干细胞治疗慢性肝病的疗效和安全性的临床试验分析

背景

慢性肝病（CLD），主要由肝炎病毒感染、中毒性损伤、酗酒、代谢紊乱或遗传缺陷引起，是一个重要的全球健康问题。仅在中国，据估计就有超过4亿人患有CLD，主要是病毒性肝炎、代谢相关性脂肪肝和酒精性肝病。鉴于CLD的自然病程，这些患者进展为晚期纤维化、肝硬化和肝硬化相关并发症（包括慢性肝衰竭（ACLF）和肝细胞癌）的风险很高。2016年，肝硬化和肝癌在全球主要死因中分别位列第 11 位和第 16 位，死亡人数超过200万。

目前，肝移植（LT）是终末期肝病的最终治愈方法。然而，器官可用性有限、成本高、移植相关并发症和终生免疫副作用使许多患者无法从LT中获益。因此，人们一直在寻求LT的替代治疗策略。

干细胞疗法正在成为具有巨大潜力的CLD的新兴治疗选择，因为与LT相比，它是一种侵入性较小且效果可能相同的疗法。尽管越来越多的临床研究，从早期的概念验证研究到随机对照试验 (RCT)，都在探索干细胞治疗在一系列不同肝病环境中的安全性和有效性，无论是干细胞疗法与传统疗法相比具有更好的治疗效果仍然未知，其安全性也是如此。更重要的是，关于细胞来源（自体或同种异体；骨髓或脐带血）、给药剂量、输注途径（肝内、脾内或静脉内）和输送频率（单次或多次），迄今为止尚未公布标准化方案, 虽然这些因素无疑是影响干细胞治疗效果的首要因素, 甚至会引起一系列副作用。

以往的系统评价汇集了RCT和非RCT的分析，但不同设计的研究不应统一分析。此外，它们都没有包括所有相关的随机试验，而随机对照试验被评估为循证医学中新疗法疗效的最佳佐证。因此，之前发表的系统评价在确定CLD患者是否可以从干细胞治疗中获益方面的效力有限。因此，我们对所有现有的RCT进行了系统回顾和荟萃分析，以更全面和定量地了解干细胞疗法治疗CLD的疗效和安全性。

方法

首都医科大学附属北京友谊医院系统地搜索了 MEDLINE、EMBASE、Cochrane 对照试验中心注册中心 (CENTRAL) 和ClinicalTrials.gov数据库，时间跨度从开始到2020年3月16日。

主要结果是全因死亡率和与干细胞治疗相关的不良事件。

次要结果包括终末期肝病模型 (MELD) 评分、肝功能参数（总胆红素 (TBIL)、白蛋白 (ALB) 和丙氨酸转氨酶 (ALT)）、和凝血功能（凝血酶原活性（PTA）和国际标准化比值（INR））。

结果

研究选择

我们通过搜索四个数据库以及检索到的文章和相关评论的参考文献列表，共确定了2862篇可能符合条件的文章，其中431篇因重复而被排除。经过标题和摘要审查，进一步排除了2338篇文章，剩下93篇可能相关的文章。在对全文进行详细评估后，进一步排除了69篇论文。最后，24项研究被纳入本荟萃分析。研究选择流程图见图1。 

24项纳入研究的特征见表1。这些研究于2010年至2019年间发表于巴西 ( n=1)、中国 ( n=13)、埃及 ( n=4)、伊朗 ( n=3)、韩国 ( n=1)、瑞士 ( n=1)，以及英国 ( n=1)。共纳入1359名患者，其中746名患者接受干细胞治疗，613名患者接受常规治疗。这些研究包括肝纤维化 ( n=1)、肝硬化 ( n=17) 和肝功能衰竭 ( n=6) 患者。干细胞来源于骨髓（BM-MSCs；n=8和BM-MNCs；n=6）、脐带（UC-MSC；n=8）和外周血（PBSC；n=2），其中15个涉及自体移植，其余涉及同种异体移植。干细胞通过外周静脉（n=12）、肝动脉（n  = 7）、门静脉（n=2）或多种途径（n=3）进入肝脏。11项研究采用单细胞注射，11项研究采用多细胞注射，2项研究同时采用（单次和多次注射）。

