肝臟疾病病理過(guò)程復雜，涉及炎癥、肝細胞壞死與纖維化等。肝衰竭和失代償性肝硬化等ESLD死亡率高，肝移植是唯一有效療法。但因供體肝臟短缺及免疫抑制相關(guān)并發(fā)癥等問(wèn)題，亟需為ESLD患者開(kāi)發(fā)新治療策略。其中，移植并增殖供體肝臟或干細胞的肝細胞可替代宿主肝細胞、重建肝實(shí)質(zhì)，而干細胞（尤其是間充質(zhì)干細胞）治療被廣泛證實(shí)能恢復重癥肝病患者肝功能、減輕肝損傷，利于細胞治療臨床應用。

世界各地干細胞治療終末期肝病的臨床進(jìn)展，有望改善肝病患者肝功能、提高生存率

近日，期刊雜志《中華醫學(xué)雜志（英文版）》發(fā)表了一篇《細胞治療終末期肝病的現狀和臨床挑戰》的文章。

在這篇綜述中，我們討論了用于治療ESLD的細胞類(lèi)型及其治療機制。我們還總結了世界各地干細胞治療終末期肝病的臨床試驗進(jìn)展，并提供了細胞治療終末期肝病的前景。

細胞療法為終末期肝病帶來(lái)有效和有希望的方法

肝病每年導致200萬(wàn)人死亡，占全球死亡人數的4%。許多類(lèi)型的肝病都缺乏有效的治療方法，當肝病發(fā)展到終末期時(shí)，通常需要肝移植。肝移植受到高成本和捐贈器官短缺的限制。此外，移植物抗宿主病 (GVHD) 宿主疾病和終生免疫抑制的副作用阻礙了長(cháng)期生存。

幸運的是，細胞療法是一種有前途的替代策略，可以緩解這一臨床挑戰。與原位肝移植 (OLT) 相比，細胞療法具有幾個(gè)顯著(zhù)的優(yōu)勢，包括侵入性更小、侵入性和手術(shù)程序更簡(jiǎn)單、供體細胞可長(cháng)期冷凍保存以及成本更低。

近年來(lái)，細胞療法在恢復肝功能或促進(jìn)肝再生方面的治療效果已在各種臨床前動(dòng)物模型和臨床試驗中得到廣泛證實(shí)，使其成為治療肝衰竭和失代償性肝硬化等終末期肝病 (ESLD) 的有效和有希望的方法。

終末期肝?。‥SLD）的類(lèi)型和特征

ESLD是指由病毒感染、藥物過(guò)量、飲酒等多種因素所致肝功能?chē)乐厮ネ说牟±頎顟B(tài)，主要包括急性肝衰竭 (ALF)、慢加急性肝衰竭 (ACLF) 和失代償性肝硬化。

ALF是一種發(fā)生在沒(méi)有肝病基礎的患者中的危及生命的疾病，其特征是肝損傷（肝功能檢查異常）、凝血?。▏H標準化比率[INR]>1.5）和肝性腦病 (HE)。ACLF是相對較新（2013年）描述的，是一種基于慢性肝病的嚴重肝功能急性惡化形式，其特征是器官系統衰竭和短期死亡的高風(fēng)險。

失代償性肝硬化 (DLC) 是肝硬化的一個(gè)階段，其發(fā)展已經(jīng)超出了肝功能的代償能力，其特點(diǎn)是發(fā)病率高、治療困難、死亡率高。過(guò)去幾十年來(lái)，世界各地的專(zhuān)家一直致力于提高ESLD患者的生存率。在這種情況下，細胞療法已成為治療ESLD的一種有前途的策略。

治療終末期肝?。‥SLD）所用的細胞類(lèi)型

目前用于治療ESLD的細胞類(lèi)型主要可分為兩大類(lèi)：肝內細胞，包括肝細胞、肝祖細胞（LPC）、膽管干細胞；肝外細胞，包括間充質(zhì)干細胞（MSC）、多能干細胞（PSC）、造血祖細胞（HPC）、巨噬細胞，如圖1所示。

各種細胞類(lèi)型均可用于治療ESLD，包括肝細胞、LPC、BTSC、PSC、HPC和巨噬細胞。MSC源自各種組織，例如骨髓、臍帶、脂肪組織、胎盤(pán)和經(jīng)血。

