細(xì)胞移植在肝衰竭治療中的應(yīng)用價值

王媛媛 聶青和

一、細(xì)胞來源

（一）干細(xì)胞 自1998年Wisconsin Madison大學(xué)的James Thomson教授[1]發(fā)現(xiàn)了胚胎干細(xì)胞后，干細(xì)胞技術(shù)開始被應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，并給細(xì)胞治療學(xué)帶來了革命性的變化。胚胎干細(xì)胞是一種全能干細(xì)胞，它的分化潛能高于干細(xì)胞家族中任何一種細(xì)胞，具有分化成外、中、內(nèi)胚層任何細(xì)胞的能力。經(jīng)過研究知道人體內(nèi)存在器官特異性成體干細(xì)胞，雖然沒有胚胎干細(xì)胞功能全面，但也具有一定程度的自我更新能力和可塑性。根據(jù)這一特性可以假設(shè)若存在肝干細(xì)胞，就能給肝衰竭治療帶來希望。那么，成體肝臟中是否存在肝干細(xì)胞呢?這個疑問最早是在1958年由Wilson和Leduc[2]提出，問答是肯定的，因為當(dāng)肝組織由于外界因素造成嚴(yán)重?fù)p傷時仍然能夠再生。2001年Suzuki等[3]對肝干細(xì)胞進(jìn)行了單細(xì)胞克隆和鑒定，發(fā)現(xiàn)單個細(xì)胞體外培養(yǎng)能大量增殖。肝干細(xì)胞移植后可以在患者體內(nèi)分化為肝細(xì)胞和膽管上皮細(xì)胞，而且不僅是形態(tài)上相似，而且在功能上也一樣。根據(jù)以往對干細(xì)胞的定義，這種具有強(qiáng)大增殖能力和分化潛能的細(xì)胞應(yīng)該是雙潛能的干細(xì)胞。Miyashita和Kania等[4]進(jìn)一步研究并成功地誘導(dǎo)胚胎干細(xì)胞分化為胚胎干細(xì)胞源性肝祖細(xì)胞，后來在移植實驗中發(fā)現(xiàn)胚胎干細(xì)胞源性肝祖細(xì)胞能夠在受體肝臟中增殖并成熟為肝細(xì)胞。研究發(fā)現(xiàn)嚙齒動物肝臟中存在肝干細(xì)胞，并且認(rèn)為肝干細(xì)胞是多源性的。

（二）肝細(xì)胞 早先學(xué)者一致認(rèn)為肝細(xì)胞是一種終末分化的細(xì)胞，不具或僅具有限的增殖能力。直到2002年這一觀念才被Zimmermann[5]所修正，他的研究表明肝細(xì)胞可以在受到適當(dāng)刺激或肝受損時被激活，具有歸巢和巨大的增殖潛能。Sell等[6]將肝組織內(nèi)肝細(xì)胞分為成熟肝細(xì)胞、雙潛能的肝干細(xì)胞和多潛能的干細(xì)胞。肝細(xì)胞移植（hepatocellular transplantation，HCT）是將人肝細(xì)胞直接植入肝病患者體內(nèi)的治療方法，能夠改善患者肝功能，起到“橋梁”的作用，使患者能有時間等待肝移植；HCT也能通過基因修正治療遺傳性肝臟代謝性疾病，糾正某種代謝缺陷[7]。

二、應(yīng)用研究現(xiàn)狀

Song等[8]發(fā)現(xiàn)對鼠源性肝前體細(xì)胞利用腺相關(guān)病毒技術(shù)進(jìn)行基因修飾，將修飾后的前體細(xì)胞移植入切除部分肝臟的大鼠，試驗進(jìn)行到18周時取出大鼠肝臟，發(fā)現(xiàn)40%～50%再生肝細(xì)胞表達(dá)綠色熒光蛋白和α1-AAT蛋白。這一研究結(jié)果證實應(yīng)用基因修飾的肝干細(xì)胞可作為治療α1-AAT缺乏等肝病的獨特途徑。近年來，干細(xì)胞移植技術(shù)為肝衰竭的治療提供了新的思路。通過將其他來源的干細(xì)胞誘導(dǎo)分化成為肝細(xì)胞能夠較好地解決細(xì)胞來源短缺的問題。

