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. 2023 Jul;37(7):901–906. [Article in Chinese] doi: 10.7507/1002-1892.202302077

同种异体腹壁移植研究进展

Research progress of allogeneic abdominal wall transplantation

彤 王 1, 博涛 高 1, 州 余 1, 保强 宋 1,*
PMCID: PMC10352511  PMID: 37460189

Abstract

目的

总结同种异体腹壁移植动物实验和临床手术及免疫治疗方案的研究进展。

方法

广泛查阅国内外同种异体腹壁移植动物及临床研究文献，并进行总结分析。

结果

动物研究中，已成功建立了部分或全部全层腹壁移植模型；胸腰段神经吻合可作为同种异体腹壁移植提供功能重建和防止肌肉萎缩的重要方法。临床研究中，目前已采用4种不同血运重建方法开展了同种异体腹壁移植，其成活率较高，并发症发生率较低。

结论

同种异体腹壁移植在腹壁关闭困难时是一种重要重建选择。实现同种异体腹壁移植的神经化对移植物功能恢复至关重要，开展类似研究有助于推动同种异体腹壁移植的发展。

Keywords: 腹壁移植, 血管化同种异体复合组织移植, 小肠移植, 腹腔多器官移植

继发于创伤、感染、肿瘤切除以及多次剖腹手术所造成的腹壁缺损是一个棘手的外科难题，常需要联合多学科进行重建[1-3]。器官移植时若未能关闭腹腔，患者腹部会遗留一巨大切口，严重威胁患者健康甚至生命。若患者生命体征稳定，尚可实施分阶段关闭，但需要开展多次手术和长时间康复。在此过程中，患者可能继发一系列危及生命的并发症，如腹部感染、未受保护的器官损伤、出血和瘘管形成等[2，4-5]。因此，正确覆盖移植器官和重建腹壁以减少术后并发症至关重要。

目前，临床中常用的腹壁重建替代物或方法有组件分离技术、可吸收或不可吸收网状物质、生物工程皮肤、无细胞真皮基质、腹直肌筋膜腱膜移植以及血管/非血管化腹壁移植[1]。虽然各种方法都有优势与不足，但同种异体腹壁移植可能是解决上述问题较为有效和前景更好的方法。腹部切口采用传统方法无法闭合时，采用血管化同种异体腹壁移植（abdominal wall vascularized composite allotransplantation，AW-VCA）进行腹壁重建是一种可行选择[2-4]。据报道，在小肠移植或腹腔多器官移植患者中同步施行AW-VCA，可有效重建并恢复腹壁功能。

1994年，同种异体腹壁移植首次被应用于临床[5]。截止2016年，全球已施行38例带血管全厚腹壁移植、6例带血管部分腹壁移植和17例部分厚度腹壁的非血管化腹直肌筋膜移植[6]。同种异体腹壁移植虽在临床取得了一定进展，但在移植物获取、手术技术和免疫排斥反应等方面仍存在较大挑战，严重限制其在大面积腹壁缺损修复中的应用。因此，解决腹壁移植领域目前存在的问题，探究并优化同种异体腹壁移植的手术方案，以及通过术后给药、降低免疫排斥反应的频次和强度、诱导免疫耐受至关重要。本文就动物腹壁移植实验和人体腹壁移植手术方案及免疫抑制剂用药方案进行归纳总结。

1. 大鼠腹壁移植研究

1.1. 实验大鼠的选择

大鼠具有繁殖速度快、遗传背景清晰和价格低廉等特点；同时，同种异体器官或组织移植实验需要克服组织相容性障碍（即完全主要组织相容性复合体不匹配）。因此，不同品系的大鼠是良好的同种异体移植模式动物。回顾文献发现[7-8]腹壁移植实验用鼠选择标准如下：① 供、受体大鼠多为8～12周龄、体质量200～250 g的近交系成年雄性大鼠；② 多以Brown Norway大鼠作供体，Lewis大鼠作受体。

1.2. 大鼠腹壁移植类型

目前，全世界范围内已开展超过206例大鼠腹壁移植实验。源于研究目的差异，复合同种异体腹壁移植的手术方案也不尽相同。Quigley等[9]和Lao等[10]采用相同方法建立了大鼠同种异体腹壁移植模型；Broyles等[11]在既往研究基础上建立了联合神经吻合的AW-VCA模型；Ramirez等[12]实施了联合带血管骨髓移植的同种异体腹壁移植。

