干細(xì)胞移植治療肝硬化的研究進展

作者單位：250031 濟南，山東濟南軍區(qū)總醫(yī)院消化內(nèi)科

干細(xì)胞移植治療肝硬化的研究進展

吳穎孫自勤江學(xué)良劉曉峰王要軍

【摘要】肝硬化是臨床上常見的一種消化系統(tǒng)慢性疾病，是多種肝病患者疾病進展的終末階段。失代償期肝硬化患者會出現(xiàn)多種嚴(yán)重并發(fā)癥，甚至危及生命。干細(xì)胞是組織中具有多潛能性、自我更新的細(xì)胞。近年來，隨著干細(xì)胞技術(shù)的成熟和發(fā)展，干細(xì)胞移植治療肝硬化患者取得了良好的療效，具有廣闊的發(fā)展前景。該文對干細(xì)胞移植治療肝硬化的研究現(xiàn)狀和進展進行闡述。

【關(guān)鍵詞】肝硬化；干細(xì)胞；移植

DOI:10.3969/g.issn.0253-9802.2015.06.002

通訊作者，吳穎，E-mail:leaf19832200@sina.com

收稿日期：(2015-02-06)

Research progress in stem cell transplantation in the treatment of liver cirrhosisWuYing,SunZiqin,JiangXueliang,LiuXiaofeng,WangYaojun.DepartmentofGastroenterology,Ji’nanMilitaryGeneralHospital,Ji’nan250031,China

Correspondingauthor,WuYing,E-mail:leaf19832200@sina.com

Abstract【】Hepatic cirrhosis is a common chronic digestive disease in clinical practice, which is the end-stage progression of a variety of liver diseases. Patients with decompensated cirrhosis tend to present with multiple serious complications and may even die. Stem cells are pluripotent cells and have the potential of self-renewing. In recent years, along with the maturity and development of stem cell technique, favorable clinical efficacy has been achieved in the application of stem cell transplantation in treating liver cirrhosis and it has a promising prospect. In this paper, the current situation and research progress of stem cell transplantation in treating liver cirrhosis were elaborated.

【Key words】Liver cirrhosis; Stem cells; Transplantation

肝硬化是臨床上常見的一種由各種病因引起的、以肝臟彌漫纖維化、再生結(jié)節(jié)和假小葉形成為特征的消化系統(tǒng)慢性疾病。目前在臨床上失代償期肝硬化缺乏特異的治療方法。肝移植是終末期肝硬化治療的有效方法，但是由于肝源短缺、費用昂貴、免疫排斥等問題，臨床應(yīng)用受到限制。近年來，隨著干細(xì)胞技術(shù)的發(fā)展和成熟，干細(xì)胞移植為中晚期肝硬化的治療提供了新思路。

一、干細(xì)胞來源

干細(xì)胞是一類具有自我更新和多潛能性的細(xì)胞。治療肝硬化的干細(xì)胞主要包括肝源性肝干細(xì)胞和非肝源性肝干細(xì)胞，肝源性肝干細(xì)胞包括肝細(xì)胞、小肝細(xì)胞、卵圓細(xì)胞等，非肝源性肝干細(xì)胞包括胚胎干細(xì)胞、骨髓干細(xì)胞、造血干細(xì)胞等[1-2]。在臨床上應(yīng)用的主要是骨髓干細(xì)胞(BSC)和臍血干細(xì)胞。

1.BSC

BSC有骨髓基質(zhì)干細(xì)胞、骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(MSC)和造血干細(xì)胞3種。Li等[3]研究發(fā)現(xiàn)間充質(zhì)干細(xì)胞與造血干細(xì)胞相比，有更強的歸巢能力，且能更有效的起到抗炎及抗纖維化的作用。目前人們研究最多的是骨髓MSC,它屬于多能干細(xì)胞，在肝臟中經(jīng)過誘導(dǎo)分化成肝干細(xì)胞、肝細(xì)胞等，對肝細(xì)胞的再生和功能的修復(fù)有重要的作用[4-5]。越來越多的研究表明BSC在體內(nèi)外一定條件下可分化為肝細(xì)胞，改善肝功能，抑制肝纖維化的進一步發(fā)展。Abdel等[6]將雄性大鼠BSC移植入肝纖維化模型雌性大鼠體內(nèi)，結(jié)果表明BSC在體內(nèi)可分化為肝樣細(xì)胞，并發(fā)現(xiàn)使膠原沉積減少而起到抗纖維化的作用。另外，BSC可以通過旁分泌方式分泌多種生長因子和細(xì)胞因子，起到減輕炎癥、促進肝細(xì)胞的再生、改善肝功能的作用[7]。Saito等[8]報道BSC移植入體內(nèi)，在肝細(xì)胞再生的過程中分泌的一些體液因子，這些因子在干細(xì)胞向肝細(xì)胞分化以及改善肝纖維化的過程中起了重要作用。Sakaida等[9]研究發(fā)現(xiàn)BSC通過分泌基質(zhì)金屬蛋白酶-9(MMP-9)來降解肝臟間質(zhì)纖維組織，從而改善肝臟纖維化和硬化。

