2025干細(xì)胞治療肝病

2025干細(xì)胞治療肝病

干細(xì)胞是一類具有自我復(fù)制和多向分化潛能的原始細(xì)胞，可分為胚胎干細(xì)

胞(embryonicstemcells,ESC)＞成體干細(xì)胞和誘導(dǎo)多能干細(xì)胞

(inducedpluripotentstemcells,iPSOo自上世紀(jì)九十年代克隆羊

問世和胚胎干細(xì)胞分離成功以來，干細(xì)胞的基礎(chǔ)與臨床應(yīng)用研究不斷深化。

尤其是成體干細(xì)胞，因其強(qiáng)大的可塑性(plasticity)和來源廣泛，取材無

特殊倫理學(xué)考量的特性而在臨床研究中受到了廣泛關(guān)注。1999年，

Petersen等［1］報(bào)道，小鼠骨髓干細(xì)胞可以遷移到受損的肝臟并分

化為卵圓細(xì)胞和肝細(xì)胞。2000年，Theise等［2］發(fā)現(xiàn)，在接受造

血干細(xì)胞移植的患者肝臟內(nèi)，造血干細(xì)胞可以分化為肝細(xì)胞。2005年，

筆者帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)取得成功的基礎(chǔ)上，率先建立自體干細(xì)胞移植技

術(shù)，動(dòng)員并富集肝硬化失代償期患者的外周血干細(xì)胞，然后經(jīng)肝動(dòng)脈回輸

進(jìn)行治療［3］。隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)和長(zhǎng)期隨訪的平行對(duì)照試驗(yàn)證實(shí)，自

體外周血干細(xì)胞移植有效地改善了患者的肝功能、延長(zhǎng)了患者的生存期

［4,5］。近20年以來，干細(xì)胞治療肝病的臨床研究越來越多。至

2022年1月31日，網(wǎng)站注冊(cè)的干細(xì)胞治療肝病的臨

床試驗(yàn)超過了100項(xiàng)。干細(xì)胞的臨床應(yīng)用已經(jīng)成為肝病研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)和

前沿。

一、干細(xì)胞治療與肝臟疾病

截至2022年1月31日，用“stemcelltherapy”和“l(fā)iverdisease”

檢索Pubmed數(shù)據(jù)庫，已發(fā)表的干細(xì)胞治療肝病的相關(guān)臨床研究有70余

項(xiàng)。研究最多的是終末期肝病，主要為失代償期肝硬化和慢加急性肝衰竭。

大多數(shù)研究結(jié)果顯示，干細(xì)胞治療可以改善病毒性肝炎所致肝硬化患者的

肝功能，提高慢加急性肝衰竭患者的短期生存率，并且在肝移植免疫調(diào)節(jié)

