細胞與基因治療的崛起,使許多原本無法被滿足的醫療需求,剎那間找到解決出口。然而,從 21世紀以來,人們一直對抗的年齡老化問題,卻遲遲未獲得解決。根據統計,2022 年美國、英國以及日本等國家的老年人,65 歲以上的人口分別佔總人口的 17%、19% 和 30%,人口老化正在節節上升中。然而,在未來幾十年內,因為壽命延長和嬰兒潮一代年齡老化的共同作用,上述的比例將急劇上升,且隨著年齡的增長,人類在維持健康上所面臨的挑戰也越來越多。老化,代表器官、組織以及細胞對於日常磨損、創傷、疾病、亦或癌症作出有效反應的能力漸漸降低。
而此時,能「一勞永逸」的細胞與基因治療,背負著改變病人生活的潛力,甚至可以治癒病人,且效果能終身持續,這是所謂的傳統藥物的重大變革。然而這樣的治療方式,對於老年人會有什麼影響?本文將針對目前老化的相關細胞與基因治療趨勢進行探討。
老年人對於新治療接受度較高
一篇 2020 年針對民眾對細胞與基因治療的觀點所發表的系統性文獻回顧,該文章共納入 35 篇文章進行最後分析,分析後大約可以總結四個大方向:
- 對於細胞與基因治療的了解:大多數人並不確定細胞來源、病毒載體的使用和其傳播感染的可能性,以及伴隨化療的風險。無論病人的學識程度為何,他們都希望能獲得相關治療更多訊息以及治療計畫能更加透明公開。這些研究較側重於民眾意見,而不是細胞和基因治療的實際知識。但無可否認的是,大眾並不認為對於這議題是暸如指掌的,且一些研究更顯示,民眾對於費用以及安全性更加重視。
- 對細胞與基因治療的接受度:大部分的人對於細胞與基因治療的接受度不一。一般來說,男性、年齡較大的受訪者、受過高等教育、罹病時間較長或更嚴重以及死亡風險較高的病人,這些條件的人通常都對幹細胞研究的接受度更高,或相對對社會有益和道德上可接受的看法接受度較佳。另外,也有研究結果顯示,老年人對於參加相關試驗的動機較為無私。而當探討費用相關問題時,大多數(67%) 的人認為合理的價格應低於 1,000 美元。
- 接受細胞與基因治療的利弊:許多研究顯示,病人往往會高估新治療的益處,特別關注治療是否會限制或甚至治癒疾病。由於病人非常渴望獲得治療,很少考慮實際的不良反應,而這些族群亦通常都是男性、年齡較大、受過高等教育、患病時間較長或更嚴重以及死亡風險較高的病人。但反之,如果與小孩有關,父母通常會關注對治療的不良反應,擔心潛在的風險而增加治療決定的不確定性。
- 相關資訊需求以及現有的資訊來源:大多數人對於細胞與基因治療仍抱有許多疑問,因此也對於相關的資訊需求在網路的搜索較高。相關的資訊來源主要來自他們認同的醫師、研究者、醫療背景的人員的解釋以及認可的醫學/生技網站。但有時在提供資訊後,會激發民眾對於這些治療的好奇心,而導致後續的資訊搜尋更加積極。
隨著新科技的誕生,研究者也將細胞與基因治療擴展至更多領域,除了關注度較高的癌症以外,亦試圖解決一些長期困擾臨床醫師的慢性疾病及退化疾病,老年之「再生醫療」相關領域研究因此也跟著水漲船高,希冀找到能一勞永逸地解決方式。而目前細胞與基因治療在老年的研究領域將簡單彙整後,於下段說明。
淺談細胞與基因治療踏足老年的相關領域
心血管疾病
在美國,心臟病是導致死亡的重要原因之一,根據 2011 年的死亡率數據顯示,每天有超過 2,150 名美國人死於心血管疾病 (Cardiovascular disease, CVD),平均每 40 秒就有 1 人死亡;而該年度死於心血管疾病的人當中,絕大多數的人(> 600,000 人)超過 65 歲的年齡。且根據調查,大約一半心衰竭的病人會於診斷後五年內死亡。因此,研究員以確保延長病人生存為目的更加積極研發這方面的研究。
癌症
