Способ прогнозирования риска осложнений у реципиентов после трансплантации трупной печени

Изобретение относится к медицине, точнее к хирургии, и может найти применение при трансплантации трупной печени. Способ заключается в том, что в периферической крови реципиента не реже 2 раз в неделю в течение первого месяца после трансплантации печени определяют концентрацию циркулирующих стволовых гемопоэтических клеток CD34+, находят ее средние значения за первые 10 и последующие 20 дней и при их величине ниже 0.1% во втором или обоих временных интервалах у реципиента прогнозируют риск посттрансплантационных осложнений. Изобретение обеспечивает высокую точность прогнозирования опасности отторжения печени в раннем, наиболее опасном периоде после пересадки реципиенту трупной печени. 1 ил.

 

Изобретение относится к медицине, точнее к хирургии, и может найти применение при трансплантации донорских органов.

Неуклонный рост заболеваний печени, в том числе циррозов, нередко связан с необходимостью трансплантации больному донорского органа. Это, в свою очередь, связано с возможностью посттрансплантационных осложнений, наиболее грозным из которых является отторжение донорской печени как чужеродной. Большую опасность представляет отторжение ее в раннем послеоперационном периоде - как правило, на 4-10 сутки и вплоть до 1-1.5 мес [Ekka-Zohar A. et al. IMAJ (Israel). 2006 Vol.8 (6). P.400-405].

В настоящее время общепринято, что выживаемость трансплантата определяется исключительно степенью иммунной реакции организма реципиента против чужеродной ткани. Результатом такой реакции против чужеродной информации, поступающей в организм с трансплантатом, является включение специфических клеточных и гуморальных механизмов (реакций) активного отторжения трансплантированной ткани. Поэтому для сохранения трансплантата применяют специальные препараты, так называемые иммунодепрессанты, которые исторически постоянно совершенствуются в направлении повышения избирательности их действия от «неспецифического» к «специфическому». В первом случае подразумевается способность подавлять процессы гемопоэза или лимфопоэза в целом, во втором предполагается избирательное ингибирование исполнительных, более специализированных механизмов (звеньев) иммунитета.

Одной из основных задач исследований в области трансплантологии является прогнозирование риска отторжения донорской печени и поиск объективных факторов, от которых зависит такой прогноз.

Известен способ прогнозирования риска посттрансплантационных осложнений по концентрации в крови реципиента T-лимфоцитов. Авторы рекомендуют поддерживать концентрацию T-лимфоцитов крови для предотвращения отторжения пересаженной печени в пределах 50/мкл и ниже [Muller Т. et al. Transplantation Proc. 31 - 1999 - Vol.3B - Р.12S-15S]. Этот способ взят за прототип. Авторы его, как и многие другие, связывают выживаемость трансплантата с иммунологической совместимостью его с циркулирующими лимфоцитами реципиента. Однако поддержание после трансплантации печени рекомендуемой авторами концентрации T-лимфоцитов крови в пределах 50/мкл вызывает некоторые сомнения. Так, в нашей практике успешным случаям трансплантации сопутствовали значительно большие концентрации T-лимфоцитов (более 50/мкл) и, наоборот, ниже 50/мкл она была в наименее удачных. Более того, выполненная в одном из неудавшихся случаев ретрансплантация печени, оказавшаяся удачной, сопровождалась постепенным подъемом концентрации T-лимфоцитов и превысила 50/мкл. Этот факт, на наш взгляд, свидетельствует о том, что необходимо искать другие, вероятно не менее существенные и конкретные механизмы влияния организма реципиента на функциональную состоятельность трансплантата печени, не ограничиваясь принципом иммунологической совместимости. И способ-прототип, который базируется на этой концепции, не может обеспечить точного прогноза посттрансплантационных осложнений. К недостаткам способа-прототипа можно отнести и то, что авторы оценивают содержание T-лимфоцитов лишь в первые 10 дней (в прототипе рис.1-2 P.13S), в то время как наиболее опасным периодом с точки зрения возможности отторжения трансплантата являются, как выше отмечено, первые 30 суток.

Технический результат настоящего изобретения состоит в повышении точности прогнозирования посттрансплантационных осложнений за счет использования для прогноза циркулирующих стволовых гемопоэтических клеток CD34+.

