概述：干細(xì)胞療法作為肝移植的替代方案，為晚期肝病病例提供了一條有前途的途徑。臨床研究正在進(jìn)行中，以探索不同來源的干細(xì)胞治療不同肝臟疾病的潛力。然而，由于當(dāng)前研究的差異性，需要進(jìn)一步驗證以確保干細(xì)胞治療的安全性和有效性。
為了為最佳干細(xì)胞治療應(yīng)用奠定堅實的基礎(chǔ)，選擇合適的干細(xì)胞來源、移植方案標(biāo)準(zhǔn)化和患者標(biāo)準(zhǔn)至關(guān)重要。這篇綜述全面審查了有關(guān)干細(xì)胞來源、移植方法和患者選擇的現(xiàn)有文獻(xiàn)。此外，我們還討論了新的策略，包括干細(xì)胞預(yù)處理、無細(xì)胞療法、干細(xì)胞基因修飾以及肝臟類器官的使用，以解決當(dāng)前干細(xì)胞療法的局限性。然而，這些創(chuàng)新方法需要進(jìn)一步驗證。
一、背景
雖然肝臟可以再生，但各種原因造成的損傷可能導(dǎo)致肝硬化、肝衰竭或肝細(xì)胞癌 (HCC) 等疾病，占全球死亡率的3.5%。肝移植是治療急性肝衰竭或終末期肝病的一種挽救生命的選擇。然而，捐贈者和接受者之間日益擴(kuò)大的差距需要替代療法。由于肝細(xì)胞移植的局限性，例如增殖和可用性有限，基于干細(xì)胞的治療成為一種有前途的方法。
干細(xì)胞具有自我更新和分化能力。胚胎干細(xì)胞（ESC）、間充質(zhì)干細(xì)胞（MSC）和誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPSC）是肝再生的潛在來源。過去20年來，大量臨床研究探索了干細(xì)胞治療肝病的方法，超越了終末期肝病的治療。然而，研究異質(zhì)性挑戰(zhàn)了廣泛的臨床應(yīng)用。我們的目的是討論現(xiàn)有研究中的患者納入標(biāo)準(zhǔn)、移植干細(xì)胞類型、移植方法和治療效果評估。
迄今為止干細(xì)胞治療肝病的臨床移植手術(shù)
治療肝病的干細(xì)胞來源
以細(xì)胞為基礎(chǔ)的治療方法有望成為移植或人工肝支持的替代方法。目前已發(fā)現(xiàn)三種干細(xì)胞類型–肝細(xì)胞、肝內(nèi)干細(xì)胞和肝外干細(xì)胞–可用于肝臟再生（圖1）。肝細(xì)胞移植始于1992年，對代謝性肝病有效。面臨的挑戰(zhàn)包括功能細(xì)胞有限和肝細(xì)胞易受冷凍損傷。
干細(xì)胞具有分化和增殖能力，可提供潛在的解決方案。肝內(nèi)干細(xì)胞被稱為肝祖細(xì)胞（LPCs），既可成為膽管細(xì)胞，也可成為肝細(xì)胞。肝外干細(xì)胞如胚胎干細(xì)胞（ESCs）、誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPSCs）和成體干細(xì)胞（ASCs）也在探索之列。每種類型都有其優(yōu)點和局限性。表1總結(jié)了用于肝臟再生的干細(xì)胞類型。
干細(xì)胞治療肝病的類型
截至2024年3月5日，ClinicalTrials.gov列出了120項使用干細(xì)胞治療肝病的臨床研究，主要關(guān)注慢性肝衰竭急性期 (ACLF) 和失代償性肝硬化。干細(xì)胞還在其他肝臟疾病中發(fā)揮治療作用，包括代謝紊亂、自身免疫性疾病和遺傳相關(guān)疾?。▓D2）。
(A)臨床肝臟治療中應(yīng)用的不同干細(xì)胞類型的百分比：MSC是最常用的類型，其次是HSC。
