肝衰竭患者的治疗一直是该领域的重大难题，目前的治疗方法主要包括内科治疗、人工肝治疗和肝移植治疗。内科治疗以支持治疗为主，辅助以病因治疗和免疫调节治疗。人工肝治疗采用物理或生物的方法代替或部分代替肝脏的解毒、生物合成和转化功能，为肝细胞再生创造条件。肝移植治疗是晚期肝衰竭患者最有效的治疗手段，但由于供体的不足和高昂的费用难以惠及大部分患者。干细胞技术是肝衰竭治疗的新生技术，截至2018年7月1日ClinicalTrials.gov共登记了139项临床试验，其中，52项临床试验的重点是肝脏肝硬化（LC），肝功能衰竭9项。正在进行中的关于干细胞移植的临床研究治疗终末期肝病的临床试验27项。尽管多数临床试验都取得了可喜的临床应用价值，但干细胞治疗仍面临诸多问题。

肝干细胞可分为肝源性和非肝源性。肝源性肝干细胞来源于前肠内胚层，在胚胎发育过程中以胚胎肝细胞形式存在，在成年哺乳动物中以胆管源性肝卵圆细胞形式存在，包括肝卵圆细胞（HOC）、成熟肝细胞和小肝细胞等。非肝源性肝干细胞包括骨髓间充质干细胞（bone marrow derived mesenchymal stem cells，BM-MSC）、骨髓造血干细胞（bone marrow derived hematopoietic stem cells，BM-HSC）、脂肪间充质干细胞（adipose tissue-derived mesenchymal stem cells，AT-MSC）、脐带间充质干细胞（umbilical cord mesenchymal stem cell是，UC-MSC）、胚胎干细胞（embryonic stem cells，ESC）以及诱导的多能干细胞（induced pluripotent stem cells，iPSC）等。目前有46项临床试验涉及MSC治疗肝病，其中大多数集中在肝硬化（70%），也包括肝功能衰竭。这些试验使用的MSCs来源于骨髓（51%）、人脐带（35%）、脂肪组织（8%）和月经血（2%）。

人胚胎干细胞具有多向分化、无限增殖的能力，是增殖能力最强的全能干细胞，是一种高度未分化细胞，能诱导分化为3个胚层的各种细胞，ESC的临床应用因为受伦理医学的影响，获取较为困难。脐带间充质干细胞因起源于中胚层，可以分化为中胚层的间质组织而得名，具备干细胞的两个重要特征，即自我更新和多向分化潜能。其来源较丰富，取材更方便，分离培养也较容易，对孕妇和婴儿无任何痛苦和风险，因此在临床上得到重视。

骨髓干细胞是存在于骨髓中的具有高度自我更新和多向分化潜能的干细胞群体。目前已经证明骨髓中某些干细胞具有向肝系细胞分化的潜能，于是出现了“骨髓源性肝干细胞”这一概念。骨髓中造血干细胞、间充质干细胞均可作为肝细胞的起源细胞。由于骨髓来源的造血干细胞和骨髓间充质干细胞在分离、培养方面有较大进展，因此在临床上开展较普遍，但相对取材稍困难。 

造血干细胞是指存在于骨髓、外周血、脐带血、胎盘以及其他有造血组织的器官中的一类细胞，约占正常成人骨髓有核细胞的0.35%~1.71%。目前临床上通过注射粒细胞集落刺激因子（G-CSF）使骨髓池里的干细胞释放到外周血后进行采集，因此取材也相对简便，而且容易达到采集所要求的数量，具有较大的应用前景。

肝衰竭是大部分肝细胞急性坏死或肝细胞功能严重急剧损害所引起的临床综合征。肝衰竭通常伴随大量肝细胞死亡，并且肝细胞的代偿再生未能弥补细胞的损失，因此在治疗肝衰竭的过程中抑制细胞死亡、刺激内源性肝细胞再生是关键。van Poll等以D-氨基半乳糖诱导的急性肝损伤大鼠为实验模型，注射骨髓MSC，结果显示，可以显著提高存活率，阻止肝损伤标记物释放。MSC治疗组肝细胞死亡率降低90％，增殖率提高3倍。Parekkadan等对骨髓MSC-CM治疗肝衰竭后的肝组织进行病理学分析发现，它可以显著减少白细胞浸润和肝细胞死亡。目前认为干细胞通过以下三种途径在肝脏修复过程中起作用：① 转化为肝细胞发挥作用；② 为肝内的干细胞生长提供细胞因子和生长因子，对肝内干细胞的组织修复提供支持；③ 改善肝脏的纤维化。

