王福生院士(左)石磊博士 (右) 解放軍總醫(yī)院第五臨床醫(yī)學(xué)中心 編者按 2月20日,剛剛過(guò)完元宵節(jié),很多人還在享受正月的悠閑時(shí)光。但在有“亞洲的紐約”之稱的菲律賓首都馬尼拉,來(lái)自全球的肝病學(xué)家和相關(guān)人士已經(jīng)聚集在一起,開(kāi)始另一個(gè)享受之旅——第28屆亞太肝病研究學(xué)會(huì)年會(huì)(APASL2019)。本屆會(huì)議以“Soaring to New Heights in Hepatology”為主題,亞太肝病學(xué)家對(duì)肝病研究的未來(lái)的信心和決心可見(jiàn)一斑。在未來(lái)的四天里,敬請(qǐng)跟隨《國(guó)際肝病》對(duì)APASL2019的同步報(bào)道,一起沖上云霄。 明天,解放軍總醫(yī)院第五臨床醫(yī)學(xué)中心教授、中國(guó)科學(xué)院王福生院士將在APASL2019上討論“Stem Cell Therapy for Acute on Chronic Liver Failure: Current Evidence and Applications“,精彩內(nèi)容今天我們先睹為快。 終末期肝?。‥nd-stage Liver Disease,ESLD)包括肝衰竭和失代償期肝硬化,總體病死率高,是臨床常見(jiàn)的、嚴(yán)重危害人民群眾健康的疾病。肝衰竭是多種因素引起的嚴(yán)重肝臟損害,導(dǎo)致其合成、解毒、排泄和生物轉(zhuǎn)化等功能發(fā)生嚴(yán)重障礙或失代償,出現(xiàn)以凝血功能障礙、黃疸、肝性腦病、腹水等為主要表現(xiàn)的一組臨床癥候群1,2。 在我國(guó),引起肝衰竭的首要病因是肝炎病毒(主要是乙型肝炎病毒),其次是藥物及肝毒性物質(zhì)(如酒精、化學(xué)制劑等)。在歐美國(guó)家,藥物和酒精是引起終末期肝病的主要原因2。在兒童中,肝衰竭還可見(jiàn)于遺傳代謝性疾病。 一旦發(fā)生肝衰竭,現(xiàn)有的內(nèi)科綜合治療效果不佳,肝移植仍是終末期肝病最有效的治療方法。但匹配肝源的緊缺、高昂的費(fèi)用以及肝移植后的排斥反應(yīng) 束縛了肝臟移植開(kāi)展,導(dǎo)致終末期肝病患者的治療非常受限,致使很多患者在等待肝臟供體和移植后的排斥反應(yīng)中死亡,限制了救治效果。 干細(xì)胞是一類具有自我復(fù)制能力的多潛能細(xì)胞。在一定條件下,它可以分化成多種功能細(xì)胞。近年來(lái),再生醫(yī)學(xué)及干細(xì)胞研究迅速,國(guó)內(nèi)外學(xué)者利用多種細(xì)胞及干細(xì)胞已開(kāi)展了眾多的臨床前及臨床研究,取得了一定的效果。依據(jù)治療細(xì)胞來(lái)源種類可以分為: 1. 肝細(xì)胞(Hepatocyte) 有多項(xiàng)研究利用成熟肝細(xì)胞通過(guò)門靜脈途徑移植治療肝病3,取得了一定的效果。這些細(xì)胞通常從不適合充當(dāng)肝移植供肝的肝臟制備。但目前存在的主要問(wèn)題有: ①肝細(xì)胞數(shù)量有限、無(wú)法體外擴(kuò)展、供肝細(xì)胞質(zhì)量無(wú)法保證; ②肝細(xì)胞存在免疫原性,移植后可能出現(xiàn)排異,患者需接受免疫抑制劑治療; ③此類細(xì)胞通常更適合針對(duì)Wilson病、家族性肝內(nèi)膽汁郁積等遺傳代謝性疾?。?/span> ④終末期肝病肝小葉結(jié)構(gòu)紊亂、門靜脈高壓,由于肝細(xì)胞較干細(xì)胞直徑大,肝細(xì)胞移植后有引起血管栓塞的風(fēng)險(xiǎn),這限制了成熟肝細(xì)胞在終末期肝病中的應(yīng)用。 目前,相關(guān)研究集中在怎樣高效獲得質(zhì)量穩(wěn)定并且安全的細(xì)胞方面3,主要策略有細(xì)胞系來(lái)源、異種動(dòng)物(豬)以及延胡索酰乙酰乙酸酶缺陷的動(dòng)物擴(kuò)增人源化肝細(xì)胞等。