Study	Country	Patient population	Enrollment period	Sample size (Exp/Con)	Male (Exp/Con)	Average age (Exp/Con)	Cell type	Delivery route	Times of injection	Number of stem cells	Follow-up period (weeks)
Lyra AC, 2010	Brazil	Advanced chronic liver disease	2006.1–2006.4	15/15	N/A	56.7/50.0	Autologous BM-MNCs	Hepatic artery	Single	3.0 (0.88–11.2) × 108	48
Salama H, 2010	Egypt	End-stage liver cirrhosis	2008.6–2009.5	90/50	78/39	50.3/50.9	Autologous BM-HSCs	Portal vein	Single	0.5 × 108	24
Amer ME, 2011	Egypt	HCV-related end-stage liver failure	2008.10–2009.6	20/20	16/17	50.5/50.0	Autologous BM-MSCs	Intrasplenic injection/portal vein	Single	2.0 × 108	24
Lin H, 2012	China	Decompensated liver cirrhosis	2009.1–2010.1	38/16	34/15	47/48*	AllogeneicUC-MSCs	Peripheral vein	Multiple	(0.5–1.0) × 106/kg	48
Shi M, 2012	China	HBV-related ACLF	2009.3–2010.9	24/19	20/15	40/45*	AllogeneicUC-MSCs	Peripheral vein	Multiple	0.5 × 106/kg	72
Zhang YF, 2012	China	Decompensated liver cirrhosis	2009.3–2010.12	12/18	8/13	48.6/49.9	AllogeneicUC-MSCs	Hepatic artery	Single	≥ 2.0 ×  107	12
Zhang Z, 2012	China	HBV-related decompensated liver cirrhosis	N/A	30/15	26/14	48/47*	AllogeneicUC-MSCs	Peripheral vein	Multiple	0.5 × 106/kg	48
Mohamadnejad M, 2013	Iran	Decompensated liver cirrhosis	2007.7–2010.8	14/11	7/6	43.1/34.6	Autologous BM-MSCs	Peripheral vein	Single	(1.2–2.95) × 108	48
Spar L, 2013	Switzerland	Decompensated alcoholic liver disease	2008.2–2011.3	28/30	24/20	54/56*	Autologous BM-MNCs	Hepatic artery	Single	(0.47 ± 0.15) × 108/kg	12
Wang QC, 2013	China	Decompensated liver cirrhosis and chronic liver failure	2011.11–2010.5	9/9	14	50.7	AllogeneicUC-MSCs	Peripheral vein	Multiple	(1.2–6.2) × 107/mL	4
Salama H, 2014	Egypt	HCV-related end-stage liver disease	2010.6–2011.10	20/20	17/16	50.3/50.9	Autologous BM-MSCs	Peripheral vein	Single	1 × 106/kg	26
Xu L, 2014	China	HBV-related liver cirrhosis	2012.3–2012.12	20/19	13/11	44/45	Autologous BM-MSCs	Hepatic artery	Single	(0.75 ± 0.5) × 106	24
Deng QZ, 2015	China	HBV-related decompensated liver cirrhosis	2011.7–2013.12	33/35	20/12	49.5/50.2	Autologous PBSCs	Hepatic artery	Single	(2–4) × 107	48
Li YY, 2015	China	HBV-related ACLF	2009.10–2015.5	31/27	28/24	41.6/43.1	AllogeneicUC-MSCs	Peripheral vein	Multiple	(0.5–1.0) × 106/kg	48
Zekri AR, 2015	Egypt	HCV-related liver cirrhosis	2010.5–2012.5	60/30	51/26	50.3/49.4	Autologous BM-CD34+/CD133+ cells	Portal vein/peripheral vein	Single/multiple	1 × 106/kg	48
Mohamadnejad M, 2016	Iran	Decompensated liver cirrhosis	2010.3–2012.6	10/9	7/5	43.9/46.2	Autologous BM-MNCs	Portal vein	Multiple	(7.62 ± 5.53) × 106 (9.17 ± 5.24) × 106	48
Suk KT, 2016	South Korea	Alcoholic liver cirrhosis	2013.1–2015.11	37/18	32/17	53.8/53.7	Autologous BM-MSCs	Hepatic artery	Single/multiple	5 × 107	48
Fang XQ, 2017	China	HBV-related decompensated liver cirrhosis	2013.1–2016.5	59/59	43/41	51.8/50.4	AllogeneicUC-MSCs	Hepatic artery/peripheral vein	Multiple	(4.0–4.5) × 108	52
Lin BL, 2017	China	HBV-related ACLF	2010.10–2013.4	56/54	51/53	40.0/42.8	Allogeneic BM-MSCs	Peripheral vein	Multiple	(1.0–10) × 105/kg	24
Wu YZ, 2017	China	HBV-related decompensated liver cirrhosis	2014.3–2016.2	42/42	25/24	49/50	Autologous BM-MSCs	Hepatic artery	Single	1 × 106/kg	48
Zhang D, 2017	China	Liver fibrosis	2012.1–2015.1	30/30	16/17	31.0/32.1	Autologous BM-MSCs	Peripheral vein	Multiple	3 × 106/mL	12
Newsome PN, 2018	UK	Compensated liver cirrhosis	2010.5–2015.2	28/27	22/13	56.5/52.0	Autologous PBSCs	Peripheral vein	Multiple	0.6 × 106/kg	48
Esmaeilzadeh A, 2019	Iran	Decompensated liver cirrhosis	2014.9–2015.6	10/10	9/8	46.0/45.2	Autologous BM-MNC	Peripheral vein	Single	(2.15–12.3) × 106/kg	24
Xu WX, 2019	China	HBV-related ACLF	2012.1–2017.9	30/30	29/28	40.7/45.0	AllogeneicUC-MSCs	Peripheral vein	Multiple	1.0 × 105/kg	48

