本文關(guān)鍵詞：干細(xì)胞治療終末期肝病的進(jìn)展與挑戰(zhàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

Med J Chin PLA, Vol. 38, No. 8, August 1, 2013 　685

·綜　　述· 干細(xì)胞治療終末期肝病的進(jìn)展與挑戰(zhàn)
施明，劉振文，張政，王福生

[ 摘要 ] 　干細(xì)胞包括胚胎干細(xì)胞和成體干細(xì)胞，具有無限自我更新能力，可以分化成特定組織，修復(fù)各種損傷。 骨髓是成體干細(xì)胞的重要來源，主要含骨髓造

血干細(xì)胞和間充質(zhì)干細(xì)胞。目前利用干細(xì)胞治療終末期肝病越來越受到 關(guān)注。本文從體外、動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和臨床研究三個(gè)方面總結(jié)了干細(xì)胞特別是成體干細(xì)胞治療終末期肝病的研究進(jìn)展，重點(diǎn) 闡述各種來源干細(xì)胞在臨床應(yīng)用中取得的進(jìn)展，探討干細(xì)胞治療終末期肝病的可能機(jī)制，提出目前研究存在的問題， 展望未來的應(yīng)用前景。 [關(guān)鍵詞]　干細(xì)胞；肝移植；肝疾病 [中圖分類號(hào)]　R575 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]　A [文章編號(hào)]　0577-7402(2013)08-0685-08

Progress and challenge in the treatment of end-stage liver disease with stem cells SHI Ming1, LIU Zhen-wen1, ZHANG Zheng2, WANG Fu-sheng2*
1 *

Research Center for Liver Transplantation, 2Research Center for Biological Therapy, 302 Hospital of PLA, Beijing 100039, China

Corresponding author, E-mail: fswang302@163.com

This work was supported by the "Twelfth Five-year" Special Projects of Major National Science and Technology (2012ZX10002006001-001); the "Twelfth Five-year" Key Scientific Research Project of Medical Science and Technology(BWS11J075) [Abstract]　Stem cells, including embryonic stem cells and adult stem cells, are multipotent cells that have self-renewing abilities and the potential to di?erentiate into various types of cells, and to repair various tissue damages. Bone marrow is the major source of adult stem cells, including mainly the bone marrow hematopoietic stem cells and mesenchymal stem cells. End-stage liver disease is a serious clinical systemic syndrome, and the use of stem cells in the treatment of end-stage liver disease has received more and more attention. This review summarizes the research progresses of stem cells, especially adult stem cells, in respect of the treatment of end-stage liver disease in the form of in vitro study, animal experimentation and clinical research, with emphasis on the research progress in the use of stem cells of various sources in clinical application, discussion of possible mechanisms of stem cell therapy for end-stage liver disease, to point out the problems existing in current research, and to look forward to the prospect of future application. [Key words]　stem cells; liver transplantation; liver diseases

肝移植是治療終末期肝病最有效的方法，但供 肝來源短缺與肝移植需求之間的巨大差距促使人們 努力尋求其他的替代療法。近來，干細(xì)胞治療終末 期肝病越來越受到關(guān)注，特別是骨髓來源的干細(xì)胞 [ 主要含造血干細(xì)胞 (HSC) 和間質(zhì)干細(xì)胞 (MSC)] 治 療已有體外和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)支持，自體回輸骨髓干細(xì)胞 治療亦有相關(guān)臨床報(bào)道。此外，其他來源的 MSC 治 療肝病亦取得了較好進(jìn)展。本文就此方面的研究進(jìn) 展綜述如下。
[基金項(xiàng)目]　國家科技重大專項(xiàng)“十二五”課題(2012ZX10002006001-001)；全軍醫(yī)學(xué)科技“十二五”科研重點(diǎn)項(xiàng)目(BWS11J075) [ 作者簡(jiǎn)介 ] 　施明，醫(yī)學(xué)博士，研究員。主要從事肝病免疫發(fā) 病機(jī)制及移植免疫方面的研究 [作者單位]　100039　北京　解放軍302醫(yī)院肝移植研究中心(施 明、劉振文)，肝病生物治療研究中心(張政、王福生) [通訊作者]　王福生，E-mail: fswang302@163.com

