Ⅲ·肝细胞拼图的妙处

　　我们必须回答的另一个问题是：要注入多少肝细胞，才能在安全的前提下改善病情？在大多数情况下，需要移植的肝细胞数量取决于病人的病情、年龄和体重。

　　对于药物服用过量或中毒（比如食用真菌）导致的急性肝炎，移植几百万个肝细胞就有可能挽救患者的生命。移植的肝细胞能够帮助病人承受肝脏受到的损伤，并为肝脏的自主再生争取时间，直至病人彻底康复。

　　对于患有代谢疾病的病人，我们需要移植更多的肝细胞，相当于肝脏细胞总数量的5%~10%（约几十亿个细胞）。这些移植肝细胞进入病人肝脏后，就必须执行原本缺失的肝脏功能，并在患者的有生之年一直如此。如果移植的肝细胞不能存活下来，病情就会复发。

　　移植大量的肝细胞自然需要经过许多程序。从不同的捐献者身上提取肝细胞，并分多次注入接受者体内，这样我们就能为病人移植50亿~500亿个肝细胞，执行病人缺失的肝脏功能，达到治疗的目的。举例来说，最近我们在卡罗琳斯卡医学院完成了一例肝细胞移植，分六次向一个青少年注入了60亿个肝脏细胞，而移植的细胞来自两位捐献者。

　　肝细胞移植面临的最大的困难，永远都是寻找可用于肝细胞分离的肝脏。在过去的二十年里，我们只能使用肝脏移植手术拒绝使用的肝脏。但是，被肝脏移植手术拒绝意味着肝脏细胞的质量不怎么好。肝脏移植手术中移出的肝脏，在一定程度上解决了这个难题。这些肝脏缺少一种酶，但其他功能都正常。正是因为这一点，我们发现这些肝细胞有利用价值。事实证明，我们的判断是正确的。

　　2012年，我们的团队从一位有酶缺陷的捐献者身上分离出肝细胞，并把它们注入一位肝脏有另一种缺陷的病人体内，从而达到治疗的目的。这种治疗策略是安全的，因为尽管移植的肝脏缺少一种酶，但几十亿个移植细胞不足以在接受者身上产生与捐献者相同的疾病。相反，移植细胞却足以缓解病症，因此移植是必要的。移植的肝细胞可以提供病人的肝脏不能行使的功能，同时病人的肝脏仍能行使移植的肝细胞缺少的功能——就像是一种“拼图”的互相补偿，从而不必移植整个器官。正是用这种方法，我们成功地治疗了一个病人的苯丙尿酮症。

　　到目前为止，有两名苯丙尿酮症患者接受了肝细胞移植。几个月前，我们展示了“拼图”移植，而现在，我们和布鲁塞尔的团队将其变成了现实。另外，这种方法并不仅限于治疗苯丙尿酮症。无论如何，我们的工作不会止步于此。因为在过去几年中，我们也仔细考察了干细胞的应用潜力。

　　Ⅳ·干细胞疗法的借用

　　干细胞是一类能够分化为不同成熟细胞的细胞。然而，干细胞常常分化不完全，导致分化后的细胞具有不同程度的功能，有些甚至还会功能不全。为了治疗代谢类疾病，不仅需要找出最有活力的干细胞，还要保证它能分化为成熟、完整的肝脏细胞。但是，从20世纪60年代发现干细胞以来，没有任何一种干细胞能通过严格的肝功能检测。

　　这时，我们在分离和制备移植肝细胞上的经验就派上用场了。我们的团队在胎盘羊膜上皮细胞中找到了一种干细胞，其在治疗肝脏疾病上有非常大的潜力。羊膜是一种袋状膜，它包裹着胎儿，让胎儿在9个月的妊娠期内沉浸在羊水中，受到保护。

