引 言

通过将肝脏前体细胞注入淋巴组织,并利用生长因子进行诱导,生成足够数量的小型肝脏,将这些小型肝脏能够替代患者体内衰竭的肝脏,继续执行其生理功能。这一连串的理论听起来很宽泛,但存在现实原型。

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影视加工

在《实习医生格蕾》(Grey’s Anatomy)第14季的第十二集中,我们能看到这么一个场景。

主刀医生在带实习医生们参观肝脏科时,为他们讲述了肝脏疾病领域的一个突破性技术,“……小型多块器官仍然可以提供整个器官类似的功能。比如将肝脏前体细胞注入到淋巴组织,应用促生长因子诱导,就能产生足够的小型肝脏,代替患者原来已经衰竭的肝脏继续工作……”。

虽然该部医疗剧在很大程度上为了收视率做出了比较大的艺术改编,但这段话还真不是胡诌的。

通过将肝脏前体细胞注入淋巴组织,并利用生长因子进行诱导,生成足够数量的小型肝脏,将这些小型肝脏能够替代患者体内衰竭的肝脏,继续执行其生理功能。这一连串的理论听起来很宽泛,但存在现实原型。

这项在剧中被提及的研究技术,正是西安交通大学校友韩冰博士在美国匹兹堡大学Starzl器官移植研究所专注的研究领域——肝脏干细胞淋巴结移植。韩冰博士的研究成果能够被如此著名的美剧所采访,并在剧情中得以展示,无疑证明了其研究的先进性与重要性。

能够被著名美剧《实习医生格蕾》采访,并将科学研究成果搬上了银幕,这究竟是一项什么样的研究?背后又有怎样的故事?

现实原型

肝细胞移植

根据中国人体器官分配与共享系统(COTRS)2023年的最新数据,中国已登记等待器官移植的人数已超过14万人。虽然这个数字涵盖了所有类型的器官移植等待者,但肝脏作为重要的器官之一,其占了相当大的一部分比例。

另外,根据卫生部发布的《中国肝移植手册》,我国每年肝移植数在3000例到3500例之间,这表明每年有相当数量的患者能够接受肝脏移植手术。但是,与等待移植的患者数量相比,这个数字仍然显得可怜。

若患者幸运,他们可以接到来自医院的电话;但现实是,更多的患者在各种并发症中苦苦等待肝源。

早在2010年底,看到肝脏患者如此痛苦的韩冰,在取得外科医学博士学位后,带着他的职业梦想,用肝细胞再生研究治疗终末期肝病,毅然选择赴美留学,希望能拯救万万名肝病患者于水深火热之间。

其所在的美国匹兹堡大学在肝移植领域一直处于世界前沿,他师从的博士后导师,是世界肝细胞移植领域的泰斗级人物-Fox教授。

到了2018年,韩冰医生一直致力于将研究成果应用于临床,他一方面与匹兹堡大学合作创立“LyGenesis”公司,探索成果产业化,并在“First Gear Program”中获得第二名;另一方面,他继续进行科研探索,通过猪模型实验验证了肝细胞淋巴结移植构建异位肝脏的可行性,这一突破性的研究得到了美国卫生部的资金支持,并在匹兹堡大学年会上荣获一等奖,标志着肝细胞移植临床应用的前景可期。

而时至今日,由于肝细胞移植存在着质量和数量限制、植入效率低等问题,全球范围内,不同的研究团队在治疗终末期肝病领域中,早已不将眼光仅仅局限于肝细胞了。干细胞,正在逐渐成为细胞移植中的最热点。

新兴疗法

干细胞治疗

终末期肝病,包括肝衰竭和失代偿期肝硬化,是一种病死率高的严重疾病,主要由肝炎病毒、药物及有毒物质等因素引发。就像前文所说,尽管目前,肝移植还是最有效的治疗方法,但肝源稀缺、高昂费用及移植后的排斥反应等问题也一直在限制其广泛应用。