1　研究背景 干細(xì)胞根據(jù)其發(fā)育階段可分為胚胎干細(xì)胞 (ES) 和成體干細(xì)胞，其重要特征是具有無限自我更新能 力，可以分化成特定組織，在細(xì)胞發(fā)育過程中處于 較原始階段。骨髓是成體干細(xì)胞的重要來源，主要 含 HSC 和 MSC 。 MSC 在骨髓中含量最多，在其他組 織器官如臍帶組織、臍帶血、胎盤、外周血、脂肪 組織中的含量也較豐富�；诟杉�(xì)胞強(qiáng)大的分化潛 能，人們開始嘗試應(yīng)用干細(xì)胞治療各種疾病。自 1999年P(guān)etersen等 [1]發(fā)現(xiàn)骨髓中某些干細(xì)胞具有向肝 細(xì)胞分化的潛能以來，人們開始研究應(yīng)用干細(xì)胞治 療肝病的可行性，后來發(fā)現(xiàn)不同來源的干細(xì)胞如骨 髓 HSC 、骨髓 MSC 等均可定向誘導(dǎo)分化為肝細(xì)胞樣 細(xì)胞，具有正常肝細(xì)胞功能，如分泌尿素和白蛋白

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等 [2]，且得到動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證，臨床亦有自體回輸 骨髓干細(xì)胞治療肝病的報(bào)道。目前開展的肝病治療 研究的干細(xì)胞類型如圖1所示。
Has been in clinical application Not for clinical application HSC iPS

Regulating liver microenvironmnet

Hepatocytes

MSC ES

圖1　目前已經(jīng)開展的治療肝病的干細(xì)胞類型及其治療機(jī)制 Fig.1　Types of stem cells on current liver disease therapy and its mechanism
　　HSC. Hematopoietic stem cell; iPS. Induced pluripotent stem cell; MSC. Mesenchymal stem cells; ES. Embryonic stem cell

2　臨床前研究 2.1　骨髓干細(xì)胞治療肝病　以前認(rèn)為只有具 備HSC特性的細(xì)胞才能轉(zhuǎn)化為肝細(xì)胞，1999年 Petersen 等[1]發(fā)現(xiàn)骨髓干細(xì)胞或 HSC 能夠在鼠肝內(nèi)轉(zhuǎn) 化為肝卵圓細(xì)胞甚至成熟的肝細(xì)胞和膽管細(xì)胞。 2000 年 Thei se 等 [3] 在異性間骨髓移植或肝移植的 受體中也發(fā)現(xiàn)了源于供體的肝細(xì)胞和膽管細(xì)胞。 Lagasse 等 [4]用正常小鼠骨髓細(xì)胞移植治療延胡索酰 乙酰乙酸鹽水解酶缺乏 (FAH -/- ) 導(dǎo)致的遺傳性Ⅰ型 酪氨酸血癥小鼠，發(fā)現(xiàn)骨髓中只有 HSC 能在體內(nèi)轉(zhuǎn) 分化為肝細(xì)胞，并在受體內(nèi)形成供體源造血和肝細(xì) 胞再生，受體小鼠血液生化指標(biāo)明顯改善。之后， 人們嘗試應(yīng)用粒細(xì)胞集落刺激因子 (G-CSF) 直接動(dòng) 員骨髓釋放干細(xì)胞來治療肝病。動(dòng)物部分肝切除后 應(yīng)用 G-CSF 可以促進(jìn)肝再生，其機(jī)制可能與血液中 CD133 +或 CD34 +細(xì)胞動(dòng)員有關(guān)，且體外培養(yǎng) G-CSF 動(dòng)員后 CD133 +細(xì)胞可表達(dá)肝細(xì)胞特異性標(biāo)志物 [5]。 為進(jìn)一步驗(yàn)證 CD133 + 細(xì)胞對(duì)肝再生的促進(jìn)作用， am Esch等[6]將分選出的自體骨髓CD133+細(xì)胞回輸至 選擇性門靜脈栓塞的中央巨型肝臟腫瘤患者中，發(fā) 現(xiàn) CD133 + 細(xì)胞移植組非栓塞部分肝臟體積明顯增 大，有利于患者接受進(jìn)一步手術(shù)。 Sakaida 等 [7]應(yīng)用四氯化碳 (CCl 4) 建立的小鼠肝 纖維化模型進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，異體骨髓細(xì)胞移植能減 輕肝纖維化程度，提高小鼠生存率。大鼠未受損的 肝血竇內(nèi)皮細(xì)胞上有HSC表面標(biāo)志(CD45 +和CD33+) 及內(nèi)皮細(xì)胞的表面標(biāo)志 (CD31 + ) ，肝血竇內(nèi)皮細(xì)胞 受損后，回輸骨髓來源的 CD133 + 干細(xì)胞，在受體

