淋巴结上培养“微型肝脏”，离肝移植手术补充方案还有多远

·淋巴结的这种“孵化器”已经在动物模型中被证明可以长出微型肝脏，研究者们未来也会关注于将其用于微型胰岛、胸腺和肾脏器官等的构建，最终实现多种疾病的治疗。

·我们选择肝脏作为研究对象，因为肝脏具有强大的再生能力（可能是哺乳动物中拥有最强再生能力的实质器官），是组织再生基础研究的理想对象。由于肝脏疾病的广泛性，使得我们的研究成果有了非常重要的应用出口，可以帮助到众多病人。

近日，一家致力于开发能够实现器官再生细胞疗法的生物技术公司LyGenesis正式宣布，公司开发出了一种新型同种异体细胞疗法，可以在人体的淋巴结上进行器官培养，培养成功的“微型器官”能够在体内发挥相应的器官功能。

据悉，目前这一疗法已经在小鼠、猪和狗等动物上试验成功，接下来，LyGenesis公司计划将该疗法应用于人体。

这项研究的主持者、公司联合创始人兼首席科学官Eric Lagasse博士说：“这些淋巴结就像是一个个小型孵化器，可以在活体动物体内培养第二个新的异位器官。”

据媒体公开报道，早在2012年，Eric Lagasse博士的团队首次产生了把来自健康肝脏的细胞注入小鼠患病肝脏来治疗肝病的想法，最终试验以失败告终，随后他们又将肝脏细胞注入到小鼠脾脏中并发现，肝脏细胞可以从脾脏迁移到肝脏。

接下来，为了确定这些细胞是否可以从其他器官进行迁移，他们又在小鼠的不同器官中注入了肝脏细胞，结果只有少数小鼠存活。通过对这些存活小鼠进行解剖发现，小鼠的淋巴结上生长出一个微型肝脏。同时，他们也在探索使用动物淋巴结培养胸腺、胰腺、肾脏等其他器官。

澎湃新闻记者连线中国科学院分子细胞科学卓越创新中心（生物化学与细胞生物学研究所）研究员、国家杰青惠利健教授，惠利健长年专注于对肝脏损伤再生和细胞属性转换的基础研究，他发现了跨胚层转分化、干细胞去分化等现象和调控机制，并由此建立了非干细胞依赖的功能干细胞制备体系，提供了干细胞治疗所需种子细胞的解决方案。

惠利健是解读上述新型同种异体细胞疗法的合适人选，但他还是给澎湃新闻记者介绍了他心目中的“最佳人选”，团队的张鲁狄副研究员，并称“他是我们这里做细胞移植最有经验的专家”。

张鲁狄是中国科学院“青年创新促进会”会员，长期从事干细胞移植技术的基础和转化研究。据张鲁狄介绍，“肝脏移植目前仍然是肝癌及终末期肝病患者最佳的治疗方法。我们每年约有30万例肝病患者需要肝移植，去年我国有记录的肝移植总数约6000例，因此肝源缺口仍然巨大。”

对Eric Lagasse博士的这项新疗法，惠利健和张鲁狄都倾向于认为其“主要是作为肝移植手术的补充，特别是那些不适合肝移植的患者”，且在人体上试验仍然面临挑战。

对话：

为什么选择淋巴结

澎湃科技：

能否比较通俗地解释一下什么叫同种异体细胞疗法，以及这项细胞疗法应用的原理。

张鲁狄：

同种异体细胞疗法是指一个健康供体捐献细胞，然后将细胞移植到其他患者身上进行疾病治疗。细胞治疗应用的原理大致可以分为两种：1、移植健康供体细胞替代了患者体内的疾病细胞，发挥正常的功能。比如白血病患者通过移植骨髓获得正常造血功能；糖尿病患者通过移植胰岛细胞获得调节血糖的功能；肝病患者通过移植肝细胞获得肝脏代谢解毒功能等等。2、供体细胞原有的功能被强化，或者被赋予新的功能，从而实现原有细胞所不能实现的作用。比如，经典的CAR-T治疗，通过改造供体T细胞使其获得对肿瘤细胞的攻击能力，从而起到治疗肿瘤的作用。

