慢性可卡因供者肾脏移植物原发性无功能：内皮预激与再灌注损伤的“二次打击”模型

《Kidney Medicine》：Primary Non-Function in Kidney Allografts From a Donor With Chronic Cocaine Use: A Two-Hit Model of Endothelial Priming and Reperfusion Injury

　　

肾脏供者接受标准随着器官短缺的持续而不断扩大，日益涵盖有物质使用史（如可卡因）的 deceased donors（已故供者）。可卡因通过内皮功能障碍（endothelial dysfunction）、微血管血栓形成（microvascular thrombosis）和皮质梗死（cortical infarction）产生已被认识的肾脏损伤谱，但其对供肾适用性的相关性仍表征不足。本研究报告了来自单一有明确慢性可卡因使用史的年轻供者的两个受者的肾脏。尽管供者肾功能保持、肉眼外观正常且其他移植供者器官功能平稳，两例移植物均发生原发性无功能（primary non-function）。连续的组织病理学和电子显微镜检查显示一致的肾小管周毛细血管（peritubular capillary）基底膜多层化，提示慢性内皮重塑，并伴有急性内皮损伤、广泛纤维蛋白血栓和皮质梗死。两例受者肾脏均在三周内被切除。同种免疫性、受者相关、药物相关和保存损伤原因均不能解释这种一致性的发现，且不能排除供者传播的补体缺陷。研究人员提出一个二次打击模型（two-hit model），其中慢性可卡因诱导的内皮预激（endothelial priming）可能建立了一个脆弱的肾脏微血管基质，在此基础上急性缺氧缺血和再灌注损伤可能驱动血栓形成和原发性无功能。这突显了慢性供者可卡因暴露与急性围移植期损伤之间的相互作用是一个未被充分认识的决定因素。

肾移植仍是终末期肾病的最佳治疗手段，而扩大供者接受标准一直是应对器官短缺的核心策略。随着全球非法物质使用的增加，有可卡因使用史的供者日益常见。可卡因通过交感神经激活、血管收缩、血小板活化及直接内皮功能障碍产生已被认识的肾脏损伤谱，表现范围从急性肾小管坏死到血栓性微血管病（thrombotic microangiopathy, TMA）和皮质梗死。关键在于，慢性微血管损伤可在无明显生化或肉眼异常的情况下发展，而常规供者评估难以检测到这种损伤。供者可卡因暴露与移植物结局的相关性仍表征不足。孤立的报告描述了从可卡因使用供者成功移植的案例，而对可卡因暴露心脏供者的登记分析显示结局非劣效。然而，这些依赖于可能不反映微血管完整性的整体指标。慢性供者内皮预激是否与急性围移植期损伤相互作用以损害移植物功能，尚未被研究。本病例报告呈现了两例受者接受了来自单一有慢性可卡因使用史且经历延长终末缺氧缺血性损伤的供者的肾脏。尽管供者肾功能保持、肉眼外观正常且其他移植器官功能平稳，两例移植物均发生原发性无功能。

供者为一名30岁女性，在摄入不明透明液体（临床怀疑为γ-羟基丁酸，但毒理学未确认）后发生院外心脏骤停。38分钟停机后恢复循环，缺氧缺血性损伤后确认脑死亡。毒理学可卡因和阿片类阳性，血清乙醇升高（26.7 mmol/L）。家属访谈确认七个月内每日鼻吸可卡因使用逐步升级。其他暴露包括每日大麻、10包年烟草使用、适度饮酒以及双相障碍锂盐依从性差。尽管无 documented hypertension（记录在案的高血压），院内读数显示间歇性轻度收缩压175-207 mmHg。捐献前肾脏指标正常（肌酐65 μmol/L，估计肾小球滤过率>90 mL/min/1.73m2，白蛋白/肌酐比2.4 mg/mmol），短暂少尿在获取前恢复正常。两肾在 procurement（获取）时外观无异常，具有足够的 back-table（工作台）灌注，并保存在 University of Wisconsin（威斯康星大学）液中未使用机器灌注。心脏、肺、肝和胰腺也均被获取并成功移植。

