흰쥐에서 90% 간 절제 후 terlipressin에 의한 문맥압 조절이 간 재생에 미치는 영향

Abstract

간이식은 말기 간 질환의 가장 효과적인 치료법이다. 생체 간이식 및 사체 분할 간이식은 소아에서 시작하였는데, 최근 뇌사 공여자의 부족으로 성인에서 논의가 활발해지고 있다. 그러나 부분 간이식에서 사용하는 적은 용적의 이식편은 성인 수여자의 대사 요구량을 충족시키지 못하는 경우가 있다. 따라서 수술 후 환자와 간이식편의 생존율은, 간 이식편이 대사 요구량을 충족시킬 수 있을 정도로 충분히 재생하는가, 그리고 대사 요구량이 급증하는 이식 초기 단기간에 재생할 수 있는가에 달려있다. 간 이식편의 재생은, 허혈 및 재관류에 의한 손상, 보존액에 의한 손상, 면역학적인 인자 등이 복합적으로 작용하여 원활하지 못하다. 특히 적은 용적의 이식편에서는 문맥압 항진에 의한 손상이 부가된다. 적은 용적의 이식편을 이용한 부분 간이식 수여자에서 문맥압 항진은, 수여자가 말기 간질환으로 과다한 문맥 혈류로 인하여 문맥압이 증가되어 있으면서, 이식편이 작기 때문에 단위 간 조직당 문맥 혈류가 증가하여 이를 악화시킨다. 문맥압 항진으로 인한 간 울혈과 세포 괴사는 간 재생을 저하시킨다. 만약 수술 전후 적절한 문맥압을 유지할 수 있다면, 이러한 문맥압 항진에 의한 손상을 차단하여 간의 재생을 도와, 궁극적으로 간이식 수여자와 이식편의 생존율을 향상시킬 것으로 기대된다. 그러나 문맥압의 조절 방법에 대해서 아직 뚜렷한 해답이 없으며, 문맥압과 간 재생의 연관성을 관찰한 연구도 미미한 실정이다. Terlipressin은 임상에서 정맥류 출혈 및 간신 증후군에서 문맥압 조절에 사용하는 대표적인 약물로, vasopressin에 비하여 문맥에 선택적으로 작용하고 지속적인 작용을 갖는다. 본 연구에서는 급성 간 부전을 연구하는 표준적인 방법인 90% 간 절제술 후 최소 용적의 잔존 간으로 간 경화가 없으면서 문맥압 항진이 예상되는 흰쥐의 간 부전 모델을 만들었다. 이러한 모델에서 terlipressin의 사용이 문맥압 항진을 조절하는 데에 효과적인지 평가하고, 문맥압 조절이 최소 용적의 잔존 간의 재생에 미치는 영향에 관하여 관찰하고자 하였다. 실험 동물 중 Sham 수술군은 간 절제술 없이 문맥압을 측정하였고, 대조군은 90% 간 절제 후 문맥압을 측정하고 0.1 mL의 생리 식염수를 대정맥에 주사한 후 다시 문맥압을 측정하였고, 실험군은 90% 간 절제 후 문맥압을 측정하고 체중 1 kg당 50 μL 0.1 mL로 희석한 terlipressin을 대정맥에 주사한 후 다시 문맥압을 측정하였다. 수술 후 6시간에 대조군에서는 생리식염수를, 그리고 실험군에서는 terlipressin을 0.1 mL 동량을 꼬리 정맥에 주사하였다. 각 군은 수술 직후, 1시간, 24시간 및 48시간에 혈당, 동양정맥(sinusoid) 확장, 지방 변성도, 유사분열지수, 증식세포핵항원(proliferation cell nuclear antigen, PCNA) 지수 및 혈청과 조직의 tumor growth factor-alpha(TGFα), 혈청 tumor necrosis factor-alpha(TNFα)를 분석하였다. 연구 결과, Sham 수술군의 문맥압은 4.9 mmHg, 대조군은 12.4 mmHg, 실험군은 14.1 mmHg로, Sham 수술군에 비하여 대조군과 실험군에서 유의하게 증가하였고(p<0.05), 실험군의 문맥압은 terlipressin 투여 후 30.2% 감소하여 대조군에 비하여 유의하게 감소하였다(p<0.05). Terlipressin의 효과는 1시간 미만으로 지속되었다. 