淋巴結(jié)的這種“孵化器”已經(jīng)在動物模型中被證明可以長出微型肝臟，研究者們未來也會關(guān)注于將其用于微型胰島、胸腺和腎臟器官等的構(gòu)建，最終實(shí)現(xiàn)多種疾病的治療。

我們選擇肝臟作為研究對象，因?yàn)楦闻K具有強(qiáng)大的再生能力（可能是哺乳動物中擁有最強(qiáng)再生能力的實(shí)質(zhì)器官），是組織再生基礎(chǔ)研究的理想對象。由于肝臟疾病的廣泛性，使得我們的研究成果有了非常重要的應(yīng)用出口，可以幫助到眾多病人。

(資料圖)

近日，一家致力于開發(fā)能夠?qū)崿F(xiàn)器官再生細(xì)胞療法的生物技術(shù)公司LyGenesis正式宣布，公司開發(fā)出了一種新型同種異體細(xì)胞療法，可以在人體的淋巴結(jié)上進(jìn)行器官培養(yǎng)，培養(yǎng)成功的“微型器官”能夠在體內(nèi)發(fā)揮相應(yīng)的器官功能。

據(jù)悉，目前這一療法已經(jīng)在小鼠、豬和狗等動物上試驗(yàn)成功，接下來，LyGenesis公司計(jì)劃將該療法應(yīng)用于人體。

這項(xiàng)研究的主持者、公司聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席科學(xué)官Eric Lagasse博士說：“這些淋巴結(jié)就像是一個(gè)個(gè)小型孵化器，可以在活體動物體內(nèi)培養(yǎng)第二個(gè)新的異位器官。”

據(jù)媒體公開報(bào)道，早在2012年，Eric Lagasse博士的團(tuán)隊(duì)首次產(chǎn)生了把來自健康肝臟的細(xì)胞注入小鼠患病肝臟來治療肝病的想法，最終試驗(yàn)以失敗告終，隨后他們又將肝臟細(xì)胞注入到小鼠脾臟中并發(fā)現(xiàn)，肝臟細(xì)胞可以從脾臟遷移到肝臟。

接下來，為了確定這些細(xì)胞是否可以從其他器官進(jìn)行遷移，他們又在小鼠的不同器官中注入了肝臟細(xì)胞，結(jié)果只有少數(shù)小鼠存活。通過對這些存活小鼠進(jìn)行解剖發(fā)現(xiàn)，小鼠的淋巴結(jié)上生長出一個(gè)微型肝臟。同時(shí)，他們也在探索使用動物淋巴結(jié)培養(yǎng)胸腺、胰腺、腎臟等其他器官。

澎湃新聞記者連線中國科學(xué)院分子細(xì)胞科學(xué)卓越創(chuàng)新中心（生物化學(xué)與細(xì)胞生物學(xué)研究所）研究員、國家杰青惠利健教授，惠利健長年專注于對肝臟損傷再生和細(xì)胞屬性轉(zhuǎn)換的基礎(chǔ)研究，他發(fā)現(xiàn)了跨胚層轉(zhuǎn)分化、干細(xì)胞去分化等現(xiàn)象和調(diào)控機(jī)制，并由此建立了非干細(xì)胞依賴的功能干細(xì)胞制備體系，提供了干細(xì)胞治療所需種子細(xì)胞的解決方案。

惠利健是解讀上述新型同種異體細(xì)胞療法的合適人選，但他還是給澎湃新聞記者介紹了他心目中的“最佳人選”，團(tuán)隊(duì)的張魯?shù)腋毖芯繂T，并稱“他是我們這里做細(xì)胞移植最有經(jīng)驗(yàn)的專家”。

張魯?shù)沂侵袊茖W(xué)院“青年創(chuàng)新促進(jìn)會”會員，長期從事干細(xì)胞移植技術(shù)的基礎(chǔ)和轉(zhuǎn)化研究。據(jù)張魯?shù)医榻B，“肝臟移植目前仍然是肝癌及終末期肝病患者最佳的治療方法。我們每年約有30萬例肝病患者需要肝移植，去年我國有記錄的肝移植總數(shù)約6000例，因此肝源缺口仍然巨大。”

對Eric Lagasse博士的這項(xiàng)新療法，惠利健和張魯?shù)叶純A向于認(rèn)為其“主要是作為肝移植手術(shù)的補(bǔ)充，特別是那些不適合肝移植的患者”，且在人體上試驗(yàn)仍然面臨挑戰(zhàn)。