(B)注射途徑主要經(jīng)外周靜脈注射，其次是肝動脈和門靜脈，少數(shù)經(jīng)脾內(nèi)注射。
(C) 干細(xì)胞移植治療各種肝病的百分比。
(D) 用于監(jiān)測肝病干細(xì)胞植入相關(guān)功效和安全性的監(jiān)測系統(tǒng)。
干細(xì)胞治療肝硬化
肝硬化代表多種慢性肝病進(jìn)展的晚期階段。當(dāng)肝臟因乙型/丙型肝炎感染、酗酒、脂質(zhì)堆積和接觸有毒物質(zhì)等因素而受到損傷時，活化的肝星狀細(xì)胞會產(chǎn)生過量的膠原蛋白和基質(zhì)蛋白，最終導(dǎo)致肝纖維化。雖然早期纖維化具有可逆性，但肝硬化則相反，往往是不可逆的。
干細(xì)胞治療的多種前瞻性機(jī)制已被提出用于肝硬化治療。這些包括干細(xì)胞直接分化為功能性肝細(xì)胞、抑制肝星狀細(xì)胞活化并誘導(dǎo)其凋亡、通過旁分泌作用調(diào)節(jié)炎癥微環(huán)境以及釋放營養(yǎng)劑以刺激現(xiàn)有肝細(xì)胞的再生。一項薈萃分析表明，間充質(zhì)干細(xì)胞可以改善肝硬化患者的臨床狀態(tài)和實驗室指標(biāo)。這表明干細(xì)胞療法可能是一種有效且安全的選擇，特別是在肝硬化治療的最初六個月內(nèi)。
此外，辨別哪些患者最有可能從干細(xì)胞移植中受益也至關(guān)重要。據(jù)推測，干細(xì)胞治療的療效可能會根據(jù)肝硬化的根本原因而有所不同。據(jù)此，廣泛的對照試驗提供了證據(jù)支持采用間充質(zhì)干細(xì)胞移植作為改善病毒性肝硬化和酒精性肝硬化肝功能的可行干預(yù)措施。盡管如此，一項排除病毒相關(guān)性肝硬化患者的試點研究并未觀察到 MSC 治療對肝硬化的廣受追捧的治療效果。
根據(jù)現(xiàn)有文獻(xiàn)，被歸類為Child-PughC級、年齡低于60歲、計劃肝移植或與標(biāo)準(zhǔn)藥物一起輔助使用的肝硬化病例被認(rèn)為是干細(xì)胞治療的合適候選者。相反，患有晚期肝硬化相關(guān)并發(fā)癥（如復(fù)發(fā)性靜脈曲張出血、中重度肝性腦病、出血傾向、HCC、持續(xù)感染或肝/門/脾血栓形成）的患者被認(rèn)為不適合干細(xì)胞移植。然而，最佳的干細(xì)胞類型、理想的移植途徑以及合適的注射頻率和細(xì)胞劑量需要通過大規(guī)模隨機(jī)對照試驗進(jìn)一步闡明。
干細(xì)胞治療肝功能衰竭
肝衰竭是一種危及生命的綜合征，以腹水、黃疸、出血傾向和肝性腦病為特征，死亡率很高。它分為急性肝衰竭（ALF）、慢性肝病ACLF和慢性肝衰竭（CLF）。肝細(xì)胞損失導(dǎo)致肝衰竭，這使得ACLF成為干細(xì)胞研究的另一個優(yōu)先領(lǐng)域。
MSC的抗炎作用使其有望用于ACLF治療。RCT系統(tǒng)評價和薈萃分析證明MSC療法在改善ACLF和肝硬化病例的肝功能、白蛋白、凝血或MELD評分方面具有功效。亞組分析顯示干細(xì)胞治療對ACLF具有短期生存益處。大多數(shù)MSC臨床試驗處于I期或II期。人類肝臟類器官的進(jìn)步，包括與芯片上器官灌注的集成，為ACLF中的功能性肝臟類器官帶來了希望。
干細(xì)胞治療自身免疫性肝?。ˋILD）
AILD包括一系列以免疫功能障礙為特征的慢性肝病，包括原發(fā)性硬化性膽管炎（PSC）、原發(fā)性膽汁性膽管炎（PBC）和自身免疫性肝炎（AIH）。AILD患者的治療選擇往往有限且預(yù)后不良，尤其是那些對初始藥物治療反應(yīng)不足的患者。在這種情況下，干細(xì)胞療法是AILD的一種潛在有效的替代療法。
