7月9日，上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬仁濟(jì)醫(yī)院鄢和新、翟博、俞衛(wèi)鋒教授團(tuán)隊(duì)等與上海賽立維生物科技有限公司在國(guó)際頂級(jí)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)期刊《科學(xué)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)》（Science Translational Medicine）雜志上合作發(fā)表題為“An extracorporeal bioartificial liver embedded with 3D-layered human liver progenitor-like cells relieves acute liver failure in pigs”的研究論文。論文闡述了生物人工肝技術(shù)的基本工作原理，以及該項(xiàng)技術(shù)用于實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的安全性和有效性研究結(jié)果。該研究突破了生物人工肝的關(guān)鍵技術(shù)瓶頸，為肝衰竭患者提供了全新的治療方法和解決方案。
我國(guó)是世界上肝病最嚴(yán)重的國(guó)家，有接近4億的肝病患者（占人口總數(shù)25%~35%），每年約有30-50萬(wàn)人發(fā)展為肝衰竭。肝移植術(shù)是目前最有效的治療手段，但捐獻(xiàn)肝臟遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足肝移植術(shù)的需求。
生物人工肝提供了一種替代手段，可短時(shí)間替代肝臟的工作，并促進(jìn)受損肝臟再生修復(fù)，可幫助部分肝衰竭患者恢復(fù)肝功能而不再需要肝移植。對(duì)于等待肝移植的嚴(yán)重肝衰竭患者，可幫助維持生命作為過(guò)渡到肝移植的橋梁。生物人工肝治療策略的提出對(duì)提高我國(guó)人民健康水平和降低國(guó)家醫(yī)療經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)具有重大意義，尤其為急慢性肝衰竭患者、肝移植等待患者、肝移植術(shù)后移植肝無(wú)功能的患者提供新的治療策略。
生物人工肝（Bioartificial liver，BAL）的基本原理是將患者血漿通過(guò)體外循環(huán)與生物反應(yīng)器中的人肝細(xì)胞進(jìn)行物質(zhì)交換，短時(shí)間替代肝臟工作，并促進(jìn)受損肝臟再生修復(fù)。肝細(xì)胞和反應(yīng)器是生物人工肝的兩大核心要素，肝細(xì)胞在反應(yīng)器中功能的好壞以及肝細(xì)胞與病人血漿物質(zhì)交換效率的高低直接關(guān)系到生物人工肝的治療效果。
目前用于BAL的肝細(xì)胞來(lái)源有人原代肝細(xì)胞、豬原代肝細(xì)胞、肝腫瘤細(xì)胞、誘導(dǎo)分化肝細(xì)胞等，但上述細(xì)胞存在來(lái)源短缺、異種病毒、致瘤風(fēng)險(xiǎn)、成本高昂等問(wèn)題；生物人工肝的另一核心要素是反應(yīng)器，常見(jiàn)的生物反應(yīng)器有中空纖維、片層平板以及細(xì)胞懸浮球反應(yīng)器等，但在應(yīng)用中存在交換面積有限、氧氣和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)交換效率低、無(wú)法形成穩(wěn)定的3D結(jié)構(gòu)等，極大的降低了肝細(xì)胞的物質(zhì)交換、解毒的效率。
鄢和新團(tuán)隊(duì)利用小分子重新編程技術(shù)將人原代肝細(xì)胞轉(zhuǎn)化為可以快速增殖的肝前體樣細(xì)胞（hepatocyte-derived liver progenitor-like cells，HepLPCs），不僅解決了原代肝細(xì)胞在體外無(wú)法長(zhǎng)期擴(kuò)增的瓶頸問(wèn)題，其蛋白合成功能、尿素生成、氨清除和促肝再生因子分泌功能較傳統(tǒng)人工肝細(xì)胞有顯著提高，建立了全新的、可持續(xù)擴(kuò)增的功能性人肝細(xì)胞株。
另外，該團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新型氣液交互式生物反應(yīng)器，一方面提高了營(yíng)養(yǎng)和氧氣交換效率，保證了細(xì)胞快速擴(kuò)增，另一方面利用特殊的載體結(jié)構(gòu)促進(jìn)細(xì)胞在擴(kuò)增過(guò)程中形成穩(wěn)定的3D結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步提高了肝細(xì)胞的合成與解毒功能。將人肝細(xì)胞與反應(yīng)器模塊創(chuàng)新組合設(shè)計(jì)出氣液交互式新型生物人工肝支持系統(tǒng)（Air-liquid interactive bioartificial liver，Ali-BAL），克服了以往反應(yīng)器的交換效率低、培養(yǎng)成本高、周期長(zhǎng)、細(xì)胞無(wú)法形成3D結(jié)構(gòu)等缺點(diǎn)，使得生物人工肝性能大幅提升。
將Ali-BAL系統(tǒng)應(yīng)用于藥物誘導(dǎo)的18頭肝衰竭小豬模型的治療，證明了該系統(tǒng)的安全性和有效性：肝衰竭小豬經(jīng)過(guò)3小時(shí)的治療，全部存活，顯著提高了肝衰竭動(dòng)物生存率，明顯改善肝性腦病癥狀、提高凝血指標(biāo)和內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定性、降低了血氨水平和炎癥反應(yīng)，病理結(jié)果顯示，Ali-BAL具有促進(jìn)肝臟再生和肝功能自體恢復(fù)的作用。
團(tuán)隊(duì)表示，對(duì)即將開(kāi)展的關(guān)于“Ali-BAL系統(tǒng)對(duì)肝衰竭患者的臨床研究”非常有信心。如果肝衰竭患者經(jīng)過(guò)Ali-BAL的治療，其生存率及愈后有明顯改善，Ali-BAL系統(tǒng)將為廣大肝衰竭患者提供除了肝移植以外的更安全、更經(jīng)濟(jì)、更有效的治療方式。
