肝脏干细胞移植的研究进展

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--何金秋教授采访
来源：国际肝病
发布时间：2008-9-19

导读：干细胞的诱导分化有很多种方法，诱导分化实际上是定向的。干细胞在治疗肝病中一般是体内诱导，目前在体外模仿肝衰竭的环境还是很困难的。那就有一个办法就是采用自体的骨髓。抽取肝衰竭患者的血液分离血清，在小牛血清的基础上加入肝衰竭患者的血清，达到模仿患者肝衰竭微环境的要求。

《国际肝病》：请您简单介绍一下干细胞移植在治疗肝脏疾病中的作用？

何金秋教授：骨髓干细胞研究最成功的领域是血液系统疾病，在肝脏疾病中的研究最近几年刚刚开始，是从治疗血液病和动物实验中得到一些启迪。现在有的医院用于治疗重型肝炎或者是终末期肝病，从现有的病例资料和初步的试验结果来看，能解决一些问题，但是到了终末期肝病最好的治疗还是肝移植。我们中国这么多肝炎，这么多肝硬化，能做肝移植的患者比例太少了。有的患者在等待的过程中已经死亡了，更多的人是因为经济问题和供肝紧张。做细胞研究一方面是生物医学发展的趋势，也是借鉴细胞生物学、分子生物学发展到一定程度。它的很多原理，很多试验方法都借鉴细胞生物学、分子生物学、细胞工程等，用这些方法来研究干细胞。从理论上讲，可以从体外构建肝脏的功能单位，比如生物人工肝就是依据这种原理。那么把干细胞直接引用到人身上去，在国内最早用的是胎儿干细胞，虽然效果很好，但是由于伦理学方面的问题没有在临床应用。胎儿干细胞含有的干细胞数量比成人的要多，移植以后，干细胞有一个特点。你看白血病也是从末梢血管打进去，这种干细胞很快就归巢，到需要修复的地方。肝脏干细胞一旦移植，也会到肝脏着床、定制、分裂、增殖。达到修复肝脏，恢复肝功能的目的。但是从形态学来看，还是很难恢复肝脏的形态。我们在动物身上看，肝脏的体积增大了，功能得到了部分的改善，肝脏的形态还是不行的。形态不行就是一个潜在的危险，即干细胞移植会不会导致癌变。如果是胚胎的干细胞，非常容易长成畸胎瘤，会诱发肝脏肿瘤的发生。自体干细胞移植发生癌变的几率非常小，就相当于烧伤的患者自体皮肤移植，还有美容的人皮肤定制的原理是一样的。皮肤移植首先是覆盖创面，这并不是说一个成体的皮肤能增殖，它是靠表皮干细胞增殖起作用，这个原理和肝脏干细胞移植是相似的。皮肤移植是覆盖某一个区域的移植，干细胞移植是干细胞散落在肝脏血管床里面，如果能定制，能着床，能分裂增殖，就达到了移植的目的。传统的肝移植是整体或部分的肝脏移植，肝脏基本的组织形态还在，细胞移植没有肝脏组织形态。国外干细胞移植也做了不少的探索，总的来看，对终末期肝病肝衰竭的患者，肝功能的帮助是有的，一是移植以后，24小时可以出现肝功能的改变，主要表现在几个方面，即胆红素的下降和血氨的下降，到了72小时以后，血氨和胆红素下降与对照组比较，有很大差别，做了干细胞移植的动物，指标可以恢复到基线以下，说明肝功能恢复是很快的。在动物实验的组织学上看，肝脏可以出现再生，从汇管区出现向中央静脉延伸，通过免疫组织化学的方法，可以确定这一点。再从生物化学角度来看，也有一些干细胞的标记蛋白，象角蛋白、CK-18、CK-19也是升高的，这种蛋白质升高是干细胞再生的一个标志，还有干细胞的骨架蛋白OV6的表达也是很高的，这两种蛋白表达高就表明细胞在分裂增生。同时肝脏的功能得到改善，血氨下降、胆红素下降，生化上甲胎蛋白（AFP）也有升高。AFP实际上是原始细胞分泌的糖蛋白，其升高表明细胞在分裂传代。分裂后一方面表达AFP，另一方面表达白蛋白。在人体和动物试验都证实了这个。因此干细胞移植具有实践和理论基础，所以有的专家学者就将干细胞治疗引用到终末期肝病中。根据我们的体会，干细胞移植到底达到什么效果，这还是有待观察的。因为它研究的时间还是比较短的，现有的研究用于动物实验的资料是非常丰富的，但是在人体试验还是刚起步。在媒体上也有一些报道，但是现在还是初始阶段，将这个技术用于人体，即用干细胞移植治疗重型肝炎的技术还有待完善，还有很多有待摸索的问题，比如什么样的人做干细胞移植最好，什么样的人不能移植，什么时候移植最好，这个时机很重要。也就是说，肝脏干细胞移植的适应症是什么？这个也在探索中，大家都希望通过移植使患者获益。但是目前干细胞移植还存在很多风险，就像取腹水，这是一个侵入性的损伤，要抽100～200mL腹水出来。第二，要做介入，就是要想办法把细胞移植到肝脏，从血管里面进去，血管里面就是两条路：一条是动脉，从肝动脉进去；一条是静脉，要么从肝动脉、要么从门静脉，也有从脾静脉移植的，这个也是个侵入性操作，操作不当会带来很多麻烦，比如说感染、缺血等。大量的干细胞从肝动脉或脾静脉进入，可以造成肝动脉栓塞或肺动脉栓塞，也可以造成门静脉梗塞，这样也会带来一些并发症，所以干细胞移植技术还有待于完善。总的来看，中国这么多肝炎患者，大家都在为这些患者想解决疾病的方法，干细胞移植是其中的一部分。那么干细胞在其他疾病中，最成功的就是血液病，现在比较成功的糖尿病，还有神经系统的，陆陆续续都在报道。干细胞的应用，将是二十一世纪大家都在研究的课题，尤其是烧伤美容科，所以美国将干细胞作为二十一世纪最重要的研究之一。我国的556位院士07年评价中国的十大科技成就中，干细胞排在第二位。可以想象，干细胞的研究，对改善人体的健康，提高身体素质，尤其是针对一些遗传性的疾病，前景非常好。

