幹細胞治療新突破!國衛院發現「外泌體」可修復受損神經細胞

國衛院幹細胞外泌體。(圖/記者趙于婷攝)

▲國衛院發現神經再生新療法,「幹細胞外泌體」有助修復受損神經細胞。(圖/記者趙于婷攝)

記者趙于婷/台北報導

腦損傷與神經退化疾病就目前科學所知是不可逆的症狀,醫界也不斷在研究如幹細胞等更有效的治療方法。國家衛生研究院也發現神經再生新療法,利用特殊技術刺激間質幹細胞,分離出具有修復細胞功能的「幹細胞外泌體」,動物實驗發現注射後,受損的神經細胞可以長出突觸,未來有望用在學習障礙、巴金森氏症、心肌梗塞等疾病。

近年來,因發現幹細胞具有再生、分化成各種組織器官細胞的潛力,以幹細胞為基礎的「再生醫學」研究突飛猛進,衛福部在2019年9月通過「特定醫療技術檢查檢驗醫療儀器施行或使用管理辦法修正條文」後,台灣開始積極做細胞治療產品研發、臨床應用。

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雖然多項臨床研究已顯示,幹細胞有望修復神經系統損傷,但幹細胞培養及穩定保存不易,且仍需要以手術方式植入,細胞植入手術引發的併發症和異位組織形成的可能性等,仍然是幹細胞治療的一大隱憂。

國衛院細胞與系統醫學研究所副研究員李華容的研究團隊歷經7年研究,發現利用特殊技術刺激間質幹細胞,可分離出具有修復細胞功能的「幹細胞外泌體」(Stem Cell-derived Exosomes),並從中鑑定出促使腦神經再生及腦部功能恢復的活性物質。

李華容說,研究發現,細胞外泌體是細胞用來和外界溝通的一種工具,在不同環境下所裝載的訊息也不同,以特殊技術刺激廣泛存在於骨髓、脂肪裡的間質幹細胞,可分離出具有修復不正常細胞缺失功能的「幹細胞外泌體」。

國衛院幹細胞外泌體。(圖/國衛院提供)

▲注射誘導型間質幹細胞外泌體可促使神經細胞及突觸再生、抗發炎。(圖/國衛院提供)

若對大腦受損的小鼠注射幹細胞外泌體,觀察到受損的神經細胞可以長出突觸,神經細胞的數量可以恢復到原本的6成, 1週後觀察到受損的神經細胞可以長出突觸,更在1個月後發現受損區域神經細胞的數量可以恢復到原本的6成,且動物的認知、學習和記憶功能皆獲得改善。

此研究顯示幹細胞外泌體較間質幹細胞更具有促進組織再生的能力,又能避免細胞植入手術的風險及副作用;此系列研究已分別於2019、2020年發表於國際再生醫學權威期刊《STEM CELLS Translational Medicine》,並獲得國外媒體專欄報導。

和幹細胞不同的是,幹細胞外泌體無需手術植入幹細胞,可避免幹細胞治療原有的風險及副作用,且可進行自動化製劑。李華容說,進一步分析團隊所開發的誘導型間質幹細胞外泌體的組成分,鑑定出內含2',3'-Cyclic Nucleotide 3'-Phosphodiesterase等數種促使腦神經再生及腦部功能恢復活性物質,顯示幹細胞外泌體就具有促進組織再生的能力。

本技術已取得中華民國專利,且同步申請美國、英國、日本專利。李華容表示,目前幹細胞外泌體的研究範圍雖然僅限於治療神經相關疾病,但未來可望用於治療退化性疾病、組織或器官損傷、細胞缺陷、神經退化性疾病、腦與脊髓創傷、中風、學習障礙、巴金森氏症、心肌梗塞、肌肉萎縮症等疾病。

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