肝纖維化是由持續(xù)性損傷引起的，這可能由多種因素造成，例如病毒、藥物、酒精、代謝疾病和自身免疫攻擊。長期暴露于這些有害因素會導致肝細胞凋亡、炎癥細胞募集、內皮細胞損傷，最后會導致肝星狀細胞（參與肝纖維化的主要細胞）的活化。肝纖維化是一種對肝損傷作出反應的瘢痕組織形成。組織學上，它是由細胞外基質合成和降解之間的不平衡引起的。
肝硬化是一種疤痕組織取代肝臟的健康組織，并且由于損傷而形成周圍纖維帶的再生結節(jié)。肝硬化是各種原因的進行性肝病的共同終點，導致慢性肝功能衰竭，并伴有肝性腦病、自發(fā)性細菌性腹膜炎、腹水和食管靜脈曲張等并發(fā)癥。不幸的是，大多數(shù)病例在確診時通常處于不可逆轉的狀態(tài)。盡管目前在其管理方面取得了進展 ，但2012年肝硬化是全球第14位主要死因。眾所周知，原位肝移植是終末期肝硬化的唯一明確解決方案。
然而，一些問題排除了該程序的普遍應用，包括免疫排斥和供體來源的稀缺。
事實上，肝臟在很大程度上具有固有的再生能力，因此，這些有害因素的停止可能會阻止纖維化的進一步進展并在某些情況下扭轉這種情況。在肝細胞增殖不足以從肝損傷中恢復的情況下，雙能常駐肝祖細胞 (LPC) 被激活并通過分化為肝細胞和膽管上皮細胞參與肝再生。然而，當破壞超過再生時，纖維化是不可避免的。肝功能衰竭的臨床癥狀通常在大約80%至90%的肝實質被破壞后出現(xiàn)。
肝細胞移植已被提議作為移植的替代方法，因為肝細胞已被證明與肝臟修復密切相關。雖然肝細胞移植在人體中是安全的，但由于器官可用性、供體移植失敗、細胞培養(yǎng)中的活力弱以及易受冷凍保存損傷，其適用性仍然有限。根據(jù)最近的實驗研究和人體研究，干細胞移植已顯示出改善肝功能的治療潛力，而不是肝細胞。盡管尚不清楚，但主要的潛在機制已被提出為雙重的；一是通過旁分泌作用改善微環(huán)境，二是功能性肝細胞的替代。
目前關于干細胞治療肝硬化的觀點
迄今為止，已經(jīng)研究了幾種干細胞在肝硬化中的治療可行性和臨床潛力。本文根據(jù)干細胞的類型簡要回顧了當前的文獻，并討論了干細胞在治療肝硬化的未來前景。
干細胞來源
通過接受骨髓移植的患者尸檢獲得的肝細胞表明它們是骨髓中的多能細胞。目前，已知至少三種類型的骨髓衍生細胞分化為肝細胞樣細胞 (HLC)：造血干細胞 (HSC)、間充質干細胞 (MSC) 和內皮祖細胞 (EPC)，盡管早期輸注試驗并未將這些細胞的來源與骨髓來源的基質細胞區(qū)分開來，但有一些改善。大量臨床前研究已經(jīng)證明 HSC、MSC和EPC在肝損傷模型中恢復肝功能的可行性。此外，包括胚胎干細胞 (ESCs) 和誘導多能干細胞 (iPSCs) 在內的其他干細胞也可以分化為HLC。HLC可促進肝硬化的重塑。
間充質干細胞治療肝硬化的具體機制
目前對于移植的骨髓干細胞或間充質干細胞發(fā)揮治療作用的具體機制有了初步的了解，機制可能包括:
(1) 直接分化：在肝臟損傷微環(huán)境的影響下定植、增殖，并分化成為肝細胞發(fā)揮作用；
(2) 旁分泌途徑:?在肝損傷環(huán)境中間充質干細胞可以分泌不同水平的細胞因子相互影響，表現(xiàn)出抗炎癥反應的作用，并可能激活肝內的肝干細胞，促進肝細胞再生；
(3)細胞融合:?間充質干細胞可能直接與肝細胞融合，進而啟動細胞的增殖過程；
(4) 間充質干細胞通過高表達基質金屬蛋白酶降解細胞外基質，直接降解肝內過量沉積的細胞外基質，減輕肝纖維化；
(5)間充質干細胞不僅能分化為肝細胞，而且在體內具有免疫調節(jié)的功能，減輕肝臟炎癥反應和損傷。
使用干細胞治療肝硬化的臨床試驗
早期自體骨髓干細胞移植可改善肝損傷和功能改善，它們可能包括HSC、MSC和EPC的混合細胞群。已經(jīng)進行了一些小樣本的單組 I 期臨床研究，并在肝硬化患者中顯示出一些前景。骨髓干細胞的輸注有時被用作部分肝切除術患者的支持措施。盡管確切的機制仍未解決，但這些小樣本研究的結果已經(jīng)保證了手術后沒有發(fā)生嚴重的并發(fā)癥。此外，盡管存在持久的擔憂，但肝細胞癌的移植后發(fā)病率并未增加。
一項使用人類胎兒肝源性干細胞招募25名肝硬化患者的試驗表明，終末期肝病 (MELD) 評分的平均模型得到改善，盡管長期結果未得到適當報告。自Pai等人以來，已經(jīng)有幾項使用HSC的臨床研究取得了有希望的結果。報道自體輸注CD34+細胞可改善血清白蛋白水平和Child-Pugh評分。然而，大多數(shù)結果僅顯示出暫時的影響，仍有許多問題有待回答。
