南京市妇幼保健院：间充质干细胞治疗肝纤维化/肝硬化的临床试验

简介：肝纤维化是大多数慢性肝病的共同结果。晚期纤维化导致肝硬化，除了肝移植外没有有效的治疗方法。由于肝移植的局限性，迫切需要寻找替代治疗策略。最近，间充质干细胞 (MSCs) 的疗法被认为是治疗肝纤维化和肝硬化的一种有吸引力的治疗选择。尽管仍未完全了解MSC移植的确切机制，但越来越多的证据表明，MSC 因其免疫调节特性而消除了纤维化的进展。

近年来，南京市妇幼保健院在《Ann Transl Med》期刊发表了一篇间充质干细胞治疗肝纤维化/肝硬化的文章，文章阐述了间充质干细胞的特性在其肝分化潜能以及免疫调节特性和产生营养因子的能力，MSCs是用于肝纤维化和肝硬化治疗的有前途的治疗剂。

肝病每年占全世界所有死亡人数的3.5%。纤维化是所有慢性和反复肝损伤中最常见的事件。病毒性肝炎和酒精等慢性损伤会损害肝细胞和内皮屏障，并诱发炎症细胞浸润，从而导致活化的肝星状细胞 (HSC) 大量产生胶原蛋白和细胞外基质 (ECM)。末期肝纤维化进展为肝硬化，目前尚无有效治疗方法，只能进行肝移植。然而，供体短缺、高成本以及长期需要免疫抑制剂来预防排斥反应仍然是肝移植的主要限制。因此，迫切需要逆转纤维发生的替代治疗策略。

在多项基础和临床研究中，已证实使用间充质干细胞 (MSC) 的细胞疗法对肝纤维化具有有益作用。MSC是多能基质细胞，可以很容易地从各种组织来源中分离出来，在体外扩增并且具有固有的低免疫原性。MSCs的治疗优势包括自我更新、植入能力、免疫调节、多向分化和营养因子分泌，可促进受损组织的修复和再生。自1976年首次从啮齿动物骨髓（BM）中分离出来，积累了体外和体内研究已经揭示了MSCs在肝病中的效力（图1)。几项动物研究已经表明，MSC可以安全地改善肝纤维化/肝硬化并改善肝功能。因此，正在进行临床前和临床试验以确定间充质干细胞在治疗肝病的潜力和安全性。

截至2019年7月27日，在PubMed中搜索“肝病”和“间充质干细胞”或“肝纤维化”和“间充质干细胞”，相关研究的数量从1992年到2019年持续增长。

在这篇综述中，南京市妇幼保健院将重点介绍最近使用间充质干细胞的临床应用，并总结间充质干细胞在治疗肝纤维化/肝硬化中的免疫调节机制。

间充质干细胞的来源和优势

MSCs几乎是免疫特权的，因为它们缺乏II类主要组织相容性 (MHC) 抗原的表达并且具有低水平的I类MHC分子。因此，自体和同种异体MSCs已被用于临床应用。最近的研究报告说，全世界有超过2,000名患者接受了自体或同种异体MSCs治疗不同疾病。

同种异体BM一直是基于MSC的实验研究和临床试验的主要来源，例如移植物抗宿主病 (GvHD)、成骨不全症和肝病的治疗。MSCs也可以从其他成人组织来源中分离出来，包括脂肪组织、牙髓和肌肉，以及来自相当“胎儿来源”的物质，例如脐带、羊膜组织和胎盘。此外，胚胎干细胞 (ESCs) 和诱导多能干细胞 (iPSCs) 已成为MSCs的新来源。

间充质干细胞治疗肝纤维化/肝硬化的临床试验

根据 ClinicalTrials.gov ( https://clinicaltrials.gov/ )，有59项使用MSCs治疗肝病的注册临床试验已经进行，其中大部分集中在肝硬化或肝纤维化（29项试验）（图2)。

特别是，仅中国就进行了近50%的注册临床试验（图3），随着干细胞与再生医学研究被列为“十二五”规划重点任务和国家重点研发计划。在以肝硬化/纤维化为重点的试验中，大部分属于I/II期研究（48.28%）、II期（27.59%）和I期（10.34%），而没有III期试验（图4A)。超过50%的MSC是自体的。骨髓、脐带和脂肪组织是MSCs的三大来源（图4B)。

此外，超过48%的研究通过肝动脉或门静脉进行治疗（图4C)，反映出应考虑肝脏血流动力学的特点，以提高干细胞治疗肝病的效率。与门静脉 (5%) 相比，肝动脉似乎是更好的输送途径，并且显示出更好的归巢效果 (20–30%)。

（一）按临床阶段分类的临床试验；(B) 目前应用于临床试验的不同来源的MSC；(C) 按递送途径分类的临床试验。从www.clinicaltrials.gov （2019年8月12日）收集的所有带有术语“间充质干细胞”的数据列出了59项试验。

