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一文读懂丨肝细胞移植,一切皆有可能!

一文读懂丨肝细胞移植,一切皆有可能! 国际肝病
2021-11-26
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导读:广州医科大学第一附属医院 谢翠云

广州医科大学第一附属医院 谢翠云

代谢性肝病或终末期肝病的标准治疗方法是原位肝移植(OLT),通过将供肝植入体内,恢复或重建肝功能,但由于受到器官短缺的限制,临床应用非常有限。近年来,肝细胞移植治疗肝病的实验疗法受到了科学家和临床医生的关注。这自然让人联想到“再生医学”,其核心概念为接受的治疗能帮助机体自我修复和再生,促进疾病或损伤的恢复。因为肝脏具有再生能力[1],所以它提供的再生治疗的机会可能比其他任何内脏器官更多。


自Groth等于1977年首次报道将完全具备胆红素结合作用的大鼠肝细胞移植到有Gunn大鼠体内以来[2],已有大量研究证实了在无肝移植的情况下,肝细胞移植可以纠正肝脏疾病的假设,利用小动物作为移植肝细胞受体的临床前研究都支持这一假设。根据近30年来开展的采用不同动物模型、不同移植技术和多种方案的临床前研究,在肝细胞移植前对肝脏进行预处理,提高肝细胞植入和肝脏再生的基础上,20世纪90 年代初开始了肝细胞移植的临床研究。


尽管在动物模型中观察到的疗效并不完全与临床研究结果一致,但大部分临床研究证实肝细胞移植可有效治疗多种肝脏疾病。将离体肝细胞移植到肝病患者体内,可明显改善患者临床症状,该研究假设得到了研究数据的有力支持。尽管在细胞来源和受体肝脏与供体细胞的再生方面有待进一步深入研究,但肝细胞移植仍然是治疗肝病患者的一个较好的选择。目前,在欧洲、亚洲和美国至少有7个活跃的肝细胞移植研究团队正在进行这方面的研究[3]


肝细胞移植有哪些应用?

最初认为,肝细胞移植可有效用于以下3个方面:1)桥接患者到全肝移植;2)急性肝衰竭患者的支持治疗;3)代谢性肝病的治疗。这些应用基于临床前研究,结果显示肝细胞移植可有效改善慢性肝病、急性肝衰竭和单基因缺陷所致代谢性肝病患者的肝功能。


“桥接”患者的概念是将肝细胞移植作为一种临时措施,用来支持需肝移植但病情快速恶化且预期寿命不会超过数日的患者的肝功能。一般来说,这些患者因失代偿肝硬化导致终末期肝病,它们常常伴有凝血功能障碍和肝性脑病。肝细胞移植不是为了逆转疾病进程,而是为了维持患者数小时到数日的时间,直到能等到肝脏进行OLT。由于肝细胞植入肝硬化患者的肝脏中成活率较低,以及植入的肝细胞可能由肝实质分流至全身分布,因此肝细胞经常被移植到患者的脾脏而不是肝脏。患者在接受肝细胞移植治疗后,临床上常常可以观察到患者的症状发生改善。


肝细胞移植作为一种桥接治疗手段,用于急性肝衰竭不能立即行OLT的患者。由于不能将足够数量的肝细胞( 如20%~30%的肝脏重量)移植到血管系统,获得较高的植入成活率,因此急性肝衰竭行肝细胞移植通常是为患者过渡到OLT做“桥接”作用。但一些个案报道显示,患者在肝细胞移植后肝功能改善,不需要进行器官移植就可以出院[4-6]。由于这些是个案报道,不是临床对照试验,因此无法确定肝细胞移植治疗是否是病情改善的原因。


鉴于已知肝组织受损后具有恢复肝脏大小和功能的能力[7],因此急性肝衰竭成为细胞治疗研究和应用的主要目标。从动物研究和临床研究中可以看出,大量的肝组织可能被化学或免疫学方法,或者外科手术破坏,但受试者仍可以存活,表明患者存活并不需要100%的肝脏体积或功能[7]


Demetriou等[8]首次研究了肝细胞移植对急性肝衰竭的影响,也首次将人肝细胞用于移植。在最初的研究中,他们对大鼠进行了90%的肝切除术,以建立小型的急性肝衰竭模型。所有未接受移植的大鼠在48h内死亡,而接受微载体颗粒包裹的肝细胞移植的大鼠存活率为40%。在肝切除术后植入细胞是无效的,只有在手术前植入才有效。然而,这些初步研究证明在急性肝衰竭发作期间,离体肝细胞移植可以改善肝功能。