癌症一直都是新技術研發的偏愛主題。高齡是罹患癌症的高風險因素,65 歲以上的人罹癌機率佔新診斷惡性腫瘤的 60% ,以及佔所有癌症死亡的 70%。65 歲以上人群的癌症發病率是 65 歲以下人群的 10 倍,65 歲以上人群的癌症死亡率是年輕患者的 16 倍。此外,與許多癌症(包括前列腺癌、膀胱癌、腸癌、肺癌、子宮癌和胰腺癌)相關的死亡率中,超過 70% 是發生在 65 歲及以上的病人群。因此,急需更精準的治療方式來延長其壽命以及維持其生活品質。至今為止,65 歲以上人群常見的四種主要癌症:大腸癌、乳腺癌、肺癌和前列腺癌,亦都已陸續使用基於細胞和/或基因療法的免疫療法進行治療。其他與衰老相關的癌症包括血液惡性腫瘤(例如,慢性骨髓性白血病、非霍奇金淋巴瘤和惡性骨髓瘤)、間皮瘤和頭頸癌也已在陸續研發中。
細胞與基因治療主要是透過增強患者自身的免疫系統來根除包括轉移性腫瘤在內的腫瘤細胞以凸顯療效,且直到現在,這些效果明顯優於傳統治療。
神經相關疾病
在美國,每年大約有 800,000 人中風 ,而在台灣,腦血管疾病是國人10大死因第4位,每年約增加3到5萬名腦中風病人,而且將近75%的中風發生在 65 歲以上的人群。據統計,在 55 歲以後,中風的風險每十年增加一倍以上;根據早期中風的相關研究顯示,使用細胞治療可以稍微恢復有意義程度的功能損傷。
另外高齡常見神經疾病,即為帕金森疾病。帕金森病的細胞療法可以追溯到幾十年前,但當時因細胞的來源與品質問題,導致這些治療僅對少部分的病人有效。近年來,因發現幹細胞具有再生、分化成各種組織器官細胞的潛力,以幹細胞為基礎的「再生醫學」研究突飛猛進,日本學者山中伸彌發現的誘導型多能幹細胞 (iPSC) 被視為新興醫療的明日之星。且由於多功能誘導細胞的出現,加上細胞的品質提升,將使得許多疾病皆可以得到緩解。
腦損傷與神經退化疾病目前在醫學所知是不可逆的症狀,多數神經退化疾病以及腦損傷會引起失智,在台灣已有超過 27 萬的失智人口,這將成為邁入高齡社會所必須面對的挑戰。除了高齡,各種程度的碰撞、不正常的生活習慣、高血壓、糖尿病、長期的壓力及心理疾病等,都是造成腦損傷或退化的可能因素。雖然近年來在多項臨床研究已顯示,幹細胞有望修復神經系統損傷,但因需以手術植入幹細胞,故仍須面臨細胞植入造成的併發症和形成異位組織的隱憂。
近年來,在台灣已有一些團隊積極開發對應治療,其中就有團隊發現利用特殊技術刺激間質幹細胞,可分離出具有修復細胞功能的「幹細胞外泌體」(Stem Cell-derived Exosomes),並從中鑑定出促使腦神經再生及腦部功能恢復之活性物質。若對大腦受損的小鼠注射幹細胞外泌體,觀察到受損的神經細胞可以長出突觸,神經細胞的數量可以恢復到原本的 6 成。另外,也有團隊針對失智打造出基因編輯細胞治療平台。此技術是透過神經幹細胞移植,成功驗證細胞治療在失智症疾病動物模式之治療效果;並在誘導型多功能幹細胞(iPSC)研究中結合 CRISPR 基因編輯,證實IPSC衍生之神經敢細胞移植在額顳葉退化症的治療潛力,證實合併基因編輯有助於提升治療精準性。
此外,老年人還容易會合併肌肉骨骼的弱化與退化,導致行動不便、失去自主性以及提高死亡風險。專家亦發現這與運動神經元存活基因(survival motor neuron, SMN)蛋白相關,且這可以保護神經或提升神經再生能力在老化的過程中,故相關的細胞與基因治療會逐漸遞增。
失明與失聰
老年黃斑部病變(age-related macular degeneration, AMD)為 60-65 歲以上因年紀導致視網膜膜黃斑部退化所引起的疾病,佔全世界 60 歲以上長者失明原因之 9%。隨著抗血管內皮生長因子或抗血管增生劑(anti-vascular endothelial growth factor, anti-VEGF)治療出現,對於罹患「濕性」黃斑部病變病人無疑是個好消息,然而,對於罹患「乾性」黃斑部病變病人仍有未滿足的醫療需求。根據統計,將近 200 萬 40 歲及以上的美國人將受到 AMD 的影響,另外約 700 萬罹患結節(drusen,一種眼底沉積物)的病人,罹患黃斑部病變的風險也會提高。
