近期,王福生院士团队在国际期刊《Hepatology International》发表了一篇《间充质干细胞治疗失代偿期肝硬化:随机对照临床试验的长期随访分析》的研究结果。在 48 周的随访过程中,治疗组的 ALB(白蛋白)水平、PTA(凝血酶原活动度)水平以及 CHE(胆碱酯酶)水平均显著上升,同时 TBIL(总胆红素)水平显著下降。这些数据充分表明,脐带间充质干细胞治疗不但能够缓解肝脏炎症反应,还能显著优化患者的肝功能。
在全球约15亿慢性肝病患者的健康威胁下,肝硬化作为终末期肝病的重要阶段,其治疗始终面临巨大挑战。传统内科治疗仅能延缓病程,而肝移植受限于供体短缺与免疫排斥风险,迫使医学界寻求革新性疗法。近年来,干细胞疗法凭借其多维度修复机制,在肝硬化领域展现出从从短期肝功能改善到长期生活质量提高的突破性潜力。
那么干细胞治疗肝硬化如何从短期缓解症状到长期逆转病程?通过什么原理和机制维持肝硬化的短期疗效和长期疗效?哪些指标可以评估干细胞治疗肝硬化的短期疗效和长期疗效?又是哪些因素影响了干细胞治疗肝硬化的持续性。本文基于临床试验数据,深度解析干细胞治疗肝硬化从短期缓解到长期逆转病程的分子机制、核心数据与影响因素,为患者与医疗从业者提供科学决策依据。
干细胞治疗肝硬化的五大关键机制
一、分化为肝细胞样细胞:干细胞具有多向分化潜能,在特定的体内外微环境下,可分化为肝细胞样细胞。这些细胞能够表达肝细胞特异性标志物,如白蛋白、细胞角蛋白 18 等,并具备肝细胞的一些功能,如摄取和代谢胆红素、合成尿素等,从而补充受损或死亡的肝细胞,改善肝脏的功能。
二、旁分泌作用:干细胞能分泌多种细胞因子和生长因子,如肝细胞生长因子、血管内皮生长因子、转化生长因子 -β 等。这些因子可以调节肝脏微环境,发挥抗炎、抗纤维化作用,促进内源性肝细胞的再生。例如,肝细胞生长因子能够刺激肝细胞的增殖和分化,抑制肝细胞凋亡,同时还可以抑制肝星状细胞的活化,减少细胞外基质的合成,从而减轻肝纤维化。
三、免疫调节:肝硬化往往伴随着肝脏局部的免疫炎症反应,干细胞可以通过调节免疫细胞的功能和数量来减轻炎症反应。一方面,干细胞可抑制 T 淋巴细胞、B 淋巴细胞的增殖和活化,降低促炎细胞因子(如肿瘤坏死因子 -α、白细胞介素 – 6 等)的分泌水平;另一方面,促进调节性 T 细胞的产生和功能,发挥免疫抑制和免疫耐受作用,从而减轻肝脏的免疫损伤,为肝脏修复创造有利条件。
四、抗纤维化作用:肝纤维化是肝硬化发展的关键环节,干细胞可通过多种途径发挥抗纤维化作用。除了分泌抗纤维化细胞因子外,干细胞还可以直接作用于肝星状细胞,抑制其活化和增殖,减少胶原蛋白等细胞外基质的合成和沉积。此外,干细胞还可能通过促进基质金属蛋白酶及其抑制剂的平衡,来降解已形成的细胞外基质,从而减轻肝纤维化程度,改善肝脏的组织结构和功能。
五、改善肝脏微循环:干细胞可以分泌血管生成相关因子,促进肝脏内新血管的生成,改善肝脏的血液循环。同时,干细胞还能够归巢到受损肝脏组织,分化为内皮细胞,参与血管的修复和再生,增加肝脏的血液灌注,为肝细胞提供充足的氧气和营养物质,有利于肝细胞的修复和再生,促进肝脏功能的恢复。
干细胞通过“分化-旁分泌-抗纤维化-免疫调节-改善杆子微环境”五位一体机制,实现肝硬化的功能逆转。目前全球80余项临床试验已验证其安全性及疗效,未来随着基因编辑和类器官技术的突破,干细胞治疗有望成为肝硬化功能性治愈的关键手段。
评估干细胞治疗肝硬化的短期疗效和长期疗效的指标有哪些?