혈당은 수술 후 24시간과 48시간에, Sham 수술군은 275.8 mg/dL, 264.1 mg/dL, 대조군은 120.0 mg/dL, 125.0 mg/dL, 실험군은 75.3 mg/dL, 108.0 mg/dL로, Sham 수술군에 비하여 대조군과 실험군에서 유의하게 감소하였다(p<0.05). 총 빌리루빈은 수술 후 1시간, 24시간, 48시간에, Sham 수술군에서 각각 0.10 mg/dL, 0.10 mg/dL, 0.10 mg.dL, 대조군에서 0.28 mg/dL, 1.20 mg/dL, 1.08 mg/dL이었고, 실험군에서 각각 0.20 mg/dL, 1.83 mg/dL, 0.53 mg/dL로, Sham에 비하여 대조군과 실험군에서 유의하게 증가하였다(p<0.05). ALT는 수술 후 24시간, 48시간에, Sham 수술군에서 40.6 IU/L, 33.5 IU/L, 대조군에서 827.3 IU/L, 601.3 IU/L, 실험군에서 709.5 IU/L, 175.8 IU/L로, Sham 수술군에 비하여 대조군과 실험군에서 유의하게 증가하였다(p<0.05). 간 재생 지수는 수술 후 24시간, 48시간에, Sham군에서 7.65%, -5.3%, 대조군에서는 75.6%, 124.4%이었고, 실험군에서는 55.1%, 171.7%으로, 대조군과 실험군 사이에는 차이가 없었다(p>0.05). 지방 변성도는 대조군과 실험군에서 수술 후 1시간부터 2등급 변화를 보였으며, 대조군에는 24시간 이후 3등급의 변화를 보였다. 유사분열 지수는, 수술 후 1시간에, Sham 수술군 0.0, 실험군에서 11.8으로, Sham 수술군에 비하여 실험군에서 유의하게 증가하였고(p<0.05), 48시간에는 Sham 수술군에서 0.0, 대조군에서 63.3, 실험군에서 16.0으로, Sham 수술군에 비하여 대조군과 실험군에서 유의하게 증가하였다(p<0.05). 증식세포항원 지수는, 수술 직후부터 1시간에, Sham 수술군에서 2.0, 4.6, 실험군에서 15.0, 12.4로, Sham 수술군에 비하여 실험군에서 유의하게 증가하였다(p<0.05). 48시간에 증식세포항원 지수는, Sham 수술군에서 5.4, 대조군에서 30.5, 실험군에서 30.3으로, Sham 수술군에 비하여 실험군과 대조군에서 유의하게 증가하였으나(p<0.05), 혈청과 조직 내의 TGFα는 세 군 모두에서 발견할 수 없었다. 혈청 TNFα는 48시간에, Sham 수술군에서 33.1 pg/mL, 대조군에서 52.3 pg/mL, 실험군에서 248.4 pg/mL으로 Sham 수술군과 대조군에 비하여 실험군에서 유의하게 증가하였다(p<0.05). 이상으로, 90% 간 절제 흰쥐 모델에서 간 절제 직후부터 48시간 사이에 문맥압 항진을 관찰하였고, terlipressin의 투여로 문맥압을 낮출 수 있었으며, terlipressin의 효과는 1시간 미만으로 지속되었다. 이러한 문맥압 조절의 효과는, 수술 후 단기간의 당 신생 능력 및 혈청 간기능 검사와 연관성은 없었지만, 유사분열 지수, 증식세포항원 지수, 혈청 TNFα와 연관성을 가졌다. 향후 terlipressin의 지속적인 투약으로 재생이 활발한 수술 후 단기간의 문맥압 조절을 기대하며, 생존 연구를 통한 효과 관찰을 요한다. 또한 임상에서 적은 용량의 이식편을 이용한 성인대 성인 생체 부분 간이식 중 수여자는 물론 공여자, 대량 간 절제술을 요하는 환자에서 문맥압의 조절에 적용이 가능할 것으로 생각하지만, 임상에서 문맥압의 측정 방법과 적절한 terlipressin 용량에 대한 지속적인 연구와 평가가 필요하다.

