3月1日，國際學術期刊Hepatology線上發表了中國科學院分子細胞科學卓越創新中心（生物化學與細胞生物學研究所）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”。該研究系統解析了長期培養的ProliHH的分子變化，發現其特异上調表達了一組與固有免疫相關的趨化因數和細胞因數，誘導肝內巨噬細胞過度活化，導致其在移植過程中被特异性清除。針對此現象，研究人員採用了降低受體免疫響應或抑制細胞炎症因數表達的方法，有效地提高了lc-ProliHH的體內移植效率，達到了與PHH接近的水准。
肝細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。肝細胞移植在臨床上廣泛應用的一個關鍵技術問題是生產大量的具有高效肝臟再殖能力的人肝細胞。雖然肝臟在體內損傷後可以顯著再生，但一直以來人原代肝細胞（PHH）的體外擴增始終是領域內亟待突破的瓶頸問題。2018年，惠利健團隊在Cell Stem Cell發表文章報導將PHH去分化為一種介於肝細胞和肝前體細胞之的狀態，稱之為可增殖的人肝細胞（ProliHH）。ProliHH能够在體外培養擴增超過10000倍，滿足臨床肝細胞移植所需細胞量。當移植到肝臟代謝疾病模型Fah-/-Rag2-/-IL2rg-/-小鼠時，短期擴增的ProliHH（sc-ProliHH）重建肝實質的效果能達到與PHH相當的水准。然而，長期擴增的ProliHH（lc-ProliHH）會出現體內移植效率下降的情况，從而影響長期擴增後人肝細胞的臨床移植應用。
肝細胞成功移植到宿主體內有兩個重要階段，分別是早期的定植和後期的體內增殖過程。研究人員首先發現與sc-ProliHH相比，lc-ProliHH的早期定植效率顯著下降，而後續的體內增殖過程沒有顯著差异。進一步通過對兩類細胞進行全基因組表達譜分析，發現lc-ProliHH上調表達了一系列與募集和啟動固有免疫細胞相關的趨化因數和炎症因數。由於這些因數的表達與肝細胞去分化過程相關，所以將它們統稱為去分化相關的炎症因數（dedifferentiation-associated inflammatory factors，DAIF）。這個結果提出了一種可能性，即lc-ProliHH上調表達的DAIF，可能觸發移植後免疫細胞的過度招募和啟動。體內染色和活體成像證實了lc-ProliHH定植過程中募集了較多的啟動型巨噬細胞和中性粒細胞，並且通過氯磷酸鹽脂質體敲除宿主的巨噬細胞顯著提高了lc-ProliHH的定植。
為實現臨床轉化，研究人員首先採用了常見藥物-糖皮質激素地塞米松（Dex）抑制lc-ProliHH移植後受體的固有免疫反應。Dex預處理能够有效抑制巨噬細胞和中性粒細胞的的活化，提高了lc-ProliHH的早期定植水准，最終lc-ProliHH的移植效率達到75%，接近於PHH的水准。此外，研究人員通過形成類器官三維培養，使lc-ProliHH重新分化成熟並且降低了DAIF的表達。類器官培養後的lc-ProliHH的早期定植效率顯著提高，並且移植效率達到了49%。
綜上，此項研究揭示了長期培養人肝細胞移植能力下降的潜在機制，並為ProliHH的臨床應用提供了兩個策略：（1）抑制受體的固有免疫反應（2）通過類器官培養降低移植細胞炎症因數的表達。
分子細胞卓越中心博士生王晨華和張魯狄副研究員為本文共同第一作者。惠利健研究員為本文的通訊作者，並得到上海交通大學醫學院上海市免疫研究所王靜研究員的協助和支持。該研究得到分子細胞卓越中心動物實驗科技平臺和細胞分析科技平臺的大力支持。該工作得到中國科學院、基金委、科技部等經費支持。
文章連結：https://aasldpubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/hep.32436