受者A，48岁男性，糖尿病肾病，腹膜透析，接受同期胰腺-肾脏移植（HLA错配5/6；KDPI 15%；DSA阴性；抗胸腺细胞球蛋白诱导联合他克莫司、霉酚酸酯和泼尼松龙；冷缺血5小时21分钟）。肾脏再灌注迅速，但尿量在12小时内进展为少尿，术后第1天（POD 1）起需要血液透析，而胰腺立即发挥功能。第0天活检显示急性肾小管损伤伴轻微慢性改变；POD 3显示广泛急性肾小管坏死、斑片状皮质梗死和广泛肾小球纤维蛋白血栓伴C4d阴性；POD 9显示进展性塌陷性肾小球损伤。POD 21因持续无功能行移植肾切除术，确认皮质缺血性坏死伴血管通畅。术后检测到低水平新发Class I DSA（MFI <1000）。胰腺活检显示非特异性缺血性炎症无排斥。三个月时患者仍维持血液透析但胰岛素独立。

受者B，54岁男性，糖尿病肾病，家庭血液透析，接受肾脏移植（HLA错配6/6；KDPI 15%；DSA阴性；他克莫司、霉酚酸酯和泼尼松龙；冷缺血11小时4分钟），因病态肥胖手术复杂。肾脏最初呈粉红色并有尿量，但术后超声显示动脉阻力指数升高，POD 0再探查确认血流通畅后随之发生原发性无功能。第0天至POD 9的活检显示肾小球和小动脉纤维蛋白血栓、严重皮质梗死和急性肾小管坏死，增强CT描绘了皮质坏死的特征性“黑边征”。电子显微镜显示显著急性内皮损伤伴肾小管周毛细血管基底膜多层化达8-10层。系统性TMA检查阴性，除ADAMTS13轻度降低（47 U/dL）和LDH轻度升高（542 U/L）外，支持肾脏局限性TMA。POD 16行移植肾切除术。术后一个月患者仍依赖血液透析。

讨论部分指出，来自单一供者的两个肾脏平行发生原发性无功能，伴一致的组织病理学，提示供者来源过程被移植后损伤所修饰。非肾脏器官功能平稳支持肾脏特异性机制而非全身性供者病理。研究人员提出二次打击模型，其中慢性可卡因诱导的内皮预激建立了脆弱的肾脏微血管基质，在此基础上捐献时急性缺氧缺血应激和再灌注触发的凝血导致皮质梗死。慢性供者预激的定义性证据是肾小管周毛细血管基底膜多层化（达8-10层），反映数周至数月内反复内皮损伤，使急性终末事件不太可能成为主要原因。结合供者逐步升级的可卡因使用和与交感激活一致的轻度高血压，这些发现可能反映累积性可卡因诱导的内皮损伤。可卡因及其代谢物可直接激活内皮，刺激Weibel-Palade小体释放von Willebrand因子，促进血小板黏附，损害血管舒张，并使内皮向促凝血表型转变。这些效应为所提出的基质提供了机制基础，尽管本报告无法建立直接通路。

随后两种急性损伤叠加于这一预激基质之上。第一种是供者心脏骤停，一种全球性缺氧缺血性损伤，独立与延迟移植物功能相关，并可能在已脆弱的微血管中被放大。第二种是植入时的缺血-再灌注损伤，可能触发了凝血级联反应，并在组织学上表现为广泛的肾小球和小动脉纤维蛋白血栓。再灌注介导的血栓形成和“无复流”现象是脆弱器官中原发性移植物无功能的公认驱动因素，在慢性重塑之上叠加急性损伤。关键在于，这些急性损伤为从该供者获取的每个器官所共享，然而只有肾脏失败。胰腺通常比肾脏更易受缺血-再灌注损伤，但立即发挥功能并维持胰岛素独立，心脏、肺和肝也是如此。这种差异指向肾脏微血管解剖所能解释的器官特异性易感性。肾脏的肾小管周毛细血管网络位于肾小球下游，在低压力下灌注，供应接近缺氧阈值的外髓质，并使独特巨大的内皮表面积暴露于促凝血刺激。相比之下，肝脏的双重血液供应、耐受性窦状内皮和心脏的高流量循环使其相对受到保护。

