致力于器官再生的生物技术公司LyGenesis最近宣布,美国食品药品监督管理局(FDA)已经批准其新药临床试验(IND)申请。根据IND,LyGenesis将对其首个新型细胞疗法用于晚期肝病患者的安全性、耐受性和有效性进行Ⅱa期临床试验。该试验将于年初进行,并将使用淋巴结作为生物反应器推进LyGenesis的其他细胞疗法,以再生包括胰腺、肾脏和胸腺在内的功能器官。
晚期肝病是各种急性或慢性肝病导致的,目前用常规的治疗方法无法治愈,患者通常在短时间内死亡。在各种炎症因子的作用下,肝大多数功能极度衰竭,并往往伴有门静脉高压、肝性脑病、肝肾综合征等多种高危并发症。目前公认的治疗晚期肝病最为有效的方法就是原位肝移植,但是因为肝源稀缺、免疫排斥、手术费用高昂等原因,不能在临床大规模普及。以干细胞移植为主的细胞疗法被认为是最具前景的治疗方法。
干细胞是一种未完全分化且具有分化为各种组织器官潜能的细胞。不同来源的干细胞均可在特定的条件下被诱导成为肝前体细胞,并且具有一定的成体肝细胞的功能,如分泌尿素、合成糖原、分泌白蛋白等主要功能。那么,干细胞治疗晚期肝病疗效如何?其作用机制又是怎样的呢?下面就一一向大家解说。
来自国际国内的临床研究
年,德国学者首次将干细胞用于肝脏疾病治疗,并证实干细胞可以促进肝脏再生以来,干细胞在临床上用于治疗晚期肝病的研究越来越多。对其疗效和安全性的也有了一定的探索研究。
Khayaziha等对各种原因如病*性肝炎、酒精肝硬化所致的终末期肝病患者经外周或门静脉回输骨髓造血干细胞治疗后,发现其对临床指标如血浆白蛋白、凝血酶原时间及MELD评分均有改善作用,且无明显的不良反应发生。Ivantes等对进行骨髓干细胞移植后的例丙型肝炎失代偿期的患者进行10年的长期随访,有91例患者存活,术后长期生存率明显提高。
一项来自伊朗的随机对照试验共纳入了27例患者,骨髓间充质干细胞(MSC)治疗后随访12个月,MSC和安慰剂组之间MELD、Child-Pugh评分、血清白蛋白、国际标准化比率、血清转氨酶水平均无差异。脐带MSC治疗终末期肝病的临床试验也有报道。研究显示脐带MSC安全性良好,可以显著改善肝功能,提高患者生存率。
一项开放标签、随机对照研究纳入56例乙型肝炎引起的慢加急性肝衰竭患者,随访24周结果表明骨髓MSC移植后患者血清胆红素水平和MELD评分显著降低;与对照组相比,MSC组输注后24周的累积生存率为73.2%,而对照组为55.6%。此研究中未出现致瘤病例,发热是最常见的不良反应(19.2%)。此外,MSC输注组严重感染的发生率远低于对照组(16.1%vs33.3%,P=0.04),多器官衰竭和严重感染的病死率也显著低于对照组(17.9%vs37.0%,P=0.02)。
柳林等将18例肝炎后肝硬化患者分为治疗组和对照组,其中8例为治疗组,经肝动脉途径行自体脂肪MSC移植治疗;其余10例为对照组,给予综合内科治疗。测定移植前及移植后2、4、8周治疗组与对照组ALT、TBIL、ALB、PTA指标的变化,评价MSC介入移植对晚期肝病的临床疗效。结果显示,治疗组与对照组相比,各项实验室指标均明显好转,差异有统计学意义。该研究提示,经肝动脉途径移植自体脂肪MSC治疗晚期肝病疗效确切。
董毅等选择肝硬化失代偿期患者35例,在内科综合治疗的基础上予自体外周血干细胞治疗作为A组,常规治疗20例作为对照组(B组)。A组经肝动脉将细胞悬液移植入肝脏,分别在治疗后第8周观察肝脏功能、临床症状及不良反应情况。结果显示,A组在治疗后第8周血浆白蛋白、胆碱酯酶明显升高,血清谷丙转氨酶、总胆红素水平下降,凝血指标好转,与对照组比较有显著性差异;临床症状和体征示:腹胀减轻30例(85.7%),食欲改善32例(91.4%),体力好转29例(82.9%),有腹水、胸水25例,减轻23例(92.0%)。在全部35例患者中未发生严重并发症,近期无不良反应出现。该研究表明,自体外周血干细胞治疗失代偿期肝硬化安全有效且副作用小,可作为肝硬化患者的临床治疗方案。