方面顯示出令人鼓舞的效果［6,7,8］o有隨機(jī)對(duì)照臨床研究結(jié)果

顯示，干細(xì)胞治療可以改善酒精性肝硬化患者的肝臟纖維化［9,1。］o

小樣本臨床研究結(jié)果表明，干細(xì)胞治療可以改善熊去氧膽酸治療反應(yīng)不佳

的原發(fā)性膽汁性肝硬化患者肝生物化學(xué)指標(biāo),改善患者的免疫狀態(tài)［11,

12］o干細(xì)胞治療自身免疫性肝炎的報(bào)道均為病例報(bào)道，而原發(fā)性硬化

性膽管炎尚處于動(dòng)物實(shí)驗(yàn)階段［13,14］o已發(fā)表的干細(xì)胞治療代謝

性肝病的臨床研究?jī)H有1項(xiàng)，為前瞻性隨機(jī)對(duì)照開放標(biāo)簽的I期臨床試驗(yàn)，

包括14例兒童尿素循環(huán)障礙患者和6例Crigler-Najjar患者，結(jié)果顯示

門靜脈輸注干細(xì)胞耐受性良好，后續(xù)的U期臨床研究正在進(jìn)行中。干細(xì)胞

治療肝病的長(zhǎng)期隨訪研究相對(duì)較少。有研究顯示干細(xì)胞治療不能提高非病

毒性失代償期肝硬化和活動(dòng)性乙型肝炎病毒復(fù)制失代償期肝硬化患者的

長(zhǎng)期生存［15,16,17］。而我國2項(xiàng)病毒陰性的病毒性肝炎所致

肝硬化患者的長(zhǎng)期隨訪研究則顯示干細(xì)胞治療可以顯著提高患者的長(zhǎng)期

生存。這提示在進(jìn)行干細(xì)胞治療肝病之前，應(yīng)積極針對(duì)病因進(jìn)行治療［5,

18］o

目前在網(wǎng)站注冊(cè)的干細(xì)胞治療肝病的臨床試驗(yàn)有102

項(xiàng)。大部分臨床試驗(yàn)的對(duì)象為肝衰竭和病毒性肝炎所致肝硬化患者，其他

的研究對(duì)象包括酒精性肝硬化（6項(xiàng)，NCT01741090.NCT04689152、

NCT01591200、NCT01875081>NCT03838250、NCT05155657）、

原發(fā)性膽汁性肝硬化（4項(xiàng)，NCT04522869、NCT03668145、

NCT01440309、NCT01662973）、非酒精性脂肪型肝炎（1項(xiàng)，

NCT03963921）、Wilson病（1項(xiàng)，NCT03963921,已結(jié)束入組）和

膽道閉鎖（1項(xiàng)，NCT04522869）o

以上結(jié)果和數(shù)據(jù)顯示，干細(xì)胞治療肝病的研究多數(shù)針對(duì)肝硬化和肝衰竭,

而免疫性、代謝性、遺傳性肝病的干細(xì)胞治療研究仍處于起步階段，還需

要積累更多的臨床數(shù)據(jù)。

二、干細(xì)胞的選擇

1.造血干細(xì)胞：2005年德國學(xué)者首次證實(shí)骨髓造血干細(xì)胞經(jīng)門靜脈輸注

可以促進(jìn)肝臟再生［19］。用于肝病治療的造血干細(xì)胞的來源包括骨

髓、外周血和臍帶血。薈萃分析和長(zhǎng)期隨訪研究結(jié)果顯示，自體造血干細(xì)

胞移植可以顯著改善失代償期肝硬化患者的肝臟功能，提高患者長(zhǎng)期生存

率［5,20］。但也有一項(xiàng)設(shè)計(jì)良好的多中心隨機(jī)對(duì)照臨床試驗(yàn)顯

示，自體造血干細(xì)胞治療并不能改善代償期肝硬化患者的肝臟功能和肝臟

纖維化程度［21］。因此，自體造血干細(xì)胞可能更適用于失代償期肝

硬化。

2.間充質(zhì)干細(xì)胞（mesenchymalstemcell,MSC）:MSC免疫源性低、

安全性高，且來源廣泛、易于獲取，可從脂肪、骨髓、臍帶、牙髓、胎澈、

羊水、經(jīng)血、肌肉和胸腺等分離得到。MSC雖然可以轉(zhuǎn)分化為肝細(xì)胞樣

細(xì)胞，但其治療肝病的主要作用機(jī)制是免疫調(diào)節(jié)和抗纖維化［22,23］。

MSC可以通過細(xì)胞間相互作用和旁分泌兩種途徑與單核巨噬細(xì)胞、樹突

狀細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、T淋巴細(xì)胞、B淋巴細(xì)胞、自然殺傷細(xì)胞等免疫細(xì)

胞相互作用，調(diào)節(jié)后者功能和免疫微環(huán)境［24］。MSC是肝病治療

中應(yīng)用最多的細(xì)胞類型，治療肝病的臨床研究已經(jīng)超過50項(xiàng)。多數(shù)臨床

研究結(jié)果表明，MSC具有良好的安全性和耐受性，在失代償期肝硬化、

肝衰竭和肝移植免疫調(diào)節(jié)等方面都顯示出良好的治療效果［25］。

3.iPSC:iPSC是將終末分化的體細(xì)胞通過轉(zhuǎn)入特定的轉(zhuǎn)錄因子重編程而

得到的多能性干細(xì)胞。iPSCs在肝細(xì)胞組織工程、肝病模型、肝臟藥理毒

理研究及終末期肝病的細(xì)胞治療等方面具有巨大潛力［26］。動(dòng)物實(shí)