移植肾无功能的替代解释已被总结。同种免疫损伤被认为不太可能，鉴于DSA阴性、C4d阴性活检和无排斥特征。受者A晚期低水平（MFI <1000）新发Class I DSA可能反映对衰竭移植物的致敏而非原发损伤。受者相关微血管病未得到受者B检查的支持，该检查显示主要为肾脏局限性TMA。未进行正式补体检测，这被承认为一个局限性，尽管两个HLA不相合受者的一致病理强烈反对受者内在补体缺陷。受者A中钙调神经磷酸酶抑制剂和抗胸腺细胞球蛋白暴露可能加重了损伤，但不能完全解释该模式，因为受者B在有限暴露下具有相同的病理。

供者传播的补体调节缺陷值得特别考虑，因为来自一个供者的两个移植物中一致的TMA可能反映随肾脏携带的异常。与循环性、肝来源的调节因子H和I不同，膜辅因子蛋白（membrane cofactor protein, MCP/CD46）是膜结合的并在肾脏中高表达。供者MCP变异将随移植物传播，使肾脏易受补体介导损伤而豁免非肾脏器官。供者补体检测不可行（已故供者，无可用材料）并被承认为一个局限性。然而，没有供者家族史的溶血性尿毒症综合征或肾衰竭，使遗传性疾病不太可能。

两种供者暴露值得考虑作为潜在混杂因素。第一，锂是已确立的肾毒素，但其特征性地产生慢性肾小管间质性肾病（肾小管萎缩和间质纤维化）伴肾小球和血管豁免，而非此处所见的毛细血管多层化和纤维蛋白血栓。第二，终末事件中急性摄入不明透明液体（临床怀疑为γ-羟基丁酸）在时间上与数周至数月演变的肾小管周毛细血管重塑不相容，不能解释已建立的慢性改变，尽管它可能促成了缺氧缺血性损伤。这些发现也不同于严重保存损伤，后者表现为以肾小管为中心的急性肾小管坏死病变伴相对豁免的肾小球和血管，而TMA是内皮和微血管过程。活检显示了急性和慢性重塑两种成分，这一模式不能仅由保存损伤解释。

尽管可卡因阳性供者日益常见，但这种严重表型可能需要损伤的加性相互作用。跨越至早期严重移植物衰竭的阈值可能需要足以重塑微血管的慢性可卡因暴露，连同实质性的急性供者损伤和再灌注应激。标准供者评估不探查微血管完整性，且难以检测这一现象。在此类供者中，可处理的变量可能是最小化二次打击损伤而非排除。常温机器灌注（normothermic machine perfusion）允许动态功能评估并减少缺血-再灌注损伤，值得在有慢性内皮暴露的供者中进行前瞻性研究。对慢性供者暴露与急性围移植期损伤之间相互作用的认识仍具有临床重要性。研究结论为：来自有慢性可卡因使用史供者的两个肾脏发生一致性原发性无功能，组织学显示慢性内皮重塑（肾小管周毛细血管基底膜多层化）叠加急性血栓形成和皮质梗死。研究人员提出二次打击模型，其中慢性可卡因诱导的内皮预激建立脆弱微血管基质，急性缺氧缺血和再灌注损伤驱动血栓形成和移植物失败。该模型强调慢性供者暴露与急性围移植期损伤之间的相互作用是一个未被充分认识的决定因素，并提示在此类供者中最小化二次打击而非排除供者可能是可处理的策略。