進行消化，使用COBE 2991 型細胞分離機連續密度梯度離心純化胰島。將純化的胰島產物懸浮于300 ml 培養液中，在移植前加入肝素（70 U/kg）。

1.2.2 胰島細胞的計數和評估：① 胰島細胞計數以及純度鑒定。于胰島樣本中加入雙硫腙，在倒置顯微鏡下觀察，胰島細胞呈猩紅色（圖1）。統計不同直徑胰島的數量并計算本次實驗收獲的胰島當量（IEQ）及純度。② 胰島活性的鑒定。應用吖啶橙/溴化乙啶（AO/EB）染色并計數活細胞的百分比。③ 胰島功能的鑒定。取10 當量胰島，分別用含終濃度為2.8 mmol/L 和 16.7 mmol/L 葡萄糖的Kreb-Hanks液孵育1 h，收集第1 小時和第2 小時的培養液，利用全自動標記免疫分析系統（美國雅培AxSYM 系統）檢測培養液中胰島素的含量，并計算胰島素釋放指數（insulin release index，SI）：SI=第2 小時（高糖環境，即葡萄糖濃度為16.7 mmol/L）的胰島素含量/第1 小時（低糖環境，即葡萄糖濃度為2.8 mmol/L）的胰島素含量。④ 病原學檢査。采集胰島分離和純化過程中各個環節產物的樣本進行病原學及內毒素檢測。

圖1 分離純化過程中胰島細胞

1.2.3 胰島移植：采用經TIPS 入路：采用射介入的方法，經頸內靜脈插入穿刺導管，通過肝右靜脈，在肝實質內穿刺門靜脈右支，建立門體通道，置管入門靜脈主干，造影確認門靜脈及其分支形態（圖2），輸注胰島細胞前測量門靜脈壓力為3 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa）。利用重力勻速、緩慢地輸注胰島懸液至受者的肝臟內。輸注過程為25 min，胰島移植后門脈壓為 16 mmHg，門脈造影顯示肝內門靜脈及分支充盈良好，較移植前無明顯變化。移植過程順利。

圖2 TIPS 入路門靜脈插管造影

1.2.4 免疫抑制治療方案：免疫誘導應用巴利昔單抗（于術前即刻、術后第4 天分別給予20 mg，共2 次）。聯合應用依那西普 〔腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α） 抑制劑〕（術前即刻給予50 mg，術后第3 天、第7 天分別再給予25 mg，共3 次）。免疫維持方案繼續應用他克莫司和嗎替麥考酚酯，他克莫司血藥濃度谷值維持在6 ～8 ng/ml。

1.2.5 術后常規治療：① 抗凝：術后48 h 內持續應用肝素鈉抗凝，維持活化部分凝血活酶時間（activated partial thromboplastin time，APTT） 40 ～60 s，術后第3 日開始更換為低分子肝素鈣皮下注射，術后第7 日更換為阿司匹林口服。②控制血糖：根據監測血糖結果調整胰島素用量，維持血糖為6 ～10 mmol/L。降門靜脈壓力、抑制外分泌功能，術后3 d 應用奧曲肽皮下注射。預防感染治療。

1.2.6 術后觀察項目：外源性胰島素使用情況，采用動態血糖監測血糖水平、胰島功能（血清C 肽、血清胰島素）、糖化血紅蛋白水平以及外源性胰島素使用量。術后當日，每小時測量1 次血糖，術后恢復正常飲食后，監測三餐前、餐后2 h 及睡前血糖。術后定期完善彩色多普勒超聲明確肝臟和門靜脈系統情況，術后24 h 明確腹腔情況，除外出血等并發癥。每周監測胰島素功能、血常規、肝功能、腎功能及離子，每2 ～3 個月監測糖化血紅蛋白。定期監測他克莫司血藥谷濃度。

2 結 果

2.1 胰島分離與純化結果：供胰成功分離出胰島，胰島數量為334 432 IEQ，純度為38.5%～49.7%，存活率為95%～97%，SI 為2.8 ～5.4。病原學及內毒素檢測結果均為陰性。