肝臟中可發(fā)現(xiàn)供體來源的肝血竇內(nèi)皮細(xì)胞，替代了 原來的受損細(xì)胞[8]。 也有部分學(xué)者對(duì) HSC 向肝細(xì)胞分化的潛能及治 療意義提出了質(zhì)疑，他們應(yīng)用動(dòng)物的骨髓造血祖細(xì) 胞在體外并不能誘導(dǎo)成功能性的肝細(xì)胞[9]，應(yīng)用轉(zhuǎn)基 因的HSC研究發(fā)現(xiàn)，在體內(nèi)只有極少部分HSC來源的 肝細(xì)胞與受體的肝細(xì)胞形成融合細(xì)胞，幾乎沒有任 何治療意義[10]。 2.2 　 MSC 治療肝病　由于骨髓細(xì)胞成分復(fù)雜，何 種細(xì)胞更適合用于肝細(xì)胞再生治療尚不清楚，但越 來越多的研究?jī)A向于骨髓 MSC 。 Sato 等 [11]比較了人 骨髓中的 MSC 、 CD34 + 、非 MSC/CD34 – 等 3 種細(xì)胞 直接注射到大鼠肝內(nèi)后轉(zhuǎn)分化成肝細(xì)胞的能力，結(jié) 果骨髓MSC顯示出最強(qiáng)的向肝細(xì)胞分化的潛能。 在適當(dāng)條件尤其是肝臟損傷的情況下，骨髓 MSC 可以分化為肝細(xì)胞樣細(xì)胞，這些分化細(xì)胞表現(xiàn) 出成熟肝細(xì)胞的形態(tài)和特征，如表達(dá)肝細(xì)胞特異性 基因，具有合成和分泌白蛋白、儲(chǔ)存糖原、代謝尿 素及解毒功能等。 Kuo 等 [12]應(yīng)用人骨髓來源的 MSC 進(jìn)行移植治療，使小鼠暴發(fā)型肝衰竭得到有效恢 復(fù)，并促進(jìn)了肝臟的再生。脂肪組織來源的 MSC 與骨髓來源的 MSC 相似，在體外可誘導(dǎo)成肝細(xì)胞 樣細(xì)胞，將這些肝細(xì)胞樣細(xì)胞移植到 CCl 4肝損傷模 型的小鼠體內(nèi)，可整合入宿主的肝臟中，使其肝臟 功能得到改善 [13-14] 。 Van Poll 等 [15] 應(yīng)用 D- 半乳糖胺 建立小鼠急性肝損傷模型，再輸入 MSC 條件培養(yǎng) 基 (MSC-CM) ，結(jié)果有效地減少了肝細(xì)胞壞死，促 進(jìn)了肝細(xì)胞增殖，并抑制了肝損傷標(biāo)志物的釋放。 Chamberlain等[16]將人MSC分別通過腹腔和肝內(nèi)注射 至胎羊中，發(fā)現(xiàn)經(jīng)肝內(nèi)途徑注射 MSC 后，人來源的 肝細(xì)胞廣泛分布于肝實(shí)質(zhì)中，而通過腹腔途徑注射 MSC 后，人來源的肝細(xì)胞主要分布于門靜脈周圍。 用人羊水來源的 MSC ，以及由 MSC 誘導(dǎo)分化的肝 祖細(xì)胞樣細(xì)胞和肝細(xì)胞樣細(xì)胞治療 CCl 4損傷的急性 肝衰竭動(dòng)物模型，結(jié)果羊水來源的 MSC 和肝祖細(xì)胞 樣細(xì)胞取得了很好的治療效果，且回輸肝祖細(xì)胞樣 細(xì)胞條件培養(yǎng)基也能取得較好效果 [17]。人肝干細(xì)胞 及其條件培養(yǎng)基對(duì)暴發(fā)性肝衰竭也有很好的保護(hù)作 用，可通過分泌細(xì)胞因子抑制肝細(xì)胞凋亡，促進(jìn)肝 細(xì)胞再生 [18]。最近國內(nèi)有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，通過門靜 脈輸注人骨髓來源的 MSC 可提高急性肝衰竭豬的生 存率，促進(jìn)肝細(xì)胞再生[19]。 但同時(shí)也有研究表明，MSC不能在體外誘導(dǎo)成 成熟的肝細(xì)胞，但可在體內(nèi)分化為肝細(xì)胞，且免疫 原性很低，是MSC治療肝病的良好細(xì)胞來源 [20]。將 人骨髓來源的 MSC 直接注入免疫抑制的肝臟損傷大 鼠中，其分布只限于注射部位周圍，雖然可以分化

