肝细胞移植——从设想到临床应用
作者：张伟杰(译) 吴在德(校)
单位：同济医科大学附属同济医院
关键词：
德国医学000204Hepatocelluläre Transplantation-
von den Anfängen bis zum klinischen Einsatz
P.M.Markus，H.Becker
历史发展
本世纪初许多学者提出了移植健康的细胞或脏器碎片来治疗严重的肝及代谢性疾病的设想，但细胞移植的发展一直与原位器官移植及相应学科相形见绌。直到理论上证实移植分离的细胞具有许多优点，细胞移植的研究才获得新的进展。
, http://www.100md.com
早在本世纪30年代Cameron和Oakley已开始了肝碎片移植的基础实验。科学家们试图异位移植肝碎片，但大多数病例肝组织在数日或数周内即退化或消失。
肝细胞移植的实质性进展是在发展了分离肝细胞的方法之后，通过原位灌注胶原酶，成功地获得了大量高度纯化的肝细胞。而在同一时期取得的另一进展，即通过移植分离的胰岛细胞可至少部分逆转实验性糖尿病，激励了肝细胞移植在欧美的研究热潮。Groth等先后报道，门脉内输注分离的肝细胞或皮下移植肝肿瘤细胞可明显降低Gunn大鼠(高胆红素血症大鼠)的胆红素。这是第一次关于肝细胞移植成功地纠正代谢缺陷的报道。
肝细胞移植的理论观点
与原位肝移植不同的是在动物模型中肝细胞移植只需移植肝组织总量的一部分，即可纠正先天性代谢疾病。移植4×107个肝细胞，约相当于12周龄大鼠5%的总肝细胞，已经明显提高了急性肝功能衰竭的存活率。对临床移植而言，这意味着一个供肝可分配给多个受体，从而解决或缓解已存在的供体短缺问题。肝细胞也可作为原位肝移植前的过渡，从而使较长时间地等待一个合适的供肝成为可能或者给自身肝脏再生提供足够的时间。
, 百拇医药
门脉内或选择脾内移植分离的肝细胞相对来说是一个小手术。肝细胞可通过培养或冷冻保存，这样，一旦发生急性肝功能衰竭可迅速手术。肝细胞移植的理想适应证是治疗先天性代谢性疾病，因为这些病人的肝细胞通常并未遭到破坏，而小部分肝细胞即能代偿存在的酶缺陷。原则上有两种可能性来治疗遗传性代谢缺陷，一种是移植健康的同种肝细胞，另一种更理想的是移植经预先体外基因处理过的自体肝细胞。
肝细胞的植入部位
对于供体肝细胞的存活来讲，受体肝脏应是理想的植入部位，只有此处的基质适合肝细胞的生长，具有与肝非实质细胞的相互反应及存在利于细胞增殖与分化的肝源性因子。但在早期尚无法使供体肝细胞定位于受体肝脏内，所以在随后的数十年内人们只移植到用传统的HE或PAS染色方法能容易证实供体肝细胞的部位。
1982年Kusano和Mito首次报道了移植的肝细胞在受鼠脾脏内的长期存活。直到近年来才尝试将肝细胞的“故乡”——肝脏作为肝细胞的可能植入部位。但在大鼠肝细胞植入肝内常常导致致命性的门静脉高压，所以通过选择性门脉内输注(即通过暂时夹闭门脉分支)将供体肝细胞只移植到大约60%的受体肝内。那些暂时未接受供体肝细胞的肝叶(约占40%)静脉回流并未受阻，从而阻止了门脉高压的形成。
, http://www.100md.com
表1列出了根据文献报道的植入部位和细胞存活情况。
肝细胞移植的动物模型
文献报道中绝大部分以大鼠为理想的动物模型。原则上模型的制备分为两类：外科手术或化学药物诱导的严重肝损伤，或是基因性代谢缺损。Gunn大鼠患有UDP-葡萄糖醛酰转移酶缺陷，常用作Crigler-Najjar综合征的模型；另一种模型是Nagase大鼠，因基因缺损而导致白蛋白合成障碍；第三种模型是Watanabe兔，相当于临床上的家族性高胆固醇血症。
表1 肝细胞的植入部位 部 位
技 术
存活情况
脾
脾实质内
, 百拇医药
+++
肝
门脉内
-
选择性门脉内
+
胰
实质内
+
肺
肺泡腔
+/-
血管床
+/-
, http://www.100md.com
脂肪组织
+
胸腺
实质内
+
唾液腺
实质内
+
腹腔
分离的肝细胞
-
“微屏障”内的肝细胞
++
, http://www.100md.com
包裹的肝细胞
-
肾被膜下
分离的肝细胞
+
肝细胞和胰岛细胞
+
肠系膜
分离的肝细胞
+
+++明显的细胞增殖 ++细胞增殖良好
+暂时性细胞存活 -细胞未存活
, 百拇医药 Sutherland首次报道了移植健康的肝细胞可明显降低动物急性肝功能衰竭的死亡率。由于胰岛细胞可合成胰岛素及其他肝源性因子，故在急性肝功能衰竭或在动物实验如Gunn大鼠中联合移植胰岛和肝细胞。后来实验证实，移植肝细胞的存活率通过联合移植胰岛和肝细胞而得到改善。