1.3. 手术过程

1.3.1. 麻醉方式

大鼠麻醉方式包括吸入、腹腔注射、肌肉注射等。吸入麻醉药物包括乙醚、七氟醚和异氟烷（4%～5%诱导、1%维持）等。腹腔注射是目前同种异体移植实验的常规麻醉方式，其用药和剂量多为1%戊巴比妥钠（40～50 mg/kg）[9，11]，后根据需要吸入异氟烷维持麻醉。氯胺酮（75 mg/kg）和赛拉嗪（11 mg/kg）混合溶液可用于肌肉注射麻醉，但肌肉注射麻醉的诱导时间、持续时间和作用强度不易预测，故不作为常规推荐[13-17]。

1.3.2. 移植方案

调查发现，供、受体的大体解剖相似[9-12]，即腹壁上方是剑突和肋缘，侧面是腋前线，下方是腹股沟韧带（0～1 cm）和耻骨结节，切开的全层腹壁或全层半腹壁皮瓣包括皮肤、皮下组织、筋膜和腹膜下肌肉。移植物通常保留腹壁浅动静脉以及髂总动静脉至股动静脉作为血管蒂，用作供区吻合血管。Broyles等[11]在获得全层半腹壁皮瓣基础上，同时保留了胸腰段（T10和L1）神经，并分别对血管和神经进行重建。Ramirez等[12]采用全层半腹壁皮瓣联合后肢骨肌皮瓣进行移植。在取下移植物后，用4℃ Perfadex溶液或醋酸林格溶液灌注，灌注前可根据需要在上述溶液中加入利多卡因（0.4 g/L）和肝素（50 U/mL）[9，11-12]，灌注完成后移植物置于4℃灌洗液中保存备用。而受体主要以股动、静脉作为受区血管，并与供体髂总动、静脉进行吻合，实现血运重建。

1.4. 免疫方案、免疫监测及术后转归

临床上，他克莫司和环孢素常被用于抑制腹壁移植后的免疫排斥反应[18-20]，而在动物实验中免疫排斥反应监测主要是通过对皮瓣颜色、质地等情况进行大体观察，进一步通过组织学分析确定排斥情况。研究表明，使用环孢素A或他克莫司[9-11]的大鼠腹壁移植术后生存时间和移植物存活时间更长。为了明确他克莫司的有效剂量，Quigley等[9]和Broyles等[11]评估了他克莫司单独治疗 ［0.25、0.50或0.75 mg/（kg∙d）］ 对移植腹壁的影响，发现0.50或0.75 mg/（kg∙d）他克莫司可有效抑制免疫排斥反应，受体大鼠腹壁移植物术后未见明显免疫排斥反应（0级），且可观察到正常毛发生长，组织学检测示皮肤结构完整；而接受0.25 mg/（kg∙d）他克莫司的受体大鼠免疫排斥反应较强，1只表现为1级，5只在术后11～20 d达3级或4级，组织学检测示皮肤组织结构不清晰，可见炎症细胞浸润。而未接受免疫抑制用药的对照组大鼠（n=4）在术后9 d出现了3级免疫排斥反应，皮肤质量和结构变化明显，最终发展成坏死或4级免疫排斥反应。

Broyles等[11]的研究也验证了对移植动物给予0.5 mg/（kg∙d）他克莫司治疗后60 d，移植物表面有毛发生长，移植皮瓣质量明显增加；同时发现在腹壁移植手术中吻合胸腰段（T10和L1）神经有助于保持肌肉原有特性和抵抗腹部肌肉萎缩。也有研究表明，他克莫司不仅能抑制免疫排斥反应，还能改善移植后动物后肢腓总神经运动功能，促进感觉神经元再生和轴突数量的增加[21]。还有研究表明，在大鼠后肢联合坐骨神经移植后，使用他克莫司有助于坐骨神经再生，神经百分比、纤维计数和密度显著增加[22]。因此，我们认为大鼠腹壁移植术后可采用他克莫司 ［0.50 mg/（kg∙d）］ 或环孢素A作为免疫抑制剂。

