李静静， 赵渊宇， 傅宏， 滕飞， 毛家玺， 郭闻渊

海军军医大学第二附属医院（上海长征医院）器官移植科， 上海 200003

1977年，David Sutherland在明尼苏达大学为一名重症胰腺炎患者实施了首例人类全胰切除术合并自体胰岛细胞移植（total pancreatectomy with autologous islet cell transplantation，TPAIT），为TPAIT的临床应用拉开序幕。尽管初期临床结果不理想，但10年后TPAIT领域的进展最终使移植物功能和胰岛素不依赖性更持久。根据合作胰岛移植登记处（Cooperative Islet Transplantation Registry，CITR）的数据，1999—2015年已有819例患者接受自体胰岛细胞移植（autologous islet cell transplantation，AIT）。随着胰腺手术的创新与发展，使得慢性胰腺炎（chronic pancreatitis，CP）患者受益匪浅，各种外科手术方式被应用于治疗CP，主要包括胰管引流术式和胰腺切除术式。选择何种外科术式取决于患者自身特点，包括其基础内、外分泌功能，胰腺和导管病理特点和疼痛程度，对于经过内科治疗和标准外科处理症状仍不能缓解的CP患者，全胰切除术（total pancreatectomy，TP）可作为缓解顽固性疼痛的有效手段。然而，TP后虽然能够获得较高的疼痛缓解率，但却可能发展出难治性糖尿病。对此，AIT提供了更为完善的治疗可能，即TPAIT既可缓解严重CP引起的顽固性疼痛，同时又可有效保存胰腺内分泌功能。随着TP相关并发症发生率和病死率逐渐减少，以及越来越多的患者在接受常规胰腺手术后出现代谢异常，TPAIT虽然未作为常规术式，但近年来越来越多地应用于CP的治疗［1］。

1 TPAIT的适应证与禁忌证

2013年，Bellin等［2］首次提出：严重的CP和复发性急性胰腺炎（recurrent acute pancreatitis，RAP）伴顽固性疼痛并导致低质量生活是TPAIT的适应证，并推荐TPAIT用于既往保守治疗、内镜治疗和外科治疗无效的患者。因此，小胰管疼痛性慢性胰腺炎是TPAIT的主要适应证。针对此类患者，TPAIT的主要目的是减轻疼痛和改善生活质量，并预防术后糖尿病。但TPAIT禁用于C肽阴性的糖尿病、1型糖尿病（T1DM）、门静脉血栓（portal vein thrombosis，PVT）形成、门静脉高压、晚期肝病或心肺疾病、胰腺癌患者。此外，还包括存在患者依从性问题的禁忌证，如酗酒、滥用药物以及未经治疗或不受控制的精神疾病等［3］。

2016年，Balzano等［4］提出纳入米兰标准的TPAIT扩展适应证标准：（1）CP和RAP；（2）高危胰腺残端，是指接受胰十二指肠切除术的患者，其胰腺吻合口存在裂开的高危风险（由经治医生评估），风险的存在主要是由于主胰管狭窄、胰腺质地柔软或脆弱；（3）胰腺颈、体部良性/边缘性肿瘤的广泛远端胰腺切除术（作为中段胰腺切除术的替代方法）；（4）胰腺部分切除术后出现严重并发症，如根据胰腺瘘国际研究组定义的C级术后胰瘘需要二次开腹手术或远端胰腺切除。而TPAIT的禁忌证除胰腺恶性肿瘤外，还包括：（1）术前影像学或术中评估存在任何多灶性胰腺肿瘤；（2）诊断为胰腺导管内乳头状黏液肿瘤，除非超声内镜显示无多灶性病变；（3）病变胰腺切除边缘包含任何程度的发育不良或导管脱皮；（4）诊断为多发性内分泌肿瘤；（5）外科医生认为可能对手术安全产生负面影响的任何医疗条件［3］。

