《自然生物技術》雜志上的一項新研究，由耶路撒冷希伯來大學帶領的一個國際研究小組描述了一項新技術，可以在實驗室中培養(yǎng)人體肝細胞。這一突破性的發(fā)展有助于推動各種肝臟相關研究和應用的發(fā)展，從研究藥物毒性到為等待移植的患者創(chuàng)造生物人工肝支持。

肝臟是人體內最大的內部器官，是代謝的主要場所。肝細胞在肝臟中占85%，通常用于制藥企業(yè)做肝毒性、藥物清除率和藥物間相互作用的研究。另外，在細胞療法也有糾正遺傳缺陷、逆轉肝硬化或為應用肝輔助裝置的患者提供支持的臨床應用。

遺憾的是，盡管人類肝臟在體內可以迅速再生，但是肝細胞移至體外后增殖功能會很快丟失。到目前為止，努力在實驗室擴展人類肝細胞會導致代謝功能低的永生化癌細胞。人體肝細胞的稀缺和肝細胞擴展時功能喪失是科學、醫(yī)學和藥學發(fā)展的主要瓶頸。

為了解決這一問題，耶路撒冷希伯來大學Alexander Grass生物工程中心主任Yaakov Nahmias教授與upcyte技術有限公司（原Medicyte）的首席德國科學家，發(fā)現(xiàn)了一個新的方法，能在實驗室中迅速擴展人類肝細胞數(shù)量，并不會失去其獨特的代謝功能。

根據(jù)德國癌癥研究中心（DKFZ）對人乳頭狀瘤病毒（HPV）開展的早期工作，研究團隊證明了HPV E6和E7蛋白的弱表達能將肝細胞從細胞周期阻滯中釋放出來，并使得肝細胞增殖以應答Oncostatin M（OSM），OSM是白細胞介素6（IL-6）超級家族的成員，參與肝臟再生過程。然而以往的研究引起肝細胞不受控的增殖，肝細胞變?yōu)榱舜x功能低的腫瘤細胞，研究人員細致篩選只對OSM應答的增殖肝細胞。OSM刺激引起細胞增殖，倍增時間為33～49 h。去除OSM會造成生長抑制，4 d內發(fā)生肝臟分化，產生高功能的細胞。這種方法，稱為upcyte過程，能將人類肝細胞擴增35倍，每個肝臟可分離出1015（萬億）細胞。相比之下，健康器官僅能分離出109（十億）細胞。

“這一方法的發(fā)現(xiàn)是革命性的”，德國小組的負責人Joris Braspenning博士說，“它的厲害在于我們可以從多個供體中擴增肝細胞，促進患者變異和特殊毒性的研究?！毖芯啃〗M從可連續(xù)遺傳的種族多樣背景中生成肝細胞線，同時保持與重要人體肝細胞相同水平的CYP450活性、上皮分化和蛋白表達。重要的是，增殖肝細胞對23種不同藥物呈現(xiàn)出與原始人體肝細胞相同的毒理學應答。

該研究的主要作者Nahmias教授說：“這是肝臟研究的圣杯。我們的技術會讓數(shù)以千計的實驗室只用當前成本的一小部分來研究脂肪性肝病、病毒性肝炎、藥物毒性和肝癌。”Nahmias教授指出，用細胞移植能排除遺傳修飾，但我們可能已經(jīng)發(fā)現(xiàn)生物人工肝項目的完美細胞來源。