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成肝細(xì)胞，但分化效率很低，且供體的 MSC 并不與 受體的肝細(xì)胞發(fā)生融合， MSC 分化的肝細(xì)胞單純來 源于供體MSC[11]。Arikura等 [21]將先天性白蛋白缺乏 癥大鼠行 70% 肝切除后植入正常大鼠骨髓 MSC ， 4 周后在受體肝臟中可檢測(cè)到表達(dá)白蛋白 mRNA 的肝 細(xì)胞。 2.3 　胚胎干細(xì)胞 (ES) 治療肝病　 ES 是指從囊胚期 的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)中分離出來的尚未分化的胚胎細(xì)胞，可 分化形成各種類型的組織[22]。ES具有在體外無限增 殖并保持分化成所有細(xì)胞類型的特性，理論上可以 向 3 個(gè)胚層的任何類型細(xì)胞分化，其中也包括肝細(xì) 胞 [23-25]。已有研究表明 ES 對(duì)大鼠肝衰竭 [26]和小鼠肝 硬化[27]均有顯著療效。目前，有關(guān)ES研究的限制主 要集中在倫理學(xué)、組織相容性以及移植后畸胎瘤發(fā) 生等方面。 2.4 　誘導(dǎo)多能干細(xì)胞 (iPS) 治療肝病　已有研究顯 示 iPS 細(xì)胞可以誘導(dǎo)分化為肝細(xì)胞 [28] ，也可將人原 代肝細(xì)胞重編程為肝細(xì)胞來源的 iPS 細(xì)胞，此 iPS 細(xì) 胞可定向誘導(dǎo)分化為內(nèi)胚層細(xì)胞、肝祖細(xì)胞和成熟 的肝細(xì)胞 [29]。有研究發(fā)現(xiàn)小鼠iPS細(xì)胞可以在四倍體 囊胚中發(fā)育成完整的胎肝，同時(shí)人iPS細(xì)胞可在體外 誘導(dǎo)分化為具備相關(guān)功能的肝細(xì)胞樣細(xì)胞，這些細(xì) 胞可以在小鼠的肝臟內(nèi)增殖并整合到肝實(shí)質(zhì)中 [30]。 最近發(fā)現(xiàn)應(yīng)用三種轉(zhuǎn)錄因子 ( 缺少轉(zhuǎn)錄因子 c-Myc) 的 iPS 細(xì)胞及其誘導(dǎo)的具肝細(xì)胞表型和功能的肝細(xì) 胞樣細(xì)胞，均能減輕 CCl 4所致的急性肝損傷，提高 動(dòng)物生存率 [31]。有研究者建立了以代謝性疾病患者 真皮成纖維細(xì)胞制備的人 iPS 細(xì)胞系平臺(tái)，此 iPS 細(xì) 胞系能誘導(dǎo)分化成具有肝細(xì)胞表型、基因型和功能 的肝細(xì)胞樣細(xì)胞，顯示出較強(qiáng)的治療潛力[32]。利用 iPS 細(xì)胞治療肝病的具體療效及其安全性尚需在動(dòng) 物模型中進(jìn)一步驗(yàn)證。 3　臨床研究 3.1 　 HSC 治療肝病的臨床研究　 2000 年 Alison 等 [33] 在移植了男性骨髓細(xì)胞的女性患者肝臟內(nèi)發(fā)現(xiàn)了 Y 染色體陽性的肝細(xì)胞， 2002 年 Korbling 等 [34]在移植 了男性外周血干細(xì)胞的女性患者肝臟內(nèi)也發(fā)現(xiàn)了來 自男性的肝細(xì)胞，證明骨髓和外周血干細(xì)胞在人體 內(nèi)可以分化為肝細(xì)胞。骨髓干細(xì)胞治療可以通過 G-CSF動(dòng)員或直接抽取骨髓的方式進(jìn)行。 3.1.1 　 G -CSF 動(dòng)員的骨髓干細(xì)胞　 Gaia 等 [35] 應(yīng)用 G - CSF 動(dòng)員骨髓干細(xì)胞治療終末期肝病，患者有 較好的耐受性，部分患者 Child 和終末期肝病模型 (MELD) 評(píng)分改善，臨床癥狀好轉(zhuǎn)。 Garg 等 [36] 應(yīng) 用 G-CSF 動(dòng)員骨髓 CD34 + 干細(xì)胞治療慢加急性肝衰 竭，結(jié)果患者耐受性良好， Child 、 MELD 和序貫器