細胞治療肝病的機制

ESLD的細胞治療機制主要可歸納為肝細胞再生、抗纖維化及免疫調節三大方面。肝細胞、HPC、HepaStem及BTSC的移植主要通過(guò)肝臟再生發(fā)揮功能；PSC已用于在體外分化為肝細胞、肝細胞樣細胞及肝類(lèi)器官，以重建肝實(shí)質(zhì)。巨噬細胞移植的治療作用依賴(lài)于其自身的調節功能，包括促進(jìn)肝臟再生、抑制肝星狀細胞(HSC)活化、促進(jìn)活化HSC凋亡及調節免疫微環(huán)境。HPC及MSC治療ESLD的機制復雜，詳述如下[圖2]。

肝細胞、LPC、BTSC、PSC、HPC通過(guò)三種方式促進(jìn)肝臟再生：分化或轉分化為肝細胞/膽管細胞、激活內源性肝細胞再生、分泌生物活性物質(zhì)促進(jìn)肝臟再生。MSCs可以通過(guò)抗纖維化、抗炎、免疫調節等作用修復損傷組織、改善肝功能，從而治療肝臟疾病。

肝臟再生

肝臟再生是一個(gè)高度組織化的過(guò)程，依賴(lài)于細胞間的通訊，從而將肝實(shí)質(zhì)高保真地恢復到損傷前的狀態(tài)。細胞移植可以通過(guò)分化或轉分化為肝細胞，或激活宿主內源性肝細胞的增殖來(lái)重建肝實(shí)質(zhì)細胞。

細胞移植促進(jìn)肝臟再生的不同方式及相關(guān)細胞類(lèi)型：

• 如LPC能擴增分化為肝細胞，有望成為ESLD肝細胞或肝臟移植替代品；
• BTSC可分化為相關(guān)細胞挽救肝損傷小鼠，有臨床應用前景；
• ESC和iPSC增殖分化能力強，能提供充足肝細胞來(lái)源，PSC可在體外誘導用于移植。
• HPC雖可分泌因子促進(jìn)細胞分化，但轉分化罕見(jiàn)，其促進(jìn)再生多靠與駐留肝細胞融合。
• MSCs可在體內分化為肝細胞樣細胞促進(jìn)肝臟再生，但該作用存在爭議，目前更多研究聚焦其旁分泌作用，能分泌多種因子抑制細胞凋亡、恢復組織穩態(tài)，其中IL-1Ra在急性肝損傷修復和肝臟再生中很關(guān)鍵。
• 此外，MSC衍生的外泌體（MSC-Exos）作為細胞外囊泡亞型，可遞送多種分子在肝臟再生中發(fā)揮重要作用，比如增強肝細胞增殖、抑制肝細胞凋亡等。

間充質(zhì)干細胞抗肝纖維化的機制

基于MSC治療肝纖維化，調節轉化生長(cháng)因子β（TGF-β）信號傳導是重要機制。

一方面，MSC可調節TGF-β/Smad通路抑制纖維化，如下調SMAD3mRNA表達、增加SMAD7mRNA表達以降低相關(guān)促纖維化因子表達，且有研究證實(shí)其通過(guò)上調Caveolin1表達、抑制HSC中該通路來(lái)改善肝纖維化；此外還可通過(guò)抑制NADPH氧化酶信號、激活Notch通路抑制活化的HSCs增殖。

另一方面，如今更多研究表明MSCs抗纖維化主要靠旁分泌作用，能分泌免疫調節因子或抗纖維化蛋白來(lái)抑制HSC增殖等，發(fā)揮抗纖維化功效。

同時(shí)，MSC衍生的外泌體（MSC-Exos）、細胞外囊泡（MSCs-EVs）也能通過(guò)不同通路抑制HSC活化減輕肝纖維化，還有研究指出MSC-Exos衍生的BECN1可促進(jìn)活化HSC鐵死亡。值得一提的是，HPC給藥是通過(guò)促進(jìn)相關(guān)細胞募集而非分化為巨噬細胞來(lái)實(shí)現抗纖維化作用。