澎湃科技：

利用人体淋巴结进行器官培养的核心机理是什么？淋巴结的这种“孵化器”作用目前不知道还能应用在哪里？未来应用场景如何？

张鲁狄：

我们知道淋巴结是人体重要的免疫器官，其为循环中的免疫细胞提供了一个家，从而迅速扩增以产生免疫反应。利用淋巴结作为异位器官培养的最初灵感源于癌症转移。癌症转移可以被认为是一种异常形式的异位器官发生，值得考虑的是为什么淋巴结是癌症细胞的首选位置。其核心可能在于：1、淋巴结有良好的血供，可以为外来细胞的快速扩增提供丰富的营养物质。2、淋巴结中存在大量的网状成纤维细胞，其形成一个生态位支持细胞在淋巴结内的扎根和生长。淋巴结的这种“孵化器”已经在动物模型中被证明可以长出微型肝脏，研究者们未来也会关注于将其用于微型胰岛、胸腺和肾脏器官等的构建，最终实现多种疾病的治疗。

惠利健点评：

这些既可以是选择淋巴结的逻辑，也可以不是。淋巴结作为肝脏的异位再造位点，不见得证明了这些观点。仍需科学家进一步探索、验证。

或可作为肝移植手术的补充

澎湃科技：

这项研究里提到，动物体内都有一个“调节器”，它可以在某个节点发挥功能让肝脏停止生长，这就是为什么健康肝脏在再生时不会过度生长的机制，与之类似的，微型肝脏也不会无限制地过度生长。这个“调节器”很有意思。

张鲁狄：

人和动物中，肝脏质量和体重的比例都在一个固定的范围内。有意思的是，当人和动物的肝脏被部分切除后，剩余的部分逐渐长大到原本的肝脏大小就会停止生长。因此人和动物体内都有一个“调节器”去控制体内肝脏的大小。前期研究发现HIPPO信号通路参与到了肝脏大小的调节，当然还需要更多的研究探索。

澎湃科技：

说起肝脏移植，听说最多的就是排异反应，这个异位肝脏，是不是能够摆脱排异反应的困扰？任何研究/技术都不是十全十美的，这种疗法的优缺点现在是否能够预估？

张鲁狄：

肝脏移植的患者需要通过终生服用免疫抑制剂来抵抗身体对新肝脏的排斥。同样，在这个异位肝脏构建中，如何通过药物抑制患者对移植细胞的免疫排斥也是非常重要且亟须解决的难题。

本项技术优点：1、淋巴结在人体中分布较为广泛，数量多，少量淋巴结的切除不会危害人体健康，因此适合改造成微型肝脏；2、淋巴结中血液供给充沛，提供良好的肝细胞生长环境。

缺点：1、每个淋巴结比较小，可容纳细胞有限，需要对多个淋巴结进行移植操作，较为复杂；2、淋巴结中的肝细胞是否可以与原位肝脏一样发挥作用还有待验证，例如胆汁排泄；3、需要大量原代肝细胞用于移植，其细胞来源匮乏，需要与肝移植竞争。

澎湃科技：

关于肝脏移植的问题，现在的大致情况能不能介绍一下？比如我们只知道肝脏移植，配对，有啥新的情况出现不？比如国外肝脏移植，我听着比较新鲜的，是他们还要考虑病患的家庭情况，有家庭的人移植排序是靠前的，因为觉得有家庭的人有感情支持。

张鲁狄：

肝脏移植目前仍然是肝癌及终末期肝病患者最佳的治疗方法。我们每年约有30万例肝病患者需要肝移植，但去年我国有记录的肝移植总数约6000例。因此肝源缺口仍然巨大。在我国供肝匹配首要考虑的是患者的疾病状况，一般肝衰竭患者将有最高的优先权获得肝源。比如为缓解肝源短缺，已经发展出活体肝移植技术，即从健康人中切取一块肝移植给患者。比如针对肝脏遗传性代谢疾病的儿童，父母可以提供部分正常的肝脏给患儿。

澎湃科技：

那么这个新技术出现之后，是不是很多之前在伦理层面对移植的限制会减少？

张鲁狄：

这项技术主要是作为肝移植手术的补充，特别是那些不适合肝移植的患者。但是同样需要遵从相关伦理层面的监督，例如供体肝细胞的来源。

一切研究只为解决“细胞来源”