最常研究的干細胞是間充質干細胞。因此，它們的作用機制也得到了更好的理解。特別是，BM-MSCs已被廣泛使用。在兩項早期試點研究中，據(jù)報道在少數(shù)患者中自體注射BM-MSCs可改善肝功能。BM-MSCs的安全性和短期療效在兩組各20名患者中得到證實，這表明Child-Pugh和MELD評分顯著提高。隨后的研究繼續(xù)證實BM-MSC移植在不同大小的樣本中的功效 。值得注意的是，與之前的報道相比，一項在肝硬化患者中使用自體MSCs的隨機對照試驗未能證明有益效果。
移植的細胞大部分是靜脈輸注，除了三項使用肝動脈的研究和一項直接注入脾臟的研究。注入細胞的數(shù)量和給藥頻率存在不小的變化。雖然整體研究質量沒有超過中等或差的水平，但在MELD評分和肝功能改善方面，結果似乎很有希望。具體而言，大多數(shù)研究不包括組織學評估。
與其他種類的MSCs一樣，臍帶來源的MSCs (UC-MSCs) 在臨床試驗中進行了評估。臍帶間充質干細胞輸注耐受性良好，可顯著改善功能并提高存活率。
總而言之，干細胞治療肝硬化患者的干細胞試驗已經(jīng)證明了廣泛的功能改善。此外，MELD和Child-Pugh評分也有所改善。不幸的是，這些有益效果隨著時間的推移而減弱或未被測量。因此，根據(jù)兩項系統(tǒng)評價（表1），可以暫時得出結論，使用干細胞的治療可能略優(yōu)于目前的常規(guī)治療。
| 試用號 | 學習階段（類型） | 細胞來源 | # | 資格標準 | 主要結果指標 | 次要結果測量 | 大體時間 | 開始日期 | 結束日期 | 地點 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ?NCT01875081 | 第二階段（隨機開放） | 骨髓間充質干細胞 | 72 | 組織學或臨床診斷為酒精性肝硬化，? 分類為Child-PughB級或C級 | 組織病理學評估 | 組織病理學評估評分、MELD評分、Child-Pugh分級等 | 6個月 | 2012.11 | 2016.03（已完成） | 韓國 |
| ?NCT02943889 | 第一階段/第二階段（非隨機開放） | 骨髓間充質干細胞 | 40 | 失代償性肝硬化兒童b級或c級 | 以兒童評分改善的形式改善肝功能 | 推遲或克服肝移植并發(fā)癥 | 6、24個月 | 2016.10 | 2017.08（尚未招募） | 沒有任何 |
| ?NCT02786017 | I/II 期（隨機雙盲對照） | 間充質干細胞 | 40 | 任何原因失代償性肝硬化的受試者Child-pugh評分≥7 | 終末期肝病（MELD）評分模型的變化 | Child-Pugh 評分、肝功能臨床實驗室參數(shù)的變化 | 1 和 3 天? 1 和 2 周? 1、3、6、12 和 24 個月 | 2016.05 | 2018.12（招聘） | 中國 |
| ?NCT01591200 | 第二階段（隨機開放） | 同種異體間充質干細胞 | 40 | 兒童B級或C級，Child-Pugh 分數(shù)≥7且14 MELD分數(shù)至少 10 | 安全 | 肝功能改善、Child-Pugh評分、MELD評分、SF36-QOL等 | 24個月 | 2012.06 | 2016.04（已完成） | 印度 |
| ?NCT01120925 | I/II 期? （隨機四盲控制） | 骨髓間充質干細胞 | 30 | MELD評分為12 或兒童評分B或 C? 血清ALT比正常值高1/5倍 | 肝功能檢查 | 肝硬化死亡率 | 6個月 | 2010.05 | 2013.07（已完成） | 伊朗 |
| ?NCT00420134 | I/II 期? （隨機單? 盲） | MSC | 30 | MELD評分至少為10? 活體彩色多普勒檢查門靜脈開放? 正常甲胎蛋白血清水平 | 肝功能檢查? MELD評分 | 肝硬化死亡率 | 6個月 | 2006.02 | 2009.06（已完成） | 伊朗 |
| ?NCT01013194 | 第一階段/第二階段（非隨機開放） | FLC | 25 | 基于Child-Pugh-Turcotte 分類的分數(shù)≥B8 和/或MELD分數(shù)≥14 | 生存 | 從基線到 1 年隨訪的 Child-Pugh 評分、融合評分分析 | 6個月和12個月 | 2007.02 | 2011.07（已完成） | 意大利 |
| ?NCT01342250 | I/II 期（隨機開放） | 間充質干細胞 | 20 | 失代償性肝硬化，Child-Pugh B/C（7-12分）或Meld評分≤21。 | 生存 | 肝功能改善、Child-Pugh評分、MELD評分、SF36-QOL等 | 24個月 | 2010.10 | 2011.10（已完成） | 中國 |
