肝衰竭与细胞治疗研究进展.ppt

肝衰竭与细胞治疗研究进展 专题讲座 肝功能衰竭的现代定义 急性肝衰竭 AHF 急性起病且持续进展性肝功能不全 但无既往肝病史 起病4周之内发生凝血障碍和肝性脑病超急性肝衰竭型 HALF 于10天内发生肝性脑病暴发性肝衰竭 FHF 10天 30天者亚急性肝衰竭 SHF 一种进行性发展的肝功能不全 无既往肝病史 一般在急性起病持续到发病后第5周 24周出现腹水 和肝性脑病 1996年国际肝病学会专题委员会制订统一的命名方案 重型肝炎分类命名 我国目前将导致肝衰竭的病毒性肝炎单独作为一个临床类型 命名为重型肝炎 可分为急性重型肝炎 无肝病史 起病10天内出现肝性脑病 和肝功能异常亚急性 无肝病史 起病10天以上 8周以内出现肝性脑病 和肝功能异常慢性重症肝炎 临床症状同亚急性 但有慢性肝炎 肝硬化或乙肝表面抗原携带史 或虽无肝病史 但影像学 腹腔镜检或组织学检查支持慢性肝病者 1990年上海第六次全国病毒性肝炎防治方案 重型肝炎与国际肝衰竭分类命名方法的异同 相同点急性重症肝炎应相当于超急性肝衰竭亚急性重症肝炎相当于暴发性肝衰竭不同点亚急性肝衰竭国内没有相应的诊断标准国外没有慢性重型肝炎的分型 亦少有慢性肝衰竭的表述鉴于重型肝炎这一术语不够规范 与国际通行的命名方法难于对应 建议采用国际肝衰竭命名系统替代重型肝炎分型 病源学 感染性 药物性 中毒 其他 病毒 甲 乙 丙 戊型肝炎病毒 EB病毒 巨细胞病毒 对乙酰胺基酚 氟烷 异烟肼 丙戊酸钠 苯妥因钠 磺胺异乙噻二唑 硫氧嘧啶 毒蕈 四氯化碳磷等等 Wolson病 布 加综合症 Rey综合症 妊娠脂肪肝 自身免疫性肝炎 发病机制 肝损害导致的AHF发生的原因化学性损伤与诸多需在肝脏解毒的物质有毒性代谢产物可以影响细胞膜 线粒体 胞内离子的稳定性和各种降解酶类免疫性损伤是由细胞因子 一氧化氮 补体等介导病理性凋亡的发生可能是AHF的常见原因 肠源性内毒素血症 肠源性内毒素在急性肝衰竭中的起到重要作用 包括直接毒性作用 降低细胞色素P450水平 引起氧自由基产生 造成肝细胞膜跨膜信息紊乱等内毒素能激活巨噬细胞系统使之表达 分泌各种细胞因子和炎症介质如 TNF IL 1 IL 6 LTs PAS PGs等 导致肝损伤和多器官功能衰竭损伤血管内皮 促进血液凝固内毒素血症还可诱发 加重肝性脑病 通过NO PGI2介导高动力循环 形成门脉高压症 诱发DIC和肝肾综合症 脂多糖 LPS 和肿瘤坏死因子 TNF LPS和TNF通过直接或间接激活中性粒细胞和枯否细胞 诱导肝细胞损伤和细胞死亡 其机制是细胞的坏死而非调亡 自由基损伤 氧自由基的损伤作用是ALF发生的重要机制之一 枯否细胞和中性粒细胞是肝细胞外产生氧自由基的主要细胞 两类炎症细胞均可产生一系列炎症和细胞毒介质 参与复杂的肝损伤过程 从而导致大块肝坏死 并可产生系统性炎症反应影响其他组织器官 中性粒细胞 PMN 浸润 PMN在趋化因子作用下穿透内皮细胞到达组织周围 释放活性氧 蛋白水解酶及脂类代谢物 造成肝脏的损害 预后评估意义 肝衰竭预后判断的重要性在于判断疾病是否具有可逆性 其原因是在国外 肝移植供体始终短缺 需制订有关紧急肝移植的标准 以便优先考虑那些有生命危险的病人我国由于财力和和供体受限 肝移植尚不普及 准确判断预后有利于量力而行 提高效率 避免人财两空 预后评估系统 1有非甲非乙型肝炎 非扑热息痛药物诱导的FHF2患者年龄 10岁或 40岁3黄疸出现至脑病开始期间 7天4血清胆红素 300 mol L5凝血酶原时间 PT 50秒 建议如果符合上述标准的3项 