《国际肝病》：干细胞在肝硬化中有什么作用？

何金秋教授：从理论上讲，干细胞在肝硬化中是有作用的。肝硬化和肝炎是有本质的区别，肝硬化的病理学基础是假小叶的形成。假小叶形成如果得不到控制，就会进一步发展。有两个问题比较难解决。第一，门静脉的供血，假小叶有小叶下静脉的压迫，门静脉灌注受到阻碍，造成门静脉高压、门静脉供血障碍，肝细胞得不到有效的营养供给，本身就要退变。第二就是肝硬化，尤其是我国大部分肝硬化都是慢性乙肝发展来的，我们经常可以遇到慢性乙肝不进行治疗而发展为肝硬化的患者，这个时候抗病毒治疗已经晚了。由于假小叶的形成是不可逆的，按照中国的慢性乙肝治疗防治指南，，其治疗只能是控制疾病的进展，延长患者生命，提高患者生存质量。肝硬化从组织细胞学来看是不可逆的，也就是说在临床上是治好了，但是在组织学上还远没有达到治愈。肝硬化早期是可逆转的，到了晚期、终末期肝病也只能是控制疾病进展。当然有条件可做肝移植，没有条件在控制并发症，抗病毒的基础上用细胞移植治疗也是一种方法。也可以达到延长患者生命，提高患者生存质量的目的。我9月1号做了一个干细胞移植的患者，经过了90多个小时，现在患者的状态很好。我们在动物实验中观察到干细胞移植在肝脏组织学上一旦定制以后再生是很快的，比我们想象的要快。我们做手术愈后要7天，事实上细胞早就在分裂了。

《国际肝病》：如何诱导干细胞的分化？

何金秋教授：干细胞的诱导分化有很多种方法，诱导分化实际上是定向的。干细胞在治疗肝病中一般是体内诱导，目前在体外模仿肝衰竭的环境还是很困难的。那就有一个办法就是采用自体的骨髓。抽取肝衰竭患者的血液分离血清，在小牛血清的基础上加入肝衰竭患者的血清，达到模仿患者肝衰竭微环境的要求。加了肝衰竭患者血清后干细胞再生比没有加血清要好的多，干细胞再生很快，目前肝干细胞体外培养传代已经达到200多代，它还保留了细胞原始的形态和功能。就是说这种培养非常符合干细胞的生长要求，否则就会很快转化为其它细胞，或者调亡。肝脏干细胞一旦变成肝细胞，如果理化条件达不到，就会变成纤维细胞。我们在上大学的时候老师讲过，神经细胞和肝细胞是最难培养的，现在看来肝细胞不难培养，以前对肝细胞生长的微环境不清楚，现在认识到了这一点。我们也做了一些哺乳类动物比如乳猪的肝细胞培养，给猪造成肝衰竭模型，用猪的血清进行干细胞培养，效果是非常好的。但是反过来说，肝衰竭患者的肝脏再生也是非常好的，它激活了肝脏终末胆小管边上的卵原细胞也就是祖细胞，尤其是暴发性肝衰竭和亚急性肝衰竭中这种细胞再生是很活跃的。因为肝脏坏死时出现两个机制，一个是分泌促进肝细胞再生的物质，临床上促肝细胞生长激素的原理就是这个。事实上一旦出现肝衰竭，根本用不着去打促肝细胞生长素，患者血清中促进肝细胞再生长物质的水平是很高的。第二，在这种物质促进下，卵原细胞管分裂的机制被激活，这里面有一个提示，骨髓干细胞移植在肝衰竭患者的身上分裂成正真的肝细胞，在白血病患者身上分裂成造血干细胞。说明在不同的疾病条件下所分泌的促细胞分裂的物质是不同的，分泌的这些物质一方面可以激活细胞增殖的基因，另一方面干细胞在肝衰竭患者中可以按照肝细胞需要的模式进行分裂，所以讲到了一个归巢的问题。它只能在适合它的环境里增殖定制，在肝脏的微环境中转化为肝细胞。