臍血間充質干細胞移植治療失代償期肝硬化研究進展

黃海鑫，姚豫桐，王若璇，黃孝倫△

(1.遵義醫學院，貴州 遵義 563000；2.四川省醫學科學院·四川省人民醫院肝膽胰脾外科·細胞移植中心，四川 成都 610072)

病毒性肝炎以及長期大量酗酒是引起肝硬化的最主要原因。其中慢性丙型肝炎病毒感染和酗酒是西方國家最常見的病因，而我國肝硬化最常見的原因則是慢性乙肝肝炎病毒感染[1]。根據衛生部公布的全國甲、乙類法定傳染病報告，乙肝肝炎病毒感染長期占據傳染病發病第一位，而且其新增病例快速上升。據統計，乙肝新增病例占病毒性肝炎的比例由2004年的79%，上升至2008年的83%。此外尚有廣泛的乙肝病毒攜帶者，而大部分乙肝病人將逐漸發展為肝硬化[2，3]。失代償期肝硬化所出現的上消化道大出血、腹腔積液、肝性腦病等嚴重并發癥給我國醫療領域帶來了巨大挑戰。

1 失代償期肝硬化的病理基礎

肝硬化的病理過程以彌漫性結節狀再生取代正常肝臟結構為特征，同時伴有致密纖維間隔的產生、伴隨的實質硬變和肝組織的最終崩解。肝細胞呈彌漫性變性、壞死、凋亡，殘存細胞再生，形成再生結節，結締組織彌漫性增生形成纖維隔，最終分割及破壞正常肝小葉結構，代之以硬化性結節或假小葉為特征的病理性改變。最終，器官的原始結構完全喪失，伴隨而來的是肝血管和肝內毛細膽管結構的嚴重扭曲。肝臟逐漸變形、變硬而發展為肝硬化。肝硬化的特征是肝門管區之間存在纖維間隔(主動間隔和被動間隔，門脈間隔和中央間隔)，再生結節和肝臟結構異常。所有這些改變都可能導致器官的崩潰和血管的重新排列(肝竇重塑、血竇毛細血管化、肝內分流的形成，這是由于血管生成和實質細胞壞死/凋亡所致)。這些改變在疾病的早期階段就已經存在，但由于肝臟代償功能較強可無明顯癥狀，在很長一段時間內仍未被發現。后期則以肝功能損害和門靜脈高壓為主要表現，有多系統受累，晚期可出現上消化道出血、肝性腦病、繼發感染、脾功能亢進、腹水、肝細胞癌(hepatocelluar carcinoma，HCC)等并發癥[4]。

2 目前失代償期肝硬化的臨床治療方案

消除導致疾病的原因，控制原發疾病。阻斷對肝細胞進一步損壞的因素是對肝硬化的基本治療，控制原發性肝病的最有效策略是抗肝細胞纖維化治療。抗病毒治療可用于病毒性肝硬化病人(無論是HBV或HCV陽性者)，以獲得病毒清除。

2.1 保護肝細胞補充維生素C、E及B族維生素有改善肝細胞代謝，防止脂肪性變和保護肝細胞的作用，酌情補充，如維生素K、B12和葉酸。抗氧化劑如維生素E是典型的治療NASH的方法之一。

2.2 治療肝硬化的并發癥對癥處理失代償期肝硬化所帶來的并發癥是臨床治療中非常重要的部分。生長抑素或是特利加壓素聯合急診內鏡治療消化道出血、靜脈曲張[5]。支鏈氨基酸輸注，維持內環境血氨平衡及其余電解質平衡可以有效預防肝性腦病的發生發展。針對性應用敏感抗生素控制失代償肝硬化合并的感染。同時利尿、白蛋白輸注、凝血因子輸注可提高細胞內液滲透壓，減少腹水的生成。針對于脾大、脾功能亢進、門脈高壓的患者，行脾切除及門奇斷流術可緩解門靜脈的持續高壓，減少消化道出血的可能，亦可提高失代償期患者的生活質量[6，7]。對于發展為HCC的患者，在患者一般情況允許的條件下，行部分肝切除、微波消融或者TACE等外科手術干預是最優的治療方案，可最大程度上延緩患者病情的發展。

2.3 原位肝移植是治療終末期肝病及其包括早期肝細胞癌在內的部分病例的最根本、最有效的治療手段。但是供肝來源的嚴重短缺和昂貴的醫療費用，限制了肝移植的普及開展。

2.4 干細胞移植近年來，大量的研究和臨床試驗表明，干細胞移植是治療終末期肝病一種有效的、橋接治療手段，它能為等待施行肝移植或急性肝功能衰竭的患者爭取到更多的時間，甚至為自身肝臟的修復與再生提供機會。因此干細胞移植為眾多肝硬化等終末期肝病的患者帶來新的希望。間充質干細胞是一種來源于中胚層具有多向分化潛能的干細胞，廣泛存在于骨髓、臍帶、臍血、外周血甚至脂肪中。相對而言，臍血間充質干細胞具有來源豐富、低免疫源性、創傷性小、操作簡單等優點，甚至臍血干細胞具有的旁分泌功能可以加速肝細胞的活化，使得干細胞移植技術在肝臟疾病治療中得到廣泛應用。在近年來的臨床進展中，臍血間充質干細胞 (hUC-MSCs)移植逐漸演變為治療肝硬化強有力的手段。目前看來，臍血間充質干細胞移植是肝硬化治療中更有效、更值得推廣的治療策略，使失代償期肝硬化成為一種可治甚至是一種可逆的疾病，給眾多肝硬化患者帶來新的治療希望。