一、短期疗效评估指标(1-12个月)
临床症状和体征
- 症状改善:观察患者乏力、食欲减退、腹胀、恶心、呕吐等症状是否有所减轻。一般在治疗后数周内,若患者自觉身体较前有力,食欲增加,腹胀缓解等,提示短期疗效较好。
- 体征变化:关注肝脾肿大、腹水、黄疸等体征的变化。例如,通过触诊和影像学检查发现肝脏体积缩小、脾脏回缩,超声检查显示腹水量减少,以及皮肤、巩膜黄染减轻等,都是病情改善的迹象。
肝功能指标
- 血清酶学:谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)、碱性磷酸酶(ALP)、γ – 谷氨酰转肽酶(GGT)等酶的水平可反映肝细胞的损伤程度。治疗后短期内,若这些酶的数值明显下降,接近正常范围,说明肝细胞损伤得到缓解。
- 胆红素代谢:总胆红素、直接胆红素和间接胆红素水平可反映肝脏的胆红素代谢功能。胆红素水平降低,表明肝脏对胆红素的摄取、转化和排泄功能有所改善。
- 蛋白合成功能:血清白蛋白水平是反映肝脏合成功能的重要指标。短期内若白蛋白水平有所上升,或从持续下降趋势转为稳定,提示肝脏合成功能有所恢复。
肝纤维化指标:血清学指标如透明质酸(HA)、层粘连蛋白(LN)、Ⅲ 型前胶原氨基末端肽(PⅢNP)、Ⅳ 型胶原(CⅣ)等,在治疗后短期内若出现下降,提示肝纤维化进程可能得到一定程度的抑制。
影像学指标
- 肝脏体积与结构:B超或CT显示肝脏右叶斜径增大(如从89.5 mm增至112 mm)。
- 脾脏长度:治疗后48周内缩短,提示门脉高压缓解。
二、长期疗效评估指标(12个月以上)
肝脏组织学变化:通过肝穿刺活检,观察肝脏组织的病理改变是评估长期疗效的金标准。可观察肝细胞的再生情况、肝纤维化程度的变化、假小叶的形成是否得到抑制或逆转等。
肝功能持续改善:长期监测肝功能指标,如上述的血清酶学、胆红素、白蛋白等,若这些指标持续保持稳定或进一步改善,维持在接近正常水平,表明肝脏功能持续好转,干细胞治疗的长期疗效良好。
并发症发生情况:观察肝硬化相关并发症的发生情况,如腹水是否复发、食管胃底静脉曲张破裂出血的风险是否降低、肝性脑病是否得到有效控制等。
生存质量和生存期:通过问卷调查等方式评估患者的生存质量,包括身体功能、心理状态、社会活动等方面。
影像学检查:长期进行肝脏超声、CT 或 MRI 等影像学检查,观察肝脏的形态、结构和血流灌注情况。
三、安全性评估指标
- 短期不良反应:发热(≤38℃,8小时内消退)、短暂性精神亢奋等。
- 长期安全性:5年随访中未发现肿瘤形成、免疫排斥或肝功能恶化等风险
干细胞治疗肝硬化:如何从短期缓解症状到长期逆转病程?临床案例解析
短期疗效:肝功能指标和临床症状得到改善(1-12个月)
2020年1月31日,山东医学高等专科学校附属医院在国内期刊《肝脏》上发布了一篇《脐带间充质干细胞治疗失代偿期肝硬化12例临床疗效观察》的研究结果。【1】
脐带间充质干细胞治疗后12周,试验组肝功能指标评估改善显著高于对照组。
肝功能指标改善:白蛋白指标改善尤为明显(治疗前:ALT(68.17±32.3I)、AST(63.71±17.53)、总胆红素(39.62±7.94)mo/1、白蛋白(33.23±21.86)、胆碱酷酶(7562.37+2475.52);治疗12周后:ALT(27.42±13.18)、AST(36.74±13.58)、总胆红素(20.17±11.49)、白蛋白(63.91±21.06)、胆碱酷酶(8532.84±2731.94),胆红素水平降低,血清酶学显示肝脏细胞受损缓解。
安全性评估:未出现任何严重不良事件。
结论:脐带间充质干细胞移植治疗肝硬化安全可行,显著改善患者肝功能指标。可以达到干细胞治疗肝硬化短期疗效的目标。