过去认为，BMSC治疗肝脏疾病的机制为BMSC趋向并定居于受损的肝脏区域后分化成肝细胞或肝卵圆细胞修复受损组织，但越来越多的研究提示BMSC分化成靶细胞可能并不起决定性作用。由于许多肝脏疾病都涉及炎性反应和免疫损伤，BMSC可通过免疫调节发挥抗炎、抑制过度免疫反应，主要表现为移植的BMSC可游走至损伤的肝组织，减少淋巴细胞、DC、巨噬细胞等炎性细胞的浸润与活化，抑制IL-1、TNF、IFN、IL-12等促炎因子的生成，增加IL-10等抗炎因子，抑制损伤区域的链式炎性反应，有利于炎性反应范围的局限。Parekkadan等证明MSCs分泌的物质具有抗炎作用，可以改变白细胞迁移，减少白细胞浸润，而且抑制肝细胞死亡。Hoek等发现，MSCs分泌胰岛素样生长因子和IL-6而抑制肝细胞凋亡，刺激肝细胞再生。van Poll等收集骨髓间充质干细胞分泌的细胞因子治疗肝衰竭大鼠，发现其可以促进肝细胞再生，提高肝衰大鼠的生存率。研究表明MSC分泌的多种细胞因子可以作用于周围细胞发挥旁分泌作用，参与移植治疗后的免疫调节，调节炎症反应，促进细胞增殖，抑制功能细胞凋亡，促进前体细胞的分化和增殖，并参与新生血管形成，改善损伤组织的微循环，发挥重要的病理生理作用。

目前应用干细胞治疗终末期肝病的临床研究较多（见表-1），但专门针对肝衰竭的研究较少。国内许多单位开展了干细胞移植治疗肝脏疾病的临床研究。西京医院韩英等对两例乙型肝炎肝硬化患者行粒细胞集落刺激因子（G-CSF）动员后，分离外周血单个核细胞，该细胞经诱导后发现能表达肝细胞特有生物标志物，证实外周血干细胞能转化为肝细胞。同时该研究小组把1例乙型肝炎肝硬化患者经动员分离的单个核细胞行裸鼠尾静脉移植后，发现裸鼠肝脏内有人肝细胞出现，证实外周血干细胞能迁移至肝脏转化为肝细胞。他们进一步应用乙型肝炎肝硬化患者行G-CSF动员后，分离外周血的干细胞经过肝动脉移植，证实患者肝脏功能较对照组明显升高，没有明显不良反应发生。证实外周血干细胞移植治疗晚期肝病患者的有效性和安全性。

应用干细胞移植治疗肝病时，患者炎症越重，干细胞转化为肝细胞的比例越高；相反，没有肝损伤，干细胞转化的效率则明显降低。因此，肝衰竭患者如果应用干细胞治疗，干细胞转化为肝细胞的效率可能较肝硬化更高，理论上治疗可行性较好。Peng 等对肝衰竭患者进行骨髓间充质干细胞移植治疗。其中53例患者进行移植治疗，105例患者匹配进入对照组。每个患者采集120ml骨髓进行分离，然后经肝固有动脉输入肝脏，患者100%进行了成功移植，无严重的不良反应或并发症。2~3周后移植组白蛋白水平、总胆红素、凝血酶原时间和MELD评分与对照组相比有明显差异。在192周随访时，肝细胞性肝癌（HCC）发病率两组没有显著差异，同时移植组患者中HCC及病死率在肝硬化及非肝硬化患者中也无差异。

原解放军302医院也积极开展了该领域研究。我院生物治疗中心开展了脐带间充质干细胞输注治疗慢加急性肝衰竭的临床研究，共有43例HBV相关慢加急性肝衰竭患者纳入研究，其中24例患者接受干细胞静脉输注治疗，19例对照。UC-MSC治疗在4周内间断性治疗3次。结果显示治疗过程中没有观察到明显的副作用，在有效性方面，患者MELD评分、生存率、血清白蛋白等方面优于对照组，认为脐带间充质干细胞输注在临床上开展有较好前景。

我院肝衰竭诊疗与研究中心自主创新开展人工肝联合自体外周血干细胞移植治疗肝衰竭的研究。人工肝，特别是血浆置换是目前治疗肝衰竭患者的重要手段之一，它通过血浆交换可快速清除患者体内芳香族氨基酸、胆酸、胆红素、内毒素、吲哚类、硫醇、酚类等物质，同时快速补充人体所需要的白蛋白、凝血因子、补体等生物活性物质，治疗肝衰竭患者疗效明确，安全性也较好，是目前国内广泛开展的治疗技术。两种治疗的结合在理论上将提高肝衰竭患者的治愈率，优于单项治疗。

尽管多数临床试验都取得了可喜的临床应用价值，但干细胞治疗仍面临诸多问题。比如，由于受损组织周围的苛刻微环境造成的，移植后可用的功能性干细胞数量有限；干细胞体外扩增、培养带来的不可控性，培养物质的免疫源性；干细胞本身生物学特性研究尚不透彻，干细胞诱导分化及移植治疗的作用机制研究尚需进一步深入；移植时机、移植途径及细胞发挥出功能的时间问题；更为严格的临床试验的验证等。干细胞移植治疗终末期肝病的创新研究和安全性必须均衡考虑。尽管还存在诸多尚未解决的问题，但干细胞移植仍为重症肝病患者打开了一扇新的治疗希望之窗。