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       隨著飲食的精緻化以及久坐的生活型態,第二型糖尿病的罹患人口大幅增加。時至今日,能為發展出有效至於糖尿病的療法,大多建議以控制飲食和注射胰島素來減緩病情。90%以上的糖尿病罹患者屬於第二型糖尿病。第二型糖尿病的成因主要分為兩種。第一種為,分泌之胰島素數量不夠或是品質不佳,無法有效控制血糖維持在正常範圍。第二種為,胰島素的目標細胞(譬如肝臟、肌肉等)對其產生阻抗作用 (insulin resistance)。         在先前的動物實驗中,研究顯示移植間質幹細胞 (mesenchymal stem cells, MSCs) 可以降低受損的胰島𝛽細胞死亡以及促進前驅細胞分化成胰島素分泌細胞 [1-3]。亦有研究指出在第二型糖尿病,移植 MSC 能夠改善葡萄糖耐受性以及代謝平衡 [4]。於研究第二型糖尿病的臨床試驗中,顯示注射由華通氏膠 (Wharton’s jelly) 取得的 MSC 至靜脈以及胰島中能夠顯著地改善胰島𝛽細胞的能力且沒有明顯的副作用 [5]。此外,也有臨床試驗指出移植由脂肪取得的 MSC (adipose-derived MSC) 能夠改善代謝平衡 [6]。         MSC 容易取得及培養,因此被視為幹細胞臨床應用的新星。目前能需要完整的臨床試驗證明移植 MSC 至糖尿病患者體內能夠有效治療糖尿病,且沒有顯著的副作用。如若有突破性的研究成果,這項技術和發展會使得治癒糖尿病的希望無窮。 Reference : Cao, M., et al., Adipose-derived mesenchymal stem cells improve glucose homeostasis in high-fat diet-induced obese mice. Stem Cell Res Ther, 2015. 6: p. …
        日本政府在今年三月放寬培養含有人類細胞的動物胚胎的相關規定,同意可培養超過14天(原用意是避免胚胎成形)以及於代孕子宮內植入「人獸嵌合體胚胎」 (human–animal chimaeras),但仍然禁止將人獸嵌合體胚胎植入人類子宮中 [1]。七月底,日本政府同意進行由 Hiromitsu Nakauchi帶領的東京大學與史丹佛大學研究團隊的實驗規劃,此項研究的目標為在動物體內產生由人類細胞組成的器官,最終能夠移植至人類體中,以解決移植器官嚴重缺乏之問題 [2]。研究內容為將人類誘導性多功能幹細胞 (iPSC) 分別植入小鼠、大鼠的受精卵中,培養成「人獸嵌合體胚胎」,在移植入代孕豬隻的子宮內。這項計畫受到相當大的關注與質疑,於動物體內植入人類細胞會產生許多技術上與倫理上的問題。然而,Nakauchi教授表示他會將此計畫以緩慢的步調進行,且並不會讓混種胚胎形成個體,以確保實驗之安全性及合理性。        2017年,Nakauchi 教授於《Nature》發表一篇有關跨物種器官形成的文章 [3]。其研究內容為透過種間囊胚互補 (interspecies blastocyst complementation) 讓由小鼠體細胞產生的iPSC在大鼠體內生成與大鼠胰臟一樣大的小鼠胰臟 (pancreata)。主要流程為在剔除與胰臟發展有關基因的大鼠囊胚中植入小鼠的iPSCs,注射回大鼠體中,以產生由小鼠細胞組成的胰臟;將胰臟中的胰島分離出來後,注入糖尿病小鼠當中,以評估其生成的胰島素對於血糖的調控。過程中研究團隊發現,雖然胰臟屬於小鼠細胞,但周圍的輔助細胞,譬如內皮細胞,屬於大鼠細胞,因此為了避免急性免疫反應,在移植當下以及後五天均注射免疫抑制劑。根據結果,注射此胰腺的糖尿病小鼠能夠持續將血糖維持在正常的範圍,且後續並沒有產生免疫排斥及抑制的情形。        這項挑戰倫理道德的研究,受到極大關注。許多科學家提出質疑,人類與其他動物的基因距離遙遠,人類細胞在注射到動物體內,有可能在極短時間內就被宿主胚胎消滅。亦有科學家提出疑慮,注射之人類細胞是否會跑到動物腦中發展,使得產生具有人類意識的動物。再加上在實驗過程中有風險產生包含人獸基因的個體。因此,這項研究上需要更多評估以及完整計畫,如何在最小風險內為人類創造最大福祉。Reference:https://www.japantimes.co.jp/news/2019/03/05/national/science-health/japan-relaxes-rules-ips-cell-research-potentially-paving-way-growth-human-organs-animals/#.XUowTpMzbL8https://www.nature.com/articles/d41586-019-02275-3Yamaguchi, T., et al., Interspecies organogenesis generates autologous functional islets. Nature, 2017. 542(7640): p. 191-196.https://www.nature.com/articles/nature21070#treatment-of-diabetic-mice-with-mouser-islets