官衰竭估計(jì) (SOFA) 評(píng)分均顯著改善，生存率顯著 提高。 Levicar 等 [37]應(yīng)用 G-CSF 動(dòng)員骨髓，通過免疫 磁珠分選外周血中的 CD34 +干細(xì)胞，并通過門靜脈 或肝動(dòng)脈回輸治療慢性肝衰竭，結(jié)果未發(fā)現(xiàn)短期和 長(zhǎng)期不良反應(yīng)，患者的肝臟功能有一定程度改善。 Salama 等 [38]應(yīng)用 G-CSF 動(dòng)員骨髓，而后通過收集外 周血中的骨髓 HSC 治療終末期肝病，結(jié)果患者白蛋 白升高，膽紅素和丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶(ALT)下降，國際標(biāo) 準(zhǔn)化比值(INR)恢復(fù)正常，所有患者均耐受。但也有 報(bào)道通過門靜脈回輸自體骨髓CD133 +細(xì)胞和單個(gè)核 細(xì)胞治療失代償性肝硬化效果均不十分理想[39]。 3.1.2 　未經(jīng)動(dòng)員的骨髓干細(xì)胞　 Terai 等 [40] 通過骨 髓穿刺獲取骨髓干細(xì)胞后，經(jīng)外周靜脈回輸治療肝 硬化 ( 包括失代償 ) ，在 24 周隨訪期內(nèi)，患者血漿白 蛋白水平明顯升高， Child 評(píng)分明顯改善，肝臟活 檢組織中甲胎蛋白 (AFP) 及增殖細(xì)胞核抗原 (PCNA) 水平明顯升高。 Lyra 等 [41-42]分離終末期肝病患者骨 髓單個(gè)核細(xì)胞后經(jīng)肝動(dòng)脈回輸，結(jié)果無明顯不良 反應(yīng)，患者 Child 、 MELD 評(píng)分明顯改善，血清總 膽紅素下降，白蛋白升高， INR 明顯下降，通過肝 動(dòng)脈回輸骨髓干細(xì)胞治療終末期肝病安全可行。 Mohamadnejad 等 [43] 采用抽取自體骨髓體外培養(yǎng)的 方法，將富含干細(xì)胞標(biāo)記的細(xì)胞亞群回輸至等待 肝移植的患者， 4 例患者在等待期內(nèi)均存活， 1 年內(nèi) MELD 評(píng)分有所改善。 Kim 等 [44] 應(yīng)用自體骨髓干細(xì) 胞 ( 包括造血干細(xì)胞和上皮細(xì)胞等單核細(xì)胞 ) 治療慢 性乙肝相關(guān)的肝硬化患者，結(jié)果患者生活質(zhì)量明顯 改善， 80% 患者肝臟體積增大，腹水減少， Child 評(píng) 分改善，肝臟祖細(xì)胞 (HPC) 活性增強(qiáng)，可在 6 個(gè)月 繼續(xù)分化成肝細(xì)胞，但肝硬化的臨床分級(jí)無明顯改 善(表1)。 3.2　MSC治療肝病的臨床研究　Mohamadnejad等 [43] 最早報(bào)道應(yīng)用自體骨髓 MSC 治療終末期肝病患者， 經(jīng)穿刺獲取骨髓后通過密度梯度離心獲得骨髓單個(gè) 核細(xì)胞，在體外誘導(dǎo)成 MSC 后，經(jīng)外周靜脈回輸至 患者，經(jīng)過 12 個(gè)月的隨訪，該方法安全無副作用， 患者癥狀明顯改善，血漿白蛋白升高，腹水減少， 肝體積增大， MELD 評(píng)分改善。 Khayaziha 等 [45]報(bào)道 應(yīng)用自體骨髓 MSC 經(jīng)外周或門靜脈回輸治療由乙 肝、丙肝、酒精性肝硬化及不明原因?qū)е碌慕K末期 肝病患者，結(jié)果表明該方法安全無副作用，能提升 血漿白蛋白，降低膽紅素水平，促進(jìn)凝血酶原時(shí)間 (PT) 復(fù)常，改善 MELD 評(píng)分。近兩年 Amer 等 [46]用骨 髓 MSC 體外誘導(dǎo)成肝細(xì)胞樣細(xì)胞后進(jìn)行自體回輸 治療丙肝相關(guān)的終末期肝病，結(jié)果患者癥狀明顯改 善，腹水減少，白蛋白顯著增加， Child 和 MELD 評(píng) 分改善。

688　 解放軍醫(yī)學(xué)雜志　2013年8月1日　第38卷　第8期
表1　干細(xì)胞治療終末期肝病的臨床應(yīng)用情況 Tab. 1　Clinical application of stem cells on treatment of end-stage liver disease
Enrolled patients Child score ≥9, MELD score ＞10[35] Source and type of stem cells C D 3 4 + c e l l s f r o m G - C S F mobilized peripheral blood C D 3 4 + c e l l s f r o m G - C S F mobilized peripheral blood C D 3 4 + c e l l s f r o m G - C S F mobilized peripheral blood Number of infused cells Infused approach － － 1×106－2×108 － － (5.20±0.63)×109 (3.78±2.69)×108 (1.02－6.00)×107 － － E?cacy Improved Child score, MELD score, and clinical symptoms Improved Child score, MELD score, SOFA score, and survival rate

Acute-on-chronic liver failure[36] Chronic liver failure[37]