Этот результат достигается тем, что в периферической крови реципиента не реже 2 раз в неделю в течение первого месяца после трансплантации печени определяют концентрацию циркулирующих стволовых гемопоэтических клеток CD34+, находят ее средние значения за первые 10 и последующие 20 дней и при их величине ниже 0.1% во втором или обоих временных интервалах у реципиента прогнозируют риск посттрансплантационных осложнений.

Для решения поставленной задачи мы провели тщательный анализ литературных данных и результатов собственных исследований по возможному влиянию на отторжение печени различных показателей крови реципиентов.

Так, в литературе имеются сведения о том, что успех трансплантации трупной печени не определяется степенью совместимости по лейкоцитарному комплексу антигенов человека (HLA) [Liver Transplantation. 2007. Vol.13. Р.80-90, Р.1405-1413].

Рекомендации по уровню T-лимфоцитов крови колеблются от 50/мкл (в прототипе) и до 1/мкл и менее [Transplantation Proceedings 13-1999. Vol.1 № 3B. P.16S-18S].

Это привело нас к выводу о том, что необходим поиск иных факторов, влияющих на функциональную состоятельность трансплантата печени.

С этой целью мы провели мониторинг субпопуляционного состава мононуклеарной фракции крови у пациентов после трансплантации им трупной печени на протяжении 7 месяцев после операции [Медицинская иммунология. 2009. № 4-5 (т.11). с.464]. Мы отмечали при этом колебания различных субпопуляций мононуклеаров и в разные сроки после оперативного вмешательства, но все же прийти к единому выводу о преимуществах того или иного показателя нам не удалось.

Известно, что при злокачественных процессах на фоне противоопухолевой терапии (иммунодепрессивной) чрезмерное понижение уровня циркулирующих в крови реципиентов мононуклеарных клеток сопровождается увеличением риска ранней смертности.

Ранее нами было отмечено благотворное влияние трансплантации аутологичного костного мозга на функциональную активность почки при гломерулонефрите [Рябов С.И., Ракитянская И.А., Шутко А.Н. В книге «Почки и система иммунитета». Л-д., «Наука». 1989, с.131].

Положительные результаты такой же процедуры зарегистрированы при циррозе печени [Медицинская иммунология. 2009. № 4-5 (т.11). с.463].

На основании этих данных нами было высказано предположение о возможном участии клеток-предшественников костномозгового происхождения в поддержании жизнеспособности трансплантата печени [Гранов A.M., Шутко А.Н. Парадоксы злокачественного роста и тканевой несовместимости, Изд. «Гиппократ», 2002]. Позднее на фоне флуктуации содержания разных фракций лимфоцитов мы обнаружили существенные флуктуации и стволовых гемопоэтических клеток (СГК), и клеток-предшественников лимфоцитопоэза во фракции мононуклеаров периферической крови реципиентов печени в различные периоды времени после трансплантации, т.е. состояние «турбулентного» кроветворения. Согласно ряду исследований, СГК способны мигрировать в различные ткани и органы, в печень, легкие, желудочно-кишечный тракт, сосуды и сердце, поддерживая в них пролиферативные процессы [Nat. Med. 2000. Vol.6. P.1229-1234, Stem Cells. 2001. Vol.19. P.304-312]. Поскольку капиллярная сеть также является мишенью таких влияний при ишемическом повреждении и отторжении, важно отметить, что определенная часть циркулирующих СГК несет маркеры предшественников эндотелиальных клеток.

Так как СГК являются родоначальными для всех разновидностей циркулирующих клеток, колебания содержания стволовых клеток в крови предопределяют колебания остальных популяций. Нами было показано [European Radiation Research (University of Leicester UK). 2005. P.166], что концентрации основных субпопуляций лимфоцитов находятся в самых различных фазах по отношению к величине СГК. Отсюда следует, что СГК являются основополагающим эталонным маркером всей системы лимфопродукции, что делает их приоритетными при интерпретации получаемых результатов.

В связи с вышеизложенным анализом известных, порою разноречивых данных, и собственных наблюдений мы решили провести исследование по выяснению возможной патогенетической роли циркулирующих СГК в раннем посттрансплантационном периоде у реципиентов трупной печени (в течение первого месяца после операции).

В исследование было включено 36 больных после трансплантации печени, выполненной в РНЦРХТ. 23 условно здоровых человека без заболеваний печени, в том числе после обширных оперативных вмешательств, обследованных в Военно-медицинской академии, составили контрольную группу. Все реципиенты трансплантата трупной печени получали традиционную 3-компонентную иммуносупрессивную терапию, включающую ингибиторы кальциневрина (циклоспорин или такролимус), преднизолон и азатиоприн.