2020年CP国际共识指南［5］指出，TPAIT的主要适应证是由CP引起的衰弱性疼痛或复发性胰腺炎，主要禁忌证包括但不限于酗酒、胰腺癌、终末期全身性疾病、精神或社会经济状况妨碍手术和术后安全护理。该指南不再强调内科治疗以及内镜治疗无效［6］。

2 TPAIT手术操作的发展过程

2.1 全胰切除术（TP） 传统的胰腺手术主要是开腹手术，随着腹腔镜技术以及机器人辅助腔镜技术的发展，腹腔镜下TP、机器人辅助腹腔镜TP等术式开始应用于临床。研究［7］显示，应用腹腔镜下TP、机器人辅助腹腔镜TP等术式的预后优于传统开腹手术，具有手术创伤更小、住院时间更短等优势。

一项纳入279例CP患者的前瞻性研究［8］显示，9%的成年患者在手术过程中保留了脾脏，而所有儿童患者均进行了脾切除术。理论上，由于胰体尾部的血管与脾血管紧密相关，保留脾脏而牺牲脾动、静脉可能造成脾脏区域性梗死，导致左上腹剧烈疼痛，甚至可能出现脾脓肿。因此，大多数中心在TPAIT期间选择行脾切除术。此外，由于保留脾脏的患者较少，关于保留脾脏与术后血小板的升高之间的相关性的报道较少。

2.2 自体胰岛细胞移植（AIT） 胰腺切除手术进行时，应在专业的胰岛分离室中同步进行准备胶原酶制剂。胰腺切除后，立即沉浸在预冷的改良的威斯康星大学（University of Wisconsin Solution，UW）保存液中，再从胰腺头部插入1条输液管至胰管中，尽快送至胰岛分离室。将预冷的稀释溶解后的胶原酶工作液经胰管灌入胰腺。待灌注充分后，用Ricordi自动消化系统进行消化分离。消化过程中需随时检测消化液中胰岛状态及数量，以便及时终止消化，收集胰岛。胰岛分离后，对胰岛细胞活力初步检测后，经过洗涤，将其悬浮在200～500 mL人血清白蛋白液中，制成胰岛细胞悬液装袋后，运送到手术室，常规术式是将胰岛细胞悬液经过门静脉注入患者体内，如果输注过程中患者出现持续性的血压降低或门静脉压力过高，可将剩余的胰岛移植至胃小网膜囊、肠系膜等处。此外，输注途径的改变也可预防门静脉高压，Pollard等［9］报道，应用闭锁脐静脉再通插管入门静脉的方法输注胰岛细胞悬液，可避免直接自门静脉输注产生门静脉高压的可能。最近一项研究［10］表明，将胰岛细胞移植至肾包膜下可能延长细胞移植物的存活时间，这对同种异体胰岛细胞移植的意义尤为重大。

