3月1日，國際學(xué)術(shù)期刊Hepatology在線發(fā)表了中國科學(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）惠利健研究組的研究成果“Dedifferentiation-associated inflammatory factors of long-term expanded human hepatocytes exacerbate their elimination by macrophages during liver engraftment”。該研究系統(tǒng)解析了長期培養(yǎng)的ProliHH的分子變化，發(fā)現(xiàn)其特異上調(diào)表達(dá)了一組與固有免疫相關(guān)的趨化因子和細(xì)胞因子，誘導(dǎo)肝內(nèi)巨噬細(xì)胞過度活化，導(dǎo)致其在移植過程中被特異性清除。針對此現(xiàn)象，研究人員采用了降低受體免疫響應(yīng)或抑制細(xì)胞炎癥因子表達(dá)的方法，有效地提高了lc-ProliHH的體內(nèi)移植效率，達(dá)到了與PHH接近的水平。
肝細(xì)胞移植被證明是治療遺傳性代謝性肝臟疾病和肝功能衰竭的一種有效方案。肝細(xì)胞移植在臨床上廣泛應(yīng)用的一個關(guān)鍵技術(shù)問題是生產(chǎn)大量的具有高效肝臟再殖能力的人肝細(xì)胞。雖然肝臟在體內(nèi)損傷后可以顯著再生，但一直以來人原代肝細(xì)胞(PHH)的體外擴(kuò)增始終是領(lǐng)域內(nèi)亟待突破的瓶頸問題。2018年，惠利健團(tuán)隊(duì)在Cell Stem Cell發(fā)表文章報(bào)道將PHH去分化為一種介于肝細(xì)胞和肝前體細(xì)胞之的狀態(tài)，稱之為可增殖的人肝細(xì)胞(ProliHH)。ProliHH能夠在體外培養(yǎng)擴(kuò)增超過10000倍，滿足臨床肝細(xì)胞移植所需細(xì)胞量。當(dāng)移植到肝臟代謝疾病模型Fah-/-Rag2-/-IL2rg-/-小鼠時，短期擴(kuò)增的ProliHH(sc-ProliHH)重建肝實(shí)質(zhì)的效果能達(dá)到與PHH相當(dāng)?shù)乃?。然而，長期擴(kuò)增的ProliHH(lc-ProliHH)會出現(xiàn)體內(nèi)移植效率下降的情況，從而影響長期擴(kuò)增后人肝細(xì)胞的臨床移植應(yīng)用。
肝細(xì)胞成功移植到宿主體內(nèi)有兩個重要階段，分別是早期的定植和后期的體內(nèi)增殖過程。研究人員首先發(fā)現(xiàn)與sc-ProliHH相比，lc-ProliHH的早期定植效率顯著下降，而后續(xù)的體內(nèi)增殖過程沒有顯著差異。進(jìn)一步通過對兩類細(xì)胞進(jìn)行全基因組表達(dá)譜分析，發(fā)現(xiàn)lc-ProliHH上調(diào)表達(dá)了一系列與募集和激活固有免疫細(xì)胞相關(guān)的趨化因子和炎癥因子。由于這些因子的表達(dá)與肝細(xì)胞去分化過程相關(guān)，所以將它們統(tǒng)稱為去分化相關(guān)的炎癥因子(dedifferentiation-associated inflammatory factors, DAIF)。這個結(jié)果提出了一種可能性，即lc-ProliHH上調(diào)表達(dá)的DAIF，可能觸發(fā)移植后免疫細(xì)胞的過度招募和激活。體內(nèi)染色和活體成像證實(shí)了lc-ProliHH定植過程中募集了較多的激活型巨噬細(xì)胞和中性粒細(xì)胞，并且通過氯磷酸鹽脂質(zhì)體敲除宿主的巨噬細(xì)胞顯著提高了lc-ProliHH的定植。
為實(shí)現(xiàn)臨床轉(zhuǎn)化，研究人員首先采用了常見藥物-糖皮質(zhì)激素地塞米松(Dex) 抑制lc-ProliHH移植后受體的固有免疫反應(yīng)。Dex預(yù)處理能夠有效抑制巨噬細(xì)胞和中性粒細(xì)胞的的活化，提高了lc-ProliHH的早期定植水平，最終lc-ProliHH的移植效率達(dá)到75%，接近于PHH的水平。此外，研究人員通過形成類器官三維培養(yǎng)，使lc-ProliHH重新分化成熟并且降低了DAIF的表達(dá)。類器官培養(yǎng)后的lc-ProliHH的早期定植效率顯著提高，并且移植效率達(dá)到了49%。
綜上，此項(xiàng)研究揭示了長期培養(yǎng)人肝細(xì)胞移植能力下降的潛在機(jī)制，并為ProliHH的臨床應(yīng)用提供了兩個策略：(1)抑制受體的固有免疫反應(yīng) (2)通過類器官培養(yǎng)降低移植細(xì)胞炎癥因子的表達(dá)。
分子細(xì)胞卓越中心博士生王晨華和張魯?shù)腋毖芯繂T為本文共同第一作者?；堇⊙芯繂T為本文的通訊作者，并得到上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院上海市免疫研究所王靜研究員的協(xié)助和支持。該研究得到分子細(xì)胞卓越中心動物實(shí)驗(yàn)技術(shù)平臺和細(xì)胞分析技術(shù)平臺的大力支持。該工作得到中國科學(xué)院、基金委、科技部等經(jīng)費(fèi)支持。
文章鏈接：https://aasldpubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/hep.32436