Po r ta l ve i n o r Improved serum bilirubin hepatic artery Hepatic artery or Improved ser um albumin, ser um portal vein bilirubin ALT, and INR Portal vein Peripheral vein Hepatic artery Peripheral vein Changes in clinical parameters is not obvious Improved serum albumin, and Child score Imrpoved Child score, MELD score, serum albumin, and serum bilirubin

End-stage liver disease associated Autologous bone marrow CD34+ with hepatitis C and autoimmune cells [38] liver disease Autologous bone marrow-derived Decompensated liver cirrhosis[39] CD133+ and mononuclear cells L i v e r c i r r h o s i s ( i n c l u d i n g Autologous bone marrow-derived mononuclear cells decompensated)[40] End-sage liver disease cause by Autologous bone marrow-derived CD34+ and CD45+ cells various pathogenesis[41] Decompensated liver cirrhosis[43] Autologous bone marrow-derived MSCs

Liver cirrhosis associated with Autologous bone marrow-derived chronic hepatitis B[44] stem cells (mononuclear cells) End-stage liver disease caused by Autologous bone marrow-derived hepatitis B, hepatitis C, alcoholic, MSCs and cryptogenic[45] Hepatocyte-like cells induced by End-stage liver disease associated autologous bone marrow-derived with hepatitis C[46] MSCs Liver failure associated w ith autologous bone marrow-derived MSCs hepatitis B[47] Decompensated liver cirrhosis Umbilical cord- derived MSCs associated with hepatitis B[48] Acute-on-chronic liver failure Umbilical cord- derived MSCs associated with hepatitis B [49] Primary biliary cirrhosis[50] Umbilical cord- derived MSCs

0.995×108/kg

(3-5)×107 2×107 (3.4±3.8)×108 0.5×106/kg 0.5×106/kg 0.5×106/kg

Improved MELD score, liver function, serum albumin; decreased ascites; increased liver volume Liver volume increased in 80% of the patients; decreased ascites; improved Peripheral vein Child score; increased activation of the hepatic progenitor cell compartment Improved MELD score, serum albumin, Peripheral vein serum bilirubin, serum creatinine, and or portal vein PT Improved ser um albumin, Chi ld Intrasplenic or score, MELD score, fatigue scale and intrahepatic performance status; decreased ascites Hepatic artery Peripheral vein Peripheral vein Peripheral vein Improved ser um albumin, ser um bilirubin, MELD score and PT Im p roved l i ver f u n c t i o n , ser u m albumin, serum bilirubin, sodium MELD score; decreased ascites Improved survival rate, MELD score, serum albumin, serum bilirubin and PTA Decreased serum alkaline phosphatase and g-glutamyltransferase

國內(nèi)學(xué)者最近應(yīng)用MSC治療終末期肝病取得了 較好進(jìn)展。 Peng 等 [47]應(yīng)用自體骨髓 MSC 治療乙肝相 關(guān)的肝衰竭患者，結(jié)果短期 (4 周 ) 內(nèi)患者白蛋白、 PT 水平明顯增加，而總膽紅素水平和 MELD 評(píng)分明 顯下降，無明顯不良反應(yīng)，但長(zhǎng)期效果不明顯。 Zhang 等 [48]應(yīng)用臍帶 MSC 移植治療慢性乙肝相關(guān)失 代償性肝硬化，結(jié)果患者腹水明顯減少，肝臟功能 明顯改善，白蛋白增加，血清膽紅素水平和 MELD 評(píng)分明顯下降。 Shi 等 [49] 應(yīng)用臍帶 MSC 移植治療慢 性乙肝相關(guān)的慢加急性肝衰竭患者，結(jié)果發(fā)現(xiàn)可 顯著提高患者生存率，改善 MELD 評(píng)分，增加白蛋 白、膽堿酯酶、凝血酶原活動(dòng)度水平，而總膽紅素 和轉(zhuǎn)氨酶水平明顯下降。 Wang 等 [50] 采用臍帶 MSC 治療原發(fā)性膽汁性肝硬化患者，結(jié)果血清膽堿磷酸 和γ-谷氨酰轉(zhuǎn)移酶水平明顯下降(表1)。 3.3 　干細(xì)胞回輸與移植途徑　目前，，干細(xì)胞治療 肝病的主要移植途徑有外周循環(huán)移植、門靜脈移

