幹細胞當紅心臟血管疾病治療的新希望

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(1)幹細胞當紅心臟血管疾病治療的新希望文心臟內科主治醫師蕭連城. 根. 據世界衛生組織的報告，心臟血管疾病. 源短缺，嚴重限制了心臟移植手術的進行。. 是威脅人類健康的頭號敵人，每年奪. 不僅台灣如此，舉世皆然，推估全球目前有. 走大約1700萬人的生命，估計到了2030年，. 200萬人罹患重度心臟衰竭，遺憾的是，每年. 全球1年更將有2300萬人死於心臟相關疾病。. 只有5000人能接受心臟移植手術。幸好，如. 我國衛生福利部的統計資料也顯示，心臟血. 今幹細胞已被證實具有修復及再生組織的能. 管疾病僅次於惡性腫瘤，為國人十大死因第2. 力，幹細胞再生醫學的研究，為心臟血管疾. 位，每30分鐘就有1人因為心臟病而死亡。. 心臟衰竭與幹細胞再生醫學由於醫療科技的進步，人類健康已獲得大幅度改善，過去造成許多人死亡的心臟病，例如急性心肌梗塞、急性心肌炎等，死亡率已下降，患者有較大的機會存活下來。然而，有些心臟病終究會隨著時間慢慢發展成末期心臟衰竭，而現有的治療方式無法恢復受損的心臟肌肉（已變成疤痕組織，不具收縮能力），只能設法延緩疾病的惡化。. 3種幹細胞的特點相較於成熟細胞，幹細胞是未分化的原始細胞，具有自我更新和分裂發展成特化細胞的能力。基本上，可以將幹細胞分為3類：胚胎幹細胞、誘導型幹細胞及成體幹細胞。 ●. 胚胎幹細胞 1981年，小鼠胚胎幹細胞首次被培養出. 來，從此開啟胚胎幹細胞的實驗研究。1998. 換言之，心臟衰竭常常是心臟病患最後. 年，科學家終於分離培養出人類胚胎幹細. 的不歸路。另一個為期5年的流行病學研究，. 胞。雖然胚胎幹細胞具有分化成各種組織細. 也證實心臟衰竭病患的存活率比大部分癌症. 胞的優點（包括心肌細胞），然而由於可能. 更差。. 產生畸胎瘤、免疫排斥與倫理爭議（必須破. 一旦到了這個地步，心臟移植便成為唯一有效的治療。問題是，目前心臟器官來 22. 病帶來新的治療契機。. 中國醫訊 124. 壞胚胎）等缺點，大大限制了人體臨床試驗的進行。.

