干細胞移植治療肝硬化的研究進展

作者單位：250031 濟南，山東濟南軍區總醫院消化內科

干細胞移植治療肝硬化的研究進展

吳穎孫自勤江學良劉曉峰王要軍

【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多種嚴重并發癥，甚至危及生命。干細胞是組織中具有多潛能性、自我更新的細胞。近年來，隨著干細胞技術的成熟和發展，干細胞移植治療肝硬化患者取得了良好的療效，具有廣闊的發展前景。該文對干細胞移植治療肝硬化的研究現狀和進展進行闡述。

【關鍵詞】肝硬化；干細胞；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、再生結節和假小葉形成為特征的消化系統慢性疾病。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，臨床應用受到限制。近年來，隨著干細胞技術的發展和成熟，干細胞移植為中晚期肝硬化的治療提供了新思路。

一、干細胞來源

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

1.BSC

BSC有骨髓基質干細胞、骨髓間充質干細胞(MSC)和造血干細胞3種。Li等[3]研究發現間充質干細胞與造血干細胞相比，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,它屬于多能干細胞，在肝臟中經過誘導分化成肝干細胞、肝細胞等，對肝細胞的再生和功能的修復有重要的作用[4-5]。越來越多的研究表明BSC在體內外一定條件下可分化為肝細胞，改善肝功能，抑制肝纖維化的進一步發展。Abdel等[6]將雄性大鼠BSC移植入肝纖維化模型雌性大鼠體內，結果表明BSC在體內可分化為肝樣細胞，并發現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胞因子，起到減輕炎癥、促進肝細胞的再生、改善肝功能的作用[7]。Saito等[8]報道BSC移植入體內，在肝細胞再生的過程中分泌的一些體液因子，這些因子在干細胞向肝細胞分化以及改善肝纖維化的過程中起了重要作用。Sakaida等[9]研究發現BSC通過分泌基質金屬蛋白酶-9(MMP-9)來降解肝臟間質纖維組織，從而改善肝臟纖維化和硬化。

2. 臍血干細胞

2000年人類首次從臍帶血中分離出MSC。通過研究發現臍血MSC有來源廣泛、增殖分化能力強、免疫源性弱等優點。大量研究表明在合適的培養條件下MSC可以在體內外向干細胞轉化。Kakinuma等[10]研究報道臍血MSC在體外和體內均可誘導成為肝樣細胞。Li等[11]研究證實人臍血MSC能夠抑制上皮細胞轉化為間質細胞，保護肝細胞，從而改善肝硬化。Hong等[12]構建了肝硬化的大鼠模型，從靜脈注入人臍血MSC，結果發現臍血MSC能夠自我復制，并可以分化為肝樣細胞，能有效改善肝硬化。

二、干細胞移植途徑的選擇

干細胞移植可選擇的途徑較多，有門靜脈、肝動脈、肝內、外周靜脈、脾內、腹腔移植途徑等。研究表明，各種途徑在臨床應用中既有各自的優點，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，它是經皮肝內門靜脈穿刺,將分離好的干細胞注入門靜脈的一種方法。它不易發生血管阻塞，且具有符合生理學和組織學的優點，另外肝內微循環和門脈血中的營養成分也有利于干細胞生長發育。但肝硬化引起的門脈壓力升高易出現逆肝血流，干細胞可能隨側支循環分散到食管、胃底等其他部位，而使其有效植入肝臟的數量減少，且有導致食管胃底曲張靜脈破裂的風險。

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肝動脈灌流的方法，此方法有創傷小、操作簡單等優點，且有利于干細胞在肝臟內的積聚，使其有效植入量增加，以達到最佳的治療效果。但是由于肝動脈的生理特性，干細胞在肝內定植比門靜脈途徑差。

3.肝內移植

肝內移植即經皮穿刺將干細胞直接注射到肝臟行直接肝組織內移植，優點是干細胞在肝臟的定植率較高，缺點是肝內注射可傷及肝臟引起肝破裂、出血等嚴重并發癥，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，故臨床上應用較少[13]。

4.外周靜脈移植

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

5. 脾內移植

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

6.腹腔移植

腹腔穿刺移植有操作簡單、創傷小、可耐受較大量的干細胞等優點，缺點有干細胞難以直接進入肝臟、存活時間短、易引起細菌感染、導致腹膜炎和腹腔黏連等，限制了其臨床應用。

三、療效和安全性的評估

近年來，干細胞移植作為一種有發展前景的肝硬化的治療方法而受到越來越多的關注。國內外進行了多項干細胞移植治療肝硬化的臨床試驗，研究表明干細胞移植能夠改善患者的肝功能指標，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+干細胞，經肝動脈移植途徑回輸入患者體內，經過4、8、12周的治療后，患者肝功能好轉、腹水減輕、Child-Pugh評分改善。Terai等[16]分離肝硬化患者骨髓干細胞，經外周靜脈途徑輸入體內，經24周的治療后，發現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胞核抗原(PCNA) 表達顯著上升。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，肝衰竭患者體內提取骨髓MSC，一組經脾注入，另一組經肝內注入，結果發現跟對照組相比2組經骨髓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、體力狀態改善，且經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細胞，約3 000～5 000萬個MSC細胞經門靜脈或外周血途徑輸入患者體內，在1、2、4、8、24周后對肝功能和臨床效果評估，發現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，并且沒有發現明顯不良反應。陳海鷗等[19]采用臍血干細胞移植治療失代償期肝硬化患者34例，術后大部分患者癥狀明顯改善，術后6個月患者ALT和總膽紅素明顯下降, 白蛋白顯著升高，復查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，且術后患者未出現嚴重的不良反應。梁麗等[20]研究了30例Child C級失代償期肝硬化患者經臍血干細胞治療移植后的癥狀、體征及相關實驗室指標改善情況和不良反應發生情況，結果發現所有患者未發生與干細胞治療相關的并發癥及不良反應。術后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，術后1年，15例肝功能恢復至Child A級，12例恢復至Child B級。

在干細胞移植的臨床研究中，多數患者未發生與干細胞治療相關的并發癥，但仍有少數患者有輕度惡心、低熱、精神異常及穿刺點疼痛等非特異性反應，甚至極個別患者出現黃疸加重、上消化道出血[21]。目前關于干細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。在干細胞移植的過程中, 由于細胞的體外分離、培養, 它的一些原始特性可能受到干預, 細胞移植后可能在各種細胞因子的作用下導致血管內皮細胞的損害, 誘發血栓性微血管病。在長時間體外環境下的影響下，可能導致細胞染色體結構的變化,甚至導致有害基因突變。干細胞遺傳性狀的改變可能最終導致瘤樣分化[22]。

四、結語

近年來，國內外眾多研究表明，干細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。但是此項技術面臨的有待解決的問題也很多，包括移植的最佳細胞數目、移植的最佳時間、提取的最佳方式、體外培養的最適應環境、長期安全性等，這些都是未來研究的方向[22]。隨著研究的發展，干細胞移植將在肝硬化治療方面發揮越來越重要的作用。

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(本文編輯：楊江瑜)

基礎研究論著