中分子吸附能力、血液相容性更好的血液透析膜问世

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导读

血液透析是治疗终末期肾脏病(ESKD)的重要手段,它可以吸附尿毒症毒素,延长患者寿命。血液透析治疗质量的评估由两方面组成:①选择性吸附尿毒症毒素的能力,即不在大量吸附血液其他物质(如营养物质,血液细胞)的同时,吸附尿毒症毒素的能力;②对患者免疫和血液系统的影响,即接受血液透析治疗后,患者的免疫系统是否大规模活化,引起炎症;或者是否引起患者凝血,形成血栓,上述影响被统称为血液相容性。因此,血液透析相关的研发人员一直希望能够研发出一款高选择性吸附能力和高血液相容性的透析膜以及透析机。


2024年7月10日,BMC Nephrology发布了一项多国研究,该研究发现,新型透析膜——FX CorAL可以有效吸附尿毒症毒素,且与现行的血液透析膜相比,其对中分子的吸附能力更佳(特别是β2微球蛋白),而且血液相容性更佳,即补体、白细胞和血小板的活化程度更低。




研究设计



eMPORAIII期研究是一项多中心、开放、对照、干预性交叉研究,对照FX CorAL与FX CorDiax和Xevonta血液透析膜的性能差异。研究的纳入标准为①血液透析患者,每周接受3次血液透析治疗,每次治疗时间≥4h;②≥1个月的治疗时间;③每次血透速率≥300ml/min。排除标准为合并重大疾病、感染、临床不稳定、血管通路多次失败或者对血透相关产品过敏。


患者被分为3个治疗期,每个治疗期接受FX CorAL与FX CorDiax和Xevonta血液透析膜的治疗,血液透析机是5008、5008 S或6008。接受高通量血液透析治疗(HDF),每次治疗≥240min。根据患者的个体情况,医生会调整血液流速在60~120ml/min之间。


研究的主要终点是β2微球蛋白水平的变化,次要终点是60分钟的β2微球蛋白清除率、肌红蛋白、磷酸盐、肌酐尿素的60分钟清除率,以及患者的自我报告(如生活质量)。


安全性终点为血液相容性,包括补体、白细胞和血小板等细胞的活化程度,次要安全性终点为不良事件。




研究结果



研究共计纳入76例患者,其中男性占比74%,身体质量指数(BMI)在27.3±5.12kg/㎡,接受肾脏替代治疗的中位时间为39.9(3~387)个月。


1

有效性分析


在β2微球蛋白水平的改变方面,FX CorAL与FX CorDiax和Xevonta血液透析膜之间均具有非劣效性(P<0.0001 vs 每种)。意向治疗人群分析表明,FX CorAL清除β2微球蛋白的能力优于Xevonta(P <0.0001),但不优于FX CorDiax(P = 0.0606)。在次要终点方面,FX CorAL的60分钟β2微球蛋白清除率优于Xevonta(P<0.001),也高于FX CorDiax,但未达到显著性(P = 0.539)。对于肌红蛋白清除率,FX CorAL优于其他2种透析膜(P < 0.001)。对于小分子尿毒症毒素,如磷酸盐、肌酐和尿素,FX CorAL和FX CorDiax的清除率相当。


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血液相容性


在所有透析器中,C3a或sC5b-9均在15分钟和60分钟迅速达峰(图1和图2)。对于两种补体因子,FX CorAL的峰值是上升最低的,且比Xevonta存在显著性。


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图1 C3a的变化曲线


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图2 sC5b-9的变化曲线


治疗开始后15分钟,白细胞计数均出现下降。精浆弹性硬蛋白酶(PMN弹性蛋白)也出现变化,其中FX CorAL的升高也是最低的(图3)。


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图3 PMN弹性蛋白的变化曲线


血小板在治疗开始后,所有透析膜都出现下降,血小板活化标志物β-TG在FX CorDiax和Xevonta组中出现初始升高,在15分钟(FX CorDiax)或60分钟(Xevonta)后达峰,随后下降。然而,FX CorAL却未出现峰值,而是自基线时就持续性下降(图4)。


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图4 β-TG的变化曲线图


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患者报告


患者自我报告方面,如生活质量、发生虚弱、失眠和瘙痒的风险,三种透析膜无显著差异。


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不良事件


78%(n = 64)的患者共计报告了219次不良事件,但不同透析膜之间的总不良事件和不良事件类别无显著差异。无严重不良事件发生。其中仅9次(来自于8例患者)不良事件可能与透析膜相关。




研究讨论



新型FX CorAL透析膜采用了新型涂层——聚乙烯吡咯烷酮(PVP),与其他现行的透析膜相比,其亲水性显著升高。虽然PVP已经用于部分透析膜,但它们涂抹PVP的面积较少,且没有使用α-生育酚对涂层进行稳定处理。既往体外分析表明,与现行的透析膜相比,FX CorAL的β2微球蛋白去除率更高,补体和白细胞的免疫反应较低,且对白蛋白更友好。


虽然,三种透析器的β2微球蛋白清除率的绝对差异并不是特别大,但是,维持性透析治疗是一种长期的治疗,可能将上述微小的差异放大为显著的临床终点差异。其他标记物的检测结果证实了FX CorAL的强大性能。对于白蛋白,FX CorAL显示出较低的清除率,支持其安全用于血液透析滤过(HDF)。


既往研究正式,补体激活的动力学(C3a,sC5b9)与免疫系统激活密切相关。与其他透析膜相比,FX CorAL的补体激活水平较低,因此,FX CorAL组的白细胞技术,尤其是单核细胞和中性粒细胞的初始下降,以及PMN弹性蛋白酶和LTB-4的释放水平较低,表明细胞活化最低。炎症标志物IL-6和IL-8水平较低。这些数据提示,FX CorAL对免疫系统的影响较低。


β-TG水平与血栓形成的风险相关。其他2个透析膜的β-TG水平在透析治疗的第一个小时均上升,提示与其他2个透析膜相比,FX CorAL的血栓发生风险较低(特别是透析治疗起始1h左右)。


最后,新型FX CorAL透析膜可在现行主流透析机中使用,这意味着其可及性较高。


  研究结论  
总之,本研究提示,进一步提升透析膜的亲水性和稳定性,可以改善血液透析的性能和血液相容性。这种新涂层——PVP可能有助于改善血液透析患者的预后,进而降低炎症、心血管事件的发生风险,以降低血液透析患者的早期死亡风险。未来的研究重点应考察FX CorAL可否改善心血管和死亡风险。


参考文献:

1. EhlerdingG, Ries W, Kempkes-Koch M, et al. Randomized investigation of increaseddialyzer membrane hydrophilicity on hemocompatibility and performance. BMCNephrol. 2024 Jul 10;25(1):220.