Ramirez等[12]尝试在AW-VCA中加入血管化骨髓移植，他们发现与其他组相比，血管化骨髓移植组具有更好的长期存活率和同种异体移植物耐受性。Lin等[23]的研究也表明，常规骨髓移植和血管化骨髓移植均可促进移植物存活，但血管化骨髓移植组中移植物存活时间远高于常规骨髓移植组。说明同种异体复合组织联合血管化骨髓移植可促进移植物存活。

2. 临床腹壁移植研究

同种异体腹壁移植在动物实验中已实现了巨大突破。然而受移植手术技术和移植物获取困难等方面限制，截止2016年，全球仅施行了38例带血管全层腹壁移植，6例带血管部分腹壁移植和17例部分厚度腹壁的非血管化腹直肌筋膜移植[6]，其中最常见的是血管化全层腹壁移植。全球范围内临床腹壁移植技术总结见表1。然而，目前的腹壁移植报道病例较少，仅有少数病例在发生急性免疫排斥反应时进行了药物浓度检测和组织活检，但并未公布数据。

表 1.

Summary of global clinical abdominal wall transplantation technology

全球临床腹壁移植技术总结

地点
Place		 例数
n 		技术
Technique		 移植类型（例数）
Type of transplantation (n)		 主要并发症（例数）
Major complications (n)
迈阿密[24-25] 12 血管化全厚腹壁移植，大血管吻合 小肠移植（6）、腹腔多器官簇移植（4）、改良腹腔多器官簇移植（2） 血栓形成（2）、延迟关闭（2）、排斥反应（3）
13 非血管化部分厚度腹壁移植 腹腔多器官簇移植（4）、肝移植（4）、肝-小肠移植（1）、改良腹腔多器官簇移植（2）、小肠移植（2） 切口感染（7）、败血症（3）、移植后淋巴增生性疾病（2）、溶血症（1）、延迟关闭（9）
牛津[26-31] 17 血管化全厚腹壁移植，微血管吻合，远端
血运重建		 小肠移植（12）、改良腹腔多器官簇移植（5） 切口感染（3）、移植物抗宿主反应（2）、败血症（2）、排斥反应（6）
1 血管化部分厚度腹壁移植，微血管吻合 小肠移植（1）
1 非血管化部分厚度腹壁移植 小肠移植（1）
芝加哥[32] 5 血管化部分厚度腹壁皮瓣联合肝脏移植 肝-双肾移植（1）、肝脏移植（4） 败血症（1）、延迟关闭（2）
博洛尼亚[33-34] 3 血管化全厚腹壁移植，微血管吻合 小肠移植（3） 移植后淋巴增生性疾病（1）
阿根廷[35] 2 非血管化部分厚度腹壁移植 小肠移植（2） 筋膜部分或完全切除（2）
金奈[36] 1 血管化全厚腹壁移植，微血管吻合 小肠移植（1） —
印第安纳州[35] 1 血管化全厚腹壁移植，大血管吻合 小肠移植（1） —
格罗宁根[37] 1 血管化全厚腹壁移植，微血管吻合 小肠移植（1） —
西奈山[35] 1 非血管化部分厚度腹壁移植 腹腔多器官簇移植（1） 败血症（1）
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血运重建是临床同种异体腹壁移植手术成功的关键，通常供体血管主要经腹壁下动、静脉与较大的股血管和髂血管相连。在行供、受体血管吻合时，既可以与受体的微血管吻合，也可与受体的大血管吻合。在某些情况下，如预期腹壁移植物冷缺血时间>5 h时，可将腹壁移植物与受体前臂血管吻合，临时重建血运，以降低长时间冷缺血对移植物的不良影响[26]。表2总结了腹壁移植时的血管选择及吻合方式。

表 2.

