2025干细胞治疗肝病

2025干细胞治疗肝病

干细胞是一类具有自我复制和多向分化潜能的原始细胞，可分为胚胎干细

胞(embryonicstemcells,ESC)＞成体干细胞和诱导多能干细胞

(inducedpluripotentstemcells,iPSOo自上世纪九十年代克隆羊

问世和胚胎干细胞分离成功以来，干细胞的基础与临床应用研究不断深化。

尤其是成体干细胞，因其强大的可塑性(plasticity)和来源广泛，取材无

特殊伦理学考量的特性而在临床研究中受到了广泛关注。1999年，

Petersen等［1］报道，小鼠骨髓干细胞可以迁移到受损的肝脏并分

化为卵圆细胞和肝细胞。2000年，Theise等［2］发现，在接受造

血干细胞移植的患者肝脏内，造血干细胞可以分化为肝细胞。2005年，

笔者带领团队在动物实验取得成功的基础上，率先建立自体干细胞移植技

术，动员并富集肝硬化失代偿期患者的外周血干细胞，然后经肝动脉回输

进行治疗［3］。随机对照试验和长期随访的平行对照试验证实，自

体外周血干细胞移植有效地改善了患者的肝功能、延长了患者的生存期

［4,5］。近20年以来，干细胞治疗肝病的临床研究越来越多。至

2022年1月31日，网站注册的干细胞治疗肝病的临

床试验超过了100项。干细胞的临床应用已经成为肝病研究领域的热点和

前沿。

一、干细胞治疗与肝脏疾病

截至2022年1月31日，用“stemcelltherapy”和“liverdisease”