植、肝動(dòng)脈移植等，現(xiàn)有的結(jié)果顯示安全性好，患 者可耐受，無明顯不良反應(yīng)。但也有報(bào)道經(jīng)穿刺獲 得骨髓后應(yīng)用免疫磁珠分選出 CD34 +干細(xì)胞，經(jīng)過 肝動(dòng)脈回輸，結(jié)果發(fā)生顯影劑性腎病，最后發(fā)展成 1 型肝腎綜合征 [51] 。因此，通過肝動(dòng)脈回輸干細(xì)胞 的安全性尚需進(jìn)一步觀察。 3.4 　療效評(píng)價(jià)及影響療效的因素　移植前的肝功 能狀況直接影響干細(xì)胞移植的結(jié)局。 Barba 等 [52] 報(bào) 道 HSC 移植前高膽紅素和高谷酰轉(zhuǎn)肽酶 (GGT) 水平 可影響移植后病死率和生存率。現(xiàn)有肝功能改善的 評(píng)價(jià)方法主要包括 Child 和 MELD 評(píng)分、血液生化、 臨床表現(xiàn)、生活質(zhì)量、生存時(shí)間 ( 率 ) ，以及應(yīng)用甲 胎蛋白和 PCNA 評(píng)價(jià)肝細(xì)胞再生，利用 TNF 、 IL -6 和 IL -10 等評(píng)價(jià)肝臟炎癥環(huán)境的改善等 [53] 。利用磁 性標(biāo)記的大鼠 MSC 進(jìn)行肝臟移植，再行磁共振成像 活體示蹤，可在肝實(shí)質(zhì)中發(fā)現(xiàn)標(biāo)記的移植細(xì)胞[54]。 肝組織活檢對(duì)評(píng)價(jià)肝再生及移植細(xì)胞狀態(tài)有重要意

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義，但有創(chuàng)性使其對(duì)終末期肝病患者的應(yīng)用受到限 制。一些無創(chuàng)或微創(chuàng)的活體內(nèi)移植細(xì)胞示蹤方法 如 Y 染色體探查等，可應(yīng)用于不同性別間的細(xì)胞移 植，放射性同位素標(biāo)記移植細(xì)胞后應(yīng)用核素顯像或 PET-CT 等也已有臨床報(bào)道 [55] 。這些方法均可在不 同程度上說明移植細(xì)胞的存活和增殖情況，為評(píng)價(jià) 干細(xì)胞移植的作用提供依據(jù)。 4　干細(xì)胞治療肝病的機(jī)制 4.1 　干細(xì)胞歸巢功能　肝臟微環(huán)境改變是 MSC 歸 巢的始動(dòng)因素，肝組織損傷時(shí)存在炎癥反應(yīng)，局部 可表達(dá)及分泌多種趨化因子、黏附因子、生長(zhǎng)因 子、基質(zhì)金屬蛋白酶 9(MMP-9) 等，這些因子與其 受體的相互作用可引導(dǎo)干細(xì)胞特異性遷移至病損部 位 [56-58]�；|(zhì)細(xì)胞衍生因子 SDF-1 及其受體 CXCR4 構(gòu)成的 SDF-1/CXCR4 軸是引導(dǎo) MSC 向損傷組織遷 移的重要生物軸[59]。此外，肝細(xì)胞生長(zhǎng)因子 (HGF) 及其受體 c-met 構(gòu)成的 HGF/c-met 軸、 G-CSF 、血管 內(nèi)皮生長(zhǎng)因子 (VEGF) 、 MMP 等均與 MSC 的歸巢有 關(guān) [58, 60-61]。還有研究認(rèn)為，肝臟受損后肝臟環(huán)境中 的鞘脂代謝物——鞘氨醇1-磷酸鹽(S1P)水平增高， 且其與骨髓之間的濃度梯度差通過S1P3 受體介導(dǎo)是 骨髓MSC向肝臟歸巢的重要因素[62]。 4.2 　干細(xì)胞分化功能　Petersen等[1]于1999年首先報(bào) 道，在性別交叉骨髓細(xì)胞移植或全肝移植受體肝臟 中發(fā)現(xiàn)來源于供體骨髓的肝細(xì)胞，隨后 Alison 等 [33] 和 Theise 等 [3] 相繼發(fā)現(xiàn)骨髓移植和肝移植患者的肝 臟中也有來源于供體骨髓的肝細(xì)胞。 Lagasse 等 [4]在 延胡索酰乙酰乙酸水解酶 (FAH) 缺陷大鼠模型中發(fā) 現(xiàn)骨髓 HSC 可在肝臟內(nèi)分化為具有功能的肝細(xì)胞， 改善 FAH 缺陷大鼠的癥狀。 Schwartz 等 [63] 也報(bào)道， 從大鼠、小鼠和人的骨髓中分離得到多能成體祖細(xì) 胞，體外經(jīng)成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子 (FGF) 和 HGF 誘導(dǎo) 可分化為功能肝細(xì)胞。骨髓中存在可分化為肝細(xì)胞 的干細(xì)胞，直接將其移植到肝臟，在肝臟微環(huán)境下 可分化為肝細(xì)胞。因此骨髓干細(xì)胞移植為多種嚴(yán)重 肝病的治療提供了新的策略(圖1)。 MSC 具有跨胚層多向分化潛能，在合適的條 件下，如 HGF 、 FGF 、表皮生長(zhǎng)因子 (EGF) 或制瘤 素 M(OSM) 等誘導(dǎo)下，通過特定的細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)途 徑，可以跨胚層向內(nèi)胚層的肝細(xì)胞樣細(xì)胞、膽管細(xì) 胞和血管內(nèi)皮樣細(xì)胞分化[64-66]，而Notch/Jagged信號(hào) 通路在此過程中可能起重要作用 [67-68]。在此分化系 統(tǒng)中，肝臟局部微環(huán)境，如細(xì)胞因子、細(xì)胞外基質(zhì) (ECM) 、激素、基質(zhì)細(xì)胞等，是誘導(dǎo) MSC 定向分化 的決定因素，其中細(xì)胞因子的類型、濃度和添加 次序是影響 MSC 分化的主要因素 [69]。