Blood vessel selection and vascular anastomosis of abdominal wall transplantation

腹壁移植的血管选择及吻合方式

供体血管
Donor vessels		 受体血管
Receptor vessels		 吻合方式
Anastomosis method		 优点
Advantages		 缺点
Disadvantages
含腹壁下血管的
髂血管至股血管		 髂总血管 端端吻合 血管管径较大 受体剥离范围大
腹壁下血管 腹壁下血管/旋髂深动静脉 端端吻合/端侧吻合 受体剥离范围小/适用于受
体腹壁下血管障碍		 血管管径较小
腹壁下血管 前臂血管 端端吻合 缩短冷缺血时间 前臂并发症升高
腹壁下血管 大隐静脉-股总动脉动、静脉环
的建立；将动、静脉环切断并与供体吻合		 端侧吻合、端端吻合 减少冷缺血时间，减少总手
术时间		 大腿切开引起的额外并发症，以及可能
在腹股沟或大腿水平形成浆液瘤的风险
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2.1. 供体手术

2.1.1. 皮瓣血运

从供体获取的腹壁皮瓣通常由1～2条腹直肌、包被筋膜、覆盖的皮下组织和皮肤组成，其面积需与受体缺损区面积相当或略大，而血供则主要来自供体的腹壁下动、静脉[38-39]。Levi等[24]对8例患者（4例成人、4例儿童）开展了尸体来源的同种异体复合腹壁移植，以促进单独小肠移植和腹腔多器官簇移植导致的腹壁缺损修复。解剖发现，供体血供主要来源于与较大股血管和髂血管相通的腹壁下动、静脉。Cipriani等[32]使用尸体来源的移植物开展了3例腹壁移植。作者先获取了以脐为正中的椭圆形腹部皮瓣（22 cm×16 cm）、双侧腹直肌、一小部分斜肌和深肌层以及腹膜薄壁层，然后分离髂外血管和腹壁下动、静脉，在切除皮瓣后，通过2条腹壁下动、静脉进行冷灌流，然后将获取的腹壁组织保存在一个装有冰的容器中，待其他器官移植后再进行移植。

2.1.2. 血管化全腹壁复合皮瓣

Levi等[24]和Cipriani等[32]获取的腹壁移植物包括带有皮下组织的腹直肌，在大多情况下这是一个较好选择，但并不能满足涉及大部分腹壁缺损的腹壁重建需要，且接受肠道或腹腔多器官簇移植的患者其腹壁血管通常在血流灌注和顺应性方面存在缺陷。因此，通常要获取更大面积的软组织才能满足覆盖需要[40]。

2.2. 受体手术

在受体肠移植或多脏器移植物再通后，可将腹壁移植物作为一个单独器官进行移植[8，39]。在Levi等[24]的移植研究中，多数情况下，他们将移植腹壁的血管与受体髂总动、静脉进行吻合，但也有1例患儿接受了移植物血管与受体肾下动脉和下腔静脉吻合；另有2例接受多脏器和腹壁联合移植患儿的移植腹壁血供来自供体主动脉远端，而静脉则来自供体肝下腔静脉。Cipriani等[32]开展了2例腹壁移植物血管蒂与受体腹壁下动静脉端端吻合手术和1例腹壁移植物血管蒂与受体旋髂深动静脉吻合手术，手术保留了供体的髂血管，腹壁血运重建则通过直接吻合皮瓣腹壁下动、静脉来实现。

在腹壁与内脏器官联合移植过程中，手术时间过长会导致腹壁移植物长时间缺血。在预测冷缺血时间延长>5 h的情况下，Giele等[26]建议即刻在受体前臂对获取的腹壁移植物进行初始血运重建，以最大限度减少冷缺血时间。完成内脏器官移植后，离断腹壁移植物与前臂血管的连接，重新与腹壁下动、静脉吻合。如果患者在长时间肠道移植手术结束后情况不稳定，与前臂血管相连的腹壁组织可用来关闭腹部，即通过将腹壁移植物和前臂缝合至腹部，可以实现腹部皮肤完全闭合。当患者腹壁稳定后，可以根据需要将前臂从腹部释放出来，并对移植腹壁进行血运重建。