3 TPAIT的术后管理和监测

3.1 TPAIT术后胰岛功能监测 2017年1月，针对同种异体胰岛移植物的功能和移植手术成功与否缺乏明确和标准化的定义这一问题，国际胰腺和胰岛移植协会和欧洲胰腺和胰岛移植协会制定了评价同种异体胰岛移植术后胰岛功能的检测标准，即Igls标准。Igls标准根据糖化血红蛋白（HbA1c）、严重低血糖事件、胰岛素需求和C肽水平，将移植后的胰岛功能定义为最佳、良好、边缘或失败。然而，该标准不能直接应用于自体移植患者，由于同种异体胰岛移植和AIT人群的基线差异：AIT患者TPIAT前的β细胞功能优于同种异体胰岛移植患者，大多数患者未使用胰岛素，HbA1c水平正常，且具有可测量的C肽水平。事实上，在自体移植患者中，由于胰岛质量在分离和输注过程中丢失，故自体移植的患者预期会从基线开始损失部分β细胞功能。因此，McEachron等［11］提出了评估TPAIT患者胰岛功能的改进标准——Auto-Igls分级。Auto-Igls分级的唯一重要预测因素是移植的胰岛团块。Auto-Igls分级与持续血糖监测（continuous glucose monitoring，CGM）和静脉注射葡萄糖耐量试验中C肽对葡萄糖的急性反应相关。AIT的改良Igls分类允许对TPAIT后的代谢结果进行简单、全面的评估，并与其他胰岛功能指标相关。该团队的另一项研究［12］显示：与接受标准血糖仪监测相比，接受使用传感器进行CGM的儿童血糖测值较低，且对CGM的总体满意度较高。Gołębiewska等［13］提出采用BETA-2评分作为监测AIT情况下胰岛移植功能的可靠工具，该评分系统可以通过单一的空腹血液样本计算出结果，使用和计算较为简便，并且可作为Auto-Igls分类中移植后的胰岛功能良好和边缘的进一步区分。随后，该团队开展一项纵向研究［14］表明，在同种异体移植后，通过植入一个最佳的胰岛团块，可使胰岛移植功能得到长期稳定。所有长期胰岛素依赖型患者的BETA-2评分均持续高于17分，尽管在该临界值以上的个体评分有波动，但并不意味胰岛移植功能的下降。在最佳胰岛移植功能稳定的情况下，BETA-2评分的这种波动与基础胰岛素需求和空腹C肽血清水平的瞬时变化有关，而这是由于体质量增加、感染、身体活动或其他因素导致的胰岛素敏感性（抵抗）的变化。当患者受到短暂的压力时，胰岛素抵抗增加，促使胰岛分泌更多的胰岛素以维持最佳的葡萄糖控制，导致空腹C肽血清含量升高，并最终转化为较高的BETA-2评分。在压力源消退后，需要的胰岛素减少，血清C肽值降低，计算出的BETA-2评分也随之降低［15］。此外，有研究［16］预测，大多数AIT术后SUITO指数（SUITO表示胰岛移植对象的分泌单位）较高的患者将成为胰岛素非依赖性患者。一方面，移植术后胰岛细胞功能不可避免地有所下降；另一方面，术后短期内血糖升高或波动也必然发生，在注入的胰岛细胞团块在体内发挥作用前，可以使用外源性的胰岛素注射来调节血糖。

3.2 TPAIT术后的门静脉血流动力学改变 TPAIT包括TP和将患者的胰岛再注射入门静脉。这一过程引发局部炎症反应和门静脉压力增加，威胁胰岛生存，并可能导致PVT。最近研究［17］强调了TPAIT后血小板极度增多（血小板≥1 000×109/L）的高发率，但其病因与血栓风险的关联性尚不清楚。因此，TPAIT后的血小板增多和PVT可能与胰岛输注炎症相关，但二者并不直接相关。炎症减少可同时降低PVT和血小板增多的风险。与异体胰岛移植相比，AIT术后的急性炎症反应明显减少，尽管2种胰岛移植后均发生显著的非特异性炎症反应［18］。单独抑制IL-8可能不足以防止固有炎症引起的胰岛损伤［19］，但联合阻断IL-1β和肿瘤坏死因子-α（TNF-α），如依那西普和阿那基拉（etanercept+anakinra）联合治疗，可降低IL-6、IL-8和单核细胞趋化蛋白-1，减少非特异性炎症导致的移植周围胰岛损伤，并使胰岛功能得到适度改善，从而改善TPAIT的预后，但并不影响胰岛素剂量［20］。Williams等［21］研究显示，门静脉流速与术后肝功能指标无相关性。TPAIT后PVT发生，相较于血小板极度增多，可能与胰岛灌注更密切相关［17］。输注的胰岛细胞体积越大，术中门静脉压力越高，术后门静脉流量越小。然而，输注前肝组织病理学正常者和异常者在门静脉压力、门静脉流速或肝功能指标等方面并无明显差异。在未发生PVT的情况下，有少数患者术后可出现抗凝相关性出血。因此，在没有临床症状的情况下对门静脉流速变化的患者给予管理措施可能是不必要的。针对TPAIT的抗凝治疗，各中心的抗凝措施各不相同。虽然彻底修整剥离胰腺周围组织会增加出血风险，但当不纯或部分纯化的自体胰岛制剂注入门静脉肠系膜循环时，也有潜在的PVT风险（约占0.9%～3.4%）。为了降低PVT的风险，并通过减少即时血液介导的炎症反应（immediate blood-mediated inflammatory response，IBMIR）来协助胰岛移植，抗凝剂通常在术中和术后使用。目前多采用的是术中普通肝素联合术后低分子肝素进行抗凝［22］，大多数外科医生会在术后48～72 h内持续小剂量抗凝治疗，目标活化部分凝血活酶时间为正常值的1.5～2.0倍，术后第3天经腹部超声检查是否有大血管PVT，如果无血栓形成，则停止肝素输注，并开始标准的皮下静脉血栓预防［23］。此外，最近有研究［24］观察肝素通过不同给药途径对门静脉胰岛移植术后IBMIR的影响发现，与外周静脉输注肝素相比，通过门静脉直接输注肝素可以维持门静脉系统内肝素相对高浓度，对补体系统、凝血系统激活及炎性细胞浸润具有一定的抑制作用，可在一定程度上缓解IBMIR的发生。

