干細胞療法在終末期肝病中的臨床應用：進展與挑戰

終末期肝病 (ESLD)、失代償性肝硬化或肝功能衰竭是肝病的最后階段，是全世界死亡的主要原因。ESLD患者應轉診至肝移植。然而，供體短缺、手術并發癥、器官排斥反應和費用高等嚴重問題制約了肝移植的應用。已經探索了其他治療策略來減輕臨床挑戰。

干細胞療法作為一個新興領域，為各種疾病患者帶來了實質性的益處，也可能成為終末期肝病患者的潛在替代選擇。已經進行了大量的臨床前研究和臨床試驗。華西醫院傳染病中心討論了干細胞治療肝病的潛力。特別關注多能干細胞在終末期肝病領域的臨床進展和挑戰。

肝干細胞移植在終末期肝病的臨床應用價值

為了應對輕度急性肝損傷和部分肝切除術，成熟的肝細胞開始增殖以重建肝臟質量，而在嚴重或慢性損傷的情況下，肝細胞和膽管細胞的增殖能力受阻，肝干細胞可能有助于肝再生。

成體肝干細胞，主要指人類的肝祖細胞 (HPC) 和嚙齒動物的卵圓細胞，在正常肝臟穩態條件下保持靜止。它們能夠在干細胞生態位的刺激下分化為肝細胞和膽管細胞譜系。眾所周知的肝干細胞生態位是赫林管。肝干細胞可以被受損肝細胞、炎癥細胞和鄰近肝細胞（包括枯否細胞、肝星狀細胞和肝竇內皮細胞）釋放的信號因子和細胞因子激活。

多能干細胞移植在終末期肝病中的臨床應用價值

多能干細胞，也稱為成體干細胞，其特征是分化潛能相對有限，能夠產生成體組織的特殊細胞類型。成體干細胞的兩個主要群體是造血干細胞 (HSC) 和間充質干細胞 (MSC)。它們可能被動員并遷移到受損的肝臟，這構成了再生醫學治療特定疾病的基礎。

造血干細胞移植治療肝病的臨床應用

人骨髓 (BM) 和外周血是分離HSC的容易獲得的來源。造血干細胞能夠自我更新和分化以補充壽命短的成熟血細胞類型。

Terai等人通過外周靜脈用自體MNCs治療了9名肝硬化患者。輸注MNC后觀察到血清白蛋白、總蛋白和 Child-Pugh評分的顯著改善。AFP和增殖細胞核抗原 (PCNA) 表達在肝活檢組織中顯著升高。

HSCs減輕肝損傷的機制尚不完全清楚。宿主起源的BM衍生HSC可以遷移到肝臟并分化成肝細胞和膽管細胞。然而，一些出版物表明，動物肝臟中肝細胞的新出現是由HSC與常駐肝細胞融合引起的，而不是HSC向肝細胞的轉分化。HSC改善肝功能的其他解釋是通過釋放血管內皮生長因子 (VEGF) 誘導血管生成和通過上調Bcl-2基因抑制細胞凋亡。此外，HSC可能會刺激肝臟中的卵圓細胞并促進肝臟再生。

間充質干細胞移植治療肝病的臨床應用

間充質干細胞被定義為具有自我更新能力、產生各種細胞譜系、歸巢到受損部位、調節宿主免疫系統和旁分泌作用的異質細胞亞群，這使得它們在數量上成為臨床試驗中最受歡迎的細胞類型目前。

MSCs試驗在肝病領域非常活躍。越來越多的證據證實了MSCs在肝損傷實驗動物模型中的治療效果，為臨床試驗的執行鋪平了道路。人類MSCs的臨床試驗正在迅速發展，其雄心勃勃的目標是改善ESLD患者的預后。

MSCs通常從BM中分離出來，這些未分化細胞的臨床應用引起了很多關注（表2）。

彭等招募了527例乙型肝炎肝衰竭患者，其中53例接受了經肝動脈單次自體BM-MSCs移植。在移植組中，短期結果良好，移植后2-3周ALB和TBIL水平、MELD評分和凝血酶原時間 (PT) 顯著改善，而長期獲益有限。

林等將同種異體BM來源的MSCs移植到乙型肝炎病毒 (HBV) 相關的慢加急性肝衰竭 (ACLF) 患者中，發現輸注MSCs的患者血清總膽紅素水平和MELD評分顯著改善。沒有報告嚴重的輸液相關副作用。