在治療肝衰竭的臨床研究中，肝細(xì)胞移植取得了十分顯著的成績，但該研究還存在細(xì)胞在培養(yǎng)過程中是否會癌變及在體外分離培養(yǎng)、鑒定和分化演變的調(diào)控機(jī)制不明等問題[9]。1994年Grossman等[10]進(jìn)行了世界上首例自體肝細(xì)胞移植治療家族性高膽固醇血癥患者。他們通過手術(shù)取出大約10%肝組織，利用生物學(xué)技術(shù)將其分散成單個肝細(xì)胞，并用攜帶正常低密度脂蛋白受體基因的反轉(zhuǎn)錄病毒轉(zhuǎn)染肝細(xì)胞。轉(zhuǎn)染成功后將細(xì)胞經(jīng)腸系膜下靜脈注入患者門靜脈。術(shù)后觀察發(fā)現(xiàn)患者低密度脂蛋白和高密度脂蛋白比值明顯降低，低密度脂蛋白膽固醇穩(wěn)定下降20%達(dá)18周之久。這一結(jié)果證實肝細(xì)胞移植在治療肝臟疾病方面有顯著療效。

三、療效情況

干細(xì)胞移植術(shù)可用于治療肝衰竭和肝硬化患者。其中自體骨髓干細(xì)胞移植具有創(chuàng)傷小、價格低廉、不存在免疫排斥反應(yīng)等特點。干細(xì)胞不僅可以直接移植治療肝衰竭，還可能用于基因治療或生物型人工肝[11]。

Pietrosi等[12]分析了全世界27例肝衰竭患者接受肝細(xì)胞移植術(shù)后的臨床資料，結(jié)果顯示大部分患者病情有不同程度的好轉(zhuǎn)。近年來，肝細(xì)胞移植被臨床用于治療各種肝病，移植的肝細(xì)胞能在受體肝內(nèi)增殖并在受體內(nèi)發(fā)揮正常的肝細(xì)胞功能。眾所周知，人的肝臟再生潛力很大，移植的肝細(xì)胞就有可能為宿主肝臟的再生提供良好的條件，從而為患者等待肝移植贏得時間，甚至有可能不需要再進(jìn)行肝移植。移植肝細(xì)胞也可以治療代謝性肝病。值得一提的是，這種移植肝細(xì)胞的基因不會隨時間推移而消失，這是與以往的基因治療所不同的。大量的臨床試驗研究表明，HCT具有以下優(yōu)點：①全肝移植供體嚴(yán)重缺乏，HCT可部分解決供體短缺的問題；②HCT排異反應(yīng)明顯減低；③HCT的創(chuàng)傷小，易操作，安全性好；④具有基因修飾的可能性；⑤肝臟能夠隨著肝細(xì)胞的再生而發(fā)揮其正常功能；⑥HCT還可以促進(jìn)宿主殘余肝細(xì)胞增殖，進(jìn)而促進(jìn)肝功能的恢復(fù)；⑦植入的肝細(xì)胞能較快地發(fā)揮其固有的作用。雖然有這么多的優(yōu)點，但由于肝細(xì)胞來源十分有限，目前僅有個別醫(yī)療機(jī)構(gòu)能夠開展臨床肝細(xì)胞移植。

四、存在問題及展望

2005年國內(nèi)學(xué)者為肝衰竭患者進(jìn)行了自體骨髓干細(xì)胞移植，使得人們看到了干細(xì)胞移植的前景。就目前而言，干細(xì)胞研究還存在許多問題，如在國內(nèi)外的研究文獻(xiàn)多在動物進(jìn)行，而治療人肝衰竭和肝硬化的病例數(shù)較少。所以在相當(dāng)長的一段時間內(nèi)，臨床上仍需應(yīng)用肝細(xì)胞移植來治療肝衰竭[13]。

雖然HCT在肝衰竭的治療中有重要作用，但還有許多問題有待解決：①如何獲得移植肝細(xì)胞所需的數(shù)量，以及怎樣有效地從有病變的肝臟中分離和純化到足夠的肝細(xì)胞；②由于肝細(xì)胞復(fù)蘇后存活率不高，其功能會受到不同程度影響，所以如何解決這一問題也是我們需要深入研究的課題；③針對細(xì)胞耐受和移植排斥反應(yīng)建立新的應(yīng)對策略；④HCT的應(yīng)用指征、細(xì)胞數(shù)量以及臨床效能的監(jiān)測；⑤體外培養(yǎng)并大量擴(kuò)增原代人肝細(xì)胞的技術(shù)能力還有限；⑥HCT基因治療適宜載體的構(gòu)建。隨著對肝細(xì)胞移植有關(guān)問題的深入研究，該技術(shù)有望在不久的將來成為治療肝衰竭和肝硬化的常規(guī)手段。

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