干细胞就是一种独立于肝脏移植的新兴的疗法。

干细胞是一类能自我复制并分化成多种功能细胞的多潜能细胞。近年来,再生医学和干细胞研究的快速发展为终末期肝病的治疗提供了新的可能。

MSCs,即间充质干细胞,是源自中胚层、具有多能性的一种干细胞。它们普遍存在于结缔组织和各个器官的间质中,并且可以从多种来源进行分离和制备,如骨髓、脂肪、滑膜、骨骼、肌肉、肺、肝、胰腺等组织,甚至羊水、脐带血。MSCs的广泛来源和其独特的自我增殖与分化能力,使其在多种疾病治疗中展现出巨大的潜力。

众多国内外研究已经深入探讨了MSCs在肝衰竭治疗中的关键作用。它们能够通过三种主要方式发挥作用:

首先,MSCs有能力分化成肝细胞,直接参与肝脏的功能;

其次,它们可以与患者自身的肝细胞进行融合,从而增强或恢复肝脏的功能;

最后,MSCs还具有旁分泌能力,能分泌出多种细胞因子,如血管生长因子、神经生长因子等,这些因子在调节免疫、消退炎症以及修复受损组织方面起到关键作用。

正因为MSCs的这些特性,相关的基础研究和临床试验在全球范围内已得到了广泛的开展。现有的研究结果显示,MSCs治疗在改善患者的肝功能、减少治疗过程中的并发症,以及延长患者的生存期方面都表现出了显著的效果。

特别值得一提的是,我国学者在MSCs治疗终末期肝病的研究领域已经取得了显著的成果。例如,中山大学附属第三医院的高志良团队,通过随机对照试验,成功地证明了MSCs可以有效地改善乙型肝炎导致的慢加急性肝衰竭患者的肝功能,并显著降低其感染风险,从而减少患者的病死率。

基于MSCs,近年来,研究团队还发现了外泌体,这是一类微小的囊泡。这些小囊泡就像细胞的“信使”,帮助细胞之间传递信息,从而帮助身体形成新的血管、修复受损组织,并调节免疫系统。研究表明,这些外泌体里包含了很多复杂的物质,有850多种独特的基因产物和约150种微小的RNA分子,每种都有其特殊功能。因此,MSCs来源的外泌体也成为了治疗肝脏疾病的一个方向。已有研究报告显示,在急性肝损伤和肝纤维化等动物实验中,这些外泌体展现出了显著的促进肝脏修复和抵抗纤维化的作用。

除MSCs外,胆管树干细胞(BTSCs)也被发现具有治疗终末期肝病的潜力。这些细胞存在于肝内外胆管树上,能定向分化为成熟肝细胞、胆管上皮细胞等,对维持肝脏的再生与修复具有重要意义。目前,BTSCs的临床试验正在进行中,但移植效率较低和异位种植风险仍需关注。

诱导多能干细胞和人类胚胎干细胞(ESCs)是另外两种具有治疗潜力的干细胞类型。然而,它们在应用于临床之前仍面临一系列问题,如与真正肝细胞的差异、致癌风险、免疫排斥以及伦理和法律问题等。

从“肝”到“干”,干细胞治疗终末期肝病已成为一个备受瞩目的研究领域。MSCs及其衍生的外泌体、胆管树干细胞以及其他类型的干细胞都为这一领域带来了新的希望。

当然,尽管目前仍存在诸多挑战,如干细胞的来源、安全性、有效性等问题,但随着科学技术的不断进步和临床研究的深入,我们有理由相信,干细胞治疗终末期肝病将成为一种切实可行的治疗方法,为患者带来新的生机。

肝细胞移植不是终点,干细胞也不是。科学的发展总是持续向前的,每一次的突破都只是新的起点,指向更广阔的可能性。在终末期肝病的治疗领域,我们看到了肝细胞移植和干细胞治疗的曙光,也期待更多的突破涌现。

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