2.2 受者術后糖代謝情況

2.2.1 血糖及外源胰島素使用情況：術后當日血糖正常，暫停外源胰島素；術后1 周內監測空腹血糖波動在4.8 ～8.5 mmol/L，餐后血糖為6.9 ～15.1 mmol/L（圖3），根據血糖調整外源胰島素用量，術后1 周早餐前外源胰島素量較術前下降了47.61%，午餐前胰島素量下降了51.40%，晚餐前下降了53.18%，睡前長效胰島素下降了19.40%。外源胰島素總用量較術前下降了50.14%。

圖3 術后1 周血糖情況

2.2.2 糖化血紅蛋白與胰島功能：術后1 周受者的糖化血紅蛋白為6.3 %（術前為6.6%）。胰島功能：術后空腹及餐后C 肽及胰島素水平較術前均有增長（圖4）。術后第 5 天，行胰島素釋放及C 肽釋放試驗結果 （圖5） 提示移植胰島的功能部分恢復，胰島素的分泌有節律。

圖4 術后1 周空腹胰島功能

圖5 術后1 周胰島功能實驗

2.3 并發癥：術中血流動力學穩定，門靜脈壓有一過性增高，但最高值小于20 mmHg，術后監測肝臟及血管超聲無靜脈血栓形成、無腹腔出血。連續監測肝腎功能正常，未發生明顯低血糖、酮癥酸中毒癥狀，未發生感染、急性排斥反應等并發癥。

3 討 論

隨著糖尿病的發病率逐年增高，其已經成為危害人類健康的世界公共衛生問題。據預測，到2025年，全世界至少有5%的人口將會罹患糖尿?。?-5］。

自1921 年人類發現了胰島素，糖尿病得到了有效的治療，從而延長了糖尿患者的預期壽命。然而，2 型糖尿病患者是以胰島素抵抗為主，而且在疾病后期隨著胰島功能的下降，患者需要使用更大劑量的胰島素和更為復雜的治療方案。胰島素用量的不斷增加會帶來體重增加以及更多的慢性并發癥的風險。如何減輕胰島素抵抗并改善自身胰島功能，一直是2 型糖尿病的治療重點和難點。自20世紀60 年代以來，胰腺移植的技術在不斷地完善，但是由于其較高的并發癥發生率及病死率，只有少數患者從中獲益，從而促使了胰島移植的發展。尤其是2000 年Edmonton 方案的提出，改善了胰島移植的臨床預后，胰島移植進入一個新的快速發展的階段［6］。與胰腺移植相比，胰島移植具有創傷小、手術相關并發癥發生率低等優勢，是一項相對簡單、 安全、有前景的治療方式。經分離純化的胰島細胞輸注至受者體內后，有助于恢復生理性胰島素的分泌模式，建立內源性葡萄糖依賴的胰島素分泌系統，從而達到實時、精準血糖控制，減少/擺脫外源性胰島素，延緩并預防糖尿病遠期并發癥，從而改善受者的生活質量。單獨胰腺/胰島移植（pancreas/islet transplant alone，PTA/ITA）僅適用于無腎臟疾病且伴有危及生命的糖尿病并發癥患者，主要是頑固性低血糖意識受損（impaired awareness of hypoglycaemia，IAH）。對于這樣的患者，IAH 和昏迷的風險要大于手術和終身免疫抑制的風險。在過去的20 年中，胰島移植已成為治療IAH 的理想選擇，而且風險較單獨胰腺移植明顯降低。