病因 年龄 黄疸与脑病开始时间 PT 血清胆红素 则提示预后差 应尽早进行肝移植 少于3项者继续应用综合药物治疗 终末期肝病模型 MELD 美国Kamarth等提出了新的评价体系 称为终末期肝病模型 MELD 根据分值的大小预测预后 MELD主要含有血清肌苷 Cr mg dl 胆红素 TBil mg dl 反映凝血酶原时间的国际正常比率 INR 及病因 病因 淤胆性或酒精性为0 其他为1 该预测公式如下 MELD分值 3 8 log TBil 11 2 log INR 9 6 log Cr 6 4 病因 其他预后指标 最近 有人提出了其他提示 如AFP和Gc 球蛋白研究发现在疾病的第1 2 3天的AFP的进行性上升与生存率有显著相关Gc 球蛋白是大块组织受到损伤时释放到血循环中与肌动蛋白结合的 2球蛋白 Gc 球蛋白由肝脏合成 半衰期短 在急性肝衰竭患者中血清Gc 球蛋白水平显著下降 主要用于乙酰胺基酚为病因的患者 内科治疗进展 ALF的治疗原则病情监护 密切注意并及时处理脑水肿 感染 循环衰竭等并发症的发生尽早确定病因 针对病因治疗如解毒剂的应用 抗病毒治疗等尽快判断预后 如需肝移植应早施行暂时性人工肝支持等待肝细胞再生和肝功能恢复 或提供时间为肝移植作准备 前列腺素 前列腺素可以舒张血管 抑制细胞因子增加血流量 抑制血小板聚集和白细胞粘附等 从而改善微循环 对性肝衰竭的治疗有一定作用近来在手术后肝衰竭的患者中采用PGE1持续肝动脉输注取代常规静脉用药取得良好的疗效 PGE1输注可以增加整个肝脏血流量和氧的释放 增加胆汁流量 并促进患者恢复 而未观察到不良反应的发生 药物治疗 乙酰半胱氨酸 N 乙酰半胱氨酸可恢复肝细胞内谷胱甘肽的正常含量 还可以提高ALF患者和肝性脑病患者组织氧供 对肝脏缺血 再灌注损伤有保护作用一般认为 乙酰半胱氨酸在扑热息痛中毒8 内应用常具有保护作用 可使存活率 神经和心血管并发症得到明显改善 药物治疗 胰高糖素 胰岛素 G I 两种激素可使肝内丁二胺含量增加 丁二胺有能激活鸟氨酸去碳酶和 或 亚精胺 N 乙酰转换酶 从而促进肝细胞DNA合成 有利于肝细胞的修复和再生目前 有关G I疗法治疗急性肝衰竭的报道较多 大多数学者认为其治疗急性肝衰竭的存活率在30 40 之间 G I疗效在剂量 疗程 疗效的判断等方面意见不一 其治疗效果及价值仍需进一步研究证实 药物治疗 环胞素A CsA CsA通过干扰T细胞表达IL 2R和MHC 抗原 使T细胞功能丧失抑制T细胞活化 此外 CsA还能选择性抑制T细胞产生和分泌IL 2 从而抑制T细胞增殖 抑制了T细胞介导的细胞免疫反应 阻断因强烈的免疫反应导致肝细胞的坏死临床上关于CsA的疗程 用量尚无统一方案 本药肾毒性强 应加强监测血药浓度 调整剂量 药物治疗 皮质激素 GC 国内外对免疫抑制剂治疗肝衰竭的利弊存在分歧 一般认为 若病情发展缓和或已出现 级肝性脑病或腹水者 尽量不用该药 以避免副作用 若病情发展迅猛 为抑制强烈的免疫反应和炎症反应 制止向中晚期转化 可慎用此法 药物治疗 内毒素核心糖酯McAb 因肝衰竭患者极容易发生内毒素血症 发生率在70 100 近年来采用内毒素特异性抗体 内毒素核心糖酯McAb 的实验和临床研究已取得较大进展Czaja在氨基半乳酸所致肝衰竭的大鼠模型中 使用EsMcAb 发现它能使血清AST明显下降 同时肝组织损害及炎症均减轻在临床验证中所采用的抗体主要是HA IA和Es Man thous 分子治疗 肝细胞生长因子 肝细胞生长因子能够刺激肝细胞DNA合成 加速有丝分裂 激发机体免疫 