3 hUC-MSCs治療失代償期肝硬化的作用原理

臍帶血是間充質干細胞(MSCs)采集的重要來源，也是較容易獲得的一種采集方式，相對于其他采集方式，具有更低的抗原活性、更強的增殖能力、更高的產出率、易應用于臨床治療等優點。hUC-MSCs在許多臨床研究中都被報道可以延緩肝纖維化的進展[8]。移植hUC-MSCs可能通過多種機制影響肝功能。首先，間充質干細胞可在肝內向肝細胞樣分化，hUC-MSCs可在肝內沿肝細胞譜系分化成全新的肝細胞[9]，因此可替代病變肝臟中凋亡及硬化壞死的肝細胞。其次，間充質干細胞具有一定的免疫調節功能，hUC-MSCs可以在肝內被編程定向分化。肝內免疫細胞就是肝內產生的組織特異性因子，或是由相鄰細胞融合后的遺傳物質組合而成，因此，hUC-MSCs可在肝內分化增殖調節免疫能力[10]。移植的間充質干細胞也被證明具有其他的細胞因子作用，例如，抗炎作用、分泌營養因子、抗肝細胞纖維化活性，抗氧化活性、限制病變組織的凋亡、促進肝組織血管化[11]；這些因素都有助于損傷的肝細胞再生[12]。此外，臍血間充質干細胞釋放的肝細胞生長因子(Hepatocyte growth factor，HGF)還參與了抗體中和誘導細胞凋亡的作用。證實臍血間充質干細胞通過旁分泌機制調節活化肝細胞的功能，這也為hUC-MSCs在肝臟炎癥和纖維化中的保護作用做出了合理的解釋[13]。

4 臍血間充質干細胞治療肝硬化的移植途徑

自hUC-MSCs廣泛應用于臨床治療肝硬化以來，移植hUC-MSCs的途徑也逐漸多樣化。目前較為成熟的移植途徑大概分為以下幾種：①經外周靜脈或深靜脈移植：直接將配型完畢的臍血間充質干細胞經外周靜脈或深靜脈移植輸注至體內。其優點在于：操作簡單易行，移植時間短，普通病房內即可實施。缺點在于：第一，經外周靜脈或深靜脈移植干細胞容易引起I型超敏反應[14]，第二，經輸血器濾網過濾后的干細胞將會損失一定量的細胞數目，達不到預期的移植效果，第三，經外周靜脈或深靜脈移植的干細胞缺少靶向定位，最終能到達靶向器官肝臟的干細胞數目較少。以上條件都將局限干細胞最終的治療效果，但有時對于部分心肺功能較差、無法耐受麻醉、搶救急性肝功能衰竭的患者，也不失為一條可選擇的途徑。②經肝動脈穿刺移植：于B超或介入引導下行肝動脈穿刺，經肝動脈植入干細胞。其優點在于：植入的干細胞定位精確，可直接由肝動脈流入肝臟內定植。缺點在于：第一，肝動脈管徑較細，相比于門靜脈穿刺難度較高，容易出現其余穿刺并發癥或穿刺失誤。第二，肝動脈血流流速快，壓力高，行干細胞移植時需較大壓力才能完成植入，同時退針時動脈血管難以止血，易引發術后并發癥。③于B超或介入引導下行門靜脈穿刺，經門靜脈植入干細胞。其優點在于：第一、同經肝動脈穿刺移植類似，經門靜脈植入干細胞也有定位精確，移植的干細胞能精確流入肝臟進行定植的優點。第二、相比于肝動脈穿刺，門靜脈具有管徑較粗，易于穿刺，靜脈血流速稍慢，壓力較小的優點。都將相對較少穿刺的并發癥產生。再有，門靜脈血流占入肝血流的65%～75%，更適于干細胞的植入。缺點在于：與經肝動脈移植同理，仍然有術后出血、穿刺失敗、門靜脈血栓形成等危險因素。綜上所述，在筆者看來，如果患者一般情況及所在醫院醫療條件允許，經門靜脈穿刺植入干細胞是一種更為安全、有效、直接的移植途徑，有待廣泛發展應用。