目前，臨床研究主要針對PBC。一項初步研究納入了7例對熊去氧膽酸 (UDCA) 反應(yīng)不完全的PBC病例。這些患者每月接受培養(yǎng)的臍帶來源的MSC輸注（0.5×106細(xì)胞/kg）3次。在48周的隨訪中，所有患者都能很好地耐受治療，沒有明顯的副作用，并且大多數(shù)患者都獲得了緩解。另外，血清γ-谷氨酰轉(zhuǎn)移酶（GGT）和堿性磷酸酶（ALP）水平顯著下降。
對于AIH和PSC，干細(xì)胞療法的應(yīng)用僅限于動物模型和病例報告，這強(qiáng)調(diào)需要進(jìn)一步的實驗和臨床研究來確定療效和安全性。
干細(xì)胞治療威爾遜?。╓D）
WD是一種以ATP7B缺乏為特征的常染色體隱性遺傳病，ATP7B是一種主要在肝細(xì)胞中表達(dá)的銅 (Cu) 轉(zhuǎn)運 ATP酶。這種缺乏會導(dǎo)致銅積累，引起不同嚴(yán)重程度的肝臟、神經(jīng)和精神癥狀。WD患者的終生治療通?？梢跃S持銅平衡。然而，目前的藥物療法并不能治愈并且具有嚴(yán)重的副作用。肝移植還面臨著供體短缺和神經(jīng)系統(tǒng)失控患者的挑戰(zhàn)。因此，干細(xì)胞療法探索恢復(fù)肝膽銅排泄和改變WD進(jìn)展的潛在治療方法。
目前，只有一項隨機(jī)對照試驗在60名WD患者中比較了BM-MSC移植加青霉胺與單獨青霉胺的比較。青霉胺是一種平衡銅攝入和排泄的螯合劑，具有嚴(yán)重的副作用并且不能治愈WD。有趣的是，該研究表明BM-MSC 聯(lián)合青霉胺可積極影響WD相關(guān)的肝纖維化，且MSC治療的不良反應(yīng)很少。
干細(xì)胞治療肝臟代謝紊亂
干細(xì)胞療法有望成為肝臟代謝疾病的一種治療選擇。研究表明，移植相當(dāng)于患者肝臟約1/10的肝細(xì)胞質(zhì)量足以使酶缺乏正常化。
先天性肝臟代謝缺陷包括一組以參與各種代謝途徑的單一酶缺乏為特征的疾病。這些缺陷會導(dǎo)致肝功能受損和遠(yuǎn)處器官功能障礙。這些情況通常在新生兒期出現(xiàn)。先天性肝臟代謝缺陷中最顯著的兩種疾病是克里格勒-納賈爾 (CN) 綜合征和尿素循環(huán)缺陷 (UCD)。
目前，這些疾病尚無有效的治療方法，導(dǎo)致大約10-50%的受影響兒童需要肝移植。干細(xì)胞有可能恢復(fù)受影響個體的肝酶活性。與此相一致，異源人類成人LPC（HHALPC）的安全性和有效性在一項涉及14名UCD 和6名CN兒科患者的I/II期、多臂、開放標(biāo)簽前瞻性研究中得到初步證實。隨后的II期臨床研究正在進(jìn)行中，以進(jìn)一步探索HHALPC的用途。值得注意的是，HHALPC是通過門靜脈內(nèi)輸注施用的；然而，臨床醫(yī)生需要警惕門靜脈血栓形成的可能風(fēng)險。
另一項涉及6個CN和5個UCD的部分隨機(jī)I/II期研究顯示，肝素和比伐盧定的組合具有較高的安全性，并且可以限制MSC輸注引起的血栓形成至亞臨床癥狀。這種方法表明在移植過程中抑制MSC促凝血活性方面取得了重大進(jìn)展。
干細(xì)胞移植途徑
干細(xì)胞治療有多種途徑，例如外周靜脈給藥、肝內(nèi)注射（通過肝動脈或門靜脈）和脾內(nèi)注射。外周靜脈輸注因其給藥方便且創(chuàng)傷小而仍然很重要。然而，值得注意的是，這種全身輸送方法可能會導(dǎo)致肺部細(xì)胞過度積累，而免疫細(xì)胞可能會減輕這種現(xiàn)象。