2. 臍血干細(xì)胞

2000年人類首次從臍帶血中分離出MSC。通過研究發(fā)現(xiàn)臍血MSC有來源廣泛、增殖分化能力強、免疫源性弱等優(yōu)點。大量研究表明在合適的培養(yǎng)條件下MSC可以在體內(nèi)外向干細(xì)胞轉(zhuǎn)化。Kakinuma等[10]研究報道臍血MSC在體外和體內(nèi)均可誘導(dǎo)成為肝樣細(xì)胞。Li等[11]研究證實人臍血MSC能夠抑制上皮細(xì)胞轉(zhuǎn)化為間質(zhì)細(xì)胞，保護肝細(xì)胞，從而改善肝硬化。Hong等[12]構(gòu)建了肝硬化的大鼠模型，從靜脈注入人臍血MSC，結(jié)果發(fā)現(xiàn)臍血MSC能夠自我復(fù)制，并可以分化為肝樣細(xì)胞，能有效改善肝硬化。

二、干細(xì)胞移植途徑的選擇

干細(xì)胞移植可選擇的途徑較多，有門靜脈、肝動脈、肝內(nèi)、外周靜脈、脾內(nèi)、腹腔移植途徑等。研究表明，各種途徑在臨床應(yīng)用中既有各自的優(yōu)點，又具有一定的局限性和不足。其中門靜脈和肝動脈途徑是臨床上較多選擇的移植途徑。

1.門靜脈途徑

門靜脈途徑是常用的移植途徑之一，它是經(jīng)皮肝內(nèi)門靜脈穿刺,將分離好的干細(xì)胞注入門靜脈的一種方法。它不易發(fā)生血管阻塞，且具有符合生理學(xué)和組織學(xué)的優(yōu)點，另外肝內(nèi)微循環(huán)和門脈血中的營養(yǎng)成分也有利于干細(xì)胞生長發(fā)育。但肝硬化引起的門脈壓力升高易出現(xiàn)逆肝血流，干細(xì)胞可能隨側(cè)支循環(huán)分散到食管、胃底等其他部位，而使其有效植入肝臟的數(shù)量減少，且有導(dǎo)致食管胃底曲張靜脈破裂的風(fēng)險。

2.肝動脈移植

肝動脈移植是目前臨床上最常見的移植途徑之一，采用股動脈穿刺插管經(jīng)肝動脈灌流的方法，此方法有創(chuàng)傷小、操作簡單等優(yōu)點，且有利于干細(xì)胞在肝臟內(nèi)的積聚，使其有效植入量增加，以達(dá)到最佳的治療效果。但是由于肝動脈的生理特性，干細(xì)胞在肝內(nèi)定植比門靜脈途徑差。

3.肝內(nèi)移植

肝內(nèi)移植即經(jīng)皮穿刺將干細(xì)胞直接注射到肝臟行直接肝組織內(nèi)移植，優(yōu)點是干細(xì)胞在肝臟的定植率較高，缺點是肝內(nèi)注射可傷及肝臟引起肝破裂、出血等嚴(yán)重并發(fā)癥，而且它主要針對于肝臟局部病變，對于彌漫性病變的治療作用有限，故臨床上應(yīng)用較少[13]。

4.外周靜脈移植

外周靜脈途徑具有操作簡單、創(chuàng)傷小等優(yōu)點，但干細(xì)胞需經(jīng)過全身血液循環(huán)后進入肝臟，可能致使在肝臟定植分化的細(xì)胞數(shù)量減少。與其它移植途徑相比是否影響干細(xì)胞療效尚需進一步研究。

5. 脾內(nèi)移植

脾臟是干細(xì)胞移植治療肝硬化的靶區(qū)之一，它既是干細(xì)胞進入肝實質(zhì)的部位，又是干細(xì)胞長期存活和起作用的部位。它的缺點是容易導(dǎo)致脾栓塞和脾梗死[14]。

6.腹腔移植

腹腔穿刺移植有操作簡單、創(chuàng)傷小、可耐受較大量的干細(xì)胞等優(yōu)點，缺點有干細(xì)胞難以直接進入肝臟、存活時間短、易引起細(xì)菌感染、導(dǎo)致腹膜炎和腹腔黏連等，限制了其臨床應(yīng)用。

