终末期肝病病死率高,原位肝移植是目前唯一有效的治疗方法。但因供肝严重短缺、各类禁忌证和不可逆的肝性脑病等并发症,很多患者未能及时接受肝移植。生物工程肝脏是一种潜在的原位肝移植替代治疗方案。
在第57届欧洲肝病研究学会年会(EASL2022)暨2022年国际肝脏大会TM(ILC 2022)上,我国浙江大学医学院附属第一医院李君教授团队报告了一项利用功能性生物工程肝脏原位移植救治全肝切除大鼠的研究,结果显示可有效延长生存时间(摘要编号:OS086),点燃了终末期肝脏患者的新希望。
功能性生物工程肝脏原位移植可延长全肝切除大鼠的生存时间
该研究通过门静脉灌注Triton-X-100和SDS洗涤剂制备了保留完整管网结构的大鼠肝脏脱细胞支架,再经门静脉种植人脐静脉内皮细胞(hUVEC)、经胆管种植人骨髓间充质干细胞(hBMSC)和肝细胞(AML-12),构建了具有完整肝脏结构的功能性生物工程肝脏。
血细胞渗漏实验显示,该功能性生物工程肝脏具有良好的内皮屏障功能,血细胞渗漏显著减少。种植的人骨间充质干细胞和肝细胞在生物工程肝脏中排列良好。尿素、白蛋白和糖原高表达,表明体外构建的生物工程肝脏具有生物合成和代谢功能。
将该功能性生物工程肝脏体外培养24小时后,通过受体和移植物相应血管端-端吻合的方式原位移植至全肝切除大鼠体内,实现全肝切除大鼠(n=8)平均存活81分钟,而对照组动物(n=3)则在30分钟内死亡(P<0.001)。CD90+人骨间充质干细胞和ALB+肝细胞散在分布于移植后功能性生物工程肝脏实质空间,血细胞则局限于血管腔内。相比之下,对照组移植物的血管和实质则完全被血细胞填充。
上述研究结果表明,功能性生物工程肝脏原位移植可以有效延长全肝切除大鼠的生存时间。
图1. 功能性生物工程肝脏原位移植治疗全肝切除大鼠
研究者说
生物工程肝脏原位移植治疗肝胆疾病,是肝脏组织工程的终极目标,但因肝脏具有复杂的多细胞、多管路、多功能特征,原位肝移植研究尚面临诸多瓶颈。课题组长期从事干细胞及肝脏组织工程研究,前期已建立了全肝脱细胞支架制备技术,并初步利用人骨髓间充质干细胞、人脐静脉内皮细胞和原代胆管上皮细胞等实现全肝脱细胞支架再血管化和再胆管化。
本研究在上述基础上,利用多细胞构建了功能性生物工程肝脏,经原位移植后有效延长了全肝切除大鼠的生存时间,明确了功能性生物工程肝脏的治疗作用,为利用功能性生物工程肝脏解决供肝短缺问题并进一步应用于终末期肝病的临床治疗奠定了基础。
专家简介
李君
教授、博导
浙江大学“求是特聘教授”
传染病诊治国家重点实验室 副主任
国家“万人计划”科技创新 领军人才
科技部重点领域创新团队 负责人
中华医学会肝病学分会 委员
中国老年病学会干细胞专业委员会 副主委
亚太医学生物免疫学会肝病学分会 常委
主持国自然(重点)、重大专项/重点研发计划等国家级课题15项
在Gut、J Hepatol、Hepatology等SCI期刊发表论文60余篇