【客户文章 IF12.5】纽科生物助力肝硬化突破性细胞疗法临床研究
在全球范围内,肝硬化仍是威胁人类健康的 “隐形杀手”—— 它由慢性肝病逐步发展而来,最终可能导致肝衰竭或肝癌,而当前唯一的根治手段肝移植,却受限于供体短缺和手术风险。不过,近期发表在《Cell Discovery》上的一项研究,为肝硬化治疗带来了新希望:上海交通大学医学院附属仁济医院夏强院士与鄢和新教授团队通过化学重编程技术将人类原代肝细胞转化为可扩增的肝前体细胞(HepLPCs),揭示了其安全治疗肝硬化的核心机制。转录组测序与部分生物信息学数据分析工作由纽科生物完成。
一、研究背景:肝硬化治疗的困境与突破
肝硬化的核心难题在于 “肝细胞大量受损 + 肝纤维化难以逆转”,传统细胞治疗要么面临伦理争议(如胎儿肝细胞),要么存在疗效不稳定问题(如间充质干细胞)。而本次研究的主角——HepLPCs,恰好避开了这些短板:它由人类原代肝细胞重编程而来,既无需依赖伦理敏感的胎儿组织,又能通过分泌关键因子实现抗纤维化和肝再生。
不过,要让 HepLPCs 从实验室走向临床,必须先解答两个关键问题:这些细胞的基因组是否稳定?它们在体内如何发挥作用? 而转录组测序技术,在这项工作中发挥了一定的作用。
二、转录组测序验证HepLPC的祖细胞功能
纽科生物对符合 GMP 标准的 HepLPCs 及其对应的原代人肝细胞(PHH)进行了转录组 RNA 测序(RNA-seq)分析。通过主成分分析和与肝细胞受体信号通路相关的基因的表达水平的分析发现,尽管有一组样本发生了较大的变异,但是总体而言该通路是呈现上升趋势的,说明HepLPCs对肝细胞的生长有着正向的作用。
之后,研究团队又挑选出了一些关于祖细胞功能相关的基因分析其表达水平,发现在HepLPCs中,肝细胞代谢基因(CYP3A4、UGT1A9、FAH、ALB)和祖细胞/胆管细胞标记基因(KRT19、EPCAM、CCL2、SOX9、TGFB1)都有富集现象,由此可以推测出HepLPCs能表现出双能祖细胞的特性。
更进一步通过GSVA分析对功能进行探索。基因集变异分析(GSVA)表明,HepLPCs 中富集的 GO-BP 和 KEGG 通路与细胞增殖和再生相关,包括 WNT、NOTCH 和 Hippo 信号通路,这表明它们保留了祖细胞的特征。
通过以上分析,可以确认HepLPCs拥有细胞治疗肝硬化的潜能,而接下来就要验证其进行细胞治疗的安全性。
三、转录组测序验证HepLPCs的安全性
要确保细胞治疗的安全性,首先要保证细胞本身 “健康无隐患”—— 尤其是基因组完整性,避免因重编程导致基因缺失、扩增或突变,进而引发致瘤风险。
HepLPCs 及其 “母体” 原代肝细胞(PHHs)进行基因组对比分析,结果显示:经过小分子诱导的重编程过程后,HepLPCs 的基因组未出现任何显著的长片段缺失或扩增,即使传代至第 10 代,细胞仍能维持正常的二倍体核型(即染色体数量和结构正常)。这一结果通过基因层面的测序得到验证,直接排除了 HepLPCs 因基因组异常导致的安全风险。
不仅如此,转录组测序(RNA-seq)还进一步揭示了 HepLPCs 的 “功能身份”:它们同时表达肝脏特异性基因(如白蛋白 ALB、肝细胞核因子 4A HNF4A)和干 / 祖细胞基因(如 CD44、CD90),且不表达 MHC II 类抗原(HLA-DP/DQ/DR)。这意味着 HepLPCs 既保留了肝细胞的部分功能,又具备祖细胞的增殖能力,同时还拥有 “低免疫原性”—— 后续临床治疗中无需使用免疫抑制剂,也不会引发排斥反应,这一特性通过转录组基因表达谱分析得到了明确证实。