2021年9月24日,内蒙古医科大学附属医院的临床研究人员在国内期刊《临床肝病学杂志》上发表了一篇关于《人脐带血单个核细胞联合人脐带间充质干细胞疗法对乙型肝炎肝硬化患者肝功能、炎症程度及免疫功能的影响》的临床研究报告。【2】
干细胞输注12周后,可改善肝功能,减少炎性细胞因子产生,减轻肝脏炎症反应以及肝细胞的破坏,升高免疫调节性T淋巴细胞,从而影响其自身免疫功能。
肝功能改善:在脐带血单核细胞联合脐带间充质干细胞输注结束后,对PT和PTA影响最快,细胞输注结束后第4周即可显著改善,而患者的肝功能酶学指标在细胞输注后第8周逐渐恢复到正常水平,在输注结束第12周时,肝功能指标较之前明显好转。
血氨值改善:细胞输注4周后,患者血清中血氨浓度明显降低,随着时间的延长,血氨水平持续下降,除患者No. 7、10、11外,其他患者在脐带血单核细胞联合脐带间充质干细胞输注12周后均降低到正常水平。
Child-Pugh评分(肝脏储备功能量化评估的标准):细胞输注后第4、8周,5例肝硬化腹水患者的腹水均有所减少,除却No. 10患者仍有少量腹水,且Child-Pugh分级仍然处于C级。10例患者的乏力、食欲、睡眠、精神、腹胀、下肢水肿等明显改善,血清胆红素及PT基本恢复正常,血清ALB也明显升高,Child-Pugh评分随之降低。
血清细胞因子和淋巴细胞亚群:输注4周后患者血清促炎性细胞因子IL-6、TNFα水平均明显降低,从8到12周,其血清中含量持续维持在正常水平;患者血清抗炎细胞因子IL-10、TGF-β在治疗后4周显著上升。输注4周后CD3+CD4+T淋巴细胞和CD4+CD25+Treg显著升高;而对CD3+CD8+T淋巴细胞和CD19+B淋巴细胞具有较明显的抑制作用,此状态一直维持至12周。
安全性评估:未发生严重不良事件。
结论:脐带血单核细胞联合脐带间充质干细胞输注可以分化为肝细胞或进人肝脏后修复受损的肝细胞,抑制炎性因子释放,上调Treg水平,从而调节肝硬化患者免疫功能,改善患者一般状态。可以达到干细胞治疗肝硬化短期疗效的目标。
长期疗效:肝功能和长期生存率得到改善(12个月以上)
2017年2月20日,南京大学医学院附属鼓楼医院的研究人员在国际期刊《International Journal of Rheumatology》上发布了一篇《同种异体间充质干细胞移植治疗自身免疫性疾病所致肝硬化的疗效观察》的研究结果。【3】
间充质干细胞移植2年后,患者的肝功能持续改善。
肝功能持续改善:移植后6个月、1年和2年丙氨酸转氨酶平均值下降。总胆红素平均值在6个月和1年随访时下降。平均血清白蛋白水平在6个月、1年和2年随访时改善。2年平均值与基线值相比显著升高。MSCT后6个月凝血酶原时间降低。MELD评分在6个月、1年和2年随访时改善。
安全性评估:26例肝硬化患者在输注MSCs期间或输注后24小时内均未观察到严重不良事件。
结论: 根据本临床试验,经外周静脉进行异体 MSCT 治疗对肝硬化患者可能安全,并持续改善肝硬化患者的肝功能水平。可以达到干细胞治疗肝硬化长期疗效的目标。
2021年11月19日,解放军总医院第五医学中心的研究人员在国际期刊《Hepatology》上发布了一篇《间充质干细胞治疗失代偿性肝硬化:随机对照临床试验的长期随访分析》的研究结果。【4】
最长随访时长75个月,间充质干细胞治疗后,患者血清白蛋白、凝血酶原活动度、胆碱酯酶、总胆红素水平明显改善。
长期生存率的影响:脐带间充质干细胞治疗可以显著提高失代偿性肝硬化患者的生存率,但 UC-MSC 治疗相对于传统医学治疗的优越性可能仅在 UC-MSC 输注后约 13 个月才会显现出来。