另外,移植細(xì)胞與原有肝細(xì)胞之間功能是否互相影響仍然不清楚,這些問(wèn)題都限制了肝細(xì)胞移植在終末期肝病中的應(yīng)用。 2. 人類胚胎干細(xì)胞(Human embryonic SCs,ESCs) 人類胚胎干細(xì)胞(human embryonic SCs,ESCs)源自胚泡期胚胎細(xì)胞群的全能細(xì)胞,具有無(wú)限自我復(fù)制的能力,具有向人體所有細(xì)胞分化的潛能4。ESCs能夠在體外有效分化成肝細(xì)胞樣細(xì)胞,產(chǎn)生具有成熟肝細(xì)胞特性的細(xì)胞。ESCs來(lái)源的肝細(xì)胞,具有成熟肝細(xì)胞的典型形態(tài),表達(dá)肝細(xì)胞特異性基因,移植后可定植于肝臟,提高小鼠生存率。然而,盡管取得了研究進(jìn)展,ESCs衍生的“肝細(xì)胞樣”細(xì)胞通常不能充分發(fā)揮肝細(xì)胞的功能。此外,細(xì)胞移植后的免疫排斥風(fēng)險(xiǎn)以及倫理和法律問(wèn)題,限制了其應(yīng)用。 3. 誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(induced pluripotent SCs,iPSCs) iPSCs是利用逆轉(zhuǎn)錄病毒載體等技術(shù)手段,通過(guò)體外重編程體細(xì)胞,從而獲得類似ESCs的全能干細(xì)胞。目前已有可以將iPSCs重新誘導(dǎo)分化為肝細(xì)胞樣細(xì)胞的報(bào)道。有學(xué)者直接將成纖維細(xì)胞轉(zhuǎn)分化為肝細(xì)胞樣細(xì)胞,并將iPSCs來(lái)源的肝細(xì)胞樣細(xì)胞用于治療肝損傷模型動(dòng)物,取得了一定的效果5。但是,無(wú)論是體內(nèi)還是體外,此種細(xì)胞與真正的肝細(xì)胞在基因表達(dá)和功能上仍有差別,并存在潛在的致癌風(fēng)險(xiǎn),在真正應(yīng)用于臨床之前還需要一系列問(wèn)題需要解決6。 4. 膽管樹(shù)干細(xì)胞(Biliary Tree Stem Cells) 近年來(lái),研究人員發(fā)現(xiàn)膽管上還存在著干細(xì)胞——膽管樹(shù)干細(xì)胞(Biliary Tree Stem Cell,BTSCs)。這是一群存在于肝內(nèi)外膽管樹(shù)上的干細(xì)胞,在胚胎期肝臟及胰腺器官發(fā)生時(shí)能夠定向分化為成熟肝細(xì)胞、膽管上皮細(xì)胞、胰腺細(xì)胞。因而在肝臟、膽囊、胰腺的發(fā)生、成熟及器官維持中發(fā)揮著重要的作用,這群細(xì)胞具有低免疫原性,生理及病理下對(duì)于維持肝臟的再生與修復(fù)具有重要的意義7。有學(xué)者將BTSCs通過(guò)肝臟門靜脈或肝動(dòng)脈途徑注射入肝臟8,患者接受BTSCs治療后,MELD評(píng)分和生存質(zhì)量及生存期均有明顯改善,顯示了BTSCs的良好的應(yīng)用前景。同時(shí)由于干細(xì)胞本身直徑和體積較小,通過(guò)血管途徑注射入肝臟后,移植效率較低,門靜脈途徑約為5%,肝動(dòng)脈途徑約為20%,不能完全發(fā)揮BTSCs的潛在治療作用,同時(shí)可能存在異位種植的風(fēng)險(xiǎn)。目前,為了提高BTSCs的移植效率,新的移植策略和方法正在進(jìn)一步研究中。 5. 間充質(zhì)干細(xì)胞 (Mesenchymal stem cells,MSCs) 間充質(zhì)干細(xì)胞(MSCs)是屬于中胚層的一類多能干細(xì)胞,主要存在于結(jié)締組織和器官間質(zhì),目前能夠從骨髓、脂肪、滑膜、骨骼、肌肉、肺、肝、胰腺等組織以及羊水、臍帶血中分離和制備間充質(zhì)干細(xì)胞。由于來(lái)源廣泛,具備自我增殖與分化能力,MSCs對(duì)很多疾病都有治療潛力,包括急性和慢性肝臟疾病(圖1)。 國(guó)內(nèi)外多項(xiàng)研究已經(jīng)闡明了MSCs在肝衰竭中的治療作用,主要有:①M(fèi)SCs分化為肝細(xì)胞發(fā)揮功能;②與宿主肝細(xì)胞融合;③分泌免疫調(diào)節(jié)或促進(jìn)炎癥消退、組織損傷修復(fù)的細(xì)胞因子,如血管生長(zhǎng)因子、神經(jīng)生長(zhǎng)因子等9。 