Erdmann等[38]报道了一种接受小肠和腹壁同期移植的新型腹壁血运重建技术，患者年龄37岁。手术医生在获取小肠和准备供体腹壁血管的同时，解剖受体两侧大隐静脉至大腿中部，将血管远端横切并向上旋转180°，与股动脉端侧吻合，在大腿近端形成双侧动静脉环。切断左大腿动、静脉，将供体左侧腹壁下动脉与动脉支、腹壁静脉与静脉支进行端端吻合，从而获得灌注良好的血管化腹壁移植物。这种新型方案为外科医师提供了更可靠的血运重建方法，极大减少了移植物缺血时间，进而减弱血管化腹壁的再灌注损伤。除了上述技术外，Atia等[39]还提出了另一种手术选择，使用单侧动静脉袢进行移植腹壁的血运重建。为减少其他并发症，应优先使用供体静脉移植物，在完成小肠移植或器官移植后，再使用Levi等[24]或Cipriani等[32]描述的方法进行对侧血运重建。此方法优势在于移植腹壁同时，可迅速同步完成腹壁的血运重建，进而有效减少对侧大腿额外切口。但该技术也存在局限性，它需要在完成小肠移植或器官移植后，才能将腹壁移植物对侧血管蒂与受区血管进行吻合。因此，与Erdmann等[38]描述的手术方案相比，该方案可能增加总手术时间。

2.3. 免疫抑制剂给药方案

目前，在所有研究中，腹壁移植后的免疫抑制给药方案通常遵循小肠移植或肝移植中使用的常规免疫抑制给药方案，即在再灌注6 h和24 h后使用阿伦单抗，而维持性免疫抑制剂则主要为他克莫司，目标血药浓度为8～12 ng/mL[35]。腹壁作为可直接监测的器官，红斑代表发生了急性免疫排斥反应，但要综合患者其他症状和体征进行判断是否进行活检。而当发生急性免疫排斥反应时，腹壁同种异体移植免疫排斥反应的患者接受静脉内皮质类固醇推注治疗。而在腹壁移植患者中未见慢性免疫排斥反应发生，主要原因是急性免疫排斥反应通过皮肤变化即可及时发现，并进行治疗[3，41]。

2.4. 术后结局

目前，腹壁移植主要用于腹腔多器官簇移植后难以闭合的腹部重建，术后少见因腹壁移植并发症导致的死亡，因免疫排斥反应造成腹壁移植物坏死的情况也较少见。Levi等[24]对8例患者（4例成人、4例儿童）进行尸体来源同种异体腹壁移植研究发现，术后6例存活，其中5例患者的移植物保持正常功能，且腹壁保持完整；1例2岁患儿因血管栓塞摘除了腹壁移植物，在二次重建腹壁缺损后恢复健康。1例患儿死于脓毒症和多器官衰竭，但腹壁移植物仍保持完整；1例成人患者在接受2次间断肠壁和腹壁移植后，于术后早期死亡。8例患者均未出现移植物抗宿主病的体征或症状，无1例死于腹壁移植物并发症。Cipriani等[32]使用尸体来源移植物进行了3例腹壁移植，术后2例存活，但出现了轻度免疫排斥反应；1例术后死于淋巴增生性疾病，腹壁活检未见明显异常。

3. 总结与展望

随着免疫疗法和器官移植技术的进步，血管化复合同种异体复合组织移植也在不断发展。腹壁移植作为一种常见的同种异体复合组织移植方案，在临床上具有巨大应用前景，且随着研究深入，其应用领域也在不断扩大。目前，科学家已建立了多种大鼠全层腹壁移植模型，为深入研究免疫抑制剂用药方案和免疫耐受诱导方案奠定了基础。临床也开展了腹壁移植研究，初步证明部分或全层腹壁移植手术方案和免疫方案具有一定可行性，但仍需更多研究进行验证。缩短缺血时间、优化腹壁移植手术方案、建立更加安全有效的免疫抑制用药方案和免疫耐受诱导方案，仍是同种异体腹壁移植亟需解决的关键问题。此外，在重建血运同时进行供受体的神经吻合，不仅有助于移植腹壁功能的恢复，还能有效防止移植腹壁肌肉萎缩。因此，供受体吻合神经的选择和功能监测，也是同种异体腹壁移植研究领域的重要方向。

利益冲突　在课题研究和文章撰写过程中不存在利益冲突；经费支持没有影响文章观点及其报道

作者贡献声明　宋保强、王彤：综述构思、设计和主体思想提炼；王彤、高博涛：资料收集、文章撰写；余州：文章修改

Funding Statement

西京医院学科助推计划（XJZT21CZ05）

Xijing Hospital Discipline Promotion Program (XJZT21CZ05)

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Articles from Chinese Journal of Reparative and Reconstructive Surgery are provided here courtesy of Sichuan University

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