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肝细胞疗法
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Cell系列综述:人造肝未来已来!惠利健团队解读肝细胞疗法的进展与挑战
生物世界· 2026-05-11 16:38
文章核心观点 - 肝细胞疗法是终末期肝病(如肝功能衰竭)的一种有前景的替代方案,旨在通过实质细胞替代来再生功能性肝组织或提供临时肝功能支持,其正在从实验室快速走向临床 [2] - 该领域面临两大核心挑战:一是需要数以十亿计的功能健全的肝细胞来源,二是移植后超过90%的肝细胞会早期死亡且难以在患者肝脏中定植增殖 [7] - 综述从转化医学角度回顾了进展,围绕“肝细胞替代”和“临时肝细胞支持”两大临床范式,并讨论了与其他疗法结合以扩大肝病治疗选择的前景 [3][26] 肝细胞疗法的核心挑战 - **细胞来源稀缺**:治疗需要数以十亿计的功能健全的肝细胞,传统依赖捐赠肝脏分离的“原代肝细胞”,来源少、质量不稳定 [7] - **移植存活与定植困难**:移植后超过90%的肝细胞会在早期死亡,即使存活也难以在患者肝脏中“定居”并增殖,通常需要替代5%-10%的肝脏细胞才能发挥作用 [7] 新兴肝细胞来源与生产策略 - **诱导多能干细胞分化**:通过生长因子和化学物质将诱导多能干细胞分化为肝细胞样细胞,可大规模生产,但细胞功能(特别是解毒功能)不及成熟肝细胞;最新研究通过3D培养模拟肝脏微环境提升了功能 [10][11][12] - **直接重编程**:通过向皮肤成纤维细胞等导入关键肝脏转录因子,将其直接“变成”功能接近成熟肝细胞的hiHep细胞;为安全起见,正在开发不用病毒载体的“化学重编程”方法 [13][14][15] - **原代肝细胞扩增**:通过特殊培养方法让原代肝细胞暂时退回类似肝祖细胞的增殖状态(如ProliHH、HepLPC),在体外大规模扩增后再“催熟”为功能肝细胞;此方法最大程度保留了成熟肝细胞功能,在动物模型中有的能达到超过90%的肝脏重置率 [16][17] 提高移植成功率的策略 - **优化宿主肝脏环境**: - **肝定向放疗**:用精准低剂量放疗局部抑制宿主肝细胞,结合临时阻断门静脉血流以模拟再生信号,已在临床试验中应用 [23] - **诱导衰老**:诱导宿主肝细胞进入“衰老”状态以腾出生态位,但需精确控制避免过度炎症 [23] - **增强移植细胞竞争力**: - **药物预处理**:在移植前用药物处理供体细胞,增强其增殖潜力或抗损伤能力 [23] - **基因工程**:给细胞敲入抗凋亡(如BCL-2)或促增殖(如YAP)基因,或敲除特定基因使其获得耐药性,以增强体内生存优势 [23] - **创新移植方式**: - **类器官移植**:移植微小的肝类器官,其抗损伤能力增强,在大型动物实验中已展示良好安全性和疗效 [23] - **“肝片”移植**:将细胞载于水凝胶“补片”上并缝合到肝脏表面,避免了经血管注射的栓塞风险,能快速植入大量细胞,适用于急性肝衰竭 [23] - **异位移植**:在患者其他部位(如淋巴结、脾脏)培育异位肝脏组织,已有研究成功并在临床试验阶段 [23] 联合治疗与辅助细胞疗法 - **间充质干细胞**:具有强大的抗炎和免疫调节能力,可改善肝脏微环境;已在多项肝硬化临床研究中证实安全性并显示出改善肝功能的潜力 [23] - **巨噬细胞**:作为肝脏的“清道夫”和“修复指挥官”,输注后能帮助降解纤维疤痕、促进再生;首个人体试验已证明其安全性 [23] 未来展望与待解决挑战 - **规模化制造**:需要建立稳定、可控、自动化的3D大规模培养体系,以符合药品生产质量管理规范(GMP) [23] - **免疫排斥**:长期排斥仍是问题,未来可能通过基因编辑打造“通用型”低免疫原性肝细胞 [23] - **无创监测**:需要开发无创、实时监测移植细胞存活和功能的方法,例如检测血液中来自供体细胞的游离DNA或特定蛋白质 [23] - **精准选择适应症**:急性肝衰竭(临时支持)、先天代谢性肝病(部分替代即可起效)可能是最先突破的领域 [24] - **范式变革**:肝细胞疗法可能成为一种独立的、可重复进行的治疗手段,与基因治疗、RNA疗法、异种器官移植等技术互为补充,为终末期肝病患者提供新的治疗蓝图 [26]