;Liver transplantation is he most effective treatment modality for end stage liver disease. Regeneration is crucial for the recovery of hepatic mass following liver transplantation especially in adult-to-adult living donor liver transplantation. If regeneration is rapid enough to satisfy the metabolic demand for large recipients during the early postoperative period, an extra-small graft can be used for donor safety. One of the mechanisms that inhibit regeneration of this extra-small liver is portal hypertension caused by excessive portal flow to the small graft. Portal hypertension associated with overflow can be controlled with terlipressin (Glypressin^R, Ferring AG, Kiel, Germany), an effective splanchnic vasoconstrictor. The purpose of this study was to investigate the effect of terlipressin on the control of portal pressure in 90% hepatectomized rats and also to evaluate a correlation between the portal pressure and the liver regeneration. A total of 48 male Sprague-Dowley (about 250 gm) rats were enrolled. The rats were divided into three groups; Group N (n=16) underwent Sham operation, Group C (n=16, control group) was injected with 0.1 mL saline after 90% hepatectomy, and Group T (n=16, terlipressin group) was injected with 50 ㎍/kg terlipressin after 90% hepatectomy. Portal pressure was monitored and blood and remnant liver tissue were collected at the 30 minute, 1 hour, 24 hour, 48 hour points. The following results were obtained; 1. The baseline portal pressures were 4.9 mmHg in Group N, 12.4 mmHg in Group C and 14.1 mmHg in Group T (p<0.05). In Group T, the injection of terlipressin induced a significant reduction of portal pressure (-30.2%, p<0.05). The effect of terlipressin on portal pressure lasted less than one hour. 2. The portal pressure control through terlipressin had no effect on the levels of serum glucose, total bilirubin and alanine aminotransferase. 3. Mitotic indices were 0.0 in Group N and 11.8 in Group T at 1 hour postoperatively (p<0.05). 4. Proliferation cell nuclear antigen (PCNA) indices were 2.0, and 4.6 in Group N and 15.0 and 12.4 in Group T at 30 minutes and 1 hour postoperatively (p<0.05). 5. Serum tumor necrosis factor-alpha (TNFα) levels were 33.1 pg/mL in Group N, 52.3 pg/mL in Group C, and 248.4 pg/mL in Group T at 48 hours postoperatively. This level significantly higher in Group T than in Group N and Group C (p<0.05). In conclusion, portal hypertension after 90% hepatectomy was controlled with terlipressin. The effect of terlipressin on portal pressure lasted less than one hour. Portal pressure control through terlipressin was correlated with the mitotic index, PCNA index and serum TNFα. Thus, maintaining terlipressin therapy to sustain proper portal pressure would be of value to the liver regeneration and this study can be extended for examination of survival gain. Also, these data provide evidence that the administration of terlipressin at the time of the early postoperative period after a major liver resection may have an attenuated effect on portal hypertension and the degeneration of the remnant of the small liver, and also may stimulate the initiation of the regenerative process. These results may be particularly relevant for the transplantation of partial liver grafts in a living donor setting, although further study about maintenance therapy of terlipressin is needed. degeneration of the remnant of the small liver, and also may stimulate the initiation of the regenerative process. These results may be particularly relevant for the transplantation of partial liver grafts in a living donor setting, although further study about maintenance therapy of terlipressin is needed.