证实移植的肝细胞
移植的肝细胞可通过不同染色技术在受体得到证实。通常使用HE染色或用PAS法证实细胞内的糖原储积。因为肝细胞在受体脾脏内相对容易发现，有关文献主要局限在以脾为植入器官的移植。另外通过免疫组织化学可用抗CK-5，-6，-8和-17抗体证实肝细胞，CK-7和CK-19证实胆管上皮。
荧光显微镜通过结合DiI-18和DiO而提供了一个在受体肝内证实肝细胞相对简单的方法。借助这一技术可在选择性门脉内证实移植至少40d后的肝细胞。
肝细胞移植的临床应用
, 百拇医药
已有多个研究小组报道了人肝细胞移植的情况。Fox等1998年报道了1例成功的同种肝细胞移植治疗儿童Ⅰ型Crigler-Najjar综合征。患儿10岁，每天光治疗14～16h，接受一次同种肝细胞移植。肝细胞通过经皮插入门脉的导管输注，移植的肝细胞总计同龄儿童肝总量的5%。术后11个月，在减半光治疗下间接胆红素持续下降，由术前的25mg/dl降至13.2mg/dl。
1996年和1997年，Bilir和Strom等分别报道了人肝细胞移植治疗急性肝功能衰竭的结果。Strom等报道的5例患者同种肝细胞移植作为临时过渡，直至找到合适的供肝。全部肝细胞移植受者的血氨水平均显著下降，临床症状明显改善。5例患者随后接受了原位肝移植术，其中的3例术后存活超过20个月。而对照组另4例同样严重的肝功能衰竭患者于3d内死亡。
除了这种所谓“过渡”以外，暂时性的肝功能支持还可赢得宝贵的时间，争取自身肝的再生。
急性肝功能衰竭时肝细胞移植的另一选择是所谓的“人工肝支持系统”，这种生物反应器内置分离的猪肝细胞作为一暂时性的体外肝功能支持，直到获得合适的肝移植物。已有多个研究组成功地将此应用于临床。这两种方法并不相互矛盾，因为肝细胞移植的目的首先在于长期替代受损的受体肝脏。
尽管目前临床移植人的肝细胞只是一种纯试验性的研究，但动物实验资料和最近临床应用的成功展示了长期的乐观的应用前景。分离的肝细胞在培养过程中的增殖及成功的预先体外转基因，是人类肝细胞移植具有应用意义的关键所在。, 百拇医药
单位：同济医科大学附属同济医院
关键词：
德国医学000204Hepatocelluläre Transplantation-
von den Anfängen bis zum klinischen Einsatz
P.M.Markus，H.Becker
历史发展
本世纪初许多学者提出了移植健康的细胞或脏器碎片来治疗严重的肝及代谢性疾病的设想，但细胞移植的发展一直与原位器官移植及相应学科相形见绌。直到理论上证实移植分离的细胞具有许多优点，细胞移植的研究才获得新的进展。
, http://www.100md.com
早在本世纪30年代Cameron和Oakley已开始了肝碎片移植的基础实验。科学家们试图异位移植肝碎片，但大多数病例肝组织在数日或数周内即退化或消失。
肝细胞移植的实质性进展是在发展了分离肝细胞的方法之后，通过原位灌注胶原酶，成功地获得了大量高度纯化的肝细胞。而在同一时期取得的另一进展，即通过移植分离的胰岛细胞可至少部分逆转实验性糖尿病，激励了肝细胞移植在欧美的研究热潮。Groth等先后报道，门脉内输注分离的肝细胞或皮下移植肝肿瘤细胞可明显降低Gunn大鼠(高胆红素血症大鼠)的胆红素。这是第一次关于肝细胞移植成功地纠正代谢缺陷的报道。
肝细胞移植的理论观点
与原位肝移植不同的是在动物模型中肝细胞移植只需移植肝组织总量的一部分，即可纠正先天性代谢疾病。移植4×107个肝细胞，约相当于12周龄大鼠5%的总肝细胞，已经明显提高了急性肝功能衰竭的存活率。对临床移植而言，这意味着一个供肝可分配给多个受体，从而解决或缓解已存在的供体短缺问题。肝细胞也可作为原位肝移植前的过渡，从而使较长时间地等待一个合适的供肝成为可能或者给自身肝脏再生提供足够的时间。
, 百拇医药
门脉内或选择脾内移植分离的肝细胞相对来说是一个小手术。肝细胞可通过培养或冷冻保存，这样，一旦发生急性肝功能衰竭可迅速手术。肝细胞移植的理想适应证是治疗先天性代谢性疾病，因为这些病人的肝细胞通常并未遭到破坏，而小部分肝细胞即能代偿存在的酶缺陷。原则上有两种可能性来治疗遗传性代谢缺陷，一种是移植健康的同种肝细胞，另一种更理想的是移植经预先体外基因处理过的自体肝细胞。
肝细胞的植入部位