細胞和基因治療臨床試驗目前正在積極發展,以通過替換丟失的視網膜色素上皮細胞 (retinal pigment epithelial cells, RPE) 來預防和/或逆轉 AMD。 主要是 AMD 的原因被認為是 RPE 的退化,而 RPE 則在眼睛後方視網膜下單層形成。 RPE 細胞的作用包括維持構成視網膜的視桿細胞和視錐細胞的健康和功能。 當 RPE 死亡時,它們所維持的視桿細胞和視錐細胞也會死亡,從而導致視力喪失。
另一方面,65 歲的人中約有三分之一有聽力障礙,到 75 歲時這一數字上升到 50%。除了唇語和言語閱讀,唯一可用的治療方法是假肢裝置,例如助聽器、助聽器和人工耳蝸。 這些設備可以改善聽力,但是它們的採用率很低; 在可以從助聽器中獲益的 70 歲及以上的聽力損失成年人中,只有不到 30% 的人曾經使用過助聽器。大約 90% 的聽力損失是由內耳感覺毛細胞受損引起的(感音神經性耳聾)。 毛細胞的損傷是無法修復的,因為是由多種原因造成的,包括衰老、噪音引起的創傷和某些具有耳毒性副作用的藥物,例如常用的抗生素如 Gentamycin 等。 直到 20 世紀 80 年代後期,普遍認為毛細胞再生過程在高等無脊椎動物(包括人類)中是不可能的。 然而,通過對耳朵胚胎學的研究,許多基因已被確定為潛在候選基因,可作為基因療法部署以再生丟失的毛細胞。
尿失禁
隨著人口老齡化,全世界患有尿失禁 (urinary incontinence, UI) 的老年人數量正在迅速增加。 一般來說,美國療養院的 UI 發病率很高,根據一系列研究發現, UI 約影響 43% 到 81% 的老年居民。UI 隨著年齡的增長越來越普遍,並增加了跌倒和骨折、尿路感染和壓瘡的風險。相關的研究主要來自幹細胞、骨骼細胞、脂肪細胞等,而近期正在研發的細胞治療,發現能大幅改善罹患尿失禁的老年人生活品質。
皮膚潰瘍
慢性傷口,包括腿部靜脈潰瘍、糖尿病足潰瘍、動脈供血不足和壓力性潰瘍,不成比例地折磨著老年人,造成數百萬美國老年人罹病和死亡。絕大多數慢性傷口與老年人更常見的病症有關,包括血管疾病、靜脈功能不全、未緩解的壓力或糖尿病。 此外,可以見到越來越多的老年人會因胃潰瘍接受手術並發生傷口併發症的風險提高。目前已有一些組織工程(tissue-engineering)或再生醫療,如利用脂肪細胞治療潰瘍,正在臨床試驗階段。
總結
科學家正處於細胞和基因治療革命的開端,這場革命將永遠改變醫療條件的治療方式。而細胞與基因治療的特殊治療方式,將延長老年人的壽命以及提升其生活品質,相信在不久,人人都能迎來一個無病痛、更好的生活品質的未來。
延伸閱讀:衛采旗下 lecanemab-iamb 獲 FDA 加速核准,加入早期阿茲海默症治療參考資料:
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- https://www.marketwatch.com/press-release/the-gene-therapy-on-cardiovascular-disease-market-is-analyzed-on-the-basis-of-geography-which-includes-north-america-europeetc-2023-03-06
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- https://stemcellsjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/sctm.19-0174
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