陈曦等对24例终末期肝病患者经肝动脉导管移植自体骨髓干细胞,术后定期检测肝功能、凝血功能、甲胎蛋白、肝脏储备功能、肝脏超声和肝脏CT,并观察同期的症状体征和不良反应情况。结果显示,与术前比较,术后2周时ALT即明显下降,差异有统计学意义;Alb、CHE、PTA、AFP于术后4、8及12周增高明显,与术前相比,差异有统计学意义;TBil、吲哚青绿15min滞留率(ICGR15%)于术后12周时明显下降,与术前相比,差异有统计学意义;术后12周时肝脏CT,其门脉一级分支平面面积与术前相比增加,差异有统计学意义。干细胞移植术后,所有患者精神、体力、食欲明显好转,均未发现细胞移植并发症。该研究提示,自体骨髓干细胞移植治疗终末期肝病近期安全有效,患者肝功能、凝血功能、肝脏储备功能改善明显,缩小的肝脏有所增大。
李卓家等将45例失代偿期肝硬化住院患者分为治疗组和对照组,40例为对照组,治疗组接受干细胞治疗+基础治疗,对照组接受基础治疗。脐带血分离的干细胞2×10^7个。观察患者移植后第0、4、8周的临床疗效及术后的不良反应。治疗组和对照组乏力、纳差、尿少、水肿症状在第1~2周即明显缓解,腹胀明显减轻,2~8周症状持续缓解。治疗组8周后肝功能合成指标(ALB、PTA)较治疗前均有显著改善(P<0.01,P<0.05),而对照组治疗前后比较则无显著性差异(P>0.05)。治疗组干细胞治疗过程中,安全性良好,无特殊不良副反应。该研究表明,人脐带血MSC移植是治疗失代偿期肝硬化的一种安全有效的方法,短期内可以改善失代偿期肝硬化患者白蛋白和凝血酶原活动度,肝功能及临床症状,是一种值得推荐的治疗方法。
周炳喜等选择60例肝硬化患者,在内科治疗基础上经肝动脉插管进行脐带MSC移植。移植2、4、8、12周后,患者血清白蛋白、前白蛋白水平逐渐升高(P0.05),总胆红素、凝血酶原时间明显低于治疗前水平(P0.05)。移植后患者乏力、腹胀、纳差明显好转,未发生与移植相关的严重并发症。说明脐带MSC治疗终末期肝硬化安全有效,能改善患者的肝功能、凝血功能及临床症状。
姚鹏等采取患者自体骨髓分离纯化的骨髓干细胞,通过肝动脉途径移植入肝脏中治疗60例慢性重症肝病患者。在移植12周后,谷丙转氨酶和总胆红素下降、白蛋白和凝血酶原活动度上升,血氨下降。他们还发现,移植后12周患者食欲改善45例,体力好转32例,腹胀减轻28例,60例移植患者中未发现严重并发症。
高志良等报道,自体骨髓干细胞经肝固有动脉介入法自体移植治疗32例肝衰竭患者,结果肝功能、凝血功能、自觉症状、转归和预后方面的改善均优于对照组。
王迪等选择肝硬化失代偿期患者40例,其中肝炎后肝硬化29例,酒精性肝病10例,血吸虫性肝硬化1例,年龄26岁至67岁,通过分离、纯化自体骨髓干细胞,并经肝动脉移植。结果发现患者肝脏功能明显改善,尤其以肝脏的合成及修复功能改善为著。移植后大多数患者的临床症状明显改善。在40例移植患者中未发现严重不良反应及并发症。
干细胞治疗晚期肝病的作用机制
干细胞治疗晚期肝病的具体机制尚不明确,目前的基础研究提示其主要机制包括以下几个方面。
1、分化为功能性肝细胞
研究表明,骨髓、脐带、脂肪、牙髓来源的MSC可以在体内直接分化成表达白蛋白、甲胎蛋白和细胞角蛋白18的肝细胞样细胞,发挥类似肝细胞的功能。MSC来源的肝细胞样细胞可以改善终末期肝病的肝功能,促进肝脏再生。
2、细胞融合
