肝衰竭与细胞治疗课件

肝衰竭与细胞治疗 研究进展 专题讲座 肝功能衰竭的现代定义 急性肝衰竭（AHF）：急性起病且持续进展性肝功能不 全，但无既往肝病史，起病4周之内发生凝血障碍和肝 性脑病 超急性肝衰竭型（HALF）：于10天内发生肝性脑病 暴发性肝衰竭(FHF)：10天30天者 亚急性肝衰竭(SHF):一种进行性发展的肝功能不全，无 既往肝病史，一般在急性起病持续到发病后第5周24 周出现腹水/和肝性脑病 (19961996年国际肝病学会专题委员会制订统一的命名方案年国际肝病学会专题委员会制订统一的命名方案) 重型肝炎分类命名 我国目前将导致肝衰竭的病毒性肝炎单独作为一个 临床类型，命名为重型肝炎，可分为 急性重型肝炎：无肝病史，起病10天内出现肝性脑病 /和肝功能异常 亚急性：无肝病史，起病10天以上，8周以内出现肝性 脑病/和肝功能异常 慢性重症肝炎：临床症状同亚急性，但有慢性肝炎、肝 硬化或乙肝表面抗原携带史，或虽无肝病史，但影像学 、腹腔镜检或组织学检查支持慢性肝病者 （1990年上海第六次全国病毒性肝炎防治方案） 重型肝炎与国际肝衰竭分类命名方法的异同 相同点 急性重症肝炎应相当于超急性肝衰竭 亚急性重症肝炎相当于暴发性肝衰竭 不同点 亚急性肝衰竭国内没有相应的诊断标准 国外没有慢性重型肝炎的分型，亦少有慢性肝衰竭的表述 鉴于重型肝炎这一术语不够规范，与国际通行的命名方法 难于对应，建议采用国际肝衰竭命名系统替代重型肝炎分 型 病原学 感染性药物性中毒其他 病毒（甲、乙、 丙、戊型肝炎病 毒，EB病毒、 巨细胞病毒） 对乙酰胺基酚、 氟烷、异烟肼、 丙戊酸钠、苯妥 因钠、磺胺异乙 噻二唑、硫氧嘧啶 毒蕈、四氯化碳 磷 等等 Wolson病， 布加综合症， Rey综合症、 妊娠脂肪肝、 自身免疫性肝炎 发病机制 肝损害导致的AHF发生的原因 化学性损伤与诸多需在肝脏解毒的物质有毒 性代谢产物可以影响细胞膜、线粒体、胞内 离子的稳定性和各种降解酶类 免疫性损伤是由细胞因子、一氧化氮、补体 等介导 病理性凋亡的发生可能是AHF的常见原因 肠源性内毒素血症 肠源性内毒素在急性肝衰竭中的起到重要作用，包括 直接毒性作用：降低细胞色素P450水平，引起氧自由基 产生，造成肝细胞膜跨膜信息紊乱等 内毒素能激活巨噬细胞系统使之表达、分泌各种细胞因子 和炎症介质如：TNF、IL-1、IL-6、LTs、PAS、PGs等， 导致肝损伤和多器官功能衰竭 损伤血管内皮，促进血液凝固 内毒素血症还可诱发、加重肝性脑病；通过NO、PGI2介 导高动力循环，形成门脉高压症，诱发DIC和肝肾综合症 脂多糖（LPS）和肿瘤坏死因子（TNF） LPS和TNF通过直接或间接激活中 性粒细胞和枯否细胞，诱导肝细胞损伤 和细胞死亡，其机制是细胞的坏死而非 调亡 自由基损伤 氧自由基的损伤作用是ALF发生的重要机制 之一。枯否细胞和中性粒细胞是肝细胞外产生氧 自由基的主要细胞。两类炎症细胞均可产生一系 列炎症和细胞毒介质，参与复杂的肝损伤过程， 从而导致大块肝坏死，并可产生系统性炎症反应 影响其他组织器官 中性粒细胞（PMN）浸润 PMN在趋化因子作用下穿透内皮细 胞到达组织周围，释放活性氧、蛋白水 解酶及脂类代谢物，造成肝脏的损害 预后评估意义 肝衰竭预后判断的重要性在于判断疾病是否 具有可逆性。