Каждому из 36 пациентов основной группы в течение 30-40 дней после операции и 23 пациентам из контрольной группы со средней частотой 2 раза в неделю проводили определение следующих клеточных маркеров мононуклеаров крови: CD3+, CD4+, CD8+, CD11b+, CD19+, CD25+, CD31+, CD34+, CD45+, CD56+, CD62+, CD133+ (прямым иммунофлуоресцентным методом с антителами производства "Dako," BD") и CD154+, HLA-DR+, TdT+ (терминальная дезоксинуклеотидил трансфераза), VEGF+ (васкулярно-эндотелиальный фактор роста) - непрямым методом с антителами "Dako", "BD", «Сорбент». Измерения проводили на проточном цитофлюориметре FACScan, Becton Dickinson. Число клеток, имеющих тот или иной маркер, оценивали в процентах к общему количеству мононуклеаров.

Статистическую обработку данных проводили, используя t-критерий Стьюдента для оценки вероятности различий (p) между средними величинами M±m.

Полученные результаты были проанализированы нами на предмет выявления специфических особенностей динамики каждого из показателей на протяжении первого месяца после трансплантации. Месячный период был разделен на 2 интервала: до 10 и после 10 суток. Для этих временных интервалов были вычислены величины средних концентраций анализируемых субпопуляций, учитывающих флуктуации отдельных их значений. На основании рассмотрения средних значений концентрации этих субпопуляций единого типа кинетики для всех больных нами не было обнаружено, за исключением СГК (CD34+). Только на основании этого показателя группа больных была статистически разделена.

Предварительная оценка в контрольной группе показала, что концентрация СГК в их крови составляет 0,15+0,05% во фракции мононуклеаров. Результаты измерений СГК в исследуемой группе больных были анализированы в пределах двух 99% доверительных интервалов времени: 1-10 суток, 11-30 суток. Индивидуальные изменения уровней СГК определяли путем подбора аппроксимирующих кривых в программе «Microsoft Excel». Такая классификация формы индивидуальных кинетических кривых позволила сгруппировать их в четыре статистически различающихся варианта изменений, происходящих в пределах указанных (1 и 2) временных интервалов (см. чертеж).

Вариант I (см. чертеж, белые столбцы) отличался аномально высоким уровнем СГК в обоих интервалах времени (первом и втором) (p=0,001).

В варианте II (см. чертеж, серые столбцы), чаще других встречающемся среди реципиентов трансплантата печени, отмечен первоначальный подъем показателя, но он сравнительно невелик, а во втором временном периоде достоверные отличия от контроля отсутствуют.

В варианте III (см. чертеж, штрих) больший, даже по сравнению с вариантом I, первоначальный подъем СГК сменялся глубоким падением до уровня, в 4 раза меньшего по сравнению с таковым для контроля в соответствующем интервале времени 10-30 суток (p<0,001).

В варианте IV (см. чертеж, черные столбцы) первый подъем СГК отсутствовал, а во втором периоде времени происходило глубокое, в 2,6 раза меньше уровня контроля падение их (p<0,001).

Из приведенных на чертеже данных следовало, что к 10-30 суткам после операции (второй временной период) уровни СГК закономерно понижались от варианта I к варианту II и далее к вариантам III-IV, при этом в варианте I уровень СГК оказался выше в 3,5 раза контроля, обозначенного стрелкой на оси ординат (см. чертеж), а в вариантах III и IV - ниже в 3,5 (p<0,001) и в 2,3 раза (p<0,001) соответственно.

Среди выделенных вариантов динамики СГК два первых (I и II) характеризовались благоприятным течением раннего послеоперационного периода (средние значения CD34+ были выше 0.1% в первом временном интервале или равны 0.1% - во втором интервале), а в вариантах III и IV нами были отмечены различные осложнения (средние значения CD34+ при этом в варианте III были много выше 0.1% в первом временном интервале, а во втором интервале - много ниже 0.1%, в варианте IV эти значения были ниже 0.1% в обоих временных интервалах). На основании этого было сделано заключение о положительном патогенетическом влиянии циркулирующих СГК на состояние трансплантата печени в раннем периоде после трансплантации, а также о зависимости результата операции от способности кроветворной системы продуцировать необходимое количество СГК и поддерживать их концентрацию в циркуляции крови при использовании иммунодепрессивной терапии на уровне физиологической нормы (0.15+0.05%). Это и легло в основу настоящего изобретения.

