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2014年,日本研究團隊將患有老年黃斑變性之病人的皮膚細胞培養成誘導性多功能幹細胞 (induced pluripotent stem cell, iPS cell),經轉化成視網膜色素上皮細胞 (retinal pigment epithelial cell, RPE cell) 後移植入患者眼部 [1]。雖然此技術對於再生醫療是一大突破,但是其高額的費用以及需要耗費過多時間培養自體 iPS 細胞,讓人對此技術望之卻步。因此,有研究團隊開發利用異體 iPS 細胞植入患者體內,而這些異體 iPS 細胞則來自具有較低免疫排斥之人類白血球抗原 (human leukocyte antigens, HLA) 的健康人類。2017年,神戶市立醫療中心以及日本理化學研究所成功將異體 iPS 細胞轉化成的 RPE 細胞植入五位患者體內 [2]。2018年,研究團隊指出一名患者,術後產生視網膜腫大之現象,研究團隊解釋其為手術併發症而非排斥現象。2019年四月,該研究團隊宣稱五位接受移植的患者均表現良好 [3]。其中一名接受治療的患者,因產生排斥而造成視網膜液體增加,但是經過給予類固醇治療後,排斥情形得以控制;其餘四名患者均維持良好的視覺靈敏度,且一名患者甚至增加視力。此臨床試驗結果顯示這個低免疫排斥的異體 iPS 細胞所分化出來的RPE具有安全性,且相對於自體 iPS 細胞,其價格較低廉且快速,因異體 iPS細胞可立即進行培養不需等待重新建立iPS,但異體來源細胞仍有一定程度的排斥性,仍須審慎評估其使用對象與範圍。 Reference: Mandai, M., et al., Autologous Induced Stem-Cell-Derived Retinal Cells for Macular Degeneration. New England Journal of Medicine, 2017. 376(11): …
相信大家都知道基因改造食物,那你聽過「基因改造病毒」嗎? 根據最新發表於《自然醫學》(Nature Medicine) 的文章,研究人員成功運用「基因改造」的噬菌體 (bacteriophage)(以細菌為宿主的病毒)治療一名十五歲患有囊狀纖維化的「超級細菌」膿瘍分枝桿菌 (Mycobacterium abscessus) 感染者 [1]。超級細菌 (Superbugs) 是指具有抗藥性的細菌,無法使用一般抗生素殺死。 研究人員在超過10,000種噬菌體的資料庫中,篩選出3種對於該細菌具有致死性的噬菌體,並且將這些噬菌體基改成對該細菌更有專一性及致命性。研究團隊為患者每日靜脈注射兩次三種噬菌體混合的療法,且塗抹於患者皮膚表面受傷處。根據報導,治療六週後,患者體內的感染幾乎被消滅,且沒有任何副作用 [2]。 研究團隊說,還需要更多研究來證明基改病毒的功效以及這些病毒是否能安全地被使用於臨床。再者,可能需要設計出能夠適用於所有人類的基改病毒,因為噬菌體通常只對特定一種或幾種的細菌品種有效,而人類可能被不同品種的細菌感染,所以對一病患有效的基改病毒不一定對另一個病患有效。此外,如何使基改病毒在細菌體內不斷複製也是待解決的問題。儘管如此,我們可以確定的是,未來基因改造病毒有機會治療許多無法被處理的感染,讓那些面臨生死關頭的患者能有痊癒的希望。   Reference:   Dedrick, R.M., et al., Engineered bacteriophages for treatment of a patient with a disseminated drug-resistant Mycobacterium abscessus. Nat Med, 2019. 25(5): p. 730-733. https://www.nature.com/articles/s41591-019-0437-z https://www.npr.org/sections/health-shots/2019/05/08/719650709/genetically-modified-viruses-help-save-a-patient-with-a-superbug-infection  
        SanBio Co. 於今年四月在美國神經外科協會年會講述其SB623細胞用於創傷性腦損傷 (traumatic brain injury, TBI) 的第二期臨床試驗結果 [1,2]。SB623細胞,是一群經過改良的成人骨髓間質幹細胞 (bone marrow-derived mesenchymal stem cells) ,其可分泌神經滋養因子用於保護神經細胞。此臨床試驗收案61名受試者,均為罹患TBI至少12個月且受傷部位能被MRI確認,其中15名於腦部受傷處周圍利用立體定位方法被注射2.5×106細胞,15名被注射5×106細胞,16名被注射10×106細胞,另有16名控制組 [3]。根據結果顯示,注射不同SB623細胞數量的受試者的手腳運動功能均得到改善,且與控制組有顯著差異。在這些組別當中,被注射五百萬個SB623細胞的受試者改善幅度最大。雖然所有的受試者都有產生頭痛的問題,但九成的案例被排除與注射SB623細胞有關,且沒有其他明顯的副作用。         目前並沒有有效治療腦部神經受損的方法,大多建議病患以休養、自我復原為主。由此第二期臨床試驗結果,注射SB623細胞對於腦損傷有極大改善,且並沒有安全上的疑慮,在治療腦損傷上,是一大突破。然而,異體來源的細胞仍可能具有未知的排斥性,治療前尚須審慎評估使用對象與該細胞的相符程度與可適用的範圍。 Reference: https://ssl4.eir-parts.net/doc/4592/tdnet/1692928/00.pdf https://www.net-presentations.com/4592/20190419/sec2_eng/ https://clinicaltrials.gov/ct2/show/record/NCT02416492?term=Stemtra&rank=1