三、療效和安全性的評估

近年來，干細(xì)胞移植作為一種有發(fā)展前景的肝硬化的治療方法而受到越來越多的關(guān)注。國內(nèi)外進行了多項干細(xì)胞移植治療肝硬化的臨床試驗，研究表明干細(xì)胞移植能夠改善患者的肝功能指標(biāo)，例如可使白蛋白升高，末期肝硬化患者的Child-Pugh評分改善等。Pai等[15]從酒精性肝硬化患者骨髓中分離自體CD34+干細(xì)胞，經(jīng)肝動脈移植途徑回輸入患者體內(nèi)，經(jīng)過4、8、12周的治療后，患者肝功能好轉(zhuǎn)、腹水減輕、Child-Pugh評分改善。Terai等[16]分離肝硬化患者骨髓干細(xì)胞，經(jīng)外周靜脈途徑輸入體內(nèi)，經(jīng)24周的治療后，發(fā)現(xiàn)患者血清白蛋白及總蛋白水平明顯升高，Child-Pugh評分改善，肝活檢組織中的增殖細(xì)胞核抗原(PCNA) 表達(dá)顯著上升。Amer等[17]對骨髓MSC治療慢性丙肝引起的終末期肝衰竭進行了研究，肝衰竭患者體內(nèi)提取骨髓MSC，一組經(jīng)脾注入，另一組經(jīng)肝內(nèi)注入，結(jié)果發(fā)現(xiàn)跟對照組相比2組經(jīng)骨髓MSC治療的肝衰竭患者的腹水減輕、水腫減退、血清白蛋白升高、Child-Pugh評分改善、體力狀態(tài)改善，且經(jīng)2種途徑移植的臨床效果無明顯差異。Kharaziha等[18]選取終末期肝病患者8例(評分≥10)，提取自體MSC細(xì)胞，約3 000～5 000萬個MSC細(xì)胞經(jīng)門靜脈或外周血途徑輸入患者體內(nèi)，在1、2、4、8、24周后對肝功能和臨床效果評估，發(fā)現(xiàn)患者終末期肝病評分下降、凝血功能改善、血清肌酐下降、血清白蛋白升高、總膽紅素下降等，并且沒有發(fā)現(xiàn)明顯不良反應(yīng)。陳海鷗等[19]采用臍血干細(xì)胞移植治療失代償期肝硬化患者34例，術(shù)后大部分患者癥狀明顯改善，術(shù)后6個月患者ALT和總膽紅素明顯下降, 白蛋白顯著升高，復(fù)查B超僅1例患者腹水增多，15 例腹水明顯減少，9例腹水消失，且術(shù)后患者未出現(xiàn)嚴(yán)重的不良反應(yīng)。梁麗等[20]研究了30例Child C級失代償期肝硬化患者經(jīng)臍血干細(xì)胞治療移植后的癥狀、體征及相關(guān)實驗室指標(biāo)改善情況和不良反應(yīng)發(fā)生情況，結(jié)果發(fā)現(xiàn)所有患者未發(fā)生與干細(xì)胞治療相關(guān)的并發(fā)癥及不良反應(yīng)。術(shù)后1周開始，患者乏力、納差、腹脹等癥狀逐漸改善，4周時明顯緩解，血清白蛋白水平逐漸升高，21例伴頑固性腹水的患者腹水明顯減少，術(shù)后1年，15例肝功能恢復(fù)至Child A級，12例恢復(fù)至Child B級。

在干細(xì)胞移植的臨床研究中，多數(shù)患者未發(fā)生與干細(xì)胞治療相關(guān)的并發(fā)癥，但仍有少數(shù)患者有輕度惡心、低熱、精神異常及穿刺點疼痛等非特異性反應(yīng)，甚至極個別患者出現(xiàn)黃疸加重、上消化道出血[21]。目前關(guān)于干細(xì)胞移植安全性的研究主要包括血栓性微血管病、致瘤作用等。在干細(xì)胞移植的過程中, 由于細(xì)胞的體外分離、培養(yǎng), 它的一些原始特性可能受到干預(yù), 細(xì)胞移植后可能在各種細(xì)胞因子的作用下導(dǎo)致血管內(nèi)皮細(xì)胞的損害, 誘發(fā)血栓性微血管病。在長時間體外環(huán)境下的影響下，可能導(dǎo)致細(xì)胞染色體結(jié)構(gòu)的變化,甚至導(dǎo)致有害基因突變。干細(xì)胞遺傳性狀的改變可能最終導(dǎo)致瘤樣分化[22]。

四、結(jié)語

近年來，國內(nèi)外眾多研究表明，干細(xì)胞移植治療肝硬化具有廣闊的前景。與臨床上治療肝硬化常用的肝移植和人工肝相比，此方法操作簡單易行、價格低廉，避免了免疫排斥又不涉及倫理道德等問題。但是此項技術(shù)面臨的有待解決的問題也很多，包括移植的最佳細(xì)胞數(shù)目、移植的最佳時間、提取的最佳方式、體外培養(yǎng)的最適應(yīng)環(huán)境、長期安全性等，這些都是未來研究的方向[22]。隨著研究的發(fā)展，干細(xì)胞移植將在肝硬化治療方面發(fā)揮越來越重要的作用。

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(本文編輯：楊江瑜)

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