　　特别的是，羊膜是一种没有血管且结构简单的组织，坚韧而有弹性。羊膜的最里面是一层上皮细胞（AE细胞），与胎儿直接接触。这些细胞在妊娠开始的头几天就形成了，那时婴儿还只是一个很小的胚胎，一大团细胞还没分裂成不同的组织。在生命形成的最初几天，一些细胞离开胚胎形成了羊膜，而羊膜正是妊娠成功的必要条件。AE细胞整齐而结实，发挥着多种功能，包括生成羊水以及在9个月后“打破羊水”。更重要的是，AE细胞还能保护胎儿免受母体免疫系统的伤害。若没有胎盘这一媒介，尤其是羊膜中的AE细胞，胎儿很可能会被母体的免疫系统认作为“外来物质”——毕竟胎儿中有一半遗传物质来自父系（而另一半显然来自母系）——因此会被母体排斥，早期自发性流产通常就是这种情况。

　　AE细胞在很早就形成了，并且持续存在直至妊娠结束，这些特点让它们显得非常特别而宝贵。我们知道，妊娠刚开始时的细胞，会发育成胎儿并能分化为人体内所有类型的细胞。AE就属于妊娠最早期的细胞，因此保留着分化成为各种细胞的潜力。所以，很多研究人员和临床医生开始对胎盘感兴趣，毕竟它们来源充足。

　　在2017年，意大利就有46万名新生儿呱呱坠地。在生产过程中，胎盘在婴儿出生后排出，通常被作为废弃组织丢弃。跟已经使用多年的脐带血一样，使用胎盘没有道德和宗教上的问题，这一点跟获取胚胎干细胞不一样。

　　经过十年的努力，我们的研究团队证实了提取自人类胎盘的AE细胞的治疗潜力。这项研究始于美国，但现在我们已经把它带到了欧洲，提供给当地的医学研究中心和医院。在这十年里，我们掌握了如何提取AE细胞，并将其运用于临床前研究，以评估它在治疗肝脏疾病方面的安全性和效率。

　　利用肝细胞移植的方法，将AE细胞注入病人体内后，AE细胞在肝脏微环境的作用下，能够成功分化为成熟、完整的肝细胞。直至今天，在治疗各种肝脏疾病领域，AE细胞仍是效果最好、应用潜力最大的一种干细胞。

　　零风险、无副作用（比如产生新疾病或肿瘤）的前景让人振奋不已。我们已经在患有肝病的动物模型身上移植了人类的AE细胞。由于在处理人类成熟肝细胞和肝细胞移植领域拥有丰富经验，我们设计了一项评估方法，用来评估AE细胞治疗肝脏疾病的效果，而这些疾病在此前都可以用肝细胞移植来治疗。

　　实验结果表明，这些干细胞为肝脏疾病的治疗带来了巨大帮助。AE细胞能提供短期支持，帮助恢复肝脏的自然再生能力，从而治疗急性肝炎。但AE细胞能做的还不只这些。接下来，我们研究了AE细胞能否为代谢类疾病提供新的治疗方法。枫糖尿症（MSUD）和上文提到的更加普遍的苯丙尿酮症，是最先被证实能用AE细胞治疗，并取得令人满意的治疗效果的疾病。目前，我们已经开始在研究其他遗传性疾病能否用AE细胞治疗。

　　通过新生儿筛查，医生能够从一开始诊断出多种代谢类疾病，并及时进行治疗，保证病人的生存。而第一种被认为有必要尽早诊断的疾病正是苯丙尿酮症——它是一种常见的代谢类病，在美国的发病率很高（在意大利更高）。我们的研究一直受到了美国苯丙尿酮症联盟的支持（不只是在经济上），因为联盟中的患者和他们的家庭在这种细胞疗法中看到了希望。

　　据估计，在意大利，每一万名婴儿中就有一名婴儿患有苯丙尿酮症。而现在，他们有望通过移植AE细胞获得治疗。在另一方面，尽管苯丙尿酮症在不同的发育阶段有着不同的发病率和严重程度，但病人通常不会被批准进行肝脏移植。这是因为，人们担心必不可少的免疫抑制疗法会对病人产生副作用，但病人又需要它来保护移植过来的组织和细胞。那么，对AE细胞来说，病人也必须接受免疫抑制疗法吗？

