张骏飞,宋海燕,陈曦,潘劲劲,刘力伟,陈从新,刘波
间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)具有多向分化潜能和自我复制能力,在特定微环境中可分化成肝干细胞或肝样细胞,修复和重构受损的肝脏结构和功能,已成为近年来肝病治疗领域的新方法[1-4]。人脐带间充质干细胞(human umbilical cord mesenchymal stem cells,HUC-MSCs) 与骨髓MSCs比,有着来源丰富、取材方便、分化潜能大、增殖能力更强、免疫原性弱等显著优点[5,6]。研究表明,HUC-MSCs有促进肝脏再生、改善肝硬化患者肝功能的作用[6,7]。但一次细胞移植能否获得好的疗效?多次移植是否会增加癌化风险和减少其它并发症的发生等问题,尚缺乏临床对照研究。本研究通过分离、培养、扩增HUC-MSCs单次移植与多次移植治疗肝硬化患者,探讨了其对乙型肝炎肝硬化患者临床症状和肝功能的影响,评价了其疗效和安全性。
1.1 临床资料 2012年1月~2015年1月我科诊治的乙型肝炎肝硬化患者60例,男性82例,女性16例;年龄 26~7l岁,平均年龄为(45.3±4.3)岁。诊断符合中华医学会制订的《慢性乙型肝炎防治指南》(2015年版)的诊断标准[8]。排除乙型肝炎以外原因引起的肝硬化、或合并恶性肿瘤、吸毒或饮酒、近半年内服用过损肝药物或存在心、肺、肾等脏器功能衰竭者。本研究在中国临床试验注册中心注册(ChiCTR-ONC-12002936),且已经过我院医学伦理委员会批准,患者及其家属签署知情同意书。
1.2 HUC-MSCs的分离、培养和表型鉴定[6,9]自我院产科获得足月妊娠健康胎儿胎盘(孕妇签署知情同意书),排除人类免疫缺陷病毒、梅毒螺旋体、乙型肝炎病毒和丙型肝炎病毒感染者。胰蛋白酶、胶原酶、胶原蛋白和DMEM培养基购自Gibco公司,抗-CD29PE、抗 CD34FITC、抗 CD44PE 和 抗 CD45-FITC购自贝克曼公司。采用贴壁法分离HUC-MSCs。取培养至第3代的HUC-MSCs(图1),制成1×106/ml细胞悬液,使用流式细胞仪检测细胞表面抗原表达情况,结果细胞 CD44阳性率为99.2%,CD34为阴性,CD29阳性率为99.8%,CD45为阴性。同时,取培养基上清行细菌培养、真菌培养及检测支原体感染标志物和内毒素。间充质干细胞纯度达99%,经台盼蓝活细胞染色鉴定,细胞存活率为99%。经各项检测合格后,制备成间充质干细胞悬液20 ml,含HUC-MSCs约4×108个。
1.3 治疗方法 将患者分为对照组、单次组和多次细胞移植组。在对照组,采用护肝、退黄、抗病毒等对症支持治疗,必要时给予利尿、输注人血白蛋白。对有消化道出血者,予以止血、输血,给予肝性脑病者门冬氨酸鸟氨酸和支链氨基酸处理;在常规治疗基础上,给予部分患者HUC-MSCs肝内移植治疗1次,而另一些患者则接受2次或3次HUC-MSCs移植治疗(每次间隔>12个月),随访三组患者36个月。细胞移植方法:依据病情,在DSA引导下经皮穿刺股动脉,插管至肝固有动脉,注射造影剂,将制备好的HUC-MSCs悬液20 ml缓慢注入肝动脉左右分支,各10 ml。术毕、拔管,穿刺点加压包扎24 h,穿刺侧下肢制动24 h,行介入后常规护理。在凝血酶原时间不延长的患者,采用经超声引导下经皮肝内门静脉穿刺,将HUC-MSCs缓慢注入门静脉左右分支,各10 ml,术后敷料覆盖穿刺点,回病房卧床休息8 h,行肝穿刺后常规护理。随访期间,常规行超声检查,评估肝脾大小情况。
1.4 统计学方法 应用SPSS 16.0软件进行统计学分析。计量资料以(±s)表示,组间比较采用方差分析或成对资料的t检验,计数资料的比较采用x2检验,P<0.05为差异有统计学意义。
图1 干细胞培养 镜下见漩涡状生长的梭形P3人脐带间充质干细胞