检索Pubmed数据库，已发表的干细胞治疗肝病的相关临床研究有70余

项。研究最多的是终末期肝病，主要为失代偿期肝硬化和慢加急性肝衰竭。

大多数研究结果显示，干细胞治疗可以改善病毒性肝炎所致肝硬化患者的

肝功能，提高慢加急性肝衰竭患者的短期生存率，并且在肝移植免疫调节

方面显示出令人鼓舞的效果［6,7,8］o有随机对照临床研究结果

显示，干细胞治疗可以改善酒精性肝硬化患者的肝脏纤维化［9,1。］o

小样本临床研究结果表明，干细胞治疗可以改善熊去氧胆酸治疗反应不佳

的原发性胆汁性肝硬化患者肝生物化学指标,改善患者的免疫状态［11,

12］o干细胞治疗自身免疫性肝炎的报道均为病例报道，而原发性硬化

性胆管炎尚处于动物实验阶段［13,14］o已发表的干细胞治疗代谢

性肝病的临床研究仅有1项，为前瞻性随机对照开放标签的I期临床试验，

包括14例儿童尿素循环障碍患者和6例Crigler-Najjar患者，结果显示

门静脉输注干细胞耐受性良好，后续的U期临床研究正在进行中。干细胞

治疗肝病的长期随访研究相对较少。有研究显示干细胞治疗不能提高非病

毒性失代偿期肝硬化和活动性乙型肝炎病毒复制失代偿期肝硬化患者的

长期生存［15,16,17］。而我国2项病毒阴性的病毒性肝炎所致

肝硬化患者的长期随访研究则显示干细胞治疗可以显著提高患者的长期

生存。这提示在进行干细胞治疗肝病之前，应积极针对病因进行治疗［5,

18］o

目前在网站注册的干细胞治疗肝病的临床试验有102

项。大部分临床试验的对象为肝衰竭和病毒性肝炎所致肝硬化患者，其他

的研究对象包括酒精性肝硬化（6项，NCT01741090.NCT04689152、

NCT01591200、NCT01875081>NCT03838250、NCT05155657）、

原发性胆汁性肝硬化（4项，NCT04522869、NCT03668145、

NCT01440309、NCT01662973）、非酒精性脂肪型肝炎（1项，

NCT03963921）、Wilson病（1项，NCT03963921,已结束入组）和

胆道闭锁（1项，NCT04522869）o

以上结果和数据显示，干细胞治疗肝病的研究多数针对肝硬化和肝衰竭,

而免疫性、代谢性、遗传性肝病的干细胞治疗研究仍处于起步阶段，还需

要积累更多的临床数据。

二、干细胞的选择

1.造血干细胞：2005年德国学者首次证实骨髓造血干细胞经门静脉输注

可以促进肝脏再生［19］。用于肝病治疗的造血干细胞的来源包括骨

髓、外周血和脐带血。荟萃分析和长期随访研究结果显示，自体造血干细

胞移植可以显著改善失代偿期肝硬化患者的肝脏功能，提高患者长期生存

率［5,20］。但也有一项设计良好的多中心随机对照临床试验显

示，自体造血干细胞治疗并不能改善代偿期肝硬化患者的肝脏功能和肝脏

纤维化程度［21］。因此，自体造血干细胞可能更适用于失代偿期肝

硬化。

2.间充质干细胞（mesenchymalstemcell,MSC）:MSC免疫源性低、

安全性高，且来源广泛、易于获取，可从脂肪、骨髓、脐带、牙髓、胎澈、

羊水、经血、肌肉和胸腺等分离得到。MSC虽然可以转分化为肝细胞样

细胞，但其治疗肝病的主要作用机制是免疫调节和抗纤维化［22,23］。

MSC可以通过细胞间相互作用和旁分泌两种途径与单核巨噬细胞、树突

状细胞、中性粒细胞、T淋巴细胞、B淋巴细胞、自然杀伤细胞等免疫细

胞相互作用，调节后者功能和免疫微环境［24］。MSC是肝病治疗

中应用最多的细胞类型，治疗肝病的临床研究已经超过50项。多数临床

研究结果表明，MSC具有良好的安全性和耐受性，在失代偿期肝硬化、

肝衰竭和肝移植免疫调节等方面都显示出良好的治疗效果［25］。

3.iPSC:iPSC是将终末分化的体细胞通过转入特定的转录因子重编程而

得到的多能性干细胞。iPSCs在肝细胞组织工程、肝病模型、肝脏药理毒

理研究及终末期肝病的细胞治疗等方面具有巨大潜力［26］。动物实

验结果显示，iPSC可以有效地改善肝损伤和肝衰竭小鼠的肝功能，延长

生存期。然而，目前尚无iPSC治疗肝病的临床研究报道。

4.ESC:小样本临床研究结果显示，经肝动脉移植胚胎干细胞可显著改善

失代偿期肝硬化患者的肝功能。胚胎胆管树干细胞移植治疗肝硬化的研究

也已有报道。2019年日本学者发布新闻，他们完成了首例人类胚胎干细