3.3 TPAIT术后的羟基脲药物动力学 TPAIT常引发血小板极度增多，这往往是血栓前期的表现，因此细胞修复性羟基脲常用于TPAIT术后。一项前瞻性研究［25］描述了儿童在TPAIT术后羟基脲的药代动力学特征，并将其与既往发表的镰刀型细胞贫血症（sickle cell anemia，SCA）儿童患者的参数进行比较发现，在不考虑给药时间和方法的情况下，TPAIT患者的羟基脲吸收率较SCA患者降低和延迟。TPAIT患者在第1、2天的药代动力学特征不同，其剂量正常化的暴露量低于既往报道的SCA，表明TPAIT患者的羟基脲吸收和生物利用度存在变异，并考虑主要与Roux-en-Y重建相关。术后服用羟基脲来减低血小板增多的具体用量尚需进一步研究。

3.4 TPAIT术后的激素变化 在对CP进行TPAIT时，胰腺和大部分十二指肠需被切除，并对胃肠道行Roux-en-Y吻合。肠道和胰腺中的肠道内分泌细胞会分泌协调消化和运动的激素，但解剖学重建改变了营养物质对这些激素的转运。McEachron等［26］研究发现，TPAIT后的胰高血糖素样肽-1（glucagonlike peptide-1，GLP-1）和多肽YY的刺激水平明显高于TPAIT前。胰腺多肽的刺激最大值-基线值（ΔPP）在TPAIT后降低，但不明显。相较于同种异体胰岛移植，AIT更易发生自发性低血糖。在移植部位为肝脏和非肝脏的情况下，低血糖期间移植在肝内的胰岛细胞不会释放胰高血糖素，其可能机制是通过门静脉血流注入肝脏的胰岛滞留在含有糖原的肝细胞附近的血窦中，当发生低血糖时，人体释放的儿茶酚胺等物质刺激肝糖原的分解，从而释放出游离的葡萄糖。肝脏中释放的游离葡萄糖直接接触肝内胰岛，可能会错误地向α细胞发出不需要分泌胰高血糖素的信号，即使身体其他部位的血糖水平较低也是如此。因此有学者［27］建议，在肝脏以外的部位放置一部分胰岛细胞以确保生理性胰高血糖素的分泌，作为改善移植后低血糖症的方法。此外，崔泓亮等［28］研究表明，GLP-1可以增加肝细胞对胰岛素的敏感性。在移植部位为肝脏的情况下，术后患者血糖波动范围较大的现象可能与GLP-1的该作用相关。已有研究在肝细胞中发现了对胰岛素敏感性有影响的GLP-1受体，但也有研究未在肝脏中发现GLP-1受体的表达［29］，因此仍需进一步研究。这些激素的变化与肠道功能障碍的临床表现以及血糖调节障碍之间的关系并且能否将这些激素的调节应用于临床仍需探索。