同时也能阻断自由基的脂质氧化作用 促进线粒体复制和增加 为肝细胞再生和修复提高能量在小鼠模型中给予HGF可以阻断Fas介导的大量肝细胞凋亡和暴发性肝衰竭的发生近年来 研究证明 HGF能明显提高肝衰竭的存活率 总有效率为69 左右 为该病治疗开辟一条新的途径 细胞因子治疗 粒细胞集落刺激因子 粒细胞集落刺激因子增进中性粒细胞的吞噬杀伤作用 促进超氧化物和过氧化氢的产生 对部分肝脏切除后的大鼠有提高其再生能力的作用英国学者对23例急性肝功能衰竭患者使用G GSF进行 期临床试验 发现G GSF可显著改善患者的中性粒细胞功能 细胞因子治疗 活性碳 活性碳对许多潜在有毒物质为十分有效的吸附剂 尽管血液循环中的毒物水平在用活性碳吸附后明显下降 但随后的临床试验发现与常规治疗组的存活率无明显变化近来研究发现循环系统中各种细胞因子和内毒素可以被各种各样的吸附柱有效地清除 因而此种疗法与其它治疗联合应用可能有一定作用 抑制凋亡 凋亡是病毒诱导暴发性肝衰竭的一条重要通路 通过对肝细胞凋亡的调节成为阻止肝细胞死亡和治疗暴发性肝衰竭的有效方法 半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶抑制剂已进行过前临床研究 应用表明 该蛋白酶抑制剂对阻止暴发性肝衰竭的发生发展具有显著效果半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶抑制剂对动物严重感染性疾病具有理想的治疗效果 因此 半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶抑制剂可能为治疗病毒诱导的暴发性肝衰竭提供一个新的手段 基因治疗 Hara等新近克隆到肝脏独有的基因肝细胞生长关联因子 hepassocin 仅表达于肝实质细胞 发现经部分肝切除和半乳糖胺处理大鼠出现代偿性肝细胞增生 肝细胞内hepassocin表达显著增高 提示其可能在刺激肝细胞生长的过程中起重要作用 有可能作为基因治疗的靶目标Streetz等应用小鼠暴发性肝功能衰竭模型研究发现TNF 及其受体作用的下游通路亦为Fas相关死亡功能区 FADD 可作为防止肝细胞死亡的重要靶目标 肝衰竭的细胞治疗 前言在治疗肝衰竭患者过程中 由于肝脏供源的有限和肝移植 livertransplantation LT 本身的复杂性 以及肝衰竭的可逆性 因此有许多新疗法问世 其中细胞治疗已成为研究热点 细胞治疗主要包括肝细胞移植 hepatocytetransplantation HCT 和生物人工肝支持治疗 肝细胞移植 原理肝细胞移植是将游离的 有活性的大量肝细胞移植到受体内 肝细胞可移植到门静脉内 腹腔 脾 肠系膜 小肠壁 肾被膜 肺间质 腹膜后 胰腺被膜和皮下等处 研究表明 移植肝细胞可长期存活于受者的肝脏 脾 腹膜后等部位 分化为成熟的 有功能的肝细胞 具有合成白蛋白 储存糖元 糖酵解 形成结合胆红素 参与氨代谢等功能优点 一个供体可给多个受体提供肝细胞 移植技术简单 即使移植失败 对受影响也十分微小 移植细胞来源 异种肝细胞 来源于成年哺乳动物 如 猪 鼠 兔和狗等同种肝细胞人肝细胞是最好的来源 干细胞 肝干细胞和髓干细胞 植入部位 腹腔内移植腹腔内空间大 营养物质和代谢产物的交换表面积大等优点 但血管形成需要较长的时间 其次 肝细胞在病理情况下 会出现慢性肝衰竭的失代偿反应脾内移植脾内移植的肝细胞具有良好的生理功能和长期存活率 移植肝细胞在脾脏红髓增殖 形成肝样微结构 如狄氏间隙门脉及肝内移植肝内及门脉系统存在丰富的肝细胞营养生长因子 