圖1 間充質(zhì)干細(xì)胞對(duì)于肝硬化和肝衰竭治療作用的機(jī)制10 基于上述特點(diǎn),關(guān)于間充質(zhì)干細(xì)胞的基礎(chǔ)研究與臨床試驗(yàn)開(kāi)展的最為廣泛。目前認(rèn)為MSCs治療能夠改善患者肝功能,減少并發(fā)癥以及延長(zhǎng)生存期。我國(guó)學(xué)者在MSCs治療終末期肝病領(lǐng)域開(kāi)展了廣泛的研究,也取得了可喜的成績(jī)。 其中,中山三院高志良團(tuán)隊(duì)通過(guò)隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)證明,在乙型肝炎所致的慢加急性肝衰竭患者中MSCs能夠通過(guò)改善肝功、減少感染等并發(fā)癥而減少乙型肝炎引起的慢加急性肝衰竭患者死亡率11。 浙大一院李君團(tuán)隊(duì)在豬爆發(fā)性肝衰竭模型中,證明了骨髓來(lái)源MSCs能夠通過(guò)阻斷細(xì)胞因子風(fēng)暴而延長(zhǎng)動(dòng)物的生存期12。 近年來(lái),我們開(kāi)展了MSCs治療慢加急性肝衰竭和失代償期肝硬化等疾病的臨床試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)MSCs治療可明顯改善患者肝功能、降低移植后排異反應(yīng)、減少并發(fā)癥、改善生活質(zhì)量、提高生存期13-15。 然而也有部分研究發(fā)現(xiàn)治療組與對(duì)照組之間并無(wú)顯著性差異,同時(shí)MSCs可能會(huì)分化為肝星狀細(xì)胞而有促進(jìn)肝纖維化的風(fēng)險(xiǎn)16,在這些研究中認(rèn)為MSCs并不有利于肝功的改善。因此,MSCs的治療效果還需待與進(jìn)一步驗(yàn)證。 問(wèn)題與展望 細(xì)胞治療終末期肝病展現(xiàn)了良好的應(yīng)用前景,但在大規(guī)模應(yīng)用于臨床之前,在基礎(chǔ)研究、臨床研究方面還存在以下問(wèn)題: ①目前能用于肝病治療的細(xì)胞種類仍偏少,應(yīng)繼續(xù)拓寬細(xì)胞種類,開(kāi)發(fā)新的可用于臨床治療的細(xì)胞; ②繼續(xù)深化對(duì)肝臟再生機(jī)制的基礎(chǔ)研究,揭示干細(xì)胞在肝臟再生及修復(fù)中的作用; ③細(xì)胞治療中的免疫學(xué)問(wèn)題關(guān)系到移植排異及細(xì)胞功能的發(fā)揮,目前仍不完全明確; ④目前采用的移植方法主要有經(jīng)過(guò)外周血管、肝動(dòng)脈、門靜脈等,雖取得了一定的效果,但仍存在著移植細(xì)胞在肝內(nèi)比例少、移植效率低,并有可能異位移植的問(wèn)題,因此應(yīng)需要進(jìn)一步開(kāi)發(fā)新的移植途徑與移植策略,以提高細(xì)胞治療的療效; ⑤目前細(xì)胞治療的臨床實(shí)驗(yàn)缺乏多中心大樣本的隨機(jī)對(duì)照研究數(shù)據(jù),證據(jù)等級(jí)有待提高,各家研究結(jié)論有所偏差; ⑥各臨床試驗(yàn)中細(xì)胞制備、劑量、途徑、隨訪、療效等不完全統(tǒng)一,未來(lái)應(yīng)注意細(xì)胞治療標(biāo)準(zhǔn)化方面的研究。 我們相信,隨著再生醫(yī)學(xué)與轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)的進(jìn)步,對(duì)于肝硬化及肝衰竭的細(xì)胞治療有著光明的未來(lái),將更加安全、有效、便捷的展開(kāi)臨床應(yīng)用造福廣大患者。 參考文獻(xiàn): 1.Arroyo V, Moreau R, Kamath PS, et al. 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