對話：

為什么選擇淋巴結(jié)

澎湃科技：能否比較通俗地解釋一下什么叫同種異體細(xì)胞療法，以及這項(xiàng)細(xì)胞療法應(yīng)用的原理。

張魯?shù)遥和N異體細(xì)胞療法是指一個(gè)健康供體捐獻(xiàn)細(xì)胞，然后將細(xì)胞移植到其他患者身上進(jìn)行疾病治療。細(xì)胞治療應(yīng)用的原理大致可以分為兩種：1、移植健康供體細(xì)胞替代了患者體內(nèi)的疾病細(xì)胞，發(fā)揮正常的功能。比如白血病患者通過移植骨髓獲得正常造血功能；糖尿病患者通過移植胰島細(xì)胞獲得調(diào)節(jié)血糖的功能；肝病患者通過移植肝細(xì)胞獲得肝臟代謝解毒功能等等。2、供體細(xì)胞原有的功能被強(qiáng)化，或者被賦予新的功能，從而實(shí)現(xiàn)原有細(xì)胞所不能實(shí)現(xiàn)的作用。比如，經(jīng)典的CAR-T治療，通過改造供體T細(xì)胞使其獲得對腫瘤細(xì)胞的攻擊能力，從而起到治療腫瘤的作用。

澎湃科技：利用人體淋巴結(jié)進(jìn)行器官培養(yǎng)的核心機(jī)理是什么？淋巴結(jié)的這種“孵化器”作用目前不知道還能應(yīng)用在哪里？未來應(yīng)用場景如何？

張魯?shù)遥何覀冎懒馨徒Y(jié)是人體重要的免疫器官，其為循環(huán)中的免疫細(xì)胞提供了一個(gè)家，從而迅速擴(kuò)增以產(chǎn)生免疫反應(yīng)。利用淋巴結(jié)作為異位器官培養(yǎng)的最初靈感源于癌癥轉(zhuǎn)移。癌癥轉(zhuǎn)移可以被認(rèn)為是一種異常形式的異位器官發(fā)生，值得考慮的是為什么淋巴結(jié)是癌癥細(xì)胞的首選位置。其核心可能在于：1、淋巴結(jié)有良好的血供，可以為外來細(xì)胞的快速擴(kuò)增提供豐富的營養(yǎng)物質(zhì)。2、淋巴結(jié)中存在大量的網(wǎng)狀成纖維細(xì)胞，其形成一個(gè)生態(tài)位支持細(xì)胞在淋巴結(jié)內(nèi)的扎根和生長。淋巴結(jié)的這種“孵化器”已經(jīng)在動物模型中被證明可以長出微型肝臟，研究者們未來也會關(guān)注于將其用于微型胰島、胸腺和腎臟器官等的構(gòu)建，最終實(shí)現(xiàn)多種疾病的治療。

惠利健點(diǎn)評：這些既可以是選擇淋巴結(jié)的邏輯，也可以不是。淋巴結(jié)作為肝臟的異位再造位點(diǎn)，不見得證明了這些觀點(diǎn)。仍需科學(xué)家進(jìn)一步探索、驗(yàn)證。

或可作為肝移植手術(shù)的補(bǔ)充

澎湃科技：這項(xiàng)研究里提到，動物體內(nèi)都有一個(gè)“調(diào)節(jié)器”，它可以在某個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)揮功能讓肝臟停止生長，這就是為什么健康肝臟在再生時(shí)不會過度生長的機(jī)制，與之類似的，微型肝臟也不會無限制地過度生長。這個(gè)“調(diào)節(jié)器”很有意思。

張魯?shù)遥喝撕蛣游镏校闻K質(zhì)量和體重的比例都在一個(gè)固定的范圍內(nèi)。有意思的是，當(dāng)人和動物的肝臟被部分切除后，剩余的部分逐漸長大到原本的肝臟大小就會停止生長。因此人和動物體內(nèi)都有一個(gè)“調(diào)節(jié)器”去控制體內(nèi)肝臟的大小。前期研究發(fā)現(xiàn)HIPPO信號通路參與到了肝臟大小的調(diào)節(jié)，當(dāng)然還需要更多的研究探索。

澎湃科技：說起肝臟移植，聽說最多的就是排異反應(yīng)，這個(gè)異位肝臟，是不是能夠擺脫排異反應(yīng)的困擾？任何研究/技術(shù)都不是十全十美的，這種療法的優(yōu)缺點(diǎn)現(xiàn)在是否能夠預(yù)估？