此前，本院為13 例胰島素依賴的2 型糖尿病合并慢性腎功能衰竭的患者實施了胰腎聯合移植，效果良好。術后患者能夠擺脫胰島素治療，C-肽水平及葡萄糖耐量試驗正常，且未出現胰島素抵抗或胰島素釋放高峰延遲現象［7］?；谝陨辖涷?，我們提出胰島素依賴期的2 型糖尿病也是胰腺移植的適應證。在2007 年12 月— 2010 年4 月間，本院為3 例胰島素依賴期的2 型糖尿病合并慢性腎功能衰竭的患者共實施了4 次胰島移植［3］，其中2 例為胰島細胞腎聯合移植（simultaneous islet kidney transplant，SIK），1 例為腎移植術后5 個月連續2 次接受胰島移植（2 次胰島移植間隔9 d）。其中的1 例SIK 受者在術后24 h 內血糖即恢復正常，并停用了外源胰島素。1 例IAK 受者在第1 次胰島移植后胰島素用量減少了50%，在第2 次胰島移植后停用了胰島素，術后1 年其糖化血紅蛋白波動在5.5%～5.9%。另1 例SPA 受者術后1 年的糖化血紅蛋白波動在6.7%～7.3%。本例IAK 受者在胰島移植術后1 周內外源胰島素用量比術前下降了50.14%，血清C 肽及胰島素升高，胰島功能改善，血糖易于控制。

雖然胰島移植治療糖尿病取得了比較理想的效果，目前仍面臨較多困難，供器官短缺是全球移植領域的共同難題，嚴重制約了胰島移植的開展。因此，改進胰島分離和純化技術，將該過程對胰島細胞的損傷降到最低，改良移植和免疫抑制方案，保護移植物功能，以進一步提高其臨床療效是 DCD 胰島移植的關鍵。Edmonton 方案推廣以來，從1 例受者需接受至少2 例供體的胰島細胞來實現胰島素不依賴，到現在越來越多的移植中心使用單個胰腺移植即能實現長期胰島素不依賴［8-9］。雖然胰島移植技術在不斷完善，實際上胰島移植術后5 年胰島素不依賴率僅為 25%～50%，經驗豐富的移植中心可達60%，胰島移植后5 年的移植物存活率（空腹C 肽＞0.3 ng/ml，無嚴重低血糖發作）為70%［10］。雖然部分受者術后仍需要接受胰島素治療，但存活的胰島移植物能夠極大地降低血糖管理的難度和風險，減少低血糖發生率，有利于維持血糖的穩定，從而改善受者的生活質量。

本例單個DCD 供體獲得的胰島細胞數量為334432 IEQ（460000 ～505200 IEQ），純 度 為38.5%～49.7%，存活率為95%～97%，術后胰島素用量從88 U/ d， 減少到43 U/ d，減少 50.14%，血糖易于控制，緩解了高血糖癥狀，增加受者治療的自信心，擬擇期再行胰島移植治療達到胰島素不依賴。

肝臟在胰島素水平的調節中發揮著重要的作用，它是胰島素的效應器官，肝臟作為胰島細胞的移植部位更符合生理［11］，而且肝臟血供豐富，胰島細胞可以在肝竇中更好地存活［12］。門靜脈因操作簡便、所需胰島細胞少，成為臨床胰島移植的常規移植部位。本例受者在局麻監護下采用數字減影血管造影（digital subtraction angiography，DSA）引導穿刺頸內靜脈經TIPS 入路，穿刺門靜脈置管，利用重力緩慢、勻速輸注胰島細胞，術后按壓穿刺部位至無出血，無需長時間制動，手術創傷小，術后恢復迅速，術后1 周出院。減少了術后出血的風險。但有研究表明，門靜脈系統內的胰島存在缺氧和不能完全血管化，而β 細胞不耐受缺氧，導致胰島素分泌減少，尤其是經門靜脈胰島移植有可能造成經血液介導的炎癥反應（instant blood mediated inflammatory reaction,IBMIR），一旦發生，會導致移植物在移植后極早期大量丟失［13］。還有可能出現出血、血栓形成、門靜脈高壓癥、門靜脈周圍脂肪變性等。因此該部位并不是十分理想的胰島移植部位。其他部位如腎包膜、脾、胰腺、胃腸壁、大網膜、腹膜、肌肉、皮下、眼前房、睪丸、胸腺、骨髓、腦室等亦均有研究［14-15］，上述移植部位各有優缺點 ，具體應根據臨床可行性、提高移植物存活率、降低并發癥、患者接受程度等方面來探討最佳移植部位。