四、测序与实验结合,验证HepLPCs疗效
除了安全性,HepLPCs 的治疗效果是另一核心关注点。研究团队通过 “细胞功能验证→动物模型试验→人体临床试验” 的三步走策略,逐步证实了其有效性。
1. 细胞层面:分泌关键因子,直击纤维化痛点
通过生物信息学数据分析发现,HepLPCs 中与 “细胞外基质降解” 和 “肝细胞生长因子(HGF)信号通路” 相关的基因显著上调,尤其是基质金属蛋白酶(MMP1、MMP3)和 HGF 的表达量远高于原代肝细胞。后续实验验证:HepLPCs 的培养上清液能有效降解肝星状细胞(LX-2)产生的纤维化标志物 Col1A1,同时促进原代肝细胞增殖 —— 而这两种效应,恰好能分别对应 “逆转肝纤维化” 和 “促进肝再生” 两大核心治疗需求。
2. 动物模型:显著改善肝硬化,无致瘤风险
在硫代乙酰胺(TAA)诱导的大鼠肝硬化模型中,HepLPCs 通过门静脉移植后,能显著减少肝脏细胞外基质积聚,降低 Col1A1 和纤连蛋白水平,同时改善肝功能。生物分布研究显示,HepLPCs 在体内留存时间约 1 周,其治疗益处主要源于旁分泌信号(即分泌 MMPs、HGF 等因子),而非长期植入——这与转录组测序揭示的 “高分泌型” 基因特征完全吻合。
更关键的是,在免疫缺陷小鼠的致瘤性试验中,HepLPCs 接种后 115 天内未出现任何肿瘤,而对照组 HeLa 细胞的致瘤率为 100%,进一步证实了其安全性。
3. 人体临床试验:9 例患者验证,安全且初见疗效
基于前期的充分验证,研究团队启动了首次人体临床试验,9 名肝硬化患者(以乙肝相关肝硬化为主)通过肝动脉输注接受 HepLPCs 治疗,未使用免疫抑制剂。
结果显示:所有患者均未出现严重不良事件,仅报告便秘、瘙痒等轻微症状,且与治疗无关;8 名完成 6 个月随访的患者中,部分人出现肝生化指标(如胆红素、白蛋白)、凝血功能(如 PT、APTT)和门静脉高压指标(如脾体积缩小)的改善。其中 1 名原本在肝移植等待名单上的患者,Child-Pugh 评分从 9 分降至 5 分,最终成功脱离移植名单——这一临床结果,印证了转录组测序预测的 HepLPCs “功能潜力”。
五、未来的展望
这项研究的意义,不仅在于开发了一种新的细胞治疗方案,更在于通过转录组测序等精准技术,为 “细胞治疗的安全性和有效性” 提供了可验证、可追溯的机制支撑。
目前,HepLPCs 已展现出 “安全可行、疗效初步明确” 的优势,但研究团队也指出,未来还需通过更大规模的随机对照试验,进一步验证其在失代偿期肝硬化、慢加急性肝衰竭患者中的疗效,并通过转录组测序深入探索患者个体差异的分子机制,为精准治疗提供依据。
对于肝硬化患者而言,HepLPCs 疗法的出现,无疑为那些无法等待肝移植、或不适合手术的患者,打开了一扇新的希望之门。而转录组测序技术在其中扮演的 “安全验证者” 和 “机制解析者” 角色,也为更多细胞治疗研究提供了可借鉴的范式 —— 用精准的基因数据,为创新疗法的临床转化保驾护航。
微生信助力高分文章,用户340000+,谷歌学术7800+