其原因是 在国外，肝移植供体始终短缺，需制订有关紧急 肝移植的标准，以便优先考虑那些有生命危险的 病人 我国由于财力和和供体受限，肝移植尚不普及， 准确判断预后有利于量力而行，提高效率，避免 人财两空 预后评估系统 1 有非甲非乙型肝炎，非扑热息痛药物诱导的FHF 2 患者年龄10岁或40岁 3 黄疸出现至脑病开始期间7天 4 血清胆红素300mol/L 5 凝血酶原时间（PT）50秒， 建议如果符合上述标准的3项（病因、年龄、黄疸与脑病 开始时间、PT、血清胆红素）则提示预后差，应尽早进 行肝移植，少于3项者继续应用综合药物治疗 终末期肝病模型（MELD） 美国Kamarth等提出了新的评价体系，称为终末期肝病 模型（MELD），根据分值的大小预测预后， MELD主要含 有血清肌苷（Crmg/dl）、胆红素（TBilmg/dl）、反映 凝血酶原时间的国际正常比率（INR）及病因（病因：淤胆 性或酒精性为0，其他为1）该预测公式如下： MELDMELD分值分值3.83.8log(TBil)+11.2log(INR)+9.6log(Cr)+6.4log(TBil)+11.2log(INR)+9.6log(Cr)+6.4病因病因 其他预后指标 最近，有人提出了其他提示，如AFP和Gc-球蛋白 研究发现在疾病的第1，2，3天的AFP的进行性上升与生存 率有显著相关 Gc-球蛋白是大块组织受到损伤时释放到血循环中与肌动蛋 白结合的-2球蛋白。Gc-球蛋白由肝脏合成，半衰期短， 在急性肝衰竭患者中血清Gc球蛋白水平显著下降。主要 用于乙酰胺基酚为病因的患者 内科治疗进展 ALF的治疗原则 病情监护，密切注意并及时处理脑水肿、感染 、循环衰竭等并发症的发生 尽早确定病因，针对病因治疗如解毒剂的应用 、抗病毒治疗等 尽快判断预后，如需肝移植应早施行 暂时性人工肝支持等待肝细胞再生和肝功能恢 复，或提供时间为肝移植作准备 前列腺素 前列腺素可以舒张血管，抑制细胞因子增加血流量 ，抑制血小板聚集和白细胞粘附等，从而改善微循环,对 性肝衰竭的治疗有一定作用 近来在手术后肝衰竭的患者中采用PGE1持续肝动脉 输注取代常规静脉用药取得良好的疗效。PGE1输注可以 增加整个肝脏血流量和氧的释放，增加胆汁流量，并促 进患者恢复，而未观察到不良反应的发生 药物治疗药物治疗 -乙酰半胱氨酸 N-乙酰半胱氨酸可恢复肝细胞内谷胱甘 肽的正常含量，还可以提高ALF患者和肝性脑 病患者组织氧供，对肝脏缺血再灌注损伤 有保护作用 一般认为，-乙酰半胱氨酸在扑热息痛中毒 8内应用常具有保护作用，可使存活率、神 经和心血管并发症得到明显改善 药物治疗药物治疗 胰高糖素-胰岛素（G-I） 两种激素可使肝内丁二胺含量增加，丁二胺有能激 活鸟氨酸去碳酶和（或）亚精胺N乙酰转换酶，从而 促进肝细胞DNA合成，有利于肝细胞的修复和再生 目前，有关G-I疗法治疗急性肝衰竭的报道较多，大 多数学者认为其治疗急性肝衰竭的存活率在3040 之间，G-I疗效在剂量、疗程、疗效的判断等方面意见不 一，其治疗效果及价值仍需进一步研究证实 药物治疗药物治疗 环孢素A(CsA) CsA通过干扰T细胞表达IL-2R和MHC-抗原，使 T细胞功能丧失抑制T细胞活化。此外，CsA还能选择 性抑制T细胞产生和分泌IL-2，从而抑制T细胞增殖， 抑制了T细胞介导的细胞免疫反应，阻断因强烈的免 疫反应导致肝细胞的坏死 临床上关于CsA的疗程、用量尚无统一方案，本 药肾毒性强，应加强监测血药浓度，调整剂量 药物治疗药物治疗 皮质激素（GC） 国内外对免疫抑制剂治疗肝衰竭的利弊 存在分歧，一般认为：若病情发展缓和或已 出现级肝性脑病或腹水者，尽量不用该药 ，以避免副作用；若病情发展迅猛，为抑制 强烈的免疫反应和炎症反应，制止向中晚期 转化，可慎用此法 药物治疗药物治疗 内毒素核心糖酯McAb 因肝衰竭患者极容易发生内毒素血症，发生率在70 100，近年来采用内毒素特异性抗体（内毒素核心 糖酯McAb）的实验和临床研究已取得较大进展 Czaja在氨基半乳酸所致肝衰竭的大鼠模型中，使用 Es McAb，发现它能使血清AST明显下降，同时肝组织损 害及炎症均减轻 在临床验证中所采用的抗体主要是HA-IA和Es，Man thous 分子治疗分子治疗 