中科院与浙大学者开发出“人工肝”，临床治疗7例肝衰竭

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作者：Jerry

导读：肝切除术是原发性肝癌的一线疗法，具有治愈的可能。然而，对肝切除术后肝衰竭 (PHLF) 的担忧限制了符合条件的患者人数，PHLF 是扩大肝切除术后死亡的主要原因。在这里，研究人员设计了一种临床级生物人工肝 (BAL) 装置，该装置采用在 GMP 条件下制造的人诱导肝细胞 (hiHeps)。hiHep-BAL 治疗显示出显著的生存益处。

近日，国际学术期刊《Cell Stem Cell》在线发表了中国科学院分子细胞科学卓越创新中心惠利健研究组与浙江大学医学院附属邵逸夫医院蔡秀军团队合作的研究成果：“Reversal of liver failure using a bioartificial liver device implanted with clinical-grade human induced hepatocytes”。本研究中，研究人员通过植入GMP条件下生产的hiHeps开发了一种BAL装置。hiHep-BAL在PHLF猪模型中是有效的，显示出显著延长的存活时间以及改善的肝脏解毒和再生。更重要的是，来自首次人体研究的7名患者的临床数据证实了hiHep-BAL治疗扩大肝切除术（eHx）患者的安全性和可行性，为临床转化带来了巨大的希望。

https://doi.org/10.1016/j.stem.2023.03.013

研究背景

01

肝切除术可能是世界第六大最常见癌症-原发性肝癌最可靠的治疗方法。随着外科技术的最新进展，扩大肝切除术 (eHx) 可为患有大型或多发性癌症的患者提供根治性肝切除术的可能性。由于残余肝功能不足，eHx 可导致重大并发症，即肝切除术后肝衰竭 (PHLF)。PHLF 的发病率与肝切除范围的扩大密切相关，因此，必须小心维持足够的肝残余体积 (LRV) 以提供足够的肝功能以避免 PHLF，这限制了肝切除术的潜在候选者的数量。

生物人工肝 (BAL) 系统是充满肝细胞的体外生物反应器，用于执行生物转化和合成肝功能。BAL 被视为逆转 PHLF 的术后策略。最近，在PHLF 的猪模型中，包含猪肝细胞的 BAL 系统显示出显着的生存益处。

基于 hiHep 的 BAL 系统 (hiHep-BAL) 提高了化学诱导的急性肝衰竭猪模型的存活率。这种治疗减轻了急性肝损伤的细胞死亡和炎症，并改善了肝脏再生。使用含有人类诱导的多能干细胞 (hiPSC) 衍生的肝细胞或肝祖细胞样细胞的 BAL 装置也报告了类似的结果。这些大型动物研究为功能性肝细胞 BAL 治疗肝衰竭的临床应用奠定了基础。

大量肝功能衰竭患者的治疗需要肝细胞，并且大量有功能的肝细胞应该被冷冻保存，同时保持它们的生存能力和功能。

该研究构建了基于hiHep的新型生物人工肝，并进一步实现hiHep-BAL治疗肝衰竭的临床应用，是转分化技术细胞的首次临床转化。

研究过程

02

研究人员首先建立了制造GMP级hiHeps需要的化学定义的培养体系，结合细胞工厂和大规模冻存技术，稳定生产了1010/人份的GMP级“现货型”hiHep制剂，为临床肝衰竭的紧急治疗提供了可能。

hiHep细胞大规模扩增和冻存路线图

为进一步验证其治疗效果，研究人员构建了用85%肝切除诱导的肝衰竭小型猪模型，并证明了hiHep-BAL治疗可以逆转动物术后肝功能衰竭，显著提升存活率并有效降低血清氨水平。

hiHep-BAL逆转PHLF进程图

值得注意的是，大肝切患者在hiHep-BAL治疗后，肝损伤指标ALT、AST和TBIL下降，凝血功能指标INR等改善，肝性脑病重要诱因血氨水平降低，炎症指标IL6等下降，以及肝脏再生指标肝体积增大。揭示了hiHep-BAL具有治疗术后肝衰的潜力，这让原本存在肝衰风险而不适合肝切治疗的患者看到手术医治的希望。

hiHep-BAL临床治疗的指标变化图

研究意义

03

综上，本研究设计了一个临床级生物人工肝装置，先在大型动物的PHLF模型中，证明hiHep-BAL治疗可逆转术后肝功衰竭，还能后来的大肝切病人中证明了安全性和可行性。这些令人鼓舞的结果确保hiHep-BAL在PHLF的进一步测试，其成功将扩大适合肝切除的患者人群。

参考资料：

https://doi.org/10.1016/j.stem.2023.03.013

注：本文旨在介绍医学研究进展，不能作为治疗方案参考。如需获得健康指导，请至正规医院就诊。

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