Transplantation of Monocyte-derived Hepatocyte-like Cells (NeoHep cells) Improves Survival in A Model of Acute Liver Failure

Abstract

OBJECTIVE: Investigation of the efficacy of implantation of monocyte-derived hepatocyte-like cells (NeoHep cells) in acute liver failure. SUMMARY BACKGROUND DATA: Extended liver resection or split liver transplantation is still associated with high morbidity and mortality due to postoperative liver insufficiency. In view of liver support systems, implantation of isolated hepatocytes or hepatocyte-like cells such as NeoHep cells is increasingly under discussion. METHODS: 24 hours prior to subtotal hepatectomy, cells of different origin (A: human mononuclear cells (24x106); B: NeoHep cells (16x106); C: NeoHep cells (24x106); D: rat hepatocytes (24x106)) were injected into the spleen of male Wistar rats. Following an observation period of 5 days, animal survival, postoperative weight, and signs of encephalopathy were recorded. At the end of the observation period, blood was collected for laboratory analysis (serum levels of ALT, bilirubin, albumin). RESULTS: Transplantation of both rat hepatocytes and NeoHep cells significantly improved animal survival when compared to control animals (group A: 21%), reaching 72% in group D (p=.001), 50% in group C (p=.04), and 36% in group B (p=.22). Moreover, animals in these groups postoperatively experienced less frequently signs of encephalopathy, they also showed an earlier weight increase when compared to group A. CONCLUSION: Hepatocyte transplantation is a practicable and successful treatment option in the case of liver insufficiency since implantation of NeoHep cells or primary rat hepatocytes had an improving effect on survival. Based on this study, we believe that pre-treatment of patients with autologous monocyte-derived hepatocyte-like cells (NeoHep cells) by ‘own cell donation’ may represent an effective tool to markedly reduce morbidity and mortality due to postoperative liver failure.

ZIEL: Untersuchung der Effizienz der Implantation von von Monozyten stammenden, hepatozytenähnlichen Zellen (NeoHep Zellen) bei akutem Leberversagen. HINTERGRUND: Ausgedehnte Leberresektionen oder Teillebertransplantationen sind immer noch mit hoher Morbidität und Mortalität wegen der Gefahr einer postoperativen Leberinsuffizienz assoziiert. Mit Blick auf Leberunterstützungssysteme ist die Implantation von isolierten Hepatozyten oder hepatozytenähnlichen Zellen wie NeoHep Zellen zunehmend in der Diskussion. METHODIK: 24 Stunden vor einer subtotalen Hepatektomie wurden Zellen unterschiedlichen Ursprungs (A: humane mononukleäre Zellen (24x106); B: NeoHep Zellen (16x106); C: NeoHep Zellen (24x106); D: Ratten Hepatozyten (24x106)) in die Milz von männlichen Wistar Ratten gespritzt. Während einer Beobachtungszeit von 5 Tagen wurden das Überleben, postoperative Gewicht und Zeichen der Enzephalopathie gemessen. Am Ende der Beobachtungszeit wurde Blut für Laboranalysen (Serumspiegel von ALT, Bilirubin und Albumin) abgenommen. ERGEBNISSE: Die Transplantation sowohl von Ratten Hepatozyten als auch von NeoHep Zellen erbrachte ein statistisch signifikant höheres Überleben (72% in Gruppe D (p=.001), 50% in Gruppe C (p=.04), 36% in Gruppe B (p=.22)) verglichen mit der Kontrollgruppe (Gruppe A: 21%). Darüberhinaus zeigten die Tiere in diesen Gruppen seltener Zeichen einer postoperativen Enzephalopathie und wiesen eine schnellere postoperative Gewichtszunahme auf als in Gruppe A. ZUSAMMENFASSUNG: Die Hepatozytentransplantation ist eine praktikable und erfolgreiche Behandlungsoption bei Vorliegen einer Leberinsuffizienz, da sowohl die Implantation von primären Rattenhepatozyten als auch von NeoHep Zellen das Überleben deutlich verbessern konnten. Basierend auf den Ergebnissen dieser Studie halten wir eine Vorbehandlung von Patienten mit autologen, von Monozyten abstammenden hepatozytenähnlichen Zellen (NeoHep Zellen) durch ,,Eigen-Zell-Spende’’ für ein wirksames Instrument, um die durch postoperative Leberinsuffizienz bedingte Morbidität und Mortalität deutlich zu reduzieren.