很多研究已经在体内和体外成功实现干细胞诱导分化为肝细胞样细胞,而细胞融合则被认为是这个细胞命运转变的可能机制。有研究表明,单独移植造血干细胞可同时提供血细胞和肝细胞,即通过Cre/lox进行DNA重组发现成熟的髓细胞和肝细胞发生自发融合,这意味着这些类似骨髓细胞的融合细胞可为多种组织的细胞疗法提供新的策略。骨髓单核细胞,例如巨噬细胞可以通过体内融合产生功能型内皮细胞,为器官再生提供细胞治疗的新方法。此外,脐带干细胞已经被报道可以通过细胞融合产生新的肝细胞样细胞。
3、免疫调节
肝脏是富含免疫细胞的特殊器官。这些免疫细胞与肝脏免疫耐受、接受新移植物和肝脏病*持久存在密切相关。枯否细胞是定植在肝脏的特殊巨噬细胞,占肝脏非实质细胞的35%,这群细胞与肝脏损伤和肝脏再生息息相关。根据功能和表型的不同,枯否细胞可分为促炎的M1型和抗炎的M2型,这两种细胞在肝脏疾病的进程中发挥着不同的作用。研究发现人MSC可以改变枯否细胞的表型,从M1型变为M2型。淋巴细胞主要包括T细胞、B细胞和NK细胞等,参与肝脏的免疫反应。
MSC具有低免疫原性,很少表达HLA-1分子,不表达HLA-DR。共刺激因子CD40、CD80和CD86的表达缺乏,使MSC表现为免疫耐受状态。MSC在治疗肝脏疾病时还可抑制免疫细胞的增殖和成熟。MSC可在其趋化受体的作用下迁移到损伤的肝脏,进而分泌增殖或抗凋亡细胞因子,促进肝细胞增殖。在生长因子的作用下,MSC促进肝脏再生和损伤的修复。细胞外基质的合成与降解失衡会导致肝硬化,这与肝星状细胞关系密切。而MSC移植治疗可通过调节TGF-α和TGF-β抑制肝星状细胞的活化,抑制肝硬化进展。另外,MSC调节枯否细胞表型转变,改善肝损伤和肝硬化。MSC移植治疗则可显著改善对传统治疗无效的原发性胆汁性肝硬化(PBC)患者症状。在动物实验中,干细胞治疗PBC小鼠后,发现血清TGF-β1和IFN-γ显著改变,从而调节肝脏炎症,促进肝脏损伤的缓解。
4、旁分泌作用
目前越来越多的研究发现,骨髓MSC通过旁分泌的作用,支持肝细胞的功能和肝脏再生。一些研究表明,肝脏损伤后通过分泌肝细胞生长因子、G-CSF等动员骨髓MSC向损伤的肝脏转移,促进细胞外基质的降解及抗炎反应,从而维持肝内微环境的稳定,支持肝细胞的功能和肝脏再生。另外,研究发现,骨髓MSC通过分泌细胞因子和生长因子激活肝祖细胞,促进成熟肝细胞的增殖。
5、抑制纤维化
炎症和纤维化在肝脏疾病中具有非常密切的关系。为了应对肝脏损伤,促纤维化因子如TGFβ、PDGF、IL-13和IL-4在造血干细胞(HSC)活化和增殖中起重要作用。HSC是肝脏细胞外基质产生的重要细胞。MSC的抗纤维化作用包括对HSC的直接作用和间接作用,直接抗纤维化作用是由MSC接抑制HSC活性介导的,间接抗纤维化作用则通过调控免疫细胞实现。MSC可以向炎症反应的受损部位迁移,分泌多种可溶性介质(如NO、PGE2、IDO、IL-6、IL-10)抑制免疫细胞的增殖和活化,诱导Treg细胞活化,从而抑制纤维化进程和细胞外基质合成。关于MSC对HSC的直接抗纤维化作用,MSC可以分泌IL-10、HGF和TNFα抑制HSC增殖,减少细胞外基质合成。此外,MSC还可以增加MMP(如MMP-2﹑MMP-9、MMP-13和MMP-14)表达或降低金属蛋白酶组织抑制因子1表达,从而促进细胞外基质的降解,抑制纤维化进展。
我国是一个肝病大国,许多肝病患者尤其是晚期肝病患者正等着积极的疗法治疗,从上述的国内外的干细胞治疗晚期肝病的临床研究中反映出的疗效,干细胞治疗无疑给广大肝病患者带来福音。
扩展阅读
我国干细胞移植治疗肝硬化的最新临床研究结果发布
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