　　Ⅴ·再生医学疗法的春天

　　同器官移植一样，移植细胞也需要从与接受者具有一定匹配度的捐献者那里提取。因此，细胞疗法（包括干细胞和肝细胞）一直都需要服用免疫抑制药物，避免移植细胞的异体排斥现象。而AE细胞最让人欣喜的地方在于，它们可能不受严格匹配的限制，也就是说，移植这类细胞，可能不需要必须使用“烦人的”免疫抑制方案。到目前为止，在所有移植了人类AE细胞的动物身上，我们从未使用免疫抑制方案，也没有记录到任何免疫排斥现象。鉴于人类和老鼠完全不同，无须使用免疫抑制方案让人印象深刻。

　　在卡罗琳斯卡医学院，我们与其他意大利团队合作，进行了更加深入的研究。在AE细胞身上，还有许多值得研究的地方，尤其是它们在母体和胎儿的免疫系统上的作用。近来，我们与科学界分享了AE细胞的一些全新而奇妙的分子策略，包括4种此前从未在任何细胞中观察到的新策略。目前，我们正在利用这些机制，探索再生医学疗法，用于治疗肿瘤。这些新疗法将不仅可以用于肝脏，也可以用于人体的其他器官。

　　近年来，越来越多的研究团队开始对AE细胞的巨大潜力产生兴趣。寻找器官移植的代替或补充疗法，是再生医学的首要任务之一。

　　优秀科研团队之间的合作是开创新疗法的强大引擎。正是由于和优秀的意大利年轻科学家合作，比如卡利亚里大学的法比奥·马隆朱和热那亚IRCCS医疗中心的法比奥·莫兰蒂，我们才取得了重要的研究成果。另外，与巴里大学、都灵大学和贝加莫马里奥·内格里药理研究所的联合研究，让我们能够一次次取得更大的成功。也许在不久的将来，我们就能把这些疗法带到临床。

　　由于临床前研究的结果超出预期，我们打算尽快在卡罗琳斯卡医学院进行首例AE细胞临床移植。我们预计，最早在2018年下半年就能治疗首批病人。我们已经准备好生产用于临床的AE细胞，并在等待授权，建立首个AE细胞库。这个AE细胞库将类似于脐带血库和骨髓库，为细胞疗法提供额外或补充支持。另外，AE细胞还有一个重要的特点，即它们对目前的冷冻和解冻方案有很强的抵抗力。这一优点使得这些细胞能够随时待命，及时被运往全球的任何一家移植中心。

　　或许，首批能用上这种治疗方法的疾病就是那些“孤儿病”，其他所有能够通过肝细胞移植治疗的代谢类疾病也将从中受益。

　　由于在处理人类成熟肝细胞以及将其用于临床移植上拥有丰富经验，我们希望能够在最短的时间内，扩大能够治疗的疾病范围。通过细胞移植、肝细胞移植和胎盘AE细胞移植，我们有望找到新的治疗方法，用于治疗目前无法医治的肝脏疾病。不仅如此，AE细胞还有可能用于治疗肺部、肾脏和神经系统方面的疾病。在澳大利亚莫纳什健康中心，他们已经按照我们的方案进行临床治疗。我相信，很多其他机构也会陆续跟进。对任何年龄段的病人，细胞疗法都能为他们提供新的治疗方法。更为重要的是，最新的研究成果表明，细胞疗法或许可以用来治疗肿瘤。但是，这方面的应用还在讨论之中，并且我们还是处于临床前试验阶段。在所有人的合作和支持下，我们希望在未来几年，将细胞疗法变成具体、可行的治疗方法。

　　（作者：罗贝托·格拉米诺力，系瑞典卡罗琳斯卡医学院的助理教授，致力于研究治疗代谢类疾病和急性肝炎的细胞疗法。除肝细胞移植外，他还在推进创新型临床前研究，旨在实现首例无须免疫抑制方案的胎盘干细胞移植。）

　　 本文由《环球科学》杂志社供稿