驗(yàn)結(jié)果顯示，iPSC可以有效地改善肝損傷和肝衰竭小鼠的肝功能，延長(zhǎng)

生存期。然而，目前尚無iPSC治療肝病的臨床研究報(bào)道。

4.ESC:小樣本臨床研究結(jié)果顯示，經(jīng)肝動(dòng)脈移植胚胎干細(xì)胞可顯著改善

失代償期肝硬化患者的肝功能。胚胎膽管樹干細(xì)胞移植治療肝硬化的研究

也已有報(bào)道。2019年日本學(xué)者發(fā)布新聞，他們完成了首例人類胚胎干細(xì)

胞來源的肝細(xì)胞移植，糾正了1例遺傳性尿素循環(huán)缺陷的新生兒的肝功能

障礙。然而，ESC的臨床應(yīng)用尚存在較大倫理學(xué)爭(zhēng)議，目前難以在臨床推

廣。

5,肝祖細(xì)胞（liverprogenitorcell,LPC）:LPC也被稱為卵圓細(xì)胞,

位于肝實(shí)質(zhì)細(xì)胞與匯管區(qū)交界的Hering's管，被認(rèn)為具有肝細(xì)胞和膽管

細(xì)胞雙向分化潛能，參與肝臟的損傷修復(fù)和再生。1例先天性鳥氨酸氨甲

酰基轉(zhuǎn)移酶缺乏的兒童接受LPC經(jīng)門靜脈注射后，肝臟活體組織檢查結(jié)

果顯示肝臟內(nèi)有LPC來源的肝細(xì)胞定植［27］，但其療效尚待探討。

三、肝病干細(xì)胞治療的新策略

除了直接移植干細(xì)胞之外，一些旨在提高安全性和療效的新策略也在研究

之中。其中，最常用的是對(duì)干細(xì)胞的體外預(yù)處理。體外預(yù)處理是通過增強(qiáng)

保護(hù)性或有益性信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑或模擬體內(nèi)應(yīng)激環(huán)境使干細(xì)胞發(fā)生適應(yīng)性

反應(yīng)，從而提高干細(xì)胞的活力或治療效果。預(yù)處理的方式包括：缺氧預(yù)處

理、無血清培養(yǎng)、生物分子預(yù)處理（主要包括代謝產(chǎn)物、細(xì)胞因子、生物

活性分子，如過氧化氫、一氧化氮、硫化氫、干擾素Y、腫瘤壞死因子-Q、

脂多糖、熱休克蛋白）等、物理因素處理（如光、流體力學(xué)、聲波等）、

化學(xué)處理（弱酸環(huán)境）、基因修飾等［28］。研究結(jié)果顯示，體外預(yù)

處理可以增強(qiáng)干細(xì)胞活力以及遷移、抗凋亡、分化、免疫調(diào)節(jié)、旁分泌等

生物學(xué)特性。MSC來源的外泌體也是目前研究的熱點(diǎn)之一。MSC分泌的

外泌體含有多種蛋白、脂質(zhì)、非編碼核酸等生物活性分子。肝衰竭、肝損

傷、非酒精性脂肪性肝病等動(dòng)物模型實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示MSC外泌體可促進(jìn)肝

臟的修復(fù)和再生，改善肝功能［29］。此外，為了獲得更多的功能性

肝細(xì)胞，可用生物分子體外刺激、共培養(yǎng)、基質(zhì)骨架、水凝膠、生物打印

等技術(shù)對(duì)干細(xì)胞進(jìn)行2D或3D培養(yǎng)，從而獲得更多的原代肝細(xì)胞或肝臟

類器官[30]。這些新的治療策略目前仍處于臨床前研究階段，尚無

臨床應(yīng)用的報(bào)道。

四、問題與挑戰(zhàn)

1.臨床研究的異質(zhì)性大：雖然干細(xì)胞治療肝病的臨床研究日益增多，但總

體而言，證據(jù)質(zhì)量不高。多數(shù)研究為小樣本的非隨機(jī)對(duì)照研究，而隨機(jī)對(duì)