張魯?shù)遥焊闻K移植的患者需要通過終生服用免疫抑制劑來抵抗身體對新肝臟的排斥。同樣，在這個(gè)異位肝臟構(gòu)建中，如何通過藥物抑制患者對移植細(xì)胞的免疫排斥也是非常重要且亟須解決的難題。

本項(xiàng)技術(shù)優(yōu)點(diǎn)：1、淋巴結(jié)在人體中分布較為廣泛，數(shù)量多，少量淋巴結(jié)的切除不會危害人體健康，因此適合改造成微型肝臟；2、淋巴結(jié)中血液供給充沛，提供良好的肝細(xì)胞生長環(huán)境。

缺點(diǎn)：1、每個(gè)淋巴結(jié)比較小，可容納細(xì)胞有限，需要對多個(gè)淋巴結(jié)進(jìn)行移植操作，較為復(fù)雜；2、淋巴結(jié)中的肝細(xì)胞是否可以與原位肝臟一樣發(fā)揮作用還有待驗(yàn)證，例如膽汁排泄；3、需要大量原代肝細(xì)胞用于移植，其細(xì)胞來源匱乏，需要與肝移植競爭。

澎湃科技：關(guān)于肝臟移植的問題，現(xiàn)在的大致情況能不能介紹一下？比如我們只知道肝臟移植，配對，有啥新的情況出現(xiàn)不？比如國外肝臟移植，我聽著比較新鮮的，是他們還要考慮病患的家庭情況，有家庭的人移植排序是靠前的，因?yàn)橛X得有家庭的人有感情支持。

張魯?shù)遥焊闻K移植目前仍然是肝癌及終末期肝病患者最佳的治療方法。我們每年約有30萬例肝病患者需要肝移植，但去年我國有記錄的肝移植總數(shù)約6000例。因此肝源缺口仍然巨大。在我國供肝匹配首要考慮的是患者的疾病狀況，一般肝衰竭患者將有最高的優(yōu)先權(quán)獲得肝源。比如為緩解肝源短缺，已經(jīng)發(fā)展出活體肝移植技術(shù)，即從健康人中切取一塊肝移植給患者。比如針對肝臟遺傳性代謝疾病的兒童，父母可以提供部分正常的肝臟給患兒。

澎湃科技：那么這個(gè)新技術(shù)出現(xiàn)之后，是不是很多之前在倫理層面對移植的限制會減少？

張魯?shù)遥哼@項(xiàng)技術(shù)主要是作為肝移植手術(shù)的補(bǔ)充，特別是那些不適合肝移植的患者。但是同樣需要遵從相關(guān)倫理層面的監(jiān)督，例如供體肝細(xì)胞的來源。

一切研究只為解決“細(xì)胞來源”

澎湃科技：是否可以評價(jià)一下這項(xiàng)最新研究進(jìn)展，以及你們更關(guān)注這個(gè)領(lǐng)域哪些新進(jìn)展？為什么？

張魯?shù)遥涸桓渭?xì)胞移植領(lǐng)域中，大家主要面臨兩個(gè)難題：1、移植細(xì)胞的整合，即移植細(xì)胞怎樣進(jìn)入原本致密的肝臟中；2、移植細(xì)胞的增殖，即移植細(xì)胞如何在肝臟長出來替代掉原本不健康的細(xì)胞。針對移植整合效率低下問題，美國匹茲堡大學(xué)的Ira Fox教授和愛因斯坦醫(yī)學(xué)院的Chandan Guha教授通過對肝臟進(jìn)行精準(zhǔn)輻照破壞肝竇內(nèi)皮細(xì)胞的緊密排列達(dá)到促進(jìn)細(xì)胞整合的目的，此項(xiàng)工作已經(jīng)初步應(yīng)用到臨床治療代謝性肝臟疾病。

而Eric Lagasse博士的這項(xiàng)異位淋巴結(jié)肝細(xì)胞移植的研究是解決原位移植效率低下問題又一次很好的嘗試。事實(shí)上，異位肝細(xì)胞移植的研究已經(jīng)有幾十年的歷史了。除了淋巴結(jié)，人們還在脾臟，腎包膜，腹膜腔等異位器官中進(jìn)行細(xì)胞移植的研究。例如麻省理工的Sangeeta Bhatia教授將血管化的肝組織移植到腸系膜中發(fā)揮異位肝臟功能，目前也在推動臨床轉(zhuǎn)化階段。但如何讓異位扎根生長的肝細(xì)胞增殖或長期維持肝臟功能，還需要更多的研究。