胰島移植術后免疫抑制劑的應用，不僅需要抑制自身免疫狀態，還要盡可能減少免疫抑制劑對β 細胞的毒性作用。已知鈣調磷酸酶抑制劑（calcineurin inhibitor，CNI）類藥物和糖皮質激素不僅對胰島移植物有較大的毒性，而且可誘導發生胰島素抵抗，降低胰島移植的成功率。Shapiro 等［16］在2000 年提出的免疫抑制方案明顯改善了胰島移植的預后，該方案采取抗CD25 單克隆抗體作為免疫誘導，將西羅莫司+小劑量他克莫司作為免疫抑制維持方案。在最初的Edmonton 隊列中，所有7 例胰島移植受者在術后1 年均達到了胰島素不依賴，然而術后5 年胰島素不依賴僅為10%。于是不斷有研究替代性免疫抑制策略來改善長期結果。T 細胞耗竭劑如胸腺細胞球蛋白、抗CD3 和阿來單抗等已被用作替代誘導治療，并聯合使用依那西普，維持免疫采用他克莫司+霉酚酸酯等藥物聯合［17］。Barton 等［18］對1999 — 2010 年 期 間 接 受1375次胰島輸注的677例受者的數據統計報告表明，與早些年相比，2007 — 2010 年期間長期胰島素不依賴顯著改善，3 年胰島素不依賴接近50%。該報告還顯示，接受T 細胞耗竭劑聯合腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）抑制劑的受者有更好的3 ～5 年胰島素不依賴率（62%比43%）。米蘭移植中心的一項研究結果表明，胰島移植不僅有利于血糖的控制，還可以提高腎移植的存活率并改善移植腎功能［19］。腎移植術后的受者已經處于免疫抑制狀態， 所以更易于接受胰島移植。目前尚無胰島移植導致腎移植失敗的報道，結合目前的經驗來看，胰島移植并沒有對移植腎產生額外的損傷。本例胰島移植為腎移植術后滿3 個月時完成，此時糖皮質激素已減停，他克莫司減量至2 ～3 mg/d，這就減少了糖皮質激素及CNI 類藥物對β 細胞的毒性作用，有利于胰島移植物的存活，此時建立了比較穩定的免疫抑制劑濃度，降低了胰島移植術后排斥反應發生率，患者從腎移植手術中充分恢復，臟器功能改善，整體狀態良好，對胰島移植手術接受度高，術后恢復快。本例在腎移植手術前透析期間外源胰島素用量達0.57 U/（kg·d），在腎移植手術后胰島移植手術前胰島素用量達1.26 U/（kg·d），胰島素用量增高的原因一方面是因為術后糖皮質激素及CNI 類藥物導致的胰島細胞破壞，胰島素分泌減低，并加劇胰島素抵抗，另一方面是因為內源性胰島素通過門靜脈入血，主要由肝臟清除，外源性胰島繞過了肝臟的第一次排泄通過腎臟清除，因此，腎功能直接影響外源胰島素的代謝，隨著腎臟清除率的降低，胰島素需求減少，另外，尿毒癥毒素的蓄積會損害肝臟中胰島素的降解，延長內源性胰島素的半衰期，所以透析期間患者對胰島素的需求下降［20］。雖然目前的研究針對胰島移植提出了很多的免疫抑制方案，但最有效且不良反應最小的免疫抑制方案還需要進一步研究。

綜上所述，胰島移植是一種相對安全、 有效、創傷較小的治療2 型糖尿病的理想方法，尤其是胰島素依賴期的2 型糖尿病合并慢性腎功能衰竭的患者，腎移植后胰島移植能夠改善、預防糖尿病遠期并發癥，同時改善腎臟移植物功能。雖然在擴大胰島來源、分離提純等方面已有了很大的突破，但是如何改善胰島移植物功能，使其長期存活，從而改善長期臨床療效，是移植工作者迫切需要解決的難題。