对于供体肝细胞的存活来讲，受体肝脏应是理想的植入部位，只有此处的基质适合肝细胞的生长，具有与肝非实质细胞的相互反应及存在利于细胞增殖与分化的肝源性因子。但在早期尚无法使供体肝细胞定位于受体肝脏内，所以在随后的数十年内人们只移植到用传统的HE或PAS染色方法能容易证实供体肝细胞的部位。
1982年Kusano和Mito首次报道了移植的肝细胞在受鼠脾脏内的长期存活。直到近年来才尝试将肝细胞的“故乡”——肝脏作为肝细胞的可能植入部位。但在大鼠肝细胞植入肝内常常导致致命性的门静脉高压，所以通过选择性门脉内输注(即通过暂时夹闭门脉分支)将供体肝细胞只移植到大约60%的受体肝内。那些暂时未接受供体肝细胞的肝叶(约占40%)静脉回流并未受阻，从而阻止了门脉高压的形成。
, http://www.100md.com
表1列出了根据文献报道的植入部位和细胞存活情况。
肝细胞移植的动物模型
文献报道中绝大部分以大鼠为理想的动物模型。原则上模型的制备分为两类：外科手术或化学药物诱导的严重肝损伤，或是基因性代谢缺损。Gunn大鼠患有UDP-葡萄糖醛酰转移酶缺陷，常用作Crigler-Najjar综合征的模型；另一种模型是Nagase大鼠，因基因缺损而导致白蛋白合成障碍；第三种模型是Watanabe兔，相当于临床上的家族性高胆固醇血症。
表1 肝细胞的植入部位 部 位
技 术
存活情况
脾
脾实质内
, 百拇医药
+++
肝
门脉内
-
选择性门脉内
+
胰
实质内
+
肺
肺泡腔
+/-
血管床
+/-
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脂肪组织
+
胸腺
实质内
+
唾液腺
实质内
+
腹腔
分离的肝细胞
-
“微屏障”内的肝细胞
++
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包裹的肝细胞
-
肾被膜下
分离的肝细胞
+
肝细胞和胰岛细胞
+
肠系膜
分离的肝细胞
+
+++明显的细胞增殖 ++细胞增殖良好
+暂时性细胞存活 -细胞未存活
, 百拇医药 Sutherland首次报道了移植健康的肝细胞可明显降低动物急性肝功能衰竭的死亡率。由于胰岛细胞可合成胰岛素及其他肝源性因子，故在急性肝功能衰竭或在动物实验如Gunn大鼠中联合移植胰岛和肝细胞。后来实验证实，移植肝细胞的存活率通过联合移植胰岛和肝细胞而得到改善。
证实移植的肝细胞
移植的肝细胞可通过不同染色技术在受体得到证实。通常使用HE染色或用PAS法证实细胞内的糖原储积。因为肝细胞在受体脾脏内相对容易发现，有关文献主要局限在以脾为植入器官的移植。另外通过免疫组织化学可用抗CK-5，-6，-8和-17抗体证实肝细胞，CK-7和CK-19证实胆管上皮。
荧光显微镜通过结合DiI-18和DiO而提供了一个在受体肝内证实肝细胞相对简单的方法。借助这一技术可在选择性门脉内证实移植至少40d后的肝细胞。
肝细胞移植的临床应用
, 百拇医药
已有多个研究小组报道了人肝细胞移植的情况。Fox等1998年报道了1例成功的同种肝细胞移植治疗儿童Ⅰ型Crigler-Najjar综合征。患儿10岁，每天光治疗14～16h，接受一次同种肝细胞移植。肝细胞通过经皮插入门脉的导管输注，移植的肝细胞总计同龄儿童肝总量的5%。术后11个月，在减半光治疗下间接胆红素持续下降，由术前的25mg/dl降至13.2mg/dl。
1996年和1997年，Bilir和Strom等分别报道了人肝细胞移植治疗急性肝功能衰竭的结果。Strom等报道的5例患者同种肝细胞移植作为临时过渡，直至找到合适的供肝。全部肝细胞移植受者的血氨水平均显著下降，临床症状明显改善。5例患者随后接受了原位肝移植术，其中的3例术后存活超过20个月。而对照组另4例同样严重的肝功能衰竭患者于3d内死亡。
除了这种所谓“过渡”以外，暂时性的肝功能支持还可赢得宝贵的时间，争取自身肝的再生。
急性肝功能衰竭时肝细胞移植的另一选择是所谓的“人工肝支持系统”，这种生物反应器内置分离的猪肝细胞作为一暂时性的体外肝功能支持，直到获得合适的肝移植物。已有多个研究组成功地将此应用于临床。这两种方法并不相互矛盾，因为肝细胞移植的目的首先在于长期替代受损的受体肝脏。
尽管目前临床移植人的肝细胞只是一种纯试验性的研究，但动物实验资料和最近临床应用的成功展示了长期的乐观的应用前景。分离的肝细胞在培养过程中的增殖及成功的预先体外转基因，是人类肝细胞移植具有应用意义的关键所在。, 百拇医药