免疫調節和抗炎作用

MSCs除了上述治療肝病的作用機制外，其另一項重要作用是免疫調節和抗炎作用，通過(guò)影響巨噬細胞的表型和功能，抑制T淋巴細胞或B淋巴細胞的增殖和活化，抑制ESLD中樹(shù)突狀細胞（DC）和自然殺傷細胞（NK）的分化和成熟，發(fā)揮治療作用。

其中，巨噬細胞在肝臟疾病中起著(zhù)至關(guān)重要的作用，許多研究表明，MSC治療可通過(guò)產(chǎn)生免疫抑制分子和代謝產(chǎn)物，如前列腺素E2（PGE2）、腫瘤壞死因子-α刺激基因6（TSG6）、吲哚胺2,3-雙加氧酶（IDO）、白細胞介素-1受體拮抗劑（IL-1Ra）、IL-10、IL-4等，促進(jìn)巨噬細胞從促炎M1表型向抗炎M2表型轉變。

細胞療法治療終末期肝病的臨床進(jìn)展

目前廣泛用于治療ESLD的細胞類(lèi)型主要有MSC和肝細胞，目前僅有少量臨床研究報道LPC、HepaStem、HSC的移植進(jìn)入臨床試驗，而PSC、BTSC、巨噬細胞在肝病治療中的應用尚未見(jiàn)臨床試驗注冊（不包括終止或撤回的試驗）。

全球范圍內針對ESLD的細胞療法臨床試驗

在clinicaltrials.gov網(wǎng)站上以“肝細胞”、“肝祖細胞（內皮祖細胞）”、“HepaStem”、“間充質(zhì)干細胞”或“造血祖細胞/干細胞”分別搜索“肝病”一詞，共發(fā)現注冊了94項治療肝病的臨床試驗，其中10項試驗（10.6%）使用肝細胞，3項試驗（3.2%）使用LPC，5項試驗（5.3%）使用HepaStem，73項試驗（77.7%）使用MSC，3項試驗（3.2%）使用HSC。值得注意的是，雖然用于治療ESLD的細胞來(lái)源多種多樣，但應用最廣泛的是MSC。

MSCs具有眾所周知的特性，包括易于獲取、可在體外擴增、低免疫原性、不存在倫理問(wèn)題、具有免疫調節和組織修復能力，因此已成為治療肝病最有前途的細胞。

根據臨床試驗的搜索結果，截至2024年5月，在https://www.clinicaltrials.gov/上注冊了73項涉及間充質(zhì)干細胞治療肝病的臨床試驗，其中大多數集中在肝硬化 (n=51) 和肝功能衰竭 (n=16) [圖3A]。在這些MSC治療肝硬化的臨床試驗中，大多數是DLC (35%) 和病毒性肝硬化 (25%) [圖3B]。在MSC治療肝功能衰竭的臨床試驗方面，其中一半是ACLF，35%是病毒性肝衰竭 [圖3C]。

（A）按肝病分類(lèi)的MSCs臨床試驗。（B）肝硬化中MSC相關(guān)試驗的分類(lèi)。（C）與肝功能衰竭相關(guān)的MSC相關(guān)試驗的分類(lèi)。

細胞治療臨床應用的關(guān)鍵參數包括以下幾個(gè)方面：細胞來(lái)源、患者狀態(tài)、劑量和植入途徑，以及樣本量，這些必須標準化才能推進(jìn)臨床應用。

因此，我們在表1中總結了針對ESLD（包括肝硬化和肝衰竭）的細胞治療代表性臨床試驗，旨在為未來(lái)研究人員制定臨床方案提供參考。

ACLF：慢加急性肝衰竭；Ad-MSCs：脂肪組織來(lái)源的 MSCs；ALF：急性肝衰竭；BM-MSCs：骨髓來(lái)源的 MSCs；ESLD：終末期肝??；HPCs：造血祖細胞；LPCs：肝祖細胞；MenSCs：月經(jīng)血來(lái)源的 MSCs；MSCs：間充質(zhì)干細胞；UC-MSCs：臍帶來(lái)源的 MSCs。

顯然，MSC已成為細胞治療最有前途的候選細胞，并廣泛應用于治療各種ESLD的臨床試驗。這些臨床研究大部分對患者進(jìn)行了超過(guò)6個(gè)月的隨訪(fǎng)，并驗證了MSC輸注的安全性。