2019年05月27日,日本慶應大學福田惠一 (Keiichi Fukuda) 帶領的團隊期望利用由誘導性多功能幹細胞 (induced pluripotent stem cells, iPS cells) 分化而成的心肌細胞 (cardiac muscle cells) 進行臨床試驗,以治療擴張性心肌病 (dilated cardiomyopathy) [1]。該團隊預計為每位受試者注入5千萬個人造心肌細胞,希望利用此臨床試驗測試細胞的安全性及有效性。         擴張性心肌病的起因為心肌細胞擴張,使其變長變細,導致心臟腔室擴大,而無法充分泵血,造成心臟功能減弱 [2]。         2018年,日本大阪大學澤芳樹 (Yoshiki Sawa) 團隊已得到核准運用 iPS 細胞分化的心肌細胞植入人體治療心臟衰竭 [3]。他們先前將人造心肌細胞層植入患有心肌缺血的豬隻當中,發現能夠有效改善心臟問題 [4]。而今年三月開始臨床試驗,於受試者的心臟表層放置一層由一億個人工培育而成的心肌細胞所組成的片狀結構,藉由該細胞分泌蛋白質等物質,以增加血管新生以及幫助心臟功能的改善。         心臟方面的疾病相當棘手,目前並沒有有效治癒的方法,大多都是減緩或控制症狀,若是情況嚴重,則需要接受心臟移植,也就是說現有的方法無法完全治癒心臟疾病以及心臟供體常常面臨短缺。因此,iPS 細胞的興起,燃起患者心臟再生的可行性。然而,任何手術、技術都可能存在風險,即使通過臨床試驗的安全性及療效測試,我們都應該在做任何操作前審慎評估該病患的情況,選擇對其最有效的治療方法。 Reference: https://www3.nhk.or.jp/nhkworld/en/news/20190528_03/ https://www.heart.org/en/health-topics/cardiomyopathy/what-is-cardiomyopathy-in-adults/dilated-cardiomyopathy-dcm http://www.asahi.com/ajw/articles/AJ201805170029.html Kawamura, M., et al., Enhanced Therapeutic Effects of Human iPS Cell Derived-Cardiomyocyte by Combined Cell-Sheets with Omental Flap Technique in Porcine Ischemic Cardiomyopathy Model. Scientific Reports, …
臨床上,常透過移植健康的造血幹細胞 (hematopoietic blood stem cells, HSCs) 來治療血液相關免疫疾病。然而,事前須利用放、化療來消除患者本身缺陷的造血幹細胞,以達到最佳的治療效果。不過,放、化療都具有一定的危害性,尤其是嬰幼兒或老年人,因此,科學家一直認為若能夠一次移植大量、健康的造血幹細胞,就可以不必利用放、化療移除患者本身的細胞,讓新植入的造血幹細胞直接進入患者體內,隨即提供健康的血液及免疫細胞。但是,這項假設難以得到證實,因為造血幹細胞於體內數量有限且尚無方法大量穩定培養。 然而,一篇今年5月發表於 Nature 的研究顯示可以利用膠水中的物質,polyvinyl alcohol (PVA),於體外大量培養造血幹細胞 [1]。原始為50個小鼠的造血幹細胞,經過28天後,細胞數量增加為8133倍,而其中具有功能的造血幹細胞增加236倍,也就是說大約每35個細胞則有一個維持自我更新及多潛能的性質。此篇研究亦指出將大量體外培養的造血幹細胞植入小鼠中,不需要事先消除受體自身的幹細胞群。研究團隊也宣稱在大量培養的過程中,可以使用 CRISPR 這項技術來修正原始造血細胞中的遺傳缺陷。 若是這放大造血幹細胞的方法也適用於人類造血幹細胞,對於血液相關免疫疾病的患者是一大福音。科學家即能抽取患者缺陷的造血幹細胞,再利用基因編輯技術修改造成疾病的突變,然後於體外放大培養後,植入患者體內。但是,這依然需要長期的臨床試驗來證明編輯後的基因不會造成致命的副作用以及植入大量造血幹細胞不會影響身體之運作。 https://www.nature.com/articles/s41586-019-1244-x 1.         Wilkinson, A.C., et al., Long-term ex vivo haematopoietic-stem-cell expansion allows nonconditioned transplantation. Nature, 2019.