肝细胞生长因子 肝细胞生长因子能够刺激肝细胞DNA合成，加速有 丝分裂、激发机体免疫，同时也能阻断自由基的脂质氧 化作用，促进线粒体复制和增加，为肝细胞再生和修复 提高能量 在小鼠模型中给予HGF可以阻断Fas介导的大量肝细 胞凋亡和暴发性肝衰竭的发生 近年来，研究证明，HGF能明显提高肝衰竭的存活率 ，总有效率为69%左右，为该病治疗开辟一条新的途径 细胞因子治疗细胞因子治疗 粒细胞集落刺激因子 粒细胞集落刺激因子增进中性粒细胞的 吞噬杀伤作用，促进超氧化物和过氧化氢的 产生，对部分肝脏切除后的大鼠有提高其再 生能力的作用 英国学者对23例急性肝功能衰竭患者使 用G-GSF进行/期临床试验，发现G-GSF 可显著改善患者的中性粒细胞功能 细胞因子治疗细胞因子治疗 活性碳 活性碳对许多潜在有毒物质为十分有效的吸 附剂。尽管血液循环中的毒物水平在用活性碳吸 附后明显下降，但随后的临床试验发现与常规治 疗组的存活率无明显变化 近来研究发现循环系统中各种细胞因子和内 毒素可以被各种各样的吸附柱有效地清除，因而 此种疗法与其它治疗联合应用可能有一定作用 抑制凋亡 凋亡是病毒诱导暴发性肝衰竭的一条重要通路。通过 对肝细胞凋亡的调节成为阻止肝细胞死亡和治疗暴发性肝 衰竭的有效方法。 半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶抑制剂已进行过前临床研究, ，应用表明，该蛋白酶抑制剂对阻止暴发性肝衰竭的发生 发展具有显著效果 半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶抑制剂对动物严重感染性疾 病具有理想的治疗效果。因此，半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶 抑制剂可能为治疗病毒诱导的暴发性肝衰竭提供一个新的 手段 基因治疗 Hara等新近克隆到肝脏独有的基因肝细胞生长关联因 子（hepassocin），仅表达于肝实质细胞。发现经部 分肝切除和半乳糖胺处理大鼠出现代偿性肝细胞增生 ，肝细胞内hepassocin表达显著增高，提示其可能在 刺激肝细胞生长的过程中起重要作用，有可能作为基 因治疗的靶目标 Streetz等应用小鼠暴发性肝功能衰竭模型研究发现 TNF及其受体作用的下游通路亦为Fas相关死亡功能 区(FADD)可作为防止肝细胞死亡的重要靶目标 肝衰竭的细胞治疗 前 言 在治疗肝衰竭患者过程中，由于肝脏供源的有限 和肝移植（liver transplantation，LT）本身的复杂性， 以及肝衰竭的可逆性，因此有许多新疗法问世，其中细 胞治疗已成为研究热点，细胞治疗主要包括肝细胞移植 （hepatocyte transplantation, HCT）和生物人工肝支 持治疗 肝细胞移植 原理 肝细胞移植是将游离的、有活性的大量肝细胞移植到受体内 。肝细胞可移植到门静脉内、腹腔、脾、肠系膜、小肠壁 、肾被膜、肺间质、腹膜后、胰腺被膜和皮下等处。研究 表明：移植肝细胞可长期存活于受者的肝脏、脾、腹膜后 等部位，分化为成熟的、有功能的肝细胞，具有合成白蛋 白、储存糖元、糖酵解、形成结合胆红素、参与氨代谢等 功能 优点：一个供体可给多个受体提供肝细胞 移植技术简单 即使移植失败， 对受影响也十分微小 移植细胞来源 异种肝细胞：来源于成年哺乳动物， 如：猪、鼠、兔和狗等 同种肝细胞 人肝细胞是最好的来源。 干细胞：肝干细胞和髓干细胞 植入部位 腹腔内移植 腹腔内空间大，营养物质和代谢产物的交换表面积大等优点 。但血管形成需要较长的时间，其次，肝细胞在病理情况下，会出现慢 性肝衰竭的失代偿反应 脾内移植 脾内移植的肝细胞具有良好的生理功能和长期存活率。