肝功能的影响:在48周的随访中,两组的ALB水平均较基线水平升高,但UC-MSC治疗组的ALB水平在24和48周的时间点明显高于基线水平。在48周的随访中,UC-MSC治疗组的PTA水平与基线水平和对照组相比均明显升高。令人惊讶的是,UC-MSC治疗组的CHE基线水平明显低于对照组,而TBIL水平明显高于对照组。 UC-MSC 输注后,随访 48 周,CHE 水平较基线水平明显升高,TBIL 水平明显降低。
安全性评估:脐带间充质干细胞组所有患者均能良好耐受脐带间充质干细胞治疗。7 名患者在脐带间充质干细胞输注后 2-6 小时内出现自限性发热(体温 37-38 °C),但在 12 小时内恢复,无需任何额外治疗。未发现其他短期临床不良反应,包括过敏、皮疹或感染。
结论:间充质干细胞移植肝硬化后数据显示 UC-MSC 治疗是安全的,不会增加 HCC 事件的发生率,并且对改善失代偿性肝硬化患者的肝功能和生存率具有长期影响。可以达到干细胞治疗肝硬化长期疗效的目标。
影响干细胞治疗肝硬化长期疗效的因素有哪些?
患者自身因素
年龄:一般来说,年轻患者身体机能和肝脏的再生能力相对较好,干细胞在体内的存活、分化以及与周围组织的整合能力也较强,可能更有利于长期疗效的发挥。而老年患者往往存在多种基础疾病,身体的整体状况和肝脏储备功能较差,会影响干细胞治疗效果。
基础健康状况:患者如有其他严重的基础疾病,如心血管疾病、糖尿病、慢性肾病等,会影响身体的内环境和整体功能,干扰干细胞的归巢、增殖和分化,还可能增加治疗过程中的并发症风险,进而影响长期疗效。
肝硬化病因:不同病因导致的肝硬化对干细胞治疗的反应可能不同。
- 由病毒性肝炎引起的肝硬化,若病毒未得到有效控制,持续的病毒感染会对肝脏造成进一步损伤,影响干细胞治疗效果;
- 而对于酒精性肝硬化,若患者在治疗后仍继续饮酒,会严重影响干细胞治疗的长期疗效。
肝脏损伤程度:
- 在肝硬化早期,肝脏的组织结构和功能相对保存较好,干细胞有更多机会发挥修复和再生作用,长期疗效可能较好。
- 而到了肝硬化晚期,肝脏出现广泛的纤维化、假小叶形成,肝功能严重受损,大量肝细胞坏死,干细胞治疗难以逆转严重的肝脏病变,长期疗效可能受限。
干细胞相关因素
干细胞类型:不同类型的干细胞在治疗肝硬化时具有不同的优势和特点。
- 间充质干细胞具有免疫调节、抗炎和促进血管生成等作用,能够改善肝脏微环境,促进肝细胞再生;
- 而造血干细胞主要参与造血功能的重建,在改善肝脏功能方面相对较弱。
干细胞来源:干细胞的来源会影响其质量和免疫原性。自体干细胞来源于患者自身,不存在免疫排斥问题,安全性较高,但可能存在细胞功能下降或携带与疾病相关的基因突变等情况。
干细胞质量:干细胞的活性、纯度和数量等质量指标直接关系到治疗效果。高质量的干细胞应具有较高的活性和纯度,且数量充足。
治疗方案因素
移植途径:常见的干细胞移植途径有静脉注射、肝动脉注射、门静脉注射和直接肝内注射等。不同的移植途径会影响干细胞在肝脏内的分布和归巢效率。
移植剂量:干细胞的移植剂量需要根据患者的体重、肝脏体积、病情严重程度等因素进行个体化调整。剂量过低,可能无法提供足够的细胞数量来发挥治疗作用;剂量过高,则可能增加不良反应的发生风险,如免疫反应、局部炎症等,从而影响长期疗效。
治疗时机:选择合适的治疗时机对于干细胞治疗肝硬化的长期疗效至关重要。一般认为,在肝硬化的代偿期或早期失代偿期进行干细胞移植,能够更好地发挥干细胞的修复和保护作用,阻止或延缓病情进展。如果疾病进展到晚期,出现严重的并发症如肝性脑病、肝肾综合征等,干细胞治疗的效果可能会受到限制。
术后护理与生活方式因素