(2) 醫療之窗：救心樞鈕 NOV. 2013. ●. 誘導型幹細胞 2006年，日本京都大學山中伸彌教授率. 先利用轉錄因子將小鼠纖維母細胞逆轉成誘導型全能幹細胞（亦即類胚胎幹細胞）。1年後，更成功培養出人類誘導型全能幹細胞。可以說，誘導型幹細胞的發明將幹細胞生物學更往前推進一大步。因為此項成就，山中伸彌教授與劍橋大學古爾登教授共同榮獲 2012年諾貝爾生理暨醫學獎。後來，科學家也成功地將誘導型幹細胞. 後陸續有不同的實驗室相繼發表類似結果。. 分化成心臟細胞，由於誘導型幹細胞取自自. 心臟幹細胞的優點是擁有幹細胞的可塑性及. 體細胞，因此沒有免疫排斥的問題與倫理的. 心臟的專一性，而且若取自病人則無免疫排. 爭議。未來若能避免使用與致癌及突變有關. 斥的疑慮。隨著動物和臨床實驗不斷進行，. 的轉錄因子和病毒載體，而採取更安全有效. 科學家發現，接受細胞移植後，心臟功能的. 的培養方式，它將是臨床治療上重要的幹細. 改善主要來自幹細胞分泌的生長因子和細胞. 胞來源。. 激素，而非源自骨髓幹細胞分化成的心肌細. ●. 成體幹細胞成體幹細胞包括骨髓幹細胞、周邊血液. 胞。所以，心臟幹細胞的發現帶給科學家們許多新希望。. 循環中的幹細胞（如：內皮前驅幹細胞）以. 2011及2012年，美國兩個實驗室分別在. 及組織中的幹細胞（如：骨骼肌母細胞及內. 《刺絡針》醫學期刊，發表移植心臟幹細胞. 生型心臟幹細胞等）。從1990年起，成體幹. 的隨機分配人體實驗結果，證實病人心臟功. 細胞（含骨髓幹細胞和骨骼肌母細胞）便被. 能因而改善及梗塞面積減少。當然，未來我. 廣泛應用於動物實驗，探討對於急性心肌梗. 們仍需要更多大規模設計良好的臨床實驗，. 塞的療效。基於成功的經驗，2000年後，歐. 進一步解答相關的問題，例如哪些病人適合. 洲科學家開始進行小規模的臨床人體實驗，. 接受幹細胞治療、如何決定幹細胞移植的數. 以外科方式直接注射幹細胞或透過心導管將. 量以及最佳的治療時機等。. 幹細胞送進心臟，藉此研究幹細胞對於心肌梗塞、慢性缺血性心臟病或心衰竭病人的療效及安全性評估。大部分的結果顯示，這是一個改善心臟功能安全可行的技術。. 科學家正設法培育人類的人工心臟在此同時，幹細胞結合組織工程的再生醫學不斷進步。過去，製造生物性的人工心. 2003年，科學家首度從心臟組織培養心. 臟是遙不可及的夢想。2008年，美國明尼蘇. 臟幹細胞，並成功將其分化成心肌細胞，之. 達大學的泰勒博士，利用界面活性劑除去大. 中國醫訊 124. 23.

(3) 鼠心臟的所有細胞，留下結構完整的心臟骨. 2.Lien-Cheng Hsiao and Carolyn Carr. Endogenous cardiac. 架。之後，再將細胞種回心臟，最後培育出. stem cell therapy for ischemic heart failure. J Clin Exp. 可跳動的人工鼠心。2011年，該團隊利用相. Cardiolog 2013. S11: 007. doi:10.4172/2155-9880.S11-. 同技術，開始嘗試培育人類的生物性人工心. 0073.. 臟，一旦發展成功，將可望解決器官捐贈數不足及發生排斥現象等問題。. 3.Takahashi K and Yamanaka S. Induction of pluripotent stem cells from mouse embryonic and adult fibroblast cultures by deﬁned factors. Cell 2006;126(4):663-676.. 樂觀期待幹細胞的明天幹細胞再生醫學包含細胞移植和生物組. with ischemic cardiomyopathy (SCIPIO): initial results of. 織工程，臨床上，必須根據病人的疾病種類. a randomized phase 1 trial. Lancet 2011;378(9806):1847-. 及病程，選擇最佳的治療模式。雖然在此之. 1857.. 前，仍有許多疑問需要靠更多基礎科學及臨. 5.Makkar RR, Smith RR, et al. Intracoronary cardiosphere-. 床試驗進一步的研究來釐清，但是我們樂觀. derived cells for heart regeneration after myocardial. 地相信，幹細胞未來將可為病人提供一個新. infarction (CADUCEUS): a prospective, randomized. 的治療方向。. phase 1 trial. Lancet 2012;379(9819):895-904.. 參考資料 1.Lien-Cheng Hsiao, Carolyn Carr, et al. Stem cell-based therapy for ischemic heart disease. Cell Transplant 2013;22(4):663-675.. 24. 4.Bolli R, Chugh AR, et al. Cardiac stem cells in patients. 中國醫訊 124. 6.Ott HC, Matthiesen TS, et al. Perfusion-decellularized matrix: using nature’s platform to engineer a bioartiﬁcial eart. Nat Med 2008;14(2):213-221..

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