总的来说，使用MSCs进行治疗似乎是安全且耐受性良好的，并且可以改善肝纤维化/肝硬化患者的肝功能。已完成的临床试验总结于表格1。

完成了使用间充质干细胞移植治疗肝纤维化/肝硬化的临床试验

NCT号码	时期	肝病	国家	赞助	研究类型/阶段	患者人数	来源	送货路线	结果
NCT00420134	2006–2009	肝功能衰竭；肝硬化	伊朗	Shahid Beheshti 医科大学	随机/阶段 1 和 2	30	源自 MSCs 的肝细胞祖细胞†	门静脉	MELD ‡评分、凝血酶原复合物、血清肌酐和白蛋白得到改善
NCT01342250	2010–2011	肝硬化	中国	深圳市北科生物科技有限公司	随机/阶段 1 和 2	20	脐带	静脉	不适用
NCT01454336	2010–2013	肝纤维化	伊朗	鲁扬研究所	单组作业/第一阶段	3个	自体骨髓	门静脉	一名患者的 MELD 评分短暂改善
NCT01062750	2012–2015	肝硬化	日本	金泽大学	单组作业	4个	自体脂肪组织	肝内动脉	血清白蛋白水平得到维持或改善
NCT01875081	2012–2016	酒精性肝硬化	韩国	Pharmicell株式会社	随机化/第 2 阶段	72	自体骨髓	肝动脉	Child-Pugh 评分得到改善，MELD 评分、血清白蛋白和胆红素没有变化
NCT01220492	2009–2016	肝硬化	中国	北京302医院	随机/阶段 1 和 2	266	脐带	静脉	腹水量减少；血清白蛋白和胆红素得到改善
NCT01591200	2012–2016	酒精性肝硬化	印度	Stempeutics 研究私人有限公司	随机化/第 2 阶段	40	同种异体骨髓	肝动脉	不适用

在一项两例试点研究中获得的结果表明，通过门静脉进行两次自体 BM-MSC移植并结合一年的吡格列酮治疗是安全的，并且可以暂时改善一名代偿期肝硬化患者的终末期肝病模型 (MELD) 评分。

酒井等在一项I期研究中，研究表明，两名通过肝内动脉接受自体 AD-MSCs输注的肝硬化患者的血清白蛋白浓度得到改善。没有观察到严重的副作用。

在一项I-II期临床试验中，8名肝硬化患者接受了通过外周静脉或门静脉刺激肝谱系的自体BM-MSC注射。所有患者的腹水量均减少，肝功能得到改善[例如，MELD评分、国际标准化比值 (INR) 的凝血酶原复合物和血清肌酐]，并且未观察到不良反应。

Suk等人报告的II期研究。表明肝内动脉注射自体BM-MSCs后，酒精性肝硬化患者的胶原比例面积和Child-Pugh评分显着改善。有趣的是，与单次注射BM-MSC相比，两次注射对纤维化状况没有改善效果。UC-MSC移植在乙型肝炎肝硬化患者的I-II期试验中进行了测试。静脉输注UC-MSCs可显着减少腹水量，改善肝功能（例如，血清白蛋白、血清胆红素）并降低MELDNa评分，且无明显不良反应和并发症。尽管这些研究表明了MSC移植对肝纤维化/肝硬化患者的临床安全性和治疗潜力，但未来还需要更大规模的研究来确定合适的细胞来源、递送途径、剂量、治疗窗和抗纤维化机制。

间充质干细胞对肝脏免疫微环境的治疗机制

肝脏是重要的免疫器官，有巨噬细胞、枯否细胞（KCs）、中性粒细胞、树突状细胞（DCs）、自然杀伤（NK）细胞、T细胞和B细胞等多种免疫细胞。这些驻留在肝脏中的免疫细胞和非造血细胞群结合起来，创造了一个独特的生长因子/细胞因子微环境，并在确定健康肝脏炎症和耐受性之间的平衡方面发挥着重要作用。免疫介导的炎症效应在纤维化/肝硬化的发病机制中发挥双重作用，

因此纤维化/肝硬化本身也会导致免疫系统失调。免疫系统介导慢性损伤（如酒精和病毒感染等）引起的肝细胞损伤，通过HSC激活驱动纤维发生。反过来，肝纤维化和随后的肝硬化导致免疫系统受损，免疫细胞功能失调，无法保护患者免受细菌感染。肝内免疫反应的最终结果取决于先天免疫细胞（例如巨噬细胞和NK细胞）的功能，以及抗炎和促炎适应性免疫细胞（例如T细胞和B细胞）之间的平衡。

虽然早期对MSCs的治疗兴趣围绕着它们的肝分化能力，但越来越多的证据表明，MSCs在肝病中的治疗机制可能主要取决于它们广泛的免疫调节作用。MSC现在被认为可以通过调节免疫细胞功能来减轻急性或慢性肝脏炎症和随之而来的肝细胞损伤，从而通过旁分泌作用和/或通过细胞间相互作用创造保肝环境。MSC具有调节先天性和适应性免疫反应的能力。在此，我们将总结MSCs在肝纤维化/肝硬化中的免疫调节作用（图5)。

肝脏免疫微环境介导慢性损伤（如酒精和病毒感染等）引起的肝细胞损伤，通过HSC激活驱动纤维化。MSCs可以通过旁分泌作用和/或直接细胞间相互作用调节免疫细胞功能，创造保肝环境，从而减轻急性或慢性肝脏炎症和随之而来的肝细胞损伤。

结论

由于其肝分化潜能以及免疫调节特性和产生营养因子的能力，MSCs是用于肝纤维化和肝硬化治疗的有前途的治疗剂。此外，MSCs的抗纤维化和抗氧化活性也与其对肝纤维化的有益作用有关。除了单独的MSC治疗外，MSC分泌蛋白组、MSC修饰或 MSC与其他治疗相结合在不久的将来代表了极具吸引力的治疗方法。但在将MSCs临床用于肝纤维化/肝硬化之前，仍有许多问题需要解决，包括足够的细胞数量、最佳时间和MSCs移植的最佳递送途径。

因此，需要进行具有较长随访期的大型随机对照临床研究，以提高 MSC 治疗纤维化的临床安全性和有效性的可靠性。

参考资料：Cao Y, Ji C, Lu L. Mesenchymal stem cell therapy for liver fibrosis/cirrhosis. Ann Transl Med. 2020 Apr;8(8):562. doi: 10.21037/atm.2020.02.119. PMID: 32775363; PMCID: PMC7347778.

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