據(jù)估計(jì),在中國(guó),各類肝病患者約4億人,其中慢性乙型肝炎病毒 (HBV) 感染者8600萬(wàn)例,占23.5%;慢性丙型肝炎病毒 (HCV) 感染者1000萬(wàn)例,占2.5%;酒精性肝病6000萬(wàn)例,占15.0%;非酒精性脂肪性肝病2億例,占50.0%,其他肝病3700萬(wàn)例,占3.9%。
我國(guó)是全球肝硬化發(fā)病率、死亡率最高的國(guó)家。我國(guó)的大多數(shù)為肝炎后肝硬化,少數(shù)為酒精性肝硬化。
肝硬化是因組織結(jié)構(gòu)紊亂而導(dǎo)致肝功能障礙,屬于肝病發(fā)展的后期疾病,目前沒有根治的方法,且肝硬化的下一步進(jìn)展便是肝癌,因此需要受到重視。
肝硬化是各種原因所致的肝臟慢性、進(jìn)行性的彌漫性改變。其特點(diǎn)是一種病因或數(shù)種病因反復(fù)、長(zhǎng)期損傷肝細(xì)胞,導(dǎo)致肝細(xì)胞變性和壞死。
干細(xì)胞移植治療肝硬化
我國(guó)最常見的病因是病毒性肝炎,主要是乙型病毒性肝炎,其次為丙型肝炎肝硬化病死率非常高,僅靠?jī)?nèi)科保守治療患者的病死率達(dá)70%。重癥肝病的替代治療是臨床治療的重點(diǎn)和關(guān)鍵手段,主要是肝臟移植、人工肝、干細(xì)胞移植治療。
然而,盡管肝臟移植為肝衰竭患者提供了近期有效的治療方法,但由于費(fèi)用高,供肝源有限,以及術(shù)后的免疫排斥使得肝移植的廣泛使用受到限制。人工肝是一種靠血漿置換或分子吸附,暫時(shí)“功能替代”的治療手段。相比而言,干細(xì)胞是具有自我更新和分化能力的多功能細(xì)胞。
間充質(zhì)干細(xì)胞移植治療肝硬化正在成為一種損傷小、并發(fā)癥少、療效明顯的治療手段。本文就干細(xì)胞的生物學(xué)特性及其在治療肝硬化方面的作用進(jìn)行綜述。
早在2000年,日本學(xué)者Alison等的研究就證實(shí)干細(xì)胞可以向肝細(xì)胞分化,將干細(xì)胞移植到病損肝臟處,干細(xì)胞可能在肝臟微環(huán)境的調(diào)節(jié)下分化為肝細(xì)胞,對(duì)肝臟結(jié)構(gòu)進(jìn)行修復(fù)和重構(gòu),從而改善肝功能。
臨床試驗(yàn)結(jié)果表明,干細(xì)胞移植入人體肝臟后,可直接到達(dá)受損的肝臟細(xì)胞部位:這些移植的干細(xì)胞一方面能根據(jù)周圍微環(huán)境分化成新的肝臟功能細(xì)胞;一方面還能夠“催醒”自身肝臟細(xì)胞“再生”;另一方面通過干細(xì)胞分泌的各種細(xì)胞因子,修復(fù)和營(yíng)養(yǎng)受損的細(xì)胞。三者綜合作用,修復(fù)和替代機(jī)體已經(jīng)發(fā)生病變的細(xì)胞,使患者肝臟功能逐漸得到恢復(fù)。
肝纖維化及肝硬化的損傷與一般修復(fù)機(jī)制
正常情況下,肝臟細(xì)胞和細(xì)胞外基質(zhì)保持著動(dòng)態(tài)平衡,從而保證肝臟的各種生理功能。
1、肝臟受損后,典型的修復(fù)過程包括兩個(gè)方面
一方面是肝細(xì)胞再生,即新生的肝細(xì)胞替代受損、壞死的肝細(xì)胞發(fā)揮作用。
新生肝細(xì)胞來源包括:
(1) 成熟肝細(xì)胞,通過有限的有絲分裂補(bǔ)充肝細(xì)胞的數(shù)量,其增殖能力及修復(fù)作用有限;