Сущность способа заключается в следующем.

Реципиенту 2 раза в неделю в течение первого месяца после трансплантации трупной печени измеряют в крови концентрацию циркулирующих СГК (CD34+), находят средние значения ее за первые 10 и последующие 20 дней. Если величина этих значений составляет 0.1% или более в обоих временных интервалах, реципиента относят к группе больных с благоприятным исходом трансплантации. Если же эти значения ниже 0.1% во втором или обоих временных интервалах, у реципиента прогнозируют риск осложнений в послеоперационном периоде.

Сущность способа поясняется примерами.

ПРИМЕР 1.

Больная А., 1962 г.р., обратилась в поликлинику Российского научного центра радиологии и хирургических технологий (РНЦРХТ) в апреле 2009 г. с циррозом печени неуточненной этиологии, признаками печеночноклеточной недостаточности.

Из анамнеза известно, что в 2003 г. она лечилась в инфекционной больнице СПб с диагнозом: Острый вирусный гепатит B. В дальнейшем маркеры вирусного гепатита B не определялись. Наблюдалась по месту жительства у инфекциониста. С 2008 г. отмечала постоянную желтуху, кожный зуд, похудание.

По данным обследования отборочной комиссией было принято решение о внесении пациентки в лист ожидания ортотопической трансплантации печени. Был уточнен диагноз: Аутоиммунный гепатит I типа. Энцефалопатия. В листе ожидания больная находилась с апреля по сентябрь 2009 г.(5,5 мес).

18.09.09 г. при наличии трупного органа, подходящего для пациентки, в РНЦРХТ была выполнена ортотопическая трансплантация печени. С первого дня после операции начата традиционная трехкомпонентная иммуносупрессивная терапия: програф, азатиоприн, преднизолон.

В периферической крови пациентки 2 раза в неделю в течение первого месяца после трансплантации печени определяли концентрацию циркулирующих стволовых гемопоэтических клеток CD34+, которые составили следующие значения: 22.09.2009 г. - 0.028%, 28.09 - 0.093%, т.е. среднее значение за первые 10 дней равнялось 0.061%. Далее до 19.09.2009 г. (последующие 20 дней) было выполнено 6 анализов периферической крови на CD34+: 01.2010 г. - 0.076%, 05.10 - 0.0124%, 08.10 - 0.0058%, 12.10 - 0.084%, 15.10 - 0.064%, 19.10 - 0.23%, и среднее значение равнялось 0.079%. Поскольку в обоих временных режимах значения CD34+ были менее 0.1%, у пациентки можно было ожидать посттрансплантационные осложнения.

Наблюдение за нею показали: функция трансплантата восстановилась не сразу. На 6 сутки после операции была выполнена пункционная биопсия печени, выявлено острое отторжение, оцененное по Банфф-классификации, Ib, проведена пульс-терапия солу-медролом 500 мг, усилена иммуносупрессия, азатиоприн отменен, назначена микофеноловая кислота 720 мг в сутки. Дальнейшее течение сопровождалось медленным восстановлением функции печени (трансплантата). Билирубин, как основной показатель функции печени, на 6 сутки был равен 630 мкмоль/л, на 15 сутки - 290 мкмоль/л, к выписке 40 мкмоль/л при нормальном значении 20 мкмоль/л. Срок госпитализации составил 58 суток, при среднем значении в 28 суток.

В настоящее время пациентка находится на амбулаторном наблюдении РНЦРХТ, трансплантат печени функционирует, его функция поддерживается постоянным приемом прографа 3 мг/сут, майфортика 720 мг/сут.

ПРИМЕР 2.

Больной К., 1987 г.р., наблюдался в клинике РНЦРХТ с января 2007 г. С диагнозом: Хронический вирусный гепатит C с аутоиммунным компонентом. Цирроз печени. Портальная гипертензия.

В августе 2008 г. отборочной комиссией принято решение о внесении больного в лист ожидания. Срок пребывания в листе ожидания составил 7 мес, 02.02.2009 г. пациенту была выполнена трансплантация трупной печени.