| ?NCT02652351 | 一期（開放） | 間充質干細胞 | 20 | 肝硬化的臨床、放射學或生化證據(jù) | 不良事件的嚴重程度 | 肝功能、肝纖維化指數(shù) | 1、3、6 和 12 個月 | 2016.03 | 2016.10（招聘） | 中國 |
| ?NCT01147380 | 第一階段（非隨機開放） | NK細胞 | 18 | 需要滿足肝移植資格標準的受試者? 心肺功能 | 尸體供肝 NK 細胞輸注的副作用 | NK細胞輸注相關毒性、抗HCC、HCV作用 | 12 個月和 24 個月 | 2010.06 | 2014.12（已完成） | 美國 |
| ?NCT03254758 | 一期/二期（開放??） | AD-MSC | 15 | 慢性丙型肝炎或非酒精性脂肪性肝炎 (NASH)? Child-Pugh B 級肝硬化 | Child-Pugh 評分、安全概況 | Child-Pugh 評分、安全概況 | 6個月 | 2017.07 | 2018.12（招聘） | 日本 |
| ?NCT01333228 | 一期/二期（開放??） | BM-EPC | 14 | 肝硬化（Child-Pugh8或以上） | 安全性和耐受性 | 對肝功能、門脈高壓、肝硬化并發(fā)癥的影響 | 12個月 | 2012.06 | 2015.03（已完成） | 西班牙 |
| ?NCT01503749 | 第一階段（隨機? 開放） | PB-MNC (G-CSF) | 9 | Child-Pugh評分8或9的晚期肝硬化 | 嚴重不良事件 | Child-Pugh 評分和 MELD 評分的變化 | 1–4 周? 2–6 個月 | 2012.01 | 2014.08（已完成） | – |
| ?NCT00713934 | I/II 期（隨機單? 盲） | BMMNC? BMHSC | 7 | 肝活檢顯示組織學肝硬化，B級或C級（Child-Pugh評分） 超聲檢查研究中的肝硬化 超聲? 檢查研究中的肝硬化 | 肝功能檢查? MELD評分 | 肝硬化死亡率 | 6個月 | 2008.01 | 2009.02（已完成） | 伊朗 |
| ?NCT02297867 | 一期（開放） | 脂肪干細胞 | 6 | 調查人員無 HBV、HCV、HIV、梅毒等 | MELD | 沒有任何 | 1-6個月 | 2015.07 | 2018.01（活躍中，未招募） | 臺灣 |
| ?NCT02705742 | 一期/二期（開放??） | AD-MSC | 5 | 臨床、放射學和病理學證實的 HCV 肝炎引起的肝硬化 | 全因死亡率 | – | 12個月 | 2016.01 | 2017.12（招聘） | 土耳其 |
| ?NCT01454336 | 一期（開放） | 骨髓間充質干細胞 | 3 | 通過彈性成像、活檢、超聲檢查證實肝硬化 | ALT、AST、血清白蛋白、肝纖維化 | 纖維化的進展 | 12個月 | 2010.06 | 2013.07（已完成） | 伊朗 |
結論
肝纖維化進展為肝硬化，這是實質細胞外基質沉積的結果。肝硬化的治愈性治療目前僅限于原位肝移植，全球供體器官短缺導致等待器官的患者死亡。從實驗和臨床研究中積累的證據(jù)表明，干細胞治療的方法已成為治療肝硬化的一種有前途的療法。已經(jīng)研究了包括MSC、HSC、EPC、ESC和iPSC在內的多種干細胞的可行性和/或臨床潛力。
其中，間充質干細胞研究最多，也比較了解。一種主要的作用機制被認為是旁分泌效應而不是轉分化。從功能改善和臨床參數(shù)的角度來看，臨床試驗的結果似乎非常有希望。然而，長期療效尚未得到證實，需要標準化的試驗方案。新技術有望克服目前與干細胞療法臨床應用相關的障礙。
參考資料：Kwak KA, Cho HJ, Yang JY, Park YS. Current Perspectives Regarding Stem Cell-Based Therapy for Liver Cirrhosis. Can J Gastroenterol Hepatol. 2018 Jan 29;2018:4197857. doi: 10.1155/2018/4197857. PMID: 29670867; PMCID: PMC5833156.
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