間充質干細胞(mesenchymal stem cell,MSC)是一群來源于中胚層的成體干細胞,主要來源于骨髓、肝臟、臍帶、臍血等組織,具有自我更新、跨胚層多向分化和免疫調節等功能。
移植MSC可隨血流來到肝臟,附著于血管內皮細胞,滲出血管后植入肝實質,在損傷肝臟微環境作用下分化為肝細胞樣細胞。
近年來,臍帶間充質干細胞(human umbilical cord-derived mesenchymal stem cell,UC-MSC)因其取材方便、擴增簡便、無倫理學限制和病毒感染風險而備受關注。本實驗從健康臍帶組織內分離出MSC,對其形態、表型、分化三方面鑒定后,通過外周靜脈回輸給ACLF患者;
對照組給予生理鹽水回輸,測定不同時間點兩組生化學指標、終末期肝病評分模型(the model of end-stage liver disease, MELD)及生存時間,進而評價UC-MSC回輸對ACLF患者的安全性及臨床療效。
一、試驗方法
入組解放軍第三〇二醫院肝病生物治療研究中心2009年10月至2013年5月收治的58例HBV感染基礎上ACLF患者,臨床診斷符合2009年亞太肝病學會(APASL)發布的慢加急性肝衰竭指南。即慢性肝病基礎上急性發病,4周之內達到肝衰竭的診斷標準。
即總膽紅素(TBil)≥ 5×ULN、凝血酶原活動度(prothrombin activity, PTA)﹪或INR≥1.5。所有患者平行對照分組,治療組31例患者接受UC-MSC外周靜脈回輸,對照組27例患者給予0.9﹪氯化鈉溶液,兩組均行綜合內科治療(本項目臨床批準號:衛醫療[2009]64號、美國臨床試驗注冊號NCT01218464)。
患者簽署《UC-MSC回輸知情同意書》。納入標準:年齡18~65歲,性別不限,所有病例HBs Ag陽性,排除甲型肝炎病毒(hepatitis A virus, HAV)、丙型肝炎病毒(hepatitis C virus, HCV)、丁型肝炎病毒(hepatitis D virus, HDV)、戊型肝炎病毒(hepatitis E virus, HEV)及EB病毒(Epstein-Barr virus, EBV)、巨細胞病毒(cytomegalovirus, CMV)、人類免疫缺陷病毒(human immunode?ciencyvirus, HIV)重疊感染,排除自身免疫性肝炎、酒精性肝炎、藥物性肝炎、惡性腫瘤及妊娠患者。治療及隨訪期間患者如行肝移植治療均按死亡數據統計。
二、細胞回輸
采用單盲法、經前臂靜脈回輸細胞。治療組患者回輸UC-MSC數量為(0.5~1.0)×106/kg體重,總體積60ml,對照組為等體積0.9﹪氯化鈉溶液,每周1次,共回輸3次。輸注前滴注10﹪葡萄糖酸鈣20ml。
三、臨床療效評估
細胞回輸后不同時間點(0周、4周、8周和12周)檢測生化及相關指標:丙氨酸氨基轉移酶(alanine aminotransferase, ALT)、總膽紅素(total bilirubin, TBil)、白蛋白(albumin, ALB)、PTA、血小板(platelet,PLT)、HBV、脫氧核糖核酸(deoxyribonucleic acid,DNA)、國際標準化比值(international normalizedratio, INR)、血清Cr和MELD評分。
MELD分值=3.8×ln[血清膽紅素(μ mol/L)]×0.059+11.2×ln(INR)+9.6×ln[血清肌酐(μ mol/L)]×0.0113+6.4×(病因:膽汁淤積或酒精性為0,其他為1)。
四、統計學分析方法
采用SPSS17.0軟件分析,數據以`x± s表示,組間年齡、生化學指標及MELD評分比較采用非參數Mann-Whitney U檢驗,性別和HBV、DNA數值比較采用卡方檢驗,生存情況采用Kaplan-Meier分析曲線,以P為差異有統計學意義。
五,結果
1、基線特征比較
對兩組ACLF患者的年齡、性別、病毒復制、生化學指標及MELD評分方面進行比較,結果兩組患者基線特征基本一致(P>0.05,表1)。
2、安全性分析
UC-MSC的安全性是干細胞臨床治療最優先關注的問題,本研究進行了為期48周的隨訪。在治療及隨訪過程中重點監測了患者生化學指標及肝臟影像學的變化。發現輸入UC-MSC后有2例患者出現自限性發熱(體溫,37℃~38℃),未予特殊處理,2~6h后體溫自行恢復正常。