胞来源的肝细胞移植，纠正了1例遗传性尿素循环缺陷的新生儿的肝功能

障碍。然而，ESC的临床应用尚存在较大伦理学争议，目前难以在临床推

广。

5,肝祖细胞（liverprogenitorcell,LPC）:LPC也被称为卵圆细胞,

位于肝实质细胞与汇管区交界的Hering's管，被认为具有肝细胞和胆管

细胞双向分化潜能，参与肝脏的损伤修复和再生。1例先天性鸟氨酸氨甲

酰基转移酶缺乏的儿童接受LPC经门静脉注射后，肝脏活体组织检查结

果显示肝脏内有LPC来源的肝细胞定植［27］，但其疗效尚待探讨。

三、肝病干细胞治疗的新策略

除了直接移植干细胞之外，一些旨在提高安全性和疗效的新策略也在研究

之中。其中，最常用的是对干细胞的体外预处理。体外预处理是通过增强

保护性或有益性信号转导途径或模拟体内应激环境使干细胞发生适应性

反应，从而提高干细胞的活力或治疗效果。预处理的方式包括：缺氧预处

理、无血清培养、生物分子预处理（主要包括代谢产物、细胞因子、生物

活性分子，如过氧化氢、一氧化氮、硫化氢、干扰素Y、肿瘤坏死因子-Q、

脂多糖、热休克蛋白）等、物理因素处理（如光、流体力学、声波等）、

化学处理（弱酸环境）、基因修饰等［28］。研究结果显示，体外预

处理可以增强干细胞活力以及迁移、抗凋亡、分化、免疫调节、旁分泌等

生物学特性。MSC来源的外泌体也是目前研究的热点之一。MSC分泌的

外泌体含有多种蛋白、脂质、非编码核酸等生物活性分子。肝衰竭、肝损

伤、非酒精性脂肪性肝病等动物模型实验结果显示MSC外泌体可促进肝

脏的修复和再生，改善肝功能［29］。此外，为了获得更多的功能性

肝细胞，可用生物分子体外刺激、共培养、基质骨架、水凝胶、生物打印

等技术对干细胞进行2D或3D培养，从而获得更多的原代肝细胞或肝脏

类器官[30]。这些新的治疗策略目前仍处于临床前研究阶段，尚无

临床应用的报道。

四、问题与挑战

1.临床研究的异质性大：虽然干细胞治疗肝病的临床研究日益增多，但总

体而言，证据质量不高。多数研究为小样本的非随机对照研究，而随机对

照研究也存在样本量不足及随访时间较短等问题。更为突出的是，干细胞

治疗肝病的临床试验在研究对象、研究终点、随访时间、干细胞来源、给

药途径等方面存在显著异质性，临床试验的结论也不尽相同[7],

导致无法根据现有的临床试验确定干细胞治疗肝病的适应证及最佳方案。

2.机制研究的人体数据少:有关干细胞治疗肝病的机制研究多数基于动物

实验和体外研究，在临床试验中同期分析机制的研究较少。部分临床试验

检测了患者各种免疫细胞比例和功能、细胞因子水平、肝脏再生标志物等

[9,11,31],尚不能完全阐释干细胞在患者体内的迁移、定

植、转归和发挥效应等多个环节的机制。

五、思考与展望

1.开展多中心随机对照研究：为获得高等级循证依据，应采用规范化的临

床研究探讨干细胞治疗肝病的有效性和安全性。可将干细胞种类、移植途

径和研究对象进行不同的组合，开展多中心随机对照临床试验。临床试验

应邀请统计学或方法学专家指导或参加，严格遵循PICO原则，对试验的

样本量进行估算。随访时间应不少于1年。最佳的研究终点应为总体中位

生存期，终末期肝病模型评分、失代偿事件发生率等指标可作为替代终点，

肝功能指标和生活质量可作为次要终点。

2.重视干细胞的体内示踪研究:干细胞进入人体内发挥作用的部位尚不清

楚。肝硬化患者外周静脉输注MSC后，MSC首先在肺脏蓄积，10d后

脾脏和肝脏蓄积增加，而且脾脏蓄积显著高于肝脏。肝动脉途径输注干细

胞理论上肝脏定植比例会升高，但是尚无人体数据报道，且增加肝脏定植

能否提高治疗效果也尚未明确。干细胞体内示踪常需要对干细胞进行标记,

存在毒性反应等风险。最近一项研究结果显示人MSC高表达甘露糖，可

以用常规的磁共振成像技术对其进行体内追踪。在临床试验中对干细胞进

行体内示踪将有助于明确干细胞发挥作用的部位和机制。

3.合理设计临床试验中的样本收集:现有的临床试验主要收集的样本为患

者血液标本，对于组织学标本收集较少。在条件允许的情况下可收集肝脏

活体检查蛆织，这对于了解干细胞对肝脏免疫、合成、代谢、组织修复的

影响具有重要价值。标本的采集和保存也是需要考虑的问题，组织、血浆、

外周血单个核细胞等都是重要的生物样本。应注意的是，不同检测方法对

生物标本要求不同，应根据干细胞可能发挥作用的机制，采取不同分离及

保存方式，