肝细胞移植最常用于治疗代谢性肝病,通常用于因单基因缺陷(编码关键基因,如氨或胆红素代谢)所引起的儿科肝病患者。这些肝脏关键基因的功能缺失型突变可能导致患儿出生后的几个小时内出现危及生命的代谢障碍。在新生儿期,这些患儿太小,不适合做肝移植。采取肝细胞治疗可为自体肝脏提供缺失的酶/代谢功能。与前两种治疗应用目的不同,对于代谢性肝病,肝细胞治疗目的是指在不进行肝移植的情况下纠正患者肝功能。


肝细胞移植有哪些优势?

表1对比了肝细胞移植与原位肝移植的特点。


表1. 肝细胞移植与原位肝移植特点的比较

肝细胞移植的细胞通常来源于不能用于肝移植的供体肝脏分离的细胞。供体肝组织可能是被拒绝用于肝移植的肝脏,或源于减体积肝移植的肝脏。因此,用于肝细胞移植的肝组织来源比OLT的来源多,肝细胞移植的时机比肝移植更灵活。通过适当的冷冻保存技术,来自一个存活的功能器官的细胞可以冷冻保存或冷藏48 h,以便患者在以后的时间进行移植[9]。尽管并非所有的供体肝脏都能提供有效冷冻保存的细胞,但是肝细胞移植在理论上有其优势,它可以择期或立即移植给患者。肝细胞移植是微创性的,通常是通过一根细导管插入到肝脏或脾脏等器官供血的血管中,而OLT需要进行大规模的手术,并且需花费大量的手术费用。


由于肝细胞移植是一种微创手术,与OLT 相比[3],其并发症较小,术后的恢复时间也短。当放置导管后,肝细胞移植可以在患者清醒的情况下进行,而大多数2岁以上的患者在手术结束后可以出院回家,没有疼痛、不适或后遗症[5,10-12]。在OLT中,受者肝脏完全被切除,移植的肝脏起支持作用。肝细胞移植可以保留自体肝脏,供体肝细胞只需要维持肝功能而不需要完全替代。对于急性肝衰竭的患者,肝细胞移植提供的部分支持可以维持肝功能,并为其肝脏再生提供关键的时间。


在移植物无效的情况下,OLT和肝细胞移植之间的差异变得更加明显。对于OLT,移植物失效需立即重新移植,并增加了经济成本、发病率和死亡率。移植肝细胞无效只会将患者恢复到肝细胞移植前的临床状态,并不一定危及生命,因为患者通常可以通过传统的药物治疗来维持生命。





▼参考文献




1. Michalopoulos GK, DeFrances MC. Liver regeneration. Science.
2. Groth CG, Arborgh B, Bjorken C, et al. Correction of hyperbilirubinemia in theglucuronyltransferase-deficient rat by intraportal hepatocyte transplantation. Transplant Proc9.
3. Gramignoli R, Vosough M, Kannisto K, et al. Clinical hepatocyte transplantation: practical limitsand possible solutions. European surgical research.
4. Fisher RA, Bu D, Thompson M, et al. Defining hepatocellular chimerism in a liver failure patientbridged with hepatocyte infusion. Transplantation.
5.Fisher RA, Strom SC. Human hepatocyte transplantation: worldwide results. Transplantation.
6. Schneider A, Attaran M, Meier PN, et al. Hepatocyte transplantation in an acute liver failuredue to mushroom poisoning. Transplantation.
7. Michalopoulos GK. Liver regeneration after partial hepatectomy: critical analysis.
8. Demetriou AA, Reisner A, Sanchez J, et al. Transplantation of microcarrier-attachedhepatocytes into 90% partially hepatectomized rats. Hepatology.
9. Gramignoli R, Dorko K, Tahan V, et al. Hypothermic storage of human hepatocytes fortransplantation. Cell Transplant.
10. Fox IJ, Chowdhury JR, Kaufman SS, et al. Treatment of the Crigler-Najjar syndrome type I withhepatocyte transplantation. N Engl J Med.
11. Stephenne X, Najimi M, Sibille C, et al. Sustained engraftment and tissue enzyme activity afterliver cell transplantation for argininosuccinate lyase deficiency. Gastroenterology .
12. Sokal EM. Introduction: liver and liver cell transplantation for inborn errors of livermetabolism. Acta Gastroenterol Belg.


(来源:《国际肝病》编辑部)


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