澎湃科技：

是否可以评价一下这项最新研究进展，以及你们更关注这个领域哪些新进展？为什么？

张鲁狄：

原位肝细胞移植领域中，大家主要面临两个难题：1、移植细胞的整合，即移植细胞怎样进入原本致密的肝脏中；2、移植细胞的增殖，即移植细胞如何在肝脏长出来替代掉原本不健康的细胞。针对移植整合效率低下问题，美国匹兹堡大学的Ira Fox教授和爱因斯坦医学院的Chandan Guha教授通过对肝脏进行精准辐照破坏肝窦内皮细胞的紧密排列达到促进细胞整合的目的，此项工作已经初步应用到临床治疗代谢性肝脏疾病。

而Eric Lagasse博士的这项异位淋巴结肝细胞移植的研究是解决原位移植效率低下问题又一次很好的尝试。事实上，异位肝细胞移植的研究已经有几十年的历史了。除了淋巴结，人们还在脾脏，肾包膜，腹膜腔等异位器官中进行细胞移植的研究。例如麻省理工的Sangeeta Bhatia教授将血管化的肝组织移植到肠系膜中发挥异位肝脏功能，目前也在推动临床转化阶段。但如何让异位扎根生长的肝细胞增殖或长期维持肝脏功能，还需要更多的研究。

澎湃科技：

可以介绍一下你们团队最近在做的事情，以及一些进展，想破解的难题。

惠利健：

损伤后，组织的细胞和结构遭到了破坏，因此组织再生过程的两个关键问题是细胞哪里来和结构怎么恢复。这是我们团队所有研究的主题。我们选择了肝脏作为研究对象，这是因为肝脏具有强大的再生能力（可能是哺乳动物中拥有最强再生能力的实质器官），所以是组织再生基础研究的理想对象；此外，由于肝脏疾病的广泛性，也使得我们的研究成果有了非常重要的应用出口，可以帮助到众多病人。

我们前面近15年的工作一直围绕细胞来源展开，主要关心非干细胞依赖的细胞来源。我们最早发现了成纤维细胞转分化为肝细胞（hiHep细胞），提供了重要的哺乳动物分化细胞属性转换的新证据。我们也解析了损伤过程肝细胞来源的新方式，包括去分化和转分化；给出了用去分化扩增肝细胞的新方案（ProliHH细胞）。这些研究成果与其他研究者的发现一起提供了非干细胞依赖的组织再生新模式。源于这些研究所产生的hiHep细胞和ProliHH细胞也为临床肝细胞治疗所需的种子细胞难题提供了解决方案，促进了生物人工肝和肝脏类器官这两个新技术的临床转化。

最近，除了深入理解体内细胞属性转换的分子调控机制，我们也在同数学和物理学方面专家合作，希望对细胞属性进行定量描述，更好的理解这一基本细胞生物学问题，从而更精准的调控细胞属性。近五年来，在中科院“器官重建与制造”先导项目的支持下，也开始对损伤后的肝脏组织结构重建进行研究。我们希望能够更好的理解组织损伤再生的原理，并为人类疾病治疗提供解决方案。

张鲁狄：

如同肝脏移植需要面对肝源匮乏的问题，肝细胞移植技术的广泛临床应用首要解决的是肝细胞来源问题。长期以来肝细胞都无法实现体外扩增。我们团队基于细胞属性转换理论，为解决肝细胞来源问题提供了两个全新的策略，并探索相应的临床转化应用。

一种策略是，通过基因改造（过表达肝脏转录因子）将人的皮肤细胞转变成肝细胞，我们称之为iHep细胞。考虑到其涉及基因改造，我们将其应用于生物人工肝支持系统，不进入患者但可通过体外循环起到肝脏代谢解毒的功能。目前已经成功开展了针对慢加急肝衰竭和术后肝衰竭的临床试验，证明了其安全性和获得了初步疗效。

另一种策略是，利用小分子培养基诱导将人成熟肝细胞去分化实现体外上万倍以上扩增，我们将扩增后的人肝细胞称为ProliHH细胞。目前我们正利用ProliHH构建成熟的肝脏类器官，然后应用于体内移植治疗终末期肝病。