對照組中患者在治療期間無發熱等情況出現。隨訪48周,UC-MSC治療組患者未出現明顯不良反應。通過檢測患者AFP水平及肝臟影像學檢查,兩組患者均未發現肝臟惡性腫瘤。初步結果顯示ACLF患者接受UC-MSC治療是安全的。
3、生化學指標及MELD評分情況
本研究分析了患者在0周、4周、8周及12周的ALT、TBil、ALB、PTA和MELD評分的變化,結果表明治療組與對照組均無明顯統計學差異(P>0.05,表2~4)。
四、隨訪48周患者生存情況分析
隨訪至48周時,治療組中生存人數21例,死亡人數7例,其中死亡原因為肝性腦病的5例,上消化道出血導致的失血性休克的1例,感染性休克1例,肝移植人數3例;對照組中生存人數11例,死亡人數15例,其中死亡原因為肝性腦病的9例,上消化道出血導致的失血性休克的3例,感染性休克3例,肝移植人數1例,兩組生存率差異有統計學意義(P
試驗分析
ACLF發病機制復雜,特點是在慢性肝病基礎上短時間內出現大量肝細胞的壞死和肝功能的急劇惡化,臨床上表現為以凝血機制障礙、黃疸、肝性腦病、腹水等為主的一組癥候群。
病情進展至肝衰竭時,短期病死率高達50%~70%,目前內科治療方法有限。干細胞移植可以提供大量的肝細胞樣細胞,替代正常肝臟所需的合成和代謝功能,同時通過旁分泌機制改變組織微環境。
因此,眾多研究認為對于終末期肝病患者而言,干細胞療法可能會成為一種新的治療手段。已有研究顯示,使用骨髓MSC治療肝硬化和肝衰竭的患者是安全可行的。
既往的試驗研究也發現UC-MSC治療失代償期肝硬化患者是有效和安全的。本研究顯示通過外周靜脈輸入UC-MSC治療ACLF患者是安全的,患者除一過性發熱的臨床表現外,無其他明顯不適。
基礎研究通過體外長期培養發現MSC自發轉化為腫瘤細胞的幾率很低,只有超長時間的連續培養后,才會發生少量細胞癌變。既往有報道認為MSC可通過直接轉化、抑制抗腫瘤免疫反應和對腫瘤細胞的營養作用等導致腫瘤發生,這可能與Wnt信號有關。
但本研究中,兩組ACLF患者在隨訪48周均未發生肝癌等惡性腫瘤病變,進一步說明UC-MSC治療的安全性。
前期研究表明UC-MSC輸注可改善人和大鼠的肝臟纖維化。筆者既往的研究發現,UC-MSC治療可以改善失代償期肝硬化患者的肝功能指標,有效改善失代償期肝硬化患者的預后。
但其機制并不完全清楚,可能與UC-MSC分泌大量肝細胞生長因子,促進肝細胞增殖有關。同時與UC-MSC分泌多種生物活性分子如生長因子和細胞因子等維護肝臟微環境、參與肝臟功能改善等密不可分。
在本研究中,治療4周、8周及12周時,兩組生化學指標及MELD評分無明顯差異,筆者認為出現上述結果的主要原因在于ACLF患者短期內死亡率較高,從生存曲線中可以看到隨訪期間兩組死亡患者大多出現在8周內。
近期研究發現,因為不能及時進行早期肝移植治療,60%的ACLF患者死于各種相關并發癥,如肝性腦病、感染性休克、失血性休克等,3個月內死亡率高達55.7%,這與對照組的死亡率基本一致。
所以在4周、8周、12周時,只有存活的患者才有相應數據,從而兩組生化學指標無明顯差異,但隨訪48周的結果表明,UC-MSC治療組的患者生存率明顯高于對照組,說明對于ACLF患者而言,UC-MSC治療有利于患者肝功能的恢復,有效提高了患者的生存率。當然,因為本研究樣本量有限,上述結論仍需要大樣本實驗進一步驗證。
總之,該研究表明通過外周靜脈輸入UC-MSC治療ACLF患者是安全有效的,能夠改善患者的長期生存時間。但由于本試驗治療組與對照組病例數量均較少,進一步明確臨床療效和不良反應仍有待于深入觀察。
2021年從國家食品藥品監督管理總局藥品審評中心官網查詢到相關干細胞新藥臨床試驗申請(IND)獲得默示許可,適應癥為慢加急性(亞急性)肝衰竭?。這是也是國內第一個進入臨床試驗的針對肝衰竭治療的干細胞藥物。
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綜上所述:干細胞療法以其獨特類肝細胞多向分化潛力、歸巢性、旁分泌和免疫調節特性等優勢有望成為干預肝衰竭新途徑。但肯定的是,隨著大量臨床轉化實驗開展及對干細胞療法特性認識不斷深入,其將為肝衰竭干預提供更多支持與幫助,造福所有患者。
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