2.1 一般情况 两组接受细胞移植患者均顺利完成手术。在随访期间,在20例单次移植组,死亡3例(15%),其中2例在移植后36周和71周死于慢性肝衰竭,1例在136周时死于上消化道出血;在20例接受多次细胞移植患者,死亡2例(10%),其中1例在移植后第25周时死于慢性肝衰竭,1例在40周时死于上消化道出血;在20例对照组中,死亡5例(25%),其中2例在随访第12周和141周死于肝性脑病,2例在第60周和第86周时,死于慢性肝衰竭,1例在第120周死于上消化道出血。三组病死率相比,差异无统计学意义(P>0.05)。
2.2 三组肝功能指标变化的比较 治疗前,三组血清TBIL、ALB、INR和Child-Pugh评分比较,差异无统计学意义(P>0.05);在随访12个月和24个月时,单次移植组血清ALB水平显著高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);在随访36个月结束时,多次移植组血清TBIL、ALB、INR和Child-Pugh评分与单次移植组和对照组比,均有显著统计学差异(P<0.05,表1)。
2.3 各组肝、脾脏大小比较 入组前,三组患者肝脏最大平扫面积、脾脏长度和厚度比较,无统计学差异(P>0.05);在随访36月结束时,多次接受细胞移植患者肝脏最大平扫面积较对照组显著增大、脾脏长度和厚度较对照组显著缩小,差异有统计学意义(P<0.05,表2)。
2.4 三组并发症发生率比较 三组并发症发生率比较,见表3。
表1 三组肝功能指标(±s)比较
表1 三组肝功能指标(±s)比较
与对照组比,①P<0.05;与单次移植组比,②P<0.05
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表2 三组肝脏和脾脏大小(±s)比较
表2 三组肝脏和脾脏大小(±s)比较
与对照组比,①P<0.05
例数 肝脏面积(cm2) 脾脏长度(mm) 脾脏厚度(mm)对照组 治疗前 20 140.9±16.3 150.6±23.5 48.1±9.9治疗后 15 134.3±15.6 154.7±20.1 49.9±8.7单次移植 治疗前 20 139.9±17.6 149.4±24.5 48.2±9.36治疗后 17 139.6±12.4 148.5±24.1 47.6±10.8多次移植 治疗前 20 138.2±17.8 151.4±20.5 48.2±9.3治疗后 18 140.2±14.5① 145.2±19.3① 45.8±9.2①
表3 三组并发症发生率(%)比较
我们前期研究发现,HUC-MSCs可通过抑制淋巴细胞增殖和分化,促进抑制性细胞因子的分泌,减少肝硬化患者发生肝衰竭的概率[10-12]。多数研究提示干细胞移植治疗肝硬化患者可改善肝功能,且无严重的并发症[13]。
本研究进一步分析比较了单次和多次HUC-MSCs移植治疗失代偿期乙型肝炎肝硬化患者,结果显示在随访12个月时,多次移植组肝功能改善程度显著优于单次移植组。在随访24个月和36个月时,接受多次HUC-MSCs移植患者肝功能指标进一步改善,提示一次细胞移植不能巩固疗效,而往往需要多次行细胞移植治疗。在肝内移植后,HUC-MSCs可直接到达受损的肝损伤部位,一方面可分化成新的肝脏功能细胞,或还能“催醒”自身肝脏细胞;另一方面通过HUC-MSCs分泌的各种细胞因子,修复和营养受损的肝细胞[14,15]。但是,随着时间的推移,这种功能降低,肝功能可能继续恶化。故多次给予干细胞移植,不断修复继续受损的肝细胞,得以使肝功能稳定。
国内有学者[16,17]研究表明干细胞移植后肝脏最大横截面积增大,脾脏体积缩小。我们认为,细胞移植入肝内后,干细胞可能转化为肝样细胞,增加肝细胞数量。
许多学者研究证实,干细胞移植治疗肝硬化疗效肯定,操作安全[18-19]。在细胞移植术后少数患者出现发热,多为低热,经对症处理后,体温恢复正常,未影响继续治疗。三组患者均有肝癌和肝衰竭发生,但发生率比较无统计学差异,说明三组患者原发性肝癌和肝衰竭的发生与HUC-MSCs移植无显著相关,为与其疾病的演变过程有关。我们认为,HUC-MSCs肝内移植不会增加发生肿瘤的风险。接受多次细胞移植患者腹水发生率低,血清白蛋白上升,肝功能指标稳定。
本研究观察了细胞移植前后肝脾大小的变化,但由于只是经超声检查获得的数据,结果的可信度还需要证实。下一步将采用CT扫描,计算肝脾体积的方法,使细胞移植前后结果更具可比性。