(2) 肝前體細(xì)胞(肝卵圓細(xì)胞、肝干細(xì)胞),肝臟受損時(shí)可定向增殖分化為肝細(xì)胞或膽管上皮細(xì)胞參與肝臟修復(fù),能起到一定的代償修復(fù)作用,但肝內(nèi)所含數(shù)量有限,在增殖分化能力上弱于多能干細(xì)胞;
(3) 非肝源性多能干細(xì)胞,如骨髓干細(xì)胞、骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞等,此類細(xì)胞具有強(qiáng)大的增殖分化能力,在肝損害的微環(huán)境下可以增殖分化出較多的肝細(xì)胞,因此是理想的肝臟修復(fù)細(xì)胞來源。
另一方面則是纖維組織增生,纖維結(jié)締組織代替了肝正常的實(shí)質(zhì)組織。因此,阻斷或逆轉(zhuǎn)肝纖維化發(fā)展進(jìn)程及促進(jìn)肝細(xì)胞再生是治療的主要方面。
2、干細(xì)胞移植為肝硬化的治療提供了新的手段:
基礎(chǔ)研究:干細(xì)胞作為一種具有橫向分化能力的多能干細(xì)胞,近年來大量研究表明在合適的培養(yǎng)條件下其在體內(nèi)外均可以向肝細(xì)胞分化。
2000年,日本學(xué)者使用大鼠骨髓干細(xì)胞,加入不同濃度的HGF(干細(xì)胞生長(zhǎng)因子)進(jìn)行體外誘導(dǎo)培養(yǎng)之后,發(fā)現(xiàn)了骨髓干細(xì)胞可以分化為肝樣細(xì)胞。
干細(xì)胞移植在肝病治療方面的臨床研究證實(shí),經(jīng)干細(xì)胞治療后的患者,其臨床一般情況好轉(zhuǎn),肝功能改善。
(1)國(guó)內(nèi)曹葆強(qiáng)、許瑞云等對(duì)40例肝硬化門靜脈高壓癥患者的研究結(jié)果表明,自體骨髓干細(xì)胞經(jīng)門靜脈回輸治療組患者的肝功能和肝纖維化,血清學(xué)指標(biāo)有明顯改善且無明顯不良反應(yīng),證實(shí)了干細(xì)胞移植治療的可行性。
(2)王福生等分析了45例慢性乙肝失代償性肝硬化患者,其中30例患者接受臍帶來源間充質(zhì)干細(xì)胞(UC- MSC)經(jīng)外周靜脈輸注治療,15例患者接受生理鹽水作為對(duì)照組,隨訪1年后結(jié)果顯示治療組腹腔積液明顯減少,肝功能顯著改善,MELD Na(血清鈉與終末期肝病模型)評(píng)分明顯減少。
(3)Terai等報(bào)道了9例肝硬化失代償期患者經(jīng)外周靜脈骨髓干細(xì)胞移植的臨床療效,隨訪1年后血清白蛋白、總蛋白顯著提高,Child-Pugh評(píng)分(Child-Pugh分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)是一種臨床上常用的用以對(duì)肝硬化患者的肝臟儲(chǔ)備功能進(jìn)行量化評(píng)估的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn),該標(biāo)準(zhǔn)最早由Child于1964年提出)顯著降低,并且肝組織活檢提示AFP(甲胎蛋白)、PCNA(增殖細(xì)胞核抗原)顯著升高,說明有新的肝細(xì)胞生成。
(4)軍區(qū)醫(yī)院消化內(nèi)科郭主任等經(jīng)股動(dòng)脈肝內(nèi)自體骨髓干細(xì)胞移植治療肝硬化102例報(bào)告,術(shù)后復(fù)查提示:血漿蛋白改善在各項(xiàng)指標(biāo)中最顯著,其次為凝血功能的改善,可改善肝臟合成蛋白功能,對(duì)目前肝硬化腹水的患者具有積極意義。第2個(gè)明顯改善的指標(biāo)為纖維蛋白原和凝血酶原時(shí)間,同樣代表肝臟的合成功能提高。
