科學家嘗試建立「衛星肝臟」，為肝衰竭治療帶來新希望
肝臟是人體很重要的代謝器官，負責解毒、脂肪及醣類代謝，以及合成多種血液蛋白。但肝臟若長期遭受病毒、酒精或藥物傷害，可能導致肝功能衰竭使新陳代謝喪失重要支柱。病情嚴重時，唯有肝臟移植是最有效的療法，但捐贈器官不足與手術風險，讓許多患者即使符合移植條件，仍難及時獲得治療。
最近，美國麻省理工學院（MIT）的研究團隊提出新策略：將健康肝細胞注入肝臟外組織，建立「衛星肝臟」（satellite liver），以分擔受損肝臟的部分功能。論文近日刊登於《Cell Biomaterials》期刊。
為肝細胞尋覓「落腳處」
研究員認為，與其等待肝臟捐贈，不如建立額外的小型肝組織，以分擔代謝功能。他們首先分離出有功能的肝細胞。接著，將這些細胞與特殊的「水凝膠微球」（hydrogel microspheres）混合。這種生物材料在注射時會像液體流動，但進入組織後會形成穩定結構，為細胞提供附著與生長的物理支撐。團隊以影像導引（image-guided injection），將細胞與水凝膠微球的混合物注射至實驗小鼠腹腔血管豐富的脂肪組織。這些位置血流充足，有機會為肝細胞提供氧氣與養分。
結果顯示，當肝細胞與水凝膠注入脂肪組織，血管會逐漸長過去，建立新血液供應系統。血管網絡形成後，肝細胞就能開始進行代謝活動，並分泌肝臟蛋白或參與毒素代謝，就像具部分功能的小型肝組織。團隊將這些位於肝臟外、協助代謝的微型肝組織稱為「衛星肝臟」，因能扮演輔助代謝的角色。
▲ 綠色球狀物為水凝膠微球、肝細胞為紫紅色，橘色即為形成中肝組織。圖為實驗室培養移植物的第0天（左）與第14天（右）比較。
衛星肝臟功能可維持數週
注入小鼠體內形成的肝組織，可存活至少八週，並持續產生肝臟特有的蛋白質。這代表注入肝細胞能在肝臟以外位置維持一定程度的功能；因此「衛星肝臟」不需植入肝臟，只要位於血管豐富的組織，就能逐漸建立與循環系統的連結。此外，團隊可利用超音波監測植入部位，未來臨床醫師有機會追蹤衛星肝臟狀態。
雖然衛星肝臟未必能完全取代肝臟移植，但可能成為重要的輔助療法。如等待器官移植期間，能暫時分擔部分代謝與解毒功能，協助患者度過等待移植期間的風險。然而，這項技術仍面臨免疫排斥問題：外來肝細胞可能被免疫系統攻擊，因此仍需要免疫抑制治療。未來或許能用基因工程改造肝細胞，或在水凝膠材料加入免疫調節物質，以降低排斥反應。
整體而言，MIT 團隊「衛星肝臟」技術，跳脫傳統器官移植框架：先不替換整個器官，而是體內建立較小功能單位，共同承擔代謝任務。雖然目前距離臨床應用仍有相當距離，但這項研究已證明，結合細胞工程與生物材料，未來或許能為肝臟衰竭患者提供治療新方向。
（首圖為水凝膠微球。圖片來源：Bhatia Lab / MIT）