另一方面，肝動脈輸注是第二常見的移植途徑，據(jù)信與外周靜脈相比顯著有效。這是由于減輕了循環(huán)中的細(xì)胞磨損，同時促進(jìn)細(xì)胞歸巢到受損的肝臟。然而，這種侵入性手術(shù)存在血栓形成和門靜脈高壓出血的風(fēng)險。門靜脈內(nèi)注射是肝內(nèi)注射的可行替代方案，可以更快地植入并防止脫靶積累。然而，在選擇這條路線之前，應(yīng)徹底評估患者的病情和潛在風(fēng)險，如門靜脈血栓形成。脾內(nèi)注射雖然在技術(shù)上比肝內(nèi)注射簡單，但會帶來額外的并發(fā)癥，需要仔細(xì)考慮。
干細(xì)胞移植的數(shù)量和頻率
目前的文獻(xiàn)中移植干細(xì)胞的最佳數(shù)量和頻率仍不確定。在大多數(shù)臨床試驗中，干細(xì)胞移植是基于患者的體重，這似乎是一種合理的方法。關(guān)于干細(xì)胞治療慢性肝病的頻率，尚缺乏共識。一些研究表明多次輸注可以增強(qiáng)和維持療效，而其他研究表明兩次注射和單次注射之間沒有顯著差異。
最近的薈萃分析表明，多次注射可以有利地降低死亡率和MELD評分，而單次注射則有利于改善白蛋白 (ALB) 和總膽紅素 (TBIL) 水平。此外，一些研究人員提出，延長初始注射和后續(xù)注射之間的間隔可能會增強(qiáng)干細(xì)胞治療的長期治療效果。
新的改進(jìn)策略
雖然干細(xì)胞療法在肝臟再生醫(yī)學(xué)中具有變革潛力，但在臨床轉(zhuǎn)化應(yīng)用之前需要解決一些復(fù)雜的問題。這些挑戰(zhàn)包括細(xì)胞活力差、細(xì)胞間通訊不足、分化有限、遷移欠佳和細(xì)胞外基質(zhì) (ECM) 生成量低。因此，旨在增強(qiáng)干細(xì)胞功效的生物醫(yī)學(xué)技術(shù)正在接受嚴(yán)格的研究。這些包括預(yù)處理、干細(xì)胞來源的外泌體、基因修飾和三維培養(yǎng)（圖3）。
結(jié)論
根據(jù)現(xiàn)有的臨床前和臨床研究，干細(xì)胞療法成為解決肝臟疾病的一種可行的替代方案。然而，由于現(xiàn)有數(shù)據(jù)的有限性和多樣性，必須對潛在的治療機(jī)制和全面的隨機(jī)對照試驗進(jìn)行更多探索。這項工作將有助于確定最佳干細(xì)胞類型、適當(dāng)?shù)膭┝亢妥⑸漕l率以及合適的給藥途徑。認(rèn)識到干細(xì)胞治療的固有限制，干細(xì)胞預(yù)處理、基因工程干細(xì)胞、無細(xì)胞療法和肝類器官的進(jìn)步可能預(yù)示著肝臟再生的新時代。
參考資料：Jing Wang, Qun Li, Wenbo Li, Nahum Méndez-Sánchez, Xiaofeng Liu, Xingshun Qi. Stem Cell Therapy for Liver Diseases: Current Perspectives. Front. Biosci. (Landmark Ed) 2023, 28(12), 359.
免責(zé)說明：本文僅用于傳播科普知識，分享行業(yè)觀點，不構(gòu)成任何臨床診斷建議！杭吉干細(xì)胞所發(fā)布的信息不能替代醫(yī)生或藥劑師的專業(yè)建議。如有版權(quán)等疑問，請及時跟本公眾號聯(lián)系，我們將在第一時間處理。
浙公網(wǎng)安備 33010202002429號
官方微信公眾號 