有利于肝细胞增殖存活 其他移植方式肺部路径具有容易移植 血氧饱和度高和良好血管化优势 但移植入肺毛细血管或直接植入肺实质的肝细胞存活率并不高 肝细胞移植入皮下脂肪组织 肌肉组织和胸腺存活不良 联合移植肝细胞与胰岛细胞入肾被膜则肝细胞存活尚可 治疗急性肝衰竭实例 Robert等用异体肝细胞移植治疗1例急性肝衰竭患者 细胞输注量8 8 109个 肝细胞移植后1周 患者肝功能明显改善 肝脏2周后临床表现正常 肝性脑病症状完全缓解 6周后HBsAg转阴 1周后肝活检示 受者肝脏片状坏死 存活的肝细胞结构恢复正常 治疗急性肝衰竭机制 资料表明在急性肝衰竭时 不论是同系 同种异体或异种肝细胞移植 均能同样地起到降低死亡率的作用一些研究者认为 体外培养和体内移植的肝细胞 均能对产生一种刺激受损伤肝细胞再生的物质 这种物质能直接刺激肝脏的再生 或刺激其他器官网状内皮系统 能够对代谢和激素的分泌调节产生一种特殊的影响 可增强受体对肝功能衰竭的耐受力 植入的肝细胞与其分泌的特殊物质共同在受体内发挥作用 治疗慢性肝衰竭实例 Strom等对5例肝移植慢性终末期的肝衰竭患者行经皮脾穿刺肝细胞移植 所有肝生化指标明显改善 血氨下降 移植后2 10 撤除大部药物治疗病情仍稳定 治疗慢性肝衰竭机制 对于慢性肝衰竭 如肝硬化 HCT也可抑制肝细胞增殖 胆管细胞增生 肝硬化小结节形成 纠正肝性脑病 等待肝移植的患者 可接受简便的HCT 防止肝功能衰竭 展望 虽然肝细胞移植是当前的研究热点之一 但毕竟它处于起步阶段 各项材料 技术 和方法的研究正方兴未艾 迄今为止还有待解决的问题是移植肝细胞所需数量大 如何大量培养和保存肝细胞肝细胞再生能力和肝干细胞特性功能 免疫排斥及适宜载体的构建等方面移植肝细胞的调亡随着这些问题的解决 肝细胞移植在肝衰竭治疗中一定会发挥更大的作用 生物人工肝 所谓 人工肝 就是借助人工干预使肝脏功能得以暂时替代 从而为患者自身细胞再生及功能恢复创造较好的内环镜及宝贵的时间 应用人工肝支持的方法暂时替代肝脏功能 一可改善患者全身情况 降低手术风险 二可延长等待供肝时间 缓解肝衰竭尤其急性肝衰竭对供肝时间上的压力人工肝已经成为判断肝脏能否恢复及是否必须进行肝脏移植的诊断性治疗 生物人工肝治疗机制 肝衰竭患者体内积聚了大量的毒性物质如 硫醇 吲哚 苯 酚 芳香族氨基酸 胆红素 胆汁酸等 对肾 肺等器官有损害 而肝性脑病 多器官功能衰竭反过来又加重肝细胞的损伤 从而产生更多的毒素 如此形成恶性循环 生物人工肝支持系统是基于培养肝细胞的体外人工肝支持 不仅可部分弥补肝脏解毒功能 并能提供复杂的肝细胞代谢活性物质 促进残存肝细胞再生 生物人工肝构成 由生物反应器 生物材料等组成 它是将外源性肝细胞放置或继续培养于生物反应器中 患者血的流经生物反应器 通过纤维半透明膜与培养的肝细胞进行物质交换 从而可在排毒的基础上 全面提供肝细胞的功能支持生物反应器是生物人工肝的核心装置主要功能提供患者血液与肝细胞交换的场所并为肝细胞提供良好的生长代谢环境细胞材料包括肝实质细胞和肝非实质细胞 如内皮细胞 星状细胞 为BALSS提供特异性代谢功能 目前应用于临床的主要是原代培养的动物肝细胞 猪 鼠 犬 兔 和人类肿瘤细胞株 HepG2 C3A 生物人工肝脏治疗肝衰竭实例 Sussman等以C3A细胞株建立的生物人工肝 治疗11例爆发性肝衰竭患者 治疗前 这些患者肝昏迷3 4级 预测其死亡率将超过90 治疗后患者精神状态改善的有8例 其中1例立即改善 另7例24小时内改善 大多数患者心率 血压和肾功能稳定 经充分肝素化后凝血时间保持在