术后护理:术后密切观察患者的生命体征,预防感染、出血等并发症的发生,对于提高干细胞治疗的长期疗效至关重要。同时,合理的营养支持也有助于改善患者的身体状况,促进肝细胞的再生和修复。
生活方式:患者在干细胞治疗后保持健康的生活方式对于长期疗效的维持非常重要。例如,避免饮酒、吸烟,保证充足的睡眠,避免过度劳累,适当进行体育锻炼等,有助于改善肝脏的血液循环和代谢功能,促进干细胞的存活和分化。反之,不良的生活方式会继续损害肝脏功能,影响干细胞治疗的效果。
总结
在干细胞治疗肝硬化这一充满希望的领域,临床案例为我们点亮了前行的道路。从那些起初被腹胀、乏力、黄疸等症状困扰的患者,在接受干细胞治疗后的数周内,食欲逐渐恢复、腹水开始消退、精神状态明显好转,我们见证了短期缓解症状带来的曙光。
而这仅仅是开端,随着时间推移,跟踪回访中的惊喜接踵而至,部分患者的肝脏纤维化指标持续向好,肝脏组织在影像学检查下呈现出再生的活力迹象,甚至有长期随访案例显示,原本被判定预后不佳的肝硬化患者,不仅并发症发生率大幅降低,生存质量显著提高,还在一定程度上逆转了病程,向着健康一步步迈进。
展望未来,随着科研的深入与技术的迭代,干细胞治疗肝硬化有望突破更多瓶颈,让更多患者不仅能在短期内摆脱病痛折磨,更能长期重获肝脏的 “新生”,彻底改写肝硬化的治疗结局,为全球医疗健康事业注入源源不断的活力,开启人类对抗肝脏疾病的崭新篇章。 让我们怀揣希望,砥砺前行,携手共创这一美好愿景。
参考资料:
1、薛超,马文娜,孙庆文,等.脐带间充质干细胞治疗失代偿期肝硬化12例临床疗效观察[J].肝脏,2020,25(01):66-68.DOI:10.14000/j.cnki.issn.1008-1704.2020.01.024.
2、韩霞,云升. 人脐带血单个核细胞联合人脐带间充质干细胞疗法对乙型肝炎肝硬化患者肝功能、炎症程度及免疫功能的影响[J]. 临床肝胆病杂志, 2021, 37(8): 1822-1828. DOI: 10.3969/j.issn.1001-5256.2021.08.016.
3、Liang J, Zhang H, Zhao C, Wang D, Ma X, Zhao S, Wang S, Niu L, Sun L. Effects of allogeneic mesenchymal stem cell transplantation in the treatment of liver cirrhosis caused by autoimmune diseases. Int J Rheum Dis. 2017 Sep;20(9):1219-1226. doi: 10.1111/1756-185X.13015. Epub 2017 Feb 20. PMID: 28217916.
4、Shi M, Li YY, Xu RN, Meng FP, Yu SJ, Fu JL, Hu JH, Li JX, Wang LF, Jin L, Wang FS. Mesenchymal stem cell therapy in decompensated liver cirrhosis: a long-term follow-up analysis of the randomized controlled clinical trial. Hepatol Int. 2021 Dec;15(6):1431-1441. doi: 10.1007/s12072-021-10199-2. Epub 2021 Nov 29. PMID: 34843069; PMCID: PMC8651584.
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