人工肝在肝衰竭中的应用(2)

成分血浆分离吸附系统即Prometheus系统，是一个基于成分血浆分离吸附系统及高通量血液透析的体外肝脏解毒系统，不仅能清除蛋白结合毒素，同时在高流量血液透析阶段能高效地清除水溶性毒素。Prometheus系统在改善肝肾功能及清除炎症因子方面优于MARS，但未发现该系统对血流动力学的改善。Prometheus系统与MARS和CAPS原理相似，故其也不能为机体提供白蛋白、凝血因子等物质，且由于技术限制、费用昂贵等问题在国内开展受到限制。

[原文来自：www.ii77.com]

少血浆模式的NBAL治疗

选择性血浆置换可以根据病情需要选择不同孔径的血浆分离器，常用的包括：Evacure EC-2A、3A、4A型，白蛋白筛选系数为0.25、0.65、0.85，可在清除白蛋白结合毒素的同时保留分子质量较大的凝血因子、肝细胞生长因子，减少白蛋白的丢失。在不影响胆红素等白蛋白结合毒素清除率的情况下，每次治疗可节省大约20%的血浆用量。血浆透析滤过是基于选择性血浆置换原理，将血浆置换、透析、滤过技术整合的一种治疗方法，可清除向血管内移动较慢的物质，以及中、小分子溶质，维持内环境的平衡及血流动力学的稳定。 

综合多项研究，血浆透析滤过治疗肝衰竭疗效肯定，而且较之血浆置换，节省了大量血浆用量，在血浆紧缺的现况下，无疑是一项可替代的选择。相较于无血浆模式的NBAL治疗，血浆透析滤过可以保留更多的凝血因子、减少白蛋白丢失，弥补了其缺点，有利于肝性脑病和肝肾综合征等并发症的防治。

血浆置换在清除体内毒素同时会丢失凝血因子、白蛋白等，需要补充大量血浆，而血浆吸附在吸附毒素的同时吸附一些有益物质，利用两者的优势取长补短，既能达到清除毒素的目的，也能减少血浆用量。

随着对肝衰竭发病机制研究的深入和生物工程技术的进展，NBAL的研究也在不断发展。对于肝衰竭倾向或肝衰竭及单纯高胆红素患者，在血浆置换治疗之后序贯进行血浆吸附及血液滤过治疗，在降低血浆使用量的同时能有效清除胆红素、促炎因子，维持内环境稳定，对肝性脑病和肝肾综合征的防治有较好的效果。

血浆置换是临床治疗肝衰竭最常用的人工肝方法，因其需要大量新鲜冰冻血浆而限制了其临床应用，而血浆置换联合其他NBAL模式可减少血浆用量，在疗效上相当，且缓解血源紧张的困境，给肝衰竭或等待肝移植患者带来了希望。

生物型人工肝是以人工培养的细胞为基础构建的体外生物反应装置，不仅具备清除毒素、炎症介质，改善临床症状的作用，且有类似肝细胞的合成、代谢功能。生物型人工肝构建的关键在于解决细胞来源、细胞培养及生物反应器3大问题。

细胞来源

目前研究应用的细胞来源主要分为以下几类。

(1)人源性肝细胞：作为生物型人工肝最理想的肝细胞源，数量有限、体外不能无限繁殖成为其应用于临床最大的限制。胚胎肝细胞具有肝细胞的大部分功能且免疫原性低，可在体外增殖、分化，是理想的细胞来源，本院已成功构建国内首个人源性永生化HepLL肝细胞系，为生物人工肝开展打下了良好基础。

(2)猪源性肝细胞：来源丰富，培养过程相对简单，具有一定的合成代谢功能，是最常用的异种肝细胞。

(3)肿瘤源性肝细胞株：具有体外无限增殖的优势，但是存在致肿瘤性的风险，已成功建立的细胞株有HepG2和HepatixC3A。另有研究构建一种来源于分化良好的肝细胞癌组织的新的肝细胞系NHBL2，其转移性和侵袭性较低。相较于HepatixC3，NHBL2合成白蛋白的能力可与之相媲美，且功能优化分析显示了肝功能的明显改善及细胞系的低恶性程度。

(4）干细胞来源：干细胞具有发育成各种组织及器官的潜能，在不同诱导条件下可分化成不同的细胞。

有研究证实人类诱导肝样细胞-生物型人工肝可以显著提升急性肝衰竭猪模型的存活率、改善肝功能。中国科学院惠立建教授通过干细胞诱导技术，将人源成纤维细胞诱导分化为功能良好且能够持续分化的人类诱导肝样细胞，避开了道德伦理问题和异种细胞的免疫风险，而且再分化操作更加简单、耗时更短。丁义涛与惠立建教授合作构建的以人类诱导肝样细胞为种子细胞的生物型人工肝已进行初步临床应用，相信随着技术的成熟会有良好的临床疗效。诱导性多潜能干细胞规避了胚胎干细胞的伦理问题，但是在诱导过程中存在致瘤性，而今利用小分子化合物诱导鼠体细胞重编程为多潜能干细胞已获得成功，降低致瘤风险及诱导成本，成为生物型人工肝种子细胞来源的新希望。

干细胞是最有前景的细胞来源，因其伦理及诱导问题，未能有大范围的临床应用。通过对诱导技术的提升及新方法的出现，未来干细胞会成为生物型人工肝最有力的支持。

生物反应器

目前研究的生物反应器主要有中空纤维生物反应器、平板单层生物反应器、支架生物反应器、包被悬浮生物反应器和磁稳定流化床生物反应器等。以上生物反应器各有优缺点，可根据研究需要选择相应的反应器，同时需要改良和创新更为理想的生物反应器，实现改进传质和扩大临床应用的目标。

Zhang等学者开发的三维混合生物反应器在其不同区域均发现高密度肝细胞，且观察到显著上调的肝功能，包括白蛋白分泌、尿素产生、氨去留率和细胞色素P450活性，以上结果提示该生物反应器具有良好的传质性，提高了细胞的分布和肝功能。通过移植肝细胞到小鼠腹腔内，观察到在此反应器制备的肝细胞移植率更高，且肝脏功能更佳。三维混合生物反应器可以耐受患者血浆的有害影响，为生物人工肝的临床应用打下理论基础。

Verma等研制的三维多尺度纤维基板是生物反应器和生物人工肝应用的一种潜在膜。沉积在中空纤维膜表面的基质在应用中有良好的血液相容性，HepG2细胞在基质中表现出良好的黏附和增殖生长，并形成具有特征的多细胞球体。生物反应器的迅速发展能给生物型人工肝的进一步应用带来巨大飞跃。

生物型人工肝在动物模型上的发展取得一定的成果，但在临床上应用仍旧有限。丁义涛团队通过构建新型多层平板型生物人工肝体外系统，以骨髓间充质干细胞与猪肝细胞共培养为细胞源的临床研究，完成38例（48例次）急性肝衰竭患者的生物型人工肝治疗，治愈好转率89.5%，临床症状及生化、凝血功能、血氨等指标较治疗前均有改善。

ELAD、BLSS、AMC-BAL、HepatAssist等生物型人工肝系统的临床试验结果表明，生物型人工肝治疗能改善胆红素、血氨等指标并改善神经系统功能，可作为肝移植前的桥接治疗。

既往的多年研究提示生物型人工肝治疗肝衰竭具有巨大的潜能，但由于目前的技术和设备限制其临床应用，这需要投入更多研究解决和改善细胞来源、生物反应器等问题。