治疗安全性和有效性评估

全因死亡率

17项研究（3452名受试者）被纳入全因死亡率分析（图3）。与常规治疗相比，干细胞治疗与全因死亡率显着降低相关，第4周（OR=0.24，95%CI0.11至0.51；P=0.0002）、第12周（OR=0.49，95%CI0.29至 0.80；P=0.005）和第48周（OR=0.56，95%CI0.37至0.87；P=0.01）。

MELD评分

MELD评分分析中包括15项研究（3098名受试者）（图4）。治疗前，实验组和对照组之间未观察到显着差异（SMD=−0.14，95%CI−0.28至0.00；P=0.06）。治疗后，干细胞疗法与第2周（SMD=−0.79，95%CI− 1.44至−0.15；P=0.02）、第8周（SMD=−0.58，95%CI−0.84至−0.32；P<0.0001），第12周（SMD=−0.37，95%CI−0.62至−0.12；P=0.003）和第24周（SMD=−0.57，95%CI−0.92至−0.23；P=0.001）。

TBIL等级

19项研究（4708名受试者）被纳入TBIL水平的分析（图5）。治疗前，实验组和对照组之间未观察到显着差异（SMD=−0.04，95%CI−0.17至0.09；P=0.53）。治疗后，干细胞治疗与第4周（SMD=−0.31，95%CI− 0.58至−0.05；P=0.02）、第12周（SMD=−0.43，95%CI−0.70至−0.17；P=0.001），第24周（SMD=−0.40，95%CI−0.75至−0.05；P=0.02）和第48周（SMD=−0.29，95%CI − 0.51至−0.06；P= 0.01）。

ALB级别

17项研究（4173名受试者）被纳入ALB水平的分析（图6）。治疗前，实验组和对照组之间未观察到显着差异（SMD =−0.02，95%CI−0.27至0.23；P=0.88）。治疗后，干细胞疗法与第2周（SMD=0.69，95%CI 0.03至1.35；P=0.04）、第 4 周（SMD=0.40，95%CI 0.13至0.66；P=0.003 ）的ALB水平显着升高相关)，第8周（SMD=0.61，95%CI0.11至1.12；P=0.02），第24周（SMD=0.62，95%CI0.03至1.21；P=0.04），第36周（SMD=1.42，95% CI 0.56 至 2.28；P=0.001）和第48周（SMD=0.95，95%CI0.07至1.83；P= 0.03）。

ALT水平

16项研究（3670名受试者）被纳入ALT水平的分析（图7）。治疗前，实验组和对照组之间未观察到显着差异（SMD=−0.08，95%CI−0.21至0.06；P=0.26）。治疗后，干细胞疗法仅在第12周与显着降低的ALT水平相关（SMD=−0.54，95%CI−0.91至−0.17；P=0.004）。

凝血功能（PTA 和 INR）

包含2853名参与者的10项研究和包含2151名参与者的9项研究被纳入PTA水平的分析（图8）和INR水平（图9）， 分别。治疗前，在实验组和对照组之间未观察到PTA水平和INR水平的显着差异[（SMD=0.04，95% CI – 0.17至0.24；P=0.71），（SMD=0.13，95%CI-0.53至0.27；P=0.53）]。治疗后，干细胞治疗与第 24周时PTA水平显着升高（SMD=0.51，95%CI 0.09 至 0.94；P=0.02）和第8周时INR水平降低（SMD = − 0.53，95% CI−0.87）相关至−0.19；P=0.002）。

