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治癒糖尿病、腦中風、失智症有希望！長庚、史丹佛合作「誘導多能幹細胞」外泌體治療新利器

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「幹細胞治療」大家可能都聽過，其實其中醫學界最期待的是能培養出「誘導多能幹細胞」！這種幹細胞放到腦，會發展出腦細胞，放到心臟，就變成心臟細胞… 可以有多種發展，長期以來醫學界很難有所突破。長庚醫院和美國史丹佛團隊合作做到了，而且排除胚胎幹細胞的道德疑慮，未來可望成為發展來治療糖尿病、腦中風、失智症、脊髓損傷等重大疾病的利器！

「特管法」令國內再生醫療超展開，各大研究機構搶發展

台灣自2018年開放「特定醫療技術檢查檢驗醫療儀器施行或使用管理辦法」（特管法），各種細胞再生醫療在國內如雨後春筍般展開。其中能做到修補心肌梗塞後的心臟細胞、中風後的腦細胞、脊髓損傷，或是阿茲海默、巴金森氏症等治療，通常需要「胚胎幹細胞」才具有「誘導多能幹細胞」的作用。可是「必須從胚胎取得」也成為醫學倫理上很難跨越的一關。

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林口長庚醫院心臟內科李振宏醫師和褚柏顯教授的研究團隊，與美國史丹福工學院Sarah Heilshorn教授合作，突破現狀，獲得提取人類「誘導多能幹細胞」外泌體的方式，打造出安全性更高、排斥更少、療效更好的幹細胞外泌體治療方式，而這項成果也發表在國際期刊中。

胚胎幹細胞有道德疑慮 還有醫學疑慮

李振宏解釋，胚胎幹細胞除了道德倫理問題，也受限許多疑慮，包括注射活性幹細胞有微小的機率產生畸胎瘤，需密切追蹤。還有幹細胞因細胞結構完整尺寸大，容易產生排斥，在人體內的穿透力較差，也無法通過血腦屏障，應用範圍有限。因此再生醫學的尖端研究方向，都在尋找不須直接注射活細胞的新治療模式。

人類「誘導多能幹細胞」最早是由日本學者山中伸彌Shinya Yamanaka的研究團隊於2007年發表和證實，它與胚胎幹細胞非常相似，但已克服胚胎幹細胞的兩個重要的疑慮，如胚胎倫理道德考量，以及移植後的免疫排斥。

李振宏說明，胚胎幹細胞是來自胚胎囊胚內細胞塊的幹細胞，誘導多能幹細胞則可從皮膚、血液中分離出來。而他們這次發表的成果「外泌體」，則是細胞與細胞間溝通的媒介，它大部分再生能力在於它分泌的外泌小體（通常直徑為30-150nm）會通過擴散作用，作用於鄰近的細胞，誘發再生能力，以達增生修復之效果。

在很多需要利用幹細胞治療時，若換成幹細胞所衍生的外泌體治療，外泌體的治療也會產生幹細胞治療的同樣效果，甚至可增加細胞的存活率。

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外泌體治療不易排斥、穿透力好、安全性高

外泌體治療與細胞治療相較之下，不易引發排斥而且安全性相對較高。外泌體也被發現具有抗發炎、延緩衰老，以及可穿透血腦屏障等許多優勢。外泌體源自於幹細胞來源可治療的成分，已經避免掉直接使用活細胞可能引發畸胎瘤等副作用的治療策略，被認為更易於利用、生物製造和量產，成為未來轉譯成臨床治療方法的一個重要的進展。

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▲外泌體比幹細胞更小，能穿透血腦屏障，存活力更強。

李振宏說，外泌體的取得可透過「人體誘導多能幹細胞」培養。以往必須用小鼠肉瘤癌細胞的分離物，來維持此種幹細胞的原始特性，以致於它具有些許致癌風險。他們的團隊改以人類蛋白的重複氨基酸序列為基礎，製作有別於傳統動物體中取得的「類彈性蛋白」，可以良好培養幹細胞、亦可用於分離外泌體。

外泌體的應用，依據治療部位不同，需要選擇攜帶特定訊息的外泌體即可。若用於骨關節炎，可以達到抗發炎、促進軟骨修復、抑制滑膜炎，調節軟骨下骨骼的重塑，使用於腦部，因為外泌體較小、可進入腦部血管，有機會修復腦組織，並通過血腦屏障，修復受損的腦組織及其功能、治療阿茲海默症。在心血管系統則可增加血管新生、減少組織纖維化。

林口長庚醫院副院長溫明賢表示，這項重大的成果也促使各種人體臨床試驗研究積極進行，希望對於未來各種疾病治療帶來突破性進展。例如，以癌症來源的外泌體作為標誌物，可用於檢測和預測癌症治療後的效果和反應。

幹細胞外泌體再生治療成未來治療新希望

另外，也可利用幹細胞外泌體的再生治療來解決許多棘手的問題，如腦中風、阿茲海默症、心肌梗塞、糖尿病及關節退化等疾病。這項基礎試驗和研究的成功，除為此後幹細胞治療和轉譯研究帶來進展，更是未來發展台灣再生醫療的重要起點，本研究並已榮獲項尖國際期刊「生醫材料」（Biomaterials）於2022年12月發表和刊登。

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◎ 圖片來源／長庚醫院提供
◎ 資料來源／長庚醫院

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