3.5 TPAIT术后体内脂溶性维生素水平变化 脂溶性维生素缺乏在接受AIT的CP儿童患者中十分常见。维生素D具有免疫调节和抗炎作用，维生素D缺乏可能在T1DM的发病机制中起一定作用，是T1DM发生发展的重要环境因素［30］。维生素D通过保护β细胞免受免疫攻击而在T淋巴细胞调节反应中发挥作用，并有助于降低T1DM患者的氧化应激。即使不进行手术干预，CP儿童患者发生脂溶性维生素缺乏的风险也很高。其中，维生素D缺乏在成人患者较儿童患者尤为显著。McEachron等［31］研究发现，维生素D不足/缺乏可能与胰腺炎的病程时间有关，推测原因可能是胰腺炎导致相关的胰腺功能受损或其他营养损害。由此可见，TPAIT术后适量补充脂溶性维生素（如维生素A、D等）十分必要，同时还应定期检测患者维生素水平。

4 TPAIT的预后评估

随着外科技术和围手术期管理的不断改进，TPAIT患者术后胰岛细胞功能、胰源性疼痛和存活率得到积极改善。Nanno等［32］研究显示，TPAIT术后1年胰岛素不依赖率和血糖控制率分别可达33%和68%。虽然胰岛素不依赖组与胰岛素依赖组在基线测量上基本重合，但血糖异常（糖尿病前期HbA1c或空腹血糖）的个体或估计每千克胰岛当量（IEQs/kg）＜2 500的患者术后胰岛素依赖的可能性非常高。多因素Logistic回归分析显示，代谢测量（BETA评分、BETA-2评分、C肽/葡萄糖比率、移植胰岛分泌单位、β细胞功能的稳态模型评估等）能够准确预测约70%的患者在TPAIT后1、3和5年胰岛素不依赖，可有助于评估CP患者是否能够接受TPAIT。大多数患者能够实现胰岛素不依赖，1年后总体胰岛素不依赖率为66%，4年后为50%。有证据［33］表明，在大多数情况下，随着时间的推移，胰岛β细胞的功能将逐渐丧失。TPAIT前较短的CP或RAP持续时间、较高的胰岛灌注当量、较低的BMI、BMI百分比和体表面积与TPAIT后胰岛素不依赖相关。而Harindhanavudhi等［34］研究发现，CP患者中约半数超重或者肥胖，仅一小部分患者体质量过轻。术前体质量与胰岛功能有关，但与TPAIT后胰岛素依赖度无关。Furbetta等［35］研究显示，术前营养状况、肌少症、BMI和血清白蛋白是TP或TPAIT患者防止复发和延长生存期的预后因素。在TPAIT治疗CP中，改善术后血糖控制可取得较好的预后，且肠内营养优于肠外营养，目的是预防或减少恶病质。此外，最近的实验动物模型研究［36］表明，既往存在的肝脂肪变性引起的炎症也会对AIT的预后产生不利影响。Grybowski等［37］研究显示，TPAIT可使儿童CP患者实现胰源性疼痛缓解及阿片类药物需求的减少。Solomina等［38］回顾性分析芝加哥大学20例TPAIT患者术后疼痛缓解和镇痛剂使用情况，术后随访1年时，每日使用阿片类镇痛剂的患者比例由80%降至13%，仅1例患者术后仍存在持续性腹痛。在儿童和青少年患者中，TPAIT术后疼痛缓解和镇痛剂使用情况基本与成年患者相似。术后90%的患儿不再出现腹痛或腹痛程度显著减轻，镇痛剂使用剂量可大幅度减少［39］。一项纳入500例接受TPAIT治疗患者的单中心系列病例报告［40］显示，反复行内镜下逆行胰胆管造影联合导管内支架置入术（≥3个支架）、术前使用镇痛剂超过5年及肥胖（BMI≥30 kg/m2）可能是预测患者术后存在持续性腹痛和阿片类镇痛剂依赖性的危险因素。此外，由于严格把握手术适应证、术前准备工作充分、术中严谨的手术操作以及术后专业的治疗及护理，目前未见有关于围术期死亡的病例报道。一项随访时间超过30年、纳入409例接受TPAIT治疗患者的单中心研究［37］显示，TPAIT术后成人患者1年存活率为96%，儿童患者为98%，5年存活率分别为89%和98%。

