腦損、中風、失智 幹細胞外泌體可望協助治療
國家衛生研究院於2020年七月公布研究成果,利用「幹細胞外泌體」可以治療腦損、中風、失智等不可逆的疾病,讓神經退化疾病治療露出一線曙光!
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什麼是腦損?
腦部損傷、神經退化,是許多高齡者和慢性病患者的惡夢,舉凡高血壓、糖尿病、長期壓力、不正常的生活習慣,或是頭部遭到碰撞等,都可能造成腦部損傷或神經退化。根據研究,目前台灣估計已經有超過27萬失智人口,成為未來台灣必須面臨的一大挑戰。
其實,利用「細胞療法」來治療腦部的損傷或退化,已經不算是新技術,目前幹細胞在醫學上最主要有兩大應用方向,第一是「癌症醫學」,第二則是「再生醫學」,多年來已應用於各類疾病研究。在國內,有許多醫師長年進行臨床試驗,在細胞療法領域累積了相當豐富的知識,包含末期癌症、退化性關節炎、慢性缺血性腦中風、顱腦損傷、脊髓損傷、大面積皮膚創傷,以及惡性腫瘤經手術或放射治療、化療後的後遺症,均可採用細胞療法診治。
以花蓮慈濟醫院神經外科為例,該科團隊運用多年的「內生性幹細胞療法(G-CSF)」可以讓骨髓幹細胞增生十倍,吸磁效應可吸引幹細胞到腦部修補受傷處,促使自行分化成腦神經、血管等細胞,因此有助腦傷患者迅速恢復,更可保護神經,使腦神經不致因中風缺血而壞死,同時具備抗發炎作用,抑制中風處的發炎組織及細胞。
然而,幹細胞是「活的細胞」,必須利用手術方式植入人體,若植入後無法透過環境控制長成期望的模樣,可能會導致併發症,甚至演變為腫瘤,成為細胞療法的最大隱憂,而這樣的隱憂在未來可望破除,答案就來自國家衛生研究院(簡稱國衛院)研究已歷經七年的「幹細胞外泌體(Stem Cell-derived Exosomes)」。
外泌體可修復細胞缺失 促進腦神經再生
什麼是「幹細胞外泌體」?簡單來說,我們可以將它想像成「幹細胞吹吐出來的泡泡」,它的大小僅有奈米等級,是細胞用來和外界溝通的一種工具,過去被視為細胞代謝的廢棄物。國衛院研究團隊在觀察幹細胞的培養過程中發現,幹細胞每天都會「吐泡泡」,就像我們每天都會把垃圾丟棄到門外一般,更發現在某些特定的環境下,幹細胞「吐泡泡」的速度會加快。持續觀察後,團隊察覺到幹細胞吐出的外泌體並不是「垃圾」,其細胞膜裡頭有許多蛋白、核酸等活性再生物質,能修復不正常細胞的缺失功能,更有「將非幹細胞轉換成幹細胞」的能力。
這樣的發現給了團隊靈感,他們認為既然「活的細胞」有風險,如果從「無活性的物質」著手,或許細胞療法可以有新的突破。而後,團隊成功分離出「幹細胞外泌體」,再將其注射進大腦受損的小鼠體內,發現小鼠受損的神經細胞在一週後逐漸長出突觸,一個月後,受損區域的神經細胞數量更恢復到原本的六成之多,認知、學習能力也有了大幅的提升。