在 Kharaziha等人的研究中，通過外周靜脈或門靜脈注射MSCs可降低肝硬化患者的MELD評分、血清肌酐和膽紅素水平。并且沒有不良反應的報道。

El-Ansary等人和Salama等人也證明了自體BM-MSCs在丙型肝炎誘發的肝硬化中對肝功能的顯著改善。

盡管MSCs在急性和慢性肝損傷中具有分化為肝細胞的能力，但MSCs在肝損傷中的作用機制可能主要基于其免疫調節特性和旁分泌作用。憑借歸巢至受損部位的潛力以及抗細胞凋亡、抗纖維化、血管生成、抗炎和生長因子產生的多效性，MSC有助于改善ESLD。此外，MSCs可能與免疫細胞交流以調節炎癥過程。

干細胞治療肝病目前需要應對的挑戰

盡管多能干細胞，尤其是間充質干細胞移植，可能成為治療ESLD的潛在有效工具，并且已經進行了大量的臨床前和臨床研究，但在干細胞廣泛應用于臨床之前，仍有一些重要的挑戰需要解決。

肝病領域自體干細胞和異體干細胞哪個更安全、方便、性價比高？

自體干細胞通常在倫理考慮以及致敏和細胞排斥風險方面具有優勢。自體HSC在肝病領域比同種異體HSC 更常見，因為同種異體HSC可能引起炎癥性神經病和移植物抗宿主病。當涉及到MSC時，它有點復雜。關于自體和同種異體MSCs移植的優缺點存在爭議。

自體MSC是安全的，不會引起移植排斥反應。然而，來自老年供體的自體MSCs顯示衰老細胞數量增加以及增殖和分化能力低下。系統疾病也可能影響自體間充質干細胞的特性。從年輕和健康的捐贈者身上分離出的同種異體MSCs比那些從年老和全身患病個體身上分離出來的MSCs更有效、更強大。此外，同種異體 MSC可以在體外擴增和冷凍保存，這使得它們可以在需要立即干細胞的緊急情況下現成使用，而自體細胞的提取和大規模擴增既昂貴又耗時。

干細胞移植的最佳途徑是什么？

干細胞移植的常見途徑包括外周靜脈、門靜脈和肝動脈。外周靜脈是最常見的，也可能是最安全和最容易獲得的移植途徑。

從理論上講，將干細胞直接注入肝臟的血管（門靜脈和肝動脈）可能更有效。盡管已發表的報告已證明通過門靜脈或肝動脈注射干細胞的安全性和有效性，但侵入性方法可能帶來重大風險：出血和血栓形成。上述內容引起了人們對用于輸送干細胞的方法的嚴重關注。

單次注射干細胞的最佳劑量是多少？注射時間表是什么？

如果注入足夠的細胞，則可以減輕與上述肺部陷閉相關的影響。細胞輸注的劑量會影響治療效果，更多數量的MSCs給藥可能會產生更多的有益效果。然而，如表1和表2所示，各研究間干細胞移植劑量存在明顯異質性，極大地限制了各研究間治療效果的比較。

此外，干細胞移植的治療效果是短暫的。在移植后第6個月，MSCs給藥改善了3名患者的肝功能并降低了 MELD評分。在這3名患者中，有1名患者的MELD評分在移植后第12個月恢復到移植前狀態。重復細胞輸注似乎比單次輸注誘導更持久的臨床療效和肝功能改善。干細胞單次注射后，治療效果的持續時間很可能是有限的。因此，保證患者持續治療效果的細胞移植頻率仍然是一個懸而未決的問題，也是一個需要深入研究的問題。進一步的研究可能探索每次注射的標準化細胞劑量和注射細胞的壽命，確定干細胞輸注的頻率以保證患者的長期治療益處。

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結論

ESLD是一種嚴重的臨床疾病，具有高發病率和死亡率。干細胞療法是有前途的藥物，可以作為仍在等待肝移植的患者的新選擇。但干細胞移植仍處于發展的早期階段。還有一些挑戰需要解決。

未來的臨床試驗應該用標準化的方案來規劃，以確定干細胞的性質、移植程序甚至關于療效的評估系統。人們對未來干細胞療法的臨床應用持樂觀態度。

參考資料：Clinical application of stem cell in patients with end-stage liver disease: progress and challenges. Ann Transl Med 2020;8(8):564. doi: 10.21037/atm.2020.03.153

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