干細(xì)胞的移植途徑
移植途徑的選擇可能會(huì)直接影響到移植細(xì)胞在肝臟的定植量,進(jìn)而影響治療效果,臨床上細(xì)胞的移植途徑主要為靜脈回輸移植。
間充質(zhì)干細(xì)胞發(fā)揮治療作用的具體機(jī)制
目前對(duì)于移植的骨髓干細(xì)胞或間充質(zhì)干細(xì)胞發(fā)揮治療作用的具體機(jī)制有了初步的了解,機(jī)制可能包括:
(1) 直接分化:在肝臟損傷微環(huán)境的影響下定植、增殖,并分化成為肝細(xì)胞發(fā)揮作用;
(2) 旁分泌途徑: 在肝損傷環(huán)境中間充質(zhì)干細(xì)胞可以分泌不同水平的細(xì)胞因子相互影響,表現(xiàn)出抗炎癥反應(yīng)的作用,并可能激活肝內(nèi)的肝干細(xì)胞,促進(jìn)肝細(xì)胞再生;
(3) 細(xì)胞融合: 間充質(zhì)干細(xì)胞可能直接與肝細(xì)胞融合,進(jìn)而啟動(dòng)細(xì)胞的增殖過程;
(4) 間充質(zhì)干細(xì)胞通過高表達(dá)基質(zhì)金屬蛋白酶降解細(xì)胞外基質(zhì),直接降解肝內(nèi)過量沉積的細(xì)胞外基質(zhì),減輕肝纖維化;
(5) 間充質(zhì)干細(xì)胞不僅能分化為肝細(xì)胞,而且在體內(nèi)具有免疫調(diào)節(jié)的功能,減輕肝臟炎癥反應(yīng)和損傷。
干細(xì)胞:肝病患者治療的希望
干細(xì)胞能遷徙并歸巢到受損的肝組織,分化為肝細(xì)胞,抑制肝細(xì)胞凋亡,刺激內(nèi)源性肝細(xì)胞再生,促進(jìn)造血生長(zhǎng)因子、表皮生長(zhǎng)因子和血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子分泌,從而增強(qiáng)肝臟再生。
文獻(xiàn)報(bào)道,日本學(xué)者把骨髓干細(xì)胞用肝細(xì)胞生長(zhǎng)因子刺激后誘導(dǎo)培養(yǎng)出了肝臟細(xì)胞,還有科學(xué)家把造血干細(xì)胞培養(yǎng)成肝細(xì)胞。
在大量動(dòng)物試驗(yàn)成功的基礎(chǔ)上,干細(xì)胞治療逐漸向臨床研究過渡。干細(xì)胞為肝病患者提供了一種新的選擇。
1992年,Mito首次將干細(xì)胞用于治療肝硬化,為干細(xì)胞治療肝病探出了一條新路。
從2005年至今,國(guó)內(nèi)外多家醫(yī)院及臨床機(jī)構(gòu)開展了大量干細(xì)胞治療肝臟疾病的臨床試驗(yàn)。全球范圍內(nèi)在美國(guó)臨床試驗(yàn)數(shù)據(jù)庫(kù)上登記的干細(xì)胞治療肝硬化項(xiàng)目有70項(xiàng),其中在中國(guó)境內(nèi)開展的有26項(xiàng),而26項(xiàng)中又有19項(xiàng)臨床試驗(yàn)使用的是間充質(zhì)干細(xì)胞?;诖耍覀兿嘈?,間充質(zhì)干細(xì)胞的成藥化將會(huì)在未來肝硬化的治療中起到積極的作用。
間充質(zhì)干細(xì)胞具有分化成肝細(xì)胞的潛能,多項(xiàng)臨床試驗(yàn)也表明間充質(zhì)干細(xì)胞移植治療能有效改善肝硬化患者的肝功能,提高患者生存質(zhì)量。