在一項新的研究中，來自英國劍橋大學(xué)等研究機(jī)構(gòu)的研究人員利用一種技術(shù)在實驗室中培育出膽管類器官（bile duct organoids），也稱為膽管微型器官，并發(fā)現(xiàn)這種膽管類器官可用于修復(fù)受損的人類肝臟。這是這種技術(shù)首次用于人體器官。相關(guān)研究結(jié)果于2021年2月19日的Science期刊上，論文標(biāo)題為“Cholangiocyte organoids can repair bile ducts after transplantation in the human liver”。

這項研究為治療肝臟疾病的細(xì)胞療法鋪平了道路---換句話說，在實驗室中培育膽管類器官作為替代部件，可以用來恢復(fù)患者自身的肝臟健康或修復(fù)受損的供者肝臟，這樣它們?nèi)匀豢梢杂糜谝浦病?

膽管作為肝臟的廢物處理系統(tǒng)發(fā)揮作用，而膽管功能失常導(dǎo)致三分之一的成人和70%的兒童需要接受肝臟移植，沒有其他治療方法。目前肝臟供者短缺：根據(jù)英國國民保健服務(wù)（NHS）的數(shù)據(jù)，英國成人接受肝臟移植的平均等待時間為135天，兒童為73天。這意味著只有有限數(shù)量的患者能從這種治療中獲益。

迫切需要增加器官供應(yīng)或提供全器官移植的替代方法。基于細(xì)胞的療法可能提供一種有利的替代方案。然而，在開始臨床試驗之前，這些新療法的開發(fā)往往因缺乏測試它們在人體中的安全性和有效性的適當(dāng)模型而受到阻礙和延遲。

如今，這項新的研究中，這些研究人員開發(fā)出了一種新的方法，它利用最近的“灌注系統(tǒng)”將捐贈的器官在體外進(jìn)行維持。利用這種技術(shù)，他們首次證實可以將實驗室中培養(yǎng)的膽管細(xì)胞移植到受損的人類肝臟中進(jìn)行修復(fù)。作為他們方法的原則性證明，他們修復(fù)了由于膽管損傷而被認(rèn)為不適合移植的肝臟。這種方法可能能夠應(yīng)用于多種器官和疾病，以加速細(xì)胞治療的臨床應(yīng)用。

論文共同通訊作者、惠爾康-MRC劍橋干細(xì)胞研究所的Fotios Sampaziotis博士說，“鑒于供者器官的長期短缺，尋找修復(fù)受損器官的方法，甚至提供器官移植的替代方法是很重要的。我們使用類器官來了解生物學(xué)和疾病或者它們在小型動物中的再生能力已經(jīng)有好幾年了，但是我們一直希望能夠用它們來修復(fù)人類受損組織。我們的研究在原則上首次表明，這是有可能的?！?

膽管疾病只影響某些導(dǎo)管而不影響其他導(dǎo)管。這一點很重要，這是因為在疾病中，需要修復(fù)的導(dǎo)管往往完全受到破壞，只有從未受影響的導(dǎo)管中才能成功收集膽管細(xì)胞。

這些研究人員利用單細(xì)胞RNA測序和類器官培養(yǎng)的技術(shù)，發(fā)現(xiàn)雖然導(dǎo)管細(xì)胞不同，但來自膽囊的膽管細(xì)胞（通常不受疾病影響）可以轉(zhuǎn)化為通常在疾病中受到破壞的膽管細(xì)胞（肝內(nèi)導(dǎo)管），反之利用膽汁中一種稱為膽酸的成分，也可實現(xiàn)逆向轉(zhuǎn)化。這意味著，患者自身來自不受疾病影響的部位的細(xì)胞可以用來修復(fù)受到破壞的導(dǎo)管。

為了驗證這一假設(shè)，這些研究人員在實驗室里將膽囊細(xì)胞培養(yǎng)成類器官。類器官是在體外培養(yǎng)時可以生長和增殖的細(xì)胞群，它呈現(xiàn)出的三維結(jié)構(gòu)具有與被研究器官相同的組織結(jié)構(gòu)、功能、基因表達(dá)和遺傳功能。隨后，他們將這些膽囊類器官體移植到小鼠體內(nèi)，發(fā)現(xiàn)它們確實能夠修復(fù)受損的導(dǎo)管，這為再生醫(yī)學(xué)在影響膽道系統(tǒng)疾病中的應(yīng)用開辟了道路。

這些研究人員在人類供者肝臟上使用了這種基于艾登布魯克斯醫(yī)院（Addenbrooke's Hospital）使用的灌注系統(tǒng)的技術(shù)。他們將膽囊類器官注射到人類肝臟中，并首次表明植入的膽囊類器官修復(fù)了人類肝臟的導(dǎo)管并恢復(fù)了它們的功能。因此，這項研究證實了他們基于細(xì)胞的療法可以用來修復(fù)受損的肝臟。

論文共同通訊作者、惠爾康-MRC劍橋干細(xì)胞研究所的Ludovic Vallier教授說，“這是我們首次能夠證實利用實驗室中培養(yǎng)的細(xì)胞可以增強(qiáng)或修復(fù)人類肝臟。我們還要開展進(jìn)一步的研究，以測試這種方法的安全性和可行性，但希望我們能夠在未來幾年內(nèi)將它轉(zhuǎn)移到臨床應(yīng)用中。”

盡管這些研究人員期望這種方法用于修復(fù)患者自身的肝臟，但是他們認(rèn)為它也可能提供一種修復(fù)受損供者肝臟使其適合移植的潛在方法。

論文共同作者、劍橋大學(xué)外科系的Kourosh Saeb-Parsy先生補(bǔ)充道，“這是允許我們使用以前被認(rèn)為不適合移植的器官的重要一步。在未來，這可能有助于減少移植等待名單上的壓力。”

參考資料：

1.Fotios Sampaziotis et al. Cholangiocyte organoids can repair bile ducts after transplantation in the human liver. Science, 2021, doi:10.1126/science.aaz6964.

2.Simone N. T. Kurial et al. Emerging cell therapy for biliary diseases. Science, 2021, doi:10.1126/science.abg3179.

3.Lab-grown 'mini-bile ducts' used to repair human livers in regenerative medicine first

https://www.cam.ac.uk/research/news/lab-grown-mini-bile-ducts-used-to-repair-human-livers-in-regenerative-medicine-first

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