4.3 　干細(xì)胞旁分泌功能　以往認(rèn)為，干細(xì)胞移植可 提供大量肝細(xì)胞樣細(xì)胞替代受損的肝細(xì)胞功能，然 而急性肝損傷所造成的疾病進(jìn)展快，肝功能恢復(fù)不 能依賴于干細(xì)胞分化為肝細(xì)胞過程，而更大程度上 依賴其他機(jī)制，目前認(rèn)為干細(xì)胞旁分泌機(jī)制改變組 織微環(huán)境比向肝細(xì)胞的轉(zhuǎn)分化更重要[70]。如MSC可 以分泌多種細(xì)胞因子、生長(zhǎng)因子，發(fā)揮局部效應(yīng)， 促進(jìn)受損肝臟增生及肝臟血管再生，抑制免疫細(xì)胞 增殖及向肝臟遷移，調(diào)節(jié)肝臟及全身免疫炎癥反 應(yīng)，從而減輕肝臟的急性損傷，提高生存率[12, 71-72]。 MSC 的條件培養(yǎng)基能抑制肝細(xì)胞的抗凋亡，刺激肝 臟再生 [15] ，機(jī)制可能與 MSC 的旁分泌功能一致， 即為損傷的肝臟提供營養(yǎng)和有利的生存環(huán)境，因?yàn)?蛋白質(zhì)組分析顯示條件性培養(yǎng)基中含有許多抗炎癥 因子，如 IL -10 、 IL -1ra 、 IL -13 和 IL -27 等 [17] ，以及 促進(jìn)肝細(xì)胞再生、抑制肝細(xì)胞凋亡的細(xì)胞因子，如 HGF 、 IL -10 、 VEGF 、 IL -6 和 IL -8 等 [18] 。此外，研 究還發(fā)現(xiàn)移植的骨髓 MSC 可通過釋放促細(xì)胞增生因 子和MMP-9刺激內(nèi)源性肝細(xì)胞再生[73-74]。 5　存在的問題與展望 基于干細(xì)胞具有自我更新、無限增殖的能力以 及多向分化潛能的特性，將其應(yīng)用于終末期肝病的 臨床研究取得了令人鼓舞的進(jìn)展，但干細(xì)胞治療終 末期肝病的長(zhǎng)期安全性 ( 特別是致畸或癌變的風(fēng)險(xiǎn) ) 和遠(yuǎn)期療效仍有待觀察，在療效評(píng)價(jià)方面如何檢測(cè) 受體肝臟內(nèi)移植細(xì)胞的狀態(tài)和功能，如何減少和避 免排斥反應(yīng)及其他不良反應(yīng)，特別是 MSC 具有形成 肝細(xì)胞或促進(jìn)肝纖維化的雙刃劍作用 [75]，仍需進(jìn)一 步探討。此外，干細(xì)胞的來源、誘導(dǎo)培養(yǎng)條件、細(xì) 胞質(zhì)量控制 ( 包括表型、功能、微生物安全 ) 、使用 時(shí)機(jī)、途徑和劑量、臨床適應(yīng)證等都可能對(duì)治療的 后果產(chǎn)生影響，這一系列與安全和療效密切相關(guān)的 問題還須進(jìn)一步深入研究。因此，要在闡明其機(jī)制 的基礎(chǔ)上，不斷積累各方面的資料，明確其臨床應(yīng) 用的安全性和有效性，保證患者利益。 總之，干細(xì)胞強(qiáng)大的治療潛力有可能成為終末 期肝病患者的有效治療手段，從而給患者帶來新的 希望。
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692　 解放軍醫(yī)學(xué)雜志　2013年8月1日　第38卷　第8期
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(責(zé)任編輯：熊曉然)



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