移植肝 细胞在脾脏红髓增殖，形成肝样微结构，如狄氏间隙 门脉及肝内移植 肝内及门脉系统存在丰富的肝细胞营养生长因子，有利 于肝细胞增殖存活， 其他移植方式 肺部路径具有容易移植、血氧饱和度高和良好血管化优势 ，但移植入肺毛细血管或直接植入肺实质的肝细胞存活率并不高。肝细 胞移植入皮下脂肪组织、肌肉组织和胸腺存活不良。联合移植肝细胞与 胰岛细胞入肾被膜则肝细胞存活尚可 治疗急性肝衰竭实例 Robert等用异体肝细胞移植治疗1例急性肝衰竭 患者，细胞输注量8.8109个，肝细胞移植后1周， 患者肝功能明显改善，肝脏2周后临床表现正常，肝 性脑病症状完全缓解，6周后HBsAg转阴。1周后肝活 检示：受者肝脏片状坏死，存活的肝细胞结构恢复正 常 治疗急性肝衰竭机制 资料表明在急性肝衰竭时，不论是同系、同种异体 或异种肝细胞移植，均能同样地起到降低死亡率的作用 一些研究者认为：体外培养和体内移植的肝细胞， 均能对产生一种刺激受损伤肝细胞再生的物质。这种物 质能直接刺激肝脏的再生；或刺激其他器官网状内皮系 统，能够对代谢和激素的分泌调节产生一种特殊的影响 ，可增强受体对肝功能衰竭的耐受力，植入的肝细胞与 其分泌的特殊物质共同在受体内发挥作用 治疗慢性肝衰竭实例 Strom等对5例肝移植慢性终末期的肝衰竭 患者行经皮脾穿刺肝细胞移植，所有肝生化 指标明显改善，血氨下降。移植后210撤 除大部药物治疗病情仍稳定 治疗慢性肝衰竭机制 对于慢性肝衰竭，如肝硬化，HCT也可 抑制肝细胞增殖，胆管细胞增生，肝硬化小 结节形成，纠正肝性脑病；等待肝移植的患 者，可接受简便的HCT，防止肝功能衰竭 展 望 虽然肝细胞移植是当前的研究热点之一，但毕竟 它处于起步阶段，各项材料、技术、和方法的研究正 方兴未艾。迄今为止还有待解决的问题是 移植肝细胞所需数量大，如何大量培养和保存肝细胞 肝细胞再生能力和肝干细胞特性功能、免疫排斥及适 宜载体的构建等方面 移植肝细胞的调亡 随着这些问题的解决，肝细胞移植在肝衰竭治疗 中一定会发挥更大的作用 生物人工肝 所谓“人工肝”就是借助人工干预使肝脏功能得以暂 时替代，从而为患者自身细胞再生及功能恢复创造较好 的内环镜及宝贵的时间。 应用人工肝支持的方法暂时替代肝脏功能，一可改 善患者全身情况，降低手术风险，二可延长等待供肝时 间，缓解肝衰竭尤其急性肝衰竭对供肝时间上的压力 人工肝已经成为判断肝脏能否恢复及是否必须进行 肝脏移植的诊断性治疗 生物人工肝治疗机制 肝衰竭患者体内积聚了大量的毒性物质如：硫醇、 吲哚、苯、酚、芳香族氨基酸、胆红素、胆汁酸等， 对肾、肺等器官有损害；而肝性脑病、多器官功能衰 竭反过来又加重肝细胞的损伤，从而产生更多的毒素 ，如此形成恶性循环。生物人工肝支持系统是基于培 养肝细胞的体外人工肝支持，不仅可部分弥补肝脏解 毒功能，并能提供复杂的肝细胞代谢活性物质，促进 残存肝细胞再生 生物人工肝构成 由生物反应器、生物材料等组成，它是将外源性肝细胞 放置或继续培养于生物反应器中，患者的血流经生物反应器 ，通过纤维半透明膜与培养的肝细胞进行物质交换，从而可 在排毒的基础上，全面提供肝细胞的功能支持 生物反应器是生物人工肝的核心装置主要功能提供患者血液 与肝细胞交换的场所并为肝细胞提供良好的生长代谢环境 细胞材料包括肝实质细胞和肝非实质细胞（如内皮细胞、星 状细胞），为BALSS提供特异性代谢功能。目前应用于临床 的主要是原代培养的动物肝细胞（猪、鼠、犬、兔）和人类 肿瘤细胞株（HepG2、C3A） 生物人工肝脏治疗肝衰竭实例 Sussman等以C3A细胞株建立的生物人工肝，治疗 11例爆发性肝衰竭患者。治疗前，这些患者肝昏迷34 级，预测其死亡率将超过90，治疗后患者精神状态改 善的有8例，其中1例立即改善，另7例24小时内改善， 大多数患者心率、血压和肾功能稳定