亚组分析

我们进行了亚组分析，以探讨干细胞治疗对第4、12和24周死亡率、MELD评分以及TBIL、ALB、ALT和PTA 水平的影响是否受到不同疾病人群、细胞类型、递送途径、和给药频率（图10)。

肝病类型（ACLF与无ACLF的CLD）

与常规治疗组相比，干细胞治疗与ACLF亚组的全因死亡率降低相关，第4周全因死亡率降低表明。干细胞治疗与非ACLF的CLD患者的肝功能改善更多相关亚组，如第4、12和24周时MELD评分降低、TBIL水平降低和ALB水平升高所示。干细胞治疗与ACLF亚组中肝功能的改善有关，如第12周时MELD评分降低所示，第24周时ALT水平降低，第24周时PTA水平升高。

细胞类型（BM-MSC、UC-MSC与BM-MNC）

与常规治疗组相比，干细胞治疗与 BM-MSC 和 US-MCS 亚组中较低的全因死亡率相关，如第 4 周全因死亡率降低所示。干细胞治疗与更多改善肝脏相关BM-MSC 亚组的功能，如第 24 周时 MELD 评分降低、第 4 周时 TBIL 水平降低、第 12 周时 ALT 水平降低以及第 4 周和第 12 周时 PTA 水平升高所示。干细胞治疗与更多改善相关BM-MNC 亚组的肝功能，表现为第 24 周时 MELD 评分降低，第 12 周和第 24 周时 TBIL 水平降低，第 12 周和第 24 周时 ALB 水平升高，第 4 周时 ALT 水平降低，以及第 3 周时 PTA 水平升高12 和 24。干细胞疗法与 UC-MSC 亚组中更多改善的肝功能相关，如第 12 周时 MELD 评分和第 12 周时 TBIL 水平降低所示。

输送途径（外周静脉与肝动脉）

与常规治疗组相比，干细胞治疗与外周静脉给药亚组的全因死亡率降低相关，第4周和第12周全因死亡率降低表明。干细胞治疗与肝功能改善相关肝动脉给药亚组，如第12周和第24周时MELD评分和TBIL水平降低所示；第4、12和24周时ALB水平升高；并且在第12周和第24周时PTA水平升高。干细胞治疗与外周静脉给药亚组的肝功能改善有关，如第24周时ALT水平降低所示。

给药频率（单次注射与多次注射）

与常规治疗组相比，干细胞治疗与多次注射亚组的全因死亡率降低相关，第4周和第12周全因死亡率降低表明。干细胞治疗与肝功能改善相关单次注射亚组，如第12周和第24周时MELD评分和TBIL水平下降所示；第 4、12和24周时ALB水平升高；并且在第4、12和24周时PTA水平升高。干细胞治疗与多次注射亚组的肝功能改善相关，第12周时MELD评分降低，第12周和24周时ALT水平降低。

与干细胞治疗相关的不良事件

五项研究报告细胞输注后没有手术并发症，而13项研究报告了干细胞治疗的不良事件，包括发烧、短暂性寒战、局部疼痛、瘀斑/血肿、皮疹、腹泻、胸闷和便秘，其中大部分自发缓解。

讨论

在本研究中，我们对24项随机临床试验进行了全面的荟萃分析，以评估干细胞疗法在治疗CLD患者中的疗效和安全性。据我们所知，到目前为止，系统评价包括最多的随机对照试验。我们的研究表明，与常规治疗相比，干细胞治疗具有更有利的治疗效果，包括死亡率和MELD评分降低、ALB水平升高和TBIL水平降低，而ALT、PTA或INR的改善不明显。没有报告与干细胞植入相关的严重不良事件。总的来说，现有证据表明干细胞疗法是一种安全有效的慢性肝病治疗选择。

结论

这项荟萃分析表明，干细胞疗法对于慢性肝病患者是一种安全有效的治疗方法，而ACLF患者在改善短期生存方面获益最多。骨髓来源的干细胞单次注射给药具有优越的治疗效果，而肝动脉注射是最佳的细胞输送途径。现有研究存在显着的异质性和高偏倚风险；因此，仍需进一步开展高质量的随机临床研究，以获取更多确凿证据证明干细胞疗法治疗慢性肝病的安全性和有效性。

参考资料：Zhou GP, Jiang YZ, Sun LY, Zhu ZJ. Therapeutic effect and safety of stem cell therapy for chronic liver disease: a systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials. Stem Cell Res Ther. 2020 Sep 25;11(1):419. doi: 10.1186/s13287-020-01935-w. PMID: 32977828; PMCID: PMC7519526.