其中，2021年，一項“間充質(zhì)干細胞治療失代償性肝硬化：隨機對照臨床試驗的長(cháng)期隨訪(fǎng)研究”（時(shí)間最長(cháng)（75個(gè)月）、樣本量最大（219例））證明，接受MSC治療的患者肝功能明顯改善，總生存率增加，且未出現任何治療相關(guān)并發(fā)癥。

值得注意的是，2023年，一項系統性薈萃分析研究了間充質(zhì)干細胞治療肝硬化的療效和安全性。對11項臨床試驗（最終共計13項研究和854名患者）的匯總分析表明，MSC療法在六個(gè)月內顯著(zhù)提高了ALB水平并降低了MELD評分，且沒(méi)有任何嚴重的不良反應。

同年，解放軍總醫院第五醫學(xué)中心感染病醫科發(fā)表了一項對過(guò)去十年關(guān)于MSC療法治療肝硬化或肝功能衰竭患者的臨床研究的薈萃分析進(jìn)一步支持了MSC療法改善肝功能（包括MELD評分、ALB水平和TB水平）并延長(cháng)生存率，且沒(méi)有嚴重的副作用或不良事件。

中國細胞治療終末期肝病的臨床試驗

中國是肝病負擔最重的國家之一，有近4億肝病患者，主要為乙肝病毒（HBV）和代謝性非酒精性脂肪肝（NAFD）。最近的一項全面系統評價(jià)顯示，中國NAFD的患病率從23.8%上升至29%。同時(shí)，中國有7400多萬(wàn)人感染HBV，慢性乙肝復發(fā)可引發(fā)ACLF，進(jìn)一步加劇肝病負擔。

近年來(lái)，中國肝病學(xué)家和研究人員在肝病預防、診斷、管理和治療等領(lǐng)域不斷取得突破，細胞治療，特別是間充質(zhì)干細胞治療取得了重大成果，為抗擊肝病帶來(lái)了新的希望。

1、細胞治療成果：中國肝病學(xué)家在細胞治療尤其MSC治療方面取得成果，2012年就有報道稱(chēng)MSC治療可改善相關(guān)肝病患者肝功能并降低ESLD模型評分。

2、臨床試驗情況：過(guò)去十年，MSC治療ESLD臨床試驗廣泛開(kāi)展，截至2024年5月，在clinicaltrials.gov上注冊40個(gè)相關(guān)試驗方案，多與肝硬化和肝功能衰竭治療有關(guān)，常用細胞是臍帶來(lái)源的MSC，大多為I期和II期試驗（圖4）。

（A）按肝病分類(lèi)的MSCs臨床試驗。（B）按不同MSCs來(lái)源分類(lèi)的ESLD臨床試驗。（C）按臨床階段分類(lèi)的MSCs治療ESLD的臨床試驗。

3、注冊項目信息：為規范干細胞臨床研究，醫療機構需先完成機構注冊再完成項目注冊。截至2023年12月，國家衛健委批準17個(gè)干細胞治療ESLD臨床研究注冊項目，廣泛使用MSC，針對失代償性肝硬化和肝功能衰竭。

4、干細胞藥物獲批：新藥上市要經(jīng)過(guò)多個(gè)階段及IND申請程序。自2018年干細胞藥物新政實(shí)施至2024年5月，有8個(gè)治療ESLD的干細胞藥物獲NMPA批準進(jìn)入IND，大部分為臍帶來(lái)源的MSCs（表2）。

干細胞治療終末期肝病的未來(lái)展望

一、現狀與需求背景

目前，終末期肝?。ㄈ绺嗡ソ?、失代償性肝硬化等）死亡率頗高，雖然肝移植是唯一有效的治療手段，但面臨著(zhù)供體肝臟短缺以及免疫抑制相關(guān)并發(fā)癥等難題，這就迫切需要開(kāi)發(fā)新的治療策略來(lái)應對，干細胞治療在此背景下應運而生，并展現出一定潛力。 

二、已取得的成果及優(yōu)勢

間充質(zhì)干細胞治療等干細胞療法已被廣泛證實(shí)能夠恢復重癥肝病患者的肝功能，減輕肝損傷，有助于推動(dòng)細胞治療在臨床上的應用。例如，其可以通過(guò)多種機制參與肝臟修復，像分化為肝細胞來(lái)替代受損的宿主肝細胞，或者分泌多種生物活性因子調節肝臟微環(huán)境、抑制炎癥反應、促進(jìn)肝細胞再生以及抗纖維化等，為改善ESLD患者的病情帶來(lái)希望。