照研究也存在樣本量不足及隨訪時(shí)間較短等問題。更為突出的是，干細(xì)胞

治療肝病的臨床試驗(yàn)在研究對(duì)象、研究終點(diǎn)、隨訪時(shí)間、干細(xì)胞來源、給

藥途徑等方面存在顯著異質(zhì)性，臨床試驗(yàn)的結(jié)論也不盡相同[7],

導(dǎo)致無法根據(jù)現(xiàn)有的臨床試驗(yàn)確定干細(xì)胞治療肝病的適應(yīng)證及最佳方案。

2.機(jī)制研究的人體數(shù)據(jù)少:有關(guān)干細(xì)胞治療肝病的機(jī)制研究多數(shù)基于動(dòng)物

實(shí)驗(yàn)和體外研究，在臨床試驗(yàn)中同期分析機(jī)制的研究較少。部分臨床試驗(yàn)

檢測(cè)了患者各種免疫細(xì)胞比例和功能、細(xì)胞因子水平、肝臟再生標(biāo)志物等

[9,11,31],尚不能完全闡釋干細(xì)胞在患者體內(nèi)的遷移、定

植、轉(zhuǎn)歸和發(fā)揮效應(yīng)等多個(gè)環(huán)節(jié)的機(jī)制。

五、思考與展望

1.開展多中心隨機(jī)對(duì)照研究：為獲得高等級(jí)循證依據(jù)，應(yīng)采用規(guī)范化的臨

床研究探討干細(xì)胞治療肝病的有效性和安全性?？蓪⒏杉?xì)胞種類、移植途

徑和研究對(duì)象進(jìn)行不同的組合，開展多中心隨機(jī)對(duì)照臨床試驗(yàn)。臨床試驗(yàn)

應(yīng)邀請(qǐng)統(tǒng)計(jì)學(xué)或方法學(xué)專家指導(dǎo)或參加，嚴(yán)格遵循PICO原則，對(duì)試驗(yàn)的

樣本量進(jìn)行估算。隨訪時(shí)間應(yīng)不少于1年。最佳的研究終點(diǎn)應(yīng)為總體中位

生存期，終末期肝病模型評(píng)分、失代償事件發(fā)生率等指標(biāo)可作為替代終點(diǎn)，

肝功能指標(biāo)和生活質(zhì)量可作為次要終點(diǎn)。

2.重視干細(xì)胞的體內(nèi)示蹤研究:干細(xì)胞進(jìn)入人體內(nèi)發(fā)揮作用的部位尚不清

楚。肝硬化患者外周靜脈輸注MSC后，MSC首先在肺臟蓄積，10d后

脾臟和肝臟蓄積增加，而且脾臟蓄積顯著高于肝臟。肝動(dòng)脈途徑輸注干細(xì)

胞理論上肝臟定植比例會(huì)升高，但是尚無人體數(shù)據(jù)報(bào)道，且增加肝臟定植

能否提高治療效果也尚未明確。干細(xì)胞體內(nèi)示蹤常需要對(duì)干細(xì)胞進(jìn)行標(biāo)記,

存在毒性反應(yīng)等風(fēng)險(xiǎn)。最近一項(xiàng)研究結(jié)果顯示人MSC高表達(dá)甘露糖，可

以用常規(guī)的磁共振成像技術(shù)對(duì)其進(jìn)行體內(nèi)追蹤。在臨床試驗(yàn)中對(duì)干細(xì)胞進(jìn)

行體內(nèi)示蹤將有助于明確干細(xì)胞發(fā)揮作用的部位和機(jī)制。

3.合理設(shè)計(jì)臨床試驗(yàn)中的樣本收集:現(xiàn)有的臨床試驗(yàn)主要收集的樣本為患

者血液標(biāo)本，對(duì)于組織學(xué)標(biāo)本收集較少。在條件允許的情況下可收集肝臟

活體檢查蛆織，這對(duì)于了解干細(xì)胞對(duì)肝臟免疫、合成、代謝、組織修復(fù)的

影響具有重要價(jià)值。標(biāo)本的采集和保存也是需要考慮的問題，組織、血漿、

外周血單個(gè)核細(xì)胞等都是重要的生物樣本。應(yīng)注意的是，不同檢測(cè)方法對(duì)

生物標(biāo)本要求不同，應(yīng)根據(jù)干細(xì)胞可能發(fā)揮作用的機(jī)制，采取不同分離及

保存方式，