開發獨特細胞生產及品質測試平台,應用於皮膚與角膜內皮再生醫學

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當今備受矚目的先進細胞醫療除了應用於癌症醫學,另一個重要趨勢不能不提到「再生醫療(regenerative medicine)」,藉由修復或者替代人體受損細胞、組織,在許多傳統藥品無法治療的疾病領域帶來新機會。

由臺灣大學醫學院外科鄭乃禎醫師、尖端醫療發展中心林頌然主任、眼科王一中主任帶領執行的「開發細胞生產及品質測試平台以應用於皮膚與角膜內皮再生醫學」計畫,透過團隊開發的獨特細胞生產及品質測試平台,選擇以表淺細胞作為細胞治療標的利於即時觀察病灶變化,現在已累積豐富的第一手臨床前數據,對於細胞治療將來的延伸應用都是關鍵貢獻。

團隊提高皮膚與角膜細胞治療成效的另一大利器,是創新研發的特殊醫材有助改善細胞移植成功率。該新型敷材融入 3D 細胞培養技術,培養出免疫調節特性更優越、分化能力增強更能加速傷口癒合的球型態細胞,在動物模型已驗證可促進組織再生。

利用脂肪幹細胞加速傷口癒合

以鄭醫師專長的慢性傷口照顧為例,有別過去的抗生素給藥、血管成形術只能達到緩解作用而無法使傷口癒合的狀況。鄭醫師團隊透過脂肪幹細胞培養、擴增技術,再結合適合的傷口敷料將細胞覆蓋於傷口上,發揮脂肪幹細胞的免疫調節功能,同時能促進血管增生、分泌生長因子,達到加速傷口癒合效果。

將來他們目標建立臨床等級的異體脂肪幹細胞庫,透過從年輕人身上取得大量、高活性幹細胞,具有規避免疫系統攻擊的特性,至今已有紮實的學理根據證實可以避免產生強烈免疫排斥作用,建立現成型(off-the-shelf)細胞庫將提供病人更即時的治療選擇。

臺大醫院外科 鄭乃禎醫師

白斑症的自體黑色素細胞移植

除了慢性傷口,臺大醫院皮膚科、尖端醫療發展中心林頌然主任介紹白斑症的細胞治療策略。白斑症的標準治療通常採用免疫抑制劑、類固醇用藥、紫外線照光治療增加黑色素細胞數量,如果是連黑色素幹細胞也消失,就會需要進行植皮將帶有正常黑色素細胞的皮膚移植取代,但治療過程相當疼痛,也可能因細胞生長速度不均造成留疤。

面臨這些治療限制,林主任分享他研發的培養病人的自體黑色素細胞移植技術,已成功完成第 1/2 期臨床試驗。由於自體黑色素細胞相對異體來源細胞、其他類型細胞安全,不易產生細胞激素風暴(cytokine storm)副作用。林主任特別指出,自體黑色素細胞移植技術下一階段的挑戰是細胞存活率,藉由醫材貼片輔助,提高黑色素細胞在移植部位的存活表現。

角膜移植的細胞治療利基

眼部疾病方面,臺大醫院眼科王一中主任投入研發的角膜內皮細胞治療方法,不但術後排斥率低,目前細胞擴增技術放大倍率可以達到 1:108-120,成功後將能大量使用應用於臨床,造福更多病人。

角膜內皮細胞治療技術源自日本,由於角膜細胞培養難度相當高,細胞擴增過程常出現非預期分化影響細胞品質。經過 10 年技術改良,王主任團隊採用的細胞培養條件已經達到可以穩定擴增至第 4、5 代細胞,這是亞洲國家中數一數二的研發領先隊伍。

臺大醫院眼科 王一中主任

「以細胞治療的角度來說,『眼睛』是個好地方。」王主任指出,眼睛和其他器官相比,移植引發的免疫排斥風險低,細胞轉移風險也較低,截至目前為止、追蹤 5-10 年治療反應,都未觀察到角膜內皮細胞轉移。副作用方面,不會造成異體細胞移植常見的免疫發炎現象,或者出現移植後角膜排水不全造成的急性青光眼症狀。其他眼部疾病如老年性黃斑部病變、夜盲症,陸續將成為幹細胞治療應用的重點適應症。

細胞、醫材的「技術疊加」新取向

隨著細胞治療應用層面不斷擴大加深,導入跨域組織工程技術已成為新趨勢。其核心概念以細胞治療為主體,借助新興技術加成打造的載體、材料等工具讓細胞發揮更好功能,用以全面解決人口老化伴隨的組織退化與器官修復等再生問題。

「生物技術、材料工程跨域的技術疊加,將推動細胞治療邁向下一個飛躍性成長。」鄭醫師總結團隊投入研發的技術展望,也是將來新興醫學值得期待的潛力方向。

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