三、面臨的挑戰

1.臨床研究方面：現階段關(guān)于干細胞治療ESLD的臨床試驗大多是單中心、小樣本研究，缺乏大規模、隨機對照試驗的有力支撐，距離廣泛的臨床應用仍存在一定差距。要想真正實(shí)現普遍應用，還需要進(jìn)一步積累更多高質(zhì)量的臨床證據，驗證其長(cháng)期有效性和安全性。

2.細胞層面：需要解決諸如獲取高質(zhì)量的干細胞、提高干細胞植入率以減少免疫排斥反應、保障植入干細胞能發(fā)揮長(cháng)期穩定的治療效果等問(wèn)題。而且對于干細胞具體的作用機制、最佳的細胞來(lái)源、最適宜的細胞類(lèi)型等還需要更深入的研究明確。 

3.治療方案優(yōu)化：在治療方案上，像治療時(shí)機的精準把握、合適劑量的確定以及最佳輸注途徑的選擇等都有待進(jìn)一步優(yōu)化，以此來(lái)提高干細胞治療的特異性、安全性以及可控性。

四、未來(lái)發(fā)展方向

1.聯(lián)合治療趨勢：干細胞移植與常規藥物相結合被證明對肝病治療有顯著(zhù)的療效，未來(lái)多種干細胞聯(lián)合治療或者干細胞與傳統藥物聯(lián)合治療可能是重要的發(fā)展方向。

• 比如傳統藥物聯(lián)合自體外周血干細胞、自體單個(gè)核細胞或間充質(zhì)干細胞（MSCs）比單純傳統治療效果更好，自體肝干細胞（HSC）和間充質(zhì)干細胞聯(lián)合輸注對部分肝病患者也是安全且能增強療效、延長(cháng)肝功能改善持續時(shí)間的。 

2.技術(shù)創(chuàng )新助力：

• 細胞預處理技術(shù)：通過(guò)對干細胞（如MSCs）進(jìn)行缺氧、無(wú)血清培養、細胞因子預處理等體外預處理手段，模擬體內應激環(huán)境，引發(fā)干細胞的適應性反應，從而增強其活力和治療效果，這方面技術(shù)有望不斷完善和拓展應用。

• 構建疾病模型與組織工程：鑒于當前動(dòng)物模型存在不能充分反映人類(lèi)疾病真實(shí)狀況的局限，未來(lái)可構建患者來(lái)源或誘導多能干細胞（iPSC）來(lái)源的肝臟類(lèi)器官模型，并結合器官芯片技術(shù)來(lái)模擬人類(lèi)肝臟疾病，作為測試平臺。當這些人體仿生肝臟微生理系統模型對療效和毒性數據的預測價(jià)值得到充分驗證后，有望用人體3D體外肝臟組織模型取代動(dòng)物研究。同時(shí)，利用水凝膠、生物打印等技術(shù)，結合干細胞誘導產(chǎn)生的肝細胞或肝細胞樣細胞來(lái)構建肝臟類(lèi)器官，為移植提供更多功能性的肝細胞資源。
• 人源化動(dòng)物模型應用：人源化肝臟小鼠模型可用于模擬人體肝臟的細胞組成、組織結構和功能特征，幫助深入研究肝臟代謝微環(huán)境、探尋治療靶點(diǎn)和解析作用機制，為干細胞治療ESLD的研發(fā)提供更好的參考依據。

總體而言，干細胞治療終末期肝病雖然目前還面臨諸多挑戰，但隨著(zhù)研究的不斷深入以及相關(guān)技術(shù)的持續進(jìn)步，其在未來(lái)有望成為改善ESLD患者預后、提高生存率的重要治療手段，前景較為廣闊。

參考資料：Zhang L, Deng Y, Bai X, Wei X, Ren Y, Chen S, Deng H. Cell therapy for end-stage liver disease: Current state and clinical challenge. Chin Med J (Engl). 2024 Dec 5;137(23):2808-2820. doi: 10.1097/CM9.0000000000003332. Epub 2024 Nov 18. PMID: 39602326; PMCID: PMC11649288.

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