無法被現行醫療滿足的乾眼症,羊水幹細胞是希望所在?

乾眼症是眼科常見的疾病,過去好發於老人,但隨著現代人生活型態改變及 3C 產品普及,使得乾眼症的年齡有逐年下修的趨勢。據推估,台灣的乾眼症盛行率超過 60%,族群相當龐大。

乾眼症的症狀有乾澀、灼熱、異物感,甚至出現紅腫、疼痛、畏光、眼睛模糊等。好發於老年人、眼睛動過手術、更年期婦女、自體免疫疾病患者、長期戴隱形眼鏡、過度使用 3C 產品,或長期待在空調環境中。

乾眼症發生原因,與眼球表面的淚膜有關

正常人的眼球表面覆蓋一層淚膜,由外而內,分為脂質層(由眼瞼的瞼板腺所分泌的脂肪形成)、水液層(由淚腺及副淚腺所分泌)及黏液層(結膜杯狀細胞所分泌,由醣蛋白組成)。

中山醫學大學醫學檢驗暨生物技術學系林培正教授指出,淚膜只要有一層恆定出了問題,就會形成乾眼症。通常影響其恆定的原因,包括發炎反應、氧化壓力、角膜損傷、淚液質量改變等。

面對現行治療方式的瓶頸,該如何獲得解決

而現行治療方式,以補充人工淚液、使用類固醇或抗發炎藥水等進行症狀治療,長期下來,卻可能為眼睛帶來更多傷害。但現在,透過幹細胞治療方法,改善淚膜本身的體質,包括淚腺、結膜杯狀細胞等,有望從根本解決乾眼症。

他解釋,幹細胞之所以能治療乾眼症,是利用幹細胞的再生與修護能力,從根本解決眼膜的損傷,讓其恢復健康恆定的狀況。「與其給眼膜現金花(暫時性的治療),不如教它賺錢辦法(根本的治癒)。」

幹細胞療法治療退化性眼疾,技術相對純熟

其實,治療眼睛疾病的幹細胞技術已經非常成熟了,除了青光眼黃斑部病變、視網膜色素病變、斯特格氏症、視網膜萎縮等,都已經有相關的臨床研究發表,甚至已經進入了人體實驗,都有很好的成效。

林培正指出,臨床最常使用的就是角膜上皮幹細胞。角膜上皮幹細胞取自於眼睛輪部,輪部為黑白眼球交界之環狀帶,是角膜表皮代謝新生細胞的來源。治療時,會從輪部取出約直徑 2 個 mm 大小的方塊做體外培養。

體外培養環境,較常在羊水外層的羊膜(Amnion)上培養,羊膜會分泌餵養因子,促使角膜上皮細胞增長;培養約二至三周後,細胞會擴充長成 3~5 公分直徑大小的圓盤狀細胞層,就可以拿來修護角膜眼疾。

相關研究於 2000 年時,蔡瑞芳教授就率先利用羊膜做為載體,體外培養輪部幹細胞,成功的治療六例病患,該成果也刊登於《新英格蘭醫學期刊》上,樹立了眼角膜細胞治療的里程碑。

之後,隨著細胞療法的持續發展,越來越多人想利用幹細胞治療視網膜相關問題,期望對於眼睛退化性疾病治療有所幫助,例如,導致全球 8% 患者失明的青光眼、全球盛行率達 6~7% 的老年性黃斑部病變等。

2019 年,花蓮慈濟醫院眼科研究中心就以少量血液與皮膚體細胞,成功分化出誘導性多功能幹細胞,再分化為視網膜色素上皮細胞、感光細胞與視網膜節細胞,修復視網膜病變及視神經受損,研究結果發表國際學術期刊《Cells》中。

治療的幹細胞該怎麼挑?最早期的細胞分化潛力佳

最常被使用的幹細胞是那些?林培正說,過去最常使用的是胚胎幹細胞或是眼睛的前驅細胞,但礙於胚胎幹細胞和前驅細胞較不穩定,分化狀態較難控制,早已非研究主流,目前也已經很少運用了。

近來,則多利用由日本諾貝爾醫學獎得主山中伸彌成功製造出的誘導性多功能幹細胞(IPSC,簡稱iPS細胞),研究至今,已發展到臨床第二期,讓再生醫學又往前推進一大步。

此外,另有利用具有免疫調節特性,較不容易被人體排斥的間質幹細胞做為臨床試驗。間質幹細胞有很多類型,常見的來源有骨髓、臍帶、脂肪組織、羊水等。

林培正指出,每種幹細胞各有其優缺點,使得該選哪種細胞作治療,才能立即改善疾患,並有長期正面效益,非常考驗研究團隊的智慧。一般而言,多傾向使用年輕的幹細胞,如羊水幹細胞,是在媽媽懷胎時就發育了,是胎兒早期的細胞,更早於臍帶血。

「較為年輕的幹細胞,細胞分化能力、增殖生長能力均比成體幹細胞更高,老化的速度也較慢。」因此,林教授的研究選擇以羊水幹細胞做為治療乾眼症的細胞來源。

難治癒的乾眼症,利用幹細胞療法的治療目標

他說,任何年紀都可能罹患乾眼症,盛行率逐年提升、年齡層逐漸下修,加上眼科對於治療乾眼症早已進入瓶頸狀態,患者必須定期進出眼科治療,才能緩解眼睛不適,在醫療進步的今日,亟需新的治療模式根本解決乾眼問題。

林培正提及,以幹細胞療法治療乾眼症的目標有二:一是緩解乾眼症的臨床症狀,舒緩不適感;二為改善眼球表面環境,重建淚膜、讓腺體分泌恆定、維持淚液質量穩定等,是為釜底抽薪的治療方式。

但乾眼症之所以難以根治,與疾病本身牽涉的範圍相當廣泛而複雜有關。想要根治乾眼症,必須改善瞼板腺、淚腺、副淚腺、結膜杯狀細胞,以及角膜代謝、輪部細胞活性等問題。

之所以要正視乾眼症,除了它本身是眼睛健康的重要問題外,更要特別注意的是,乾眼症造成的角膜上皮損傷與淚液分泌缺乏,也讓細菌、病毒更容易藉由眼睛入侵人體,甚至讓持續延燒的新冠肺炎 COVID-19 有機可趁,不可不慎!

羊水幹細胞治療乾眼症成效佳,可望成為根治解藥

目前,林培正的研究團隊正進行羊水幹細胞治療乾眼症的動物實驗。團隊發現羊水幹細胞能整體改善眼球表面的環境,不但可促進角膜上皮損傷獲得修補,降低環境對眼睛的發炎跟氧化壓力,還可提升眼球表面抗細菌病毒的能力。

他們利用羊水幹細胞所衍生的生長因子,製成藥水拿來滴在有乾眼問題的動物模式,與人工淚液做比較,發現羊水幹細胞衍生因子所製成的藥水,可以有效改善造成乾眼的各項因素。

林教授說,動物試驗的數據令人振奮,後續應該很快會進入人體試驗階段,該治療方法可望成為根治乾眼症的解藥,讓飽受乾眼纏身者能有機會脫身,而非一生飽受乾眼所帶來的困擾。

文 / 黃慧玫 圖/何宜庭

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