5 hUC-MSCs移植治療肝硬化的治療效果評估

筆者在閱讀大量相關治療文獻及結合所在科室進行治療臍血間充質干細胞移植治療肝硬化患者的療效隨訪看來，80%左右經治療患者出現的腹脹、納差、乏力、生活質量差等癥狀明顯改善[15]。同時實驗室檢查方面，凝血酶原激活時間、總膽紅素、白蛋白、肝轉氨酶等均能有所改善，提示干細胞移植有利于改善患者肝功能[16～18]。目前針對于hUC-MSCs移植治療肝硬化的療效及預后的幾種評估指標主要有：①child-pugh評分：毋庸置疑，child評分仍是評價肝臟功能最經典以及最實用的評分標準，通過患者的ALB、TBIL、PT-time、腹水以及肝性腦病來將肝臟功能分為A/B/C等級。其優點在于評測簡便，較為實用，但相對應的是child評分的評價內容未評判肝臟纖維化程度，因此僅通過常規內科治療亦可降低肝硬化患者的child評分評級，對于hUC-MSCs移植治療肝硬化的療效及預后不能做出優異的評測。②失代償期肝臟疾病血清鈉含量聯合模型(MELD-Na)。在Kamath提出終末期肝臟疾病(model for end-stage liver disease，MELD)模型，該模型納入了TBIL、PT、INR、Cr以及病因等這幾個對患者生存產生的獨立的影響的變量，并依據該變量對患者的死亡的影響程度設立了相應的權數，即MELD分值=3.8×ln(膽紅素，mg/(d·L)+11.2×ln(INR)+9.6×ln(肌酐，mg/(d·L)+6.4×(病因學：酒精性和膽汁淤積性肝硬化為 0，其他病因為 1)[19]。經實踐后總結發現，MELD模型較child-pugh評級更能對于患者的預后有更好的判定，對臨床工作更具有指導意義[20]。在MELD評分的基礎上，Biggins等研究發現，肝硬化后期大量腹水形成的重要因素，血清Na含量，也是一項獨立于MELD模型，可用來判定早期病死率的重要指標。經試驗研究后，總結出MELD-Na模型，即MELD-Na=MELD 分值+1.59×[135 血清 Na+(mmol/L](血清Na+水平>0.135 mmol/L按 0.135 mmol/L 計算，血清Na+水平< 0.120 mmol/L按 0.120 mmol/L計算，血清Na+水平在兩者之間者按具體數值計算)，研究表明，MELD-Na模型可對晚期肝硬化患者的生存預后做出更準確的預算[21，22]。③彩色多普勒超聲下肝纖維化測定，是診斷肝臟疾病常用的一種快速、無創，具有較高特異度及敏感度的檢查方式。通過彩色多普勒超聲的檢測，可評估干細胞移植前后，肝臟內肝動脈、門靜脈走形是否連續，肝臟表面回聲是否均勻一致，肝臟大小是否失調，以及超聲探頭試夾肝臟評估肝纖維化程度。均可對干細胞移植前后的肝臟功能做出較為準確的器質性的評定。④吲哚菁綠15分鐘滯留率(retention rate of indo-cyanine green at 15 min，ICG R15)，是近年來臨床上用于評估肝臟細胞活性的重要指標，吲哚菁綠在靜脈注入人體后，可迅速與體內的血漿蛋白結合，并通過肝臟細胞快速攝取，通過ATP轉運系統，吲哚菁綠通過膽道隨膽汁以原有的形態直接排出肝臟，所以IGC R15只會被肝臟血流量，肝臟內活性肝細胞數目以及膽道通暢程度影響[23]，在臨床治療過程中，我們將ICG R15用于評估肝硬化患者的肝臟儲備能力。失代償期肝病患者，ICG R15隨著病情分期約晚，肝硬化程度越重而越加升高。同時ICG R15擁有創傷較小，得出結果迅速，操作簡便等優勢，亦可作為hUC-MSCs移植治療肝硬化的療效及預后的重要評價指標。

同期國外已經有一些單一、小樣本I期臨床試驗已經實施，并在肝硬化治療過程中得到了一定的療效。將接受臍血間充質干細胞移植的患者作為實驗組，對照僅接受常規內科治療的患者作為對照組。再接受細胞移植后，實驗組MELD評分(P=0.0001)、INR (P=0.012)、膽紅素(P< 0.0001)、總白蛋白(P< 0.0001)水平較基線組和對照組均有明顯改善。實驗組患者移植6個月后血清白蛋白水平升高有統計學意義[24]。對于MELD-Na評分、ICG R15、肝纖維化程度測定方面暫時還沒有相應的臨床試驗數據證明。

6 總結及展望

總之，目前傳統的臨床藥物治療不能改善終末期肝病的預后，而全球性供體器官的嚴重短缺，供需矛盾的日益突出，使大多數患者只能在等待的過程中死亡。

臍血間充質干細胞移植的發展及推廣無疑是為肝硬化的患者帶來的新的希望。但由于干細胞具有多向分化潛能，移植后除了改善肝臟質地，助力肝細胞的活化以外，是否會提高腫瘤發生發展的可能仍是需進一步考慮和研究的問題。同時，臍血間充質干細胞的移植作為新生的治療手段，在其治療過程中，是否會對人體產生其他不可逆的影響因素更需要深一步的研究去探索。