在再生醫學中,間質幹細胞 (mesenchymal stem cells, MSCs) 的應用愈來愈廣泛,相關的臨床試驗更是在近幾年蓬勃發展。間質幹細胞的優勢非常多,包括容易取得、培養簡易、分化多元性、免疫抑制、較不受倫理爭議等等,然而,其最令人詬病的是,複製衰老,導致生命週期有限,也會影響其分化和增生的能力 [1, 2]。因此,許多科學家致力於如何減緩間質幹細胞的老化現象。有研究團隊宣稱藉由導入端粒酶反轉錄酶基因修飾間質幹細胞,能夠抑制複製衰老,進而延緩老化,但是這些外源基因可能導致惡性腫瘤的產生,因此並不適合用於臨床 [3, 4]。也有研究團隊提出 histone acetyltransferase 抑制劑和 rapamycin 可以避免複製衰老的現象。亦有研究團隊表示控制氧化壓力 (oxidative stress) 能夠降低間質幹細胞老化,譬如將細胞培養在缺氧環境下或者添加抗氧化劑 [5, 6]。          2019年3月,德國研究團隊表示由誘導性多功能幹細胞 (induced pluripotent stem cells, iPS cells) 衍生而來的間質幹細胞 (induced mesenchymal stem cells, iMSC) 具有年輕化的指標 [7]。根據轉錄組 (transcriptome) 實驗結果顯示,胚胎間質幹細胞 (fetal mesenchymal stem cell, fMSC),與成人間質幹細胞 (adult mesenchymal stem cell, aMSC) 相比,和胚胎幹細胞 (embryonic stem cell, ESC) 基因相似度較高。再者,iMSC 與 …
癌症是第二大致死疾病,僅次於心臟疾病。免疫細胞與癌症息息相關,其中自然殺手細胞 (natural killer cells, NK cells) 被認為可能具有抗癌作用。因此, Dan Kaufman 研究團隊宣稱能夠利用誘導性多功能幹細胞 (induced pluripotent stem cells, iPS cells) 大量製造分化 NK 細胞,以供臨床使用,而這些 NK 細胞能夠攻擊癌細胞且不被免疫系統排斥 [1]。大致過程為首先於無血清、無滋養層的培養基中大量培養 iPS 細胞,再利用 spin embryoid body 的方法分化造血前驅細胞 (hematopoietic progenitor cells),之後將造血前驅細胞置於含有 NK 細胞誘導因子的培養基中,使其分化成 NK 細胞。經過一系列的臨床前試驗,包含於體外實驗及老鼠動物實驗中發現這些由 iPS 細胞分化而來的 NK 細胞能夠有效殺死癌細胞 [2]。美國 FDA 於去年 (2018) 11月首度核准 Kaufman 博士與 Fate Therapeutics 公司進行第一期臨床試驗,使用 iPS 細胞發展而來的 NK 細胞進行免疫治療,期望能治癒實體癌。此項試驗於今年 (2019) 2月開始執行,預計收案64位罹患無法治癒之癌症的病人。每星期給予細胞,包括單獨施予或與檢查點抑制劑 …
JCR Pharmaceuticals Co. 於今年 (2019) 三月提出以 TEMCELL (一種異體骨髓間質幹細胞)治療表皮溶解水皰症 (Epidermolysis Bullosa, EB) 的臨床試驗要求 [1]。TEMCELL是一個在日本上市的異體細胞藥物,用於治療急性移植物對抗宿主疾病 (acute graft-versus-host disease, aGvHD)。表皮溶解水皰症是一種罕見的遺傳疾病,患者的皮膚異常脆弱,稍微摩擦就可能破皮而形成水皰或血皰。根據 DEBRA International 估計,美國目前有25000人患有 EB,而當今並沒有有效治癒的方法 [2]。 2016年,大阪大學醫學部附屬醫院執行一項研究者自行發起臨床試驗案 (JR-031EB),將 TEMCELL 以皮下注射的方式注入 EB 患者體內,試驗結果顯示其具有未來性、治癒性 [3]。因此,日本厚生勞動省給予 TEMCELL 孤兒藥的資格認定,期望其有機會能治癒 EB 這個罕見疾病。此外, JCR 亦表示公司有計劃發展出靜脈注射的 TEMCELL。Reference: http://www.jcrpharm.co.jp/wp2/wp-content/uploads/2019/03/bb7310ec604bda0bab23e953660fc63e.pdf https://www.debra.org/itwonthurttowatch Rashidghamat, E., et al., Mesenchymal stem cell therapy for recessive dystrophic epidermolysis bullosa: prospects and clinical progress. Expert Opinion on Orphan …