В периферической крови реципиента аналогично примеру 1 не реже 2 раз в неделю в течение первого месяца после трансплантации печени определяли концентрацию циркулирующих стволовых гемопоэтических клеток CD34+, которые составляли: 02.09.2009 г. - 0.68%, 08.09 - 0.38%, среднее значение равнялось 0.53%. В последующие 20 дней эти значения были следующие: 12.09 - 0.34%, 15.09 - 0.53%, 18.09 - 0.21%, 22.09 - 0.68%, 25.09 - 0.41%, 01.10 - 0.37%, и среднее значение было равно 0.42%. Ввиду того, что оба средние значения концентрации CD34+ были выше 0.1%, посттрансплантационных осложнений не прогнозировали.

Наблюдения за пациентом показали: течение раннего послеоперационного периода было гладким. Иммуносупрессивная терапия была традиционной трехкомпонентной: програф, азатиоприн, преднизолон. Уровни основных показателей функционирования трансплантата имели закономерную динамику (постепенное снижение содержания билирубина, к выписке 24 мкмоль/л, АЛТ, ACT в норме), клинических признаков отторжения не было выявлено. Срок госпитализации составил 30 дней.

В настоящее время больной наблюдается в РНЦРХТ амбулаторно, показатели функционирования печени не отличаются от нормы. Постоянно больной принимает програф 5 мг/сут, майфортик 360 мг/сут для профилактики отторжения.

ПРИМЕР 3.

Больная Г., 1965 г.р., наблюдалась в РНЦРХТ в течение 6 мес в листе ожидания трансплантации печени с диагнозом: Цирроз печени неуточненной этиологии. Портальная гипертензия. Асцит. Энцефалопатия.

17.10.09 г. ей была выполнена ортотопическая трансплантация печени. Иммуносупрессивная терапия трехкомпонентная: циклоспорин, преднизолон, майфортик. Значения показателей периферической крови: в первый временной период они составляли 19.10.2010 г. - 0.078%, 22.10. - 0.085%, 26.10 - 0.24%, при этом среднее значение равнялось 0.135%. Во втором временном периоде эти значения равнялись: 29.10 - 0.062%, 02.11 - 0.118%, 12.11 - 0.41%, 16.11 - 0.28%, 18.11 - 0.22% и среднее значение - 0.218%. Оба значения были выше 0.1%, в связи с чем не ожидалось послеоперационных осложнений.

Течение послеоперационного периода было гладким, терапия была плановой, больная выписана на 30 сутки после операции. К выписке уровень билирубина 32 мкмоль/л, АЛТ, ACT в пределах допустимых значений.

По настоящее время больная наблюдается в амбулаторном режиме в РНЦРХТ, после операции 6 мес. Постоянно принимает иммуносупрессивные препараты: сандиммун-неорал, майфортик. Функция трансплантата печени удовлетворительная, биохимические показатели (билирубин, АЛТ, АСТ, щелочная фосфатаза, ГГТП в пределах нормальных значений).

К настоящему времени предлагаемый способ прогнозирования посттрансплантационных осложнений прошел клиническую апробацию у 45 реципиентов - всем из них удалось своевременно определить течение послеоперационного периода и назначить ту или иную иммуносупрессивную терапию. У 11 реципиентов прогноз был неблагоприятным, но заблаговременное назначение адекватной терапии позволило избежать серьезных осложнений.

Предлагаемый способ по сравнению с известными имеет существенные преимущества, заключающиеся в том, что он:

1. обеспечивает более высокую точность прогнозирования посттрансплантационных осложнений, поскольку в нем используются родоначальные клетки (СГК CD34+), а не их производные (T-клетки), уровень которых не позволяет однозначно судить об опасности возникновения осложнений;

2. повышает надежность прогноза за счет использования усредненных значений концентрации СГК в 2 временных интервалах критического периода и учета их соотношения.

Способ разработан в группе трансплантации и сосудистой хирургии совместно с лабораторией иммунологических методов РНЦ РХТ и прошел клиническую апробацию у 45 реципиентов после трансплантации им трупной печени с положительным результатом.

Способ прогнозирования риска осложнений у реципиентов после трансплантации трупной печени, включающий исследование у них периферической крови, отличающийся тем, что в периферической крови - реципиента не реже 2 раз в неделю в течение первого месяца после трансплантации печени определяют концентрацию циркулирующих стволовых гемопоэтических клеток CD34+, находят ее средние значения за первые 10 и последующие 20 дней и при их величине ниже 0,1% во втором или обоих временных интервалах у реципиента прогнозируют риск посттрансплантационных осложнений.