澎湃科技：可以介紹一下你們團(tuán)隊(duì)最近在做的事情，以及一些進(jìn)展，想破解的難題。

惠利健：損傷后，組織的細(xì)胞和結(jié)構(gòu)遭到了破壞，因此組織再生過程的兩個(gè)關(guān)鍵問題是細(xì)胞哪里來和結(jié)構(gòu)怎么恢復(fù)。這是我們團(tuán)隊(duì)所有研究的主題。我們選擇了肝臟作為研究對象，這是因?yàn)楦闻K具有強(qiáng)大的再生能力（可能是哺乳動物中擁有最強(qiáng)再生能力的實(shí)質(zhì)器官），所以是組織再生基礎(chǔ)研究的理想對象；此外，由于肝臟疾病的廣泛性，也使得我們的研究成果有了非常重要的應(yīng)用出口，可以幫助到眾多病人。

我們前面近15年的工作一直圍繞細(xì)胞來源展開，主要關(guān)心非干細(xì)胞依賴的細(xì)胞來源。我們最早發(fā)現(xiàn)了成纖維細(xì)胞轉(zhuǎn)分化為肝細(xì)胞（hiHep細(xì)胞），提供了重要的哺乳動物分化細(xì)胞屬性轉(zhuǎn)換的新證據(jù)。我們也解析了損傷過程肝細(xì)胞來源的新方式，包括去分化和轉(zhuǎn)分化；給出了用去分化擴(kuò)增肝細(xì)胞的新方案（ProliHH細(xì)胞）。這些研究成果與其他研究者的發(fā)現(xiàn)一起提供了非干細(xì)胞依賴的組織再生新模式。源于這些研究所產(chǎn)生的hiHep細(xì)胞和ProliHH細(xì)胞也為臨床肝細(xì)胞治療所需的種子細(xì)胞難題提供了解決方案，促進(jìn)了生物人工肝和肝臟類器官這兩個(gè)新技術(shù)的臨床轉(zhuǎn)化。

最近，除了深入理解體內(nèi)細(xì)胞屬性轉(zhuǎn)換的分子調(diào)控機(jī)制，我們也在同數(shù)學(xué)和物理學(xué)方面專家合作，希望對細(xì)胞屬性進(jìn)行定量描述，更好的理解這一基本細(xì)胞生物學(xué)問題，從而更精準(zhǔn)的調(diào)控細(xì)胞屬性。近五年來，在中科院“器官重建與制造”先導(dǎo)項(xiàng)目的支持下，也開始對損傷后的肝臟組織結(jié)構(gòu)重建進(jìn)行研究。我們希望能夠更好的理解組織損傷再生的原理，并為人類疾病治療提供解決方案。

張魯?shù)遥喝缤闻K移植需要面對肝源匱乏的問題，肝細(xì)胞移植技術(shù)的廣泛臨床應(yīng)用首要解決的是肝細(xì)胞來源問題。長期以來肝細(xì)胞都無法實(shí)現(xiàn)體外擴(kuò)增。我們團(tuán)隊(duì)基于細(xì)胞屬性轉(zhuǎn)換理論，為解決肝細(xì)胞來源問題提供了兩個(gè)全新的策略，并探索相應(yīng)的臨床轉(zhuǎn)化應(yīng)用。

一種策略是，通過基因改造（過表達(dá)肝臟轉(zhuǎn)錄因子）將人的皮膚細(xì)胞轉(zhuǎn)變成肝細(xì)胞，我們稱之為iHep細(xì)胞。考慮到其涉及基因改造，我們將其應(yīng)用于生物人工肝支持系統(tǒng)，不進(jìn)入患者但可通過體外循環(huán)起到肝臟代謝解毒的功能。目前已經(jīng)成功開展了針對慢加急肝衰竭和術(shù)后肝衰竭的臨床試驗(yàn)，證明了其安全性和獲得了初步療效。

另一種策略是，利用小分子培養(yǎng)基誘導(dǎo)將人成熟肝細(xì)胞去分化實(shí)現(xiàn)體外上萬倍以上擴(kuò)增，我們將擴(kuò)增后的人肝細(xì)胞稱為ProliHH細(xì)胞。目前我們正利用ProliHH構(gòu)建成熟的肝臟類器官，然后應(yīng)用于體內(nèi)移植治療終末期肝病。