当今备受瞩目的先进细胞医疗除了应用于癌症医学,另一个重要趋势不能不提到“再生医疗(regenerative medicine)”,借由修复或者替代人体受损细胞、组织,在许多传统药品无法治疗的疾病领域带来新机会。
由台湾大学医学院外科郑乃祯医师、尖端医疗发展中心林颂然主任、眼科王一中主任带领执行的“开发细胞生产及品质测试平台以应用于皮肤与角膜内皮再生医学”计画,透过团队开发的独特细胞生产及品质测试平台,选择以表浅细胞作为细胞治疗标的利于即时观察病灶变化,现在已累积丰富的第一手临床前数据,对于细胞治疗将来的延伸应用都是关键贡献。
团队提高皮肤与角膜细胞治疗成效的另一大利器,是创新研发的特殊医材有助改善细胞移植成功率。该新型敷材融入 3D 细胞培养技术,培养出免疫调节特性更优越、分化能力增强更能加速伤口愈合的球型态细胞,在动物模型已验证可促进组织再生。
利用脂肪干细胞加速伤口愈合
以郑医师专长的慢性伤口照顾为例,有别过去的抗生素给药、血管成形术只能达到缓解作用而无法使伤口愈合的状况。郑医师团队透过脂肪干细胞培养、扩增技术,再结合适合的伤口敷料将细胞覆蓋于伤口上,发挥脂肪干细胞的免疫调节功能,同时能促进血管增生、分泌生长因子,达到加速伤口愈合效果。
将来他们目标建立临床等级的异体脂肪干细胞库,透过从年轻人身上取得大量、高活性干细胞,具有规避免疫系统攻击的特性,至今已有扎实的学理根据证实可以避免产生强烈免疫排斥作用,建立现成型(off-the-shelf)细胞库将提供病人更即时的治疗选择。
白斑症的自体黑色素细胞移植
除了慢性伤口,台大医院皮肤科、尖端医疗发展中心林颂然主任介绍白斑症的细胞治疗策略。白斑症的标准治疗通常采用免疫抑制剂、类固醇用药、紫外线照光治疗增加黑色素细胞数量,如果是连黑色素干细胞也消失,就会需要进行植皮将带有正常黑色素细胞的皮肤移植取代,但治疗过程相当疼痛,也可能因细胞生长速度不均造成留疤。
面临这些治疗限制,林主任分享他研发的培养病人的自体黑色素细胞移植技术,已成功完成第 1/2 期临床试验。由于自体黑色素细胞相对异体来源细胞、其他类型细胞安全,不易产生细胞激素风暴(cytokine storm)副作用。林主任特别指出,自体黑色素细胞移植技术下一阶段的挑战是细胞存活率,借由医材贴片辅助,提高黑色素细胞在移植部位的存活表现。
角膜移植的细胞治疗利基
眼部疾病方面,台大医院眼科王一中主任投入研发的角膜内皮细胞治疗方法,不但术后排斥率低,目前细胞扩增技术放大倍率可以达到 1:108-120,成功后将能大量使用应用于临床,造福更多病人。
角膜内皮细胞治疗技术源自日本,由于角膜细胞培养难度相当高,细胞扩增过程常出现非预期分化影响细胞品质。经过 10 年技术改良,王主任团队采用的细胞培养条件已经达到可以稳定扩增至第 4、5 代细胞,这是亚洲国家中数一数二的研发领先队伍。
“以细胞治疗的角度来说,‘眼睛’是个好地方。”王主任指出,眼睛和其他器官相比,移植引发的免疫排斥风险低,细胞转移风险也较低,截至目前为止、追踪 5-10 年治疗反应,都未观察到角膜内皮细胞转移。副作用方面,不会造成异体细胞移植常见的免疫发炎现象,或者出现移植后角膜排水不全造成的急性青光眼症状。其他眼部疾病如老年性黄斑部病变、夜盲症,陆续将成为干细胞治疗应用的重点适应症。
细胞、医材的“技术叠加”新取向
随着细胞治疗应用层面不断扩大加深,导入跨域组织工程技术已成为新趋势。其核心概念以细胞治疗为主体,借助新兴技术加成打造的载体、材料等工具让细胞发挥更好功能,用以全面解决人口老化伴随的组织退化与器官修复等再生问题。
“生物技术、材料工程跨域的技术叠加,将推动细胞治疗迈向下一个飞跃性成长。”郑医师总结团队投入研发的技术展望,也是将来新兴医学值得期待的潜力方向。
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