约1/4的TPAIT患者会发生术后早期（出院后30天内）再入院，最常见的原因为消化道问题（52.4%）和手术部位感染（42.8%），这凸显了该手术的复杂性。早期再入院对胰岛移植功能无损害。住院时长和再次手术是早期再入院的危险因素。研究［41］显示，伴有胃排空延迟的患者再次入院的可能性是正常人的3倍。在多因素分析中，接受幽门保留手术的患者再次入院的可能性是接受胃切除术组的9倍，这可能是因为胃排空延迟的发生率增加。因此，对于切除和保留幽门的决定需要个体化评估。总手术时间与TPAIT术后感染并发症的增加独立相关。未来的干预措施旨在优化胰岛分离、手术入路和改善患者选择标准，这为减少手术时间和潜在地降低手术操作导致的术后感染提供了机会［42］。一项关于AIT移植液细菌培养实验［43］结果表明，来自胰岛运输过程中和移植液中的细菌培养阳性在临床上并不十分重要，这些溶液不代表实际感染；此外，体外存活率和功能分析证实，细菌对胰岛细胞的污染对胰岛没有有害的影响。有3种可能的原因解释以上现象：（1）每个患者在围手术期均使用了抗生素24 h，这种短疗程的广谱抗生素可能会消除循环细菌。然而，考虑到该研究中的大多数患者在围手术期给予的抗生素对胰岛溶液中的细菌无效，单纯依靠抗生素可能不能消除显著的感染性并发症。（2）可能与肝脏网状内皮系统对细菌的快速清除有关。肝脏可能在一定程度上降低了胰岛输注后的细菌负荷［44］，从而降低了术后感染的发生率。（3）Viaspan Belzer UW液可能具有抑菌作用，有助于防止胰岛溶液中的细菌生长。然而，Viaspan Belzer UW液中的细菌活力似乎并未受到显著抑制，仅有表皮葡萄球菌的生长被阻止［45］。

此外，TPAIT在成人及儿童患者中的手术方式、并发症等也有所不同。排除了各个中心的治疗标准差异后，Nathan等［8］研究发现儿童更多接受脾切除术和保留幽门、十二指肠空肠的Roux-en-Y吻合术和空肠营养管的放置。在并发症上，成人PVT发生率（10%）高于儿童（2%）［39，46］，推测原因可能包括潜在胰腺炎相关的慢性炎症状态、AIT引发的IBMIR等。

5 小结与展望

综上所述，TPAIT相较于其他异体移植手术，术后不需免疫抑制剂，不仅不增加患者额外负担［24］，还能够在稳定病情、减少外源型胰岛素用量、防止糖尿病并发症的发生与进展、提高生活质量等方面具有优势。随着近些年技术的不断革新和发展，TPAIT在我国开展的越来越多，使更多CP或RAP患者从中获益。然而，关于TPAIT目前尚存几个主要问题：（1）分离胰岛的质量和数量不稳定，导致早期移植胰岛丢失；（2）移植胰岛功能随时间延长而衰退；（3）术后对胰岛素的依赖。此外，对于胰岛移植物的纯度要求国际上尚存有争议。进一步针对上述问题的相关研究已经逐步开展，相关成果有望对后续的临床工作提供进一步指导性建议。

利益冲突声明：本文不存在任何利益冲突。

作者贡献声明：李静静负责撰写论文；毛家玺、赵渊宇负责修改论文；滕飞、傅宏负责拟定写作思路；郭闻渊、毛家玺负责指导撰写文章。