科學家從「魚皮」找靈感!用幹細胞解決褥瘡、糖尿病足等難治療傷口

隨著慢性病、高齡人口越來越多,過去鮮被人提及的「難治療傷口」開始受到關注。如糖尿病足、長期臥床的褥瘡,都是現代醫療難以根治的困擾。專家分享,近年來科學家們從「魚皮」中獲得靈感,發現幹細胞有望成為難治療傷口的治療契機。

每個人或多或少都受過傷,不過只要身體健康,傷口照顧得宜,終究都會結痂、痊癒。然而,如果在 6 週內,很少或沒有癒合徵象的傷口,就會被視為「慢性傷口」。

難治療型傷口常面臨截肢風險

這種困難傷口則常見於高齡、糖尿病患者、血管功能不足引起的皮膚或軟組織缺損、褥瘡潰瘍、放射線軟組織壞死及較大面積的燒燙傷等族群,其中又以數量越來越多的糖尿病足及褥瘡潰瘍造成的傷口最為常見。此外,現代頻傳的重大事故意外和車禍,也容易造成慢性或癒合困難傷口。 

常見的難治型傷口,醫生會使用高壓氧治療。但是血管狀況太糟、動脈血管不通的病患,血管無法提供傷口附近比較好的循環,不適合做高壓氧,因為無法發揮功能,傷口也很難癒合。如果血管不通造成壞死,病患不得不進行清創手術甚至截肢以免惡化危及生命。

吳郭魚皮竟能縮短治療期!專家揭秘背後機轉

傷口這個問題可大可小,卻始終難有個終極治療方案。不過,就在近代,科學家們竟然從魚皮中獲得治療傷口的靈感!

錫德斯生醫CEO曾敬凱博士分享,大約從1999年開始,巴西的研究人員就發現,吳郭魚的魚皮經過處理後,可以當做嚴重燒燙傷的敷料。

巴西的科學家發現,吳郭魚皮的水分、膠原蛋白與抗病性的數值,和人體皮膚相當,因此不僅能幫助燒燙傷癒合,還能加速療程、減少對止痛藥的依賴,比巴西傳統燒燙傷治療的成本還要少很多。

「除此之外,皮膚組織會不斷生長代謝,因此含有充分的幹細胞相關因子,也是讓傷口加速復原的關鍵。」曾敬凱分析,幹細胞能促進血管增生,而且可調節免疫功能、降低發炎,還能分泌生長因子,達到加速傷口自行癒合的治療效果。

幹細胞外泌體展現非凡治療潛力

國內研發團隊看到了治療契機,因此著手從幹細胞研發,希望找到一款最佳的幹細胞設計成敷料,直接貼在傷口加速復原的技術。

「雖然幹細胞都具有一定的再生效果,但是按照學理來說,分化到後端的成體幹細胞,如大家最常聽到的脂肪幹細胞,其再生能力可能不如生命開始之初的幹細胞來得好。」

胚胎幹細胞,為目前已知分化能力最強,但是使用胚胎幹細胞,在道德上具有爭議,因此無法被廣為接受。團隊退而求其次,發現從懷孕期的羊水中也能提取到發育早期的幹細胞,比最普遍的出生後的臍帶血還要早期,是目前最理想的幹細胞來源。

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解決了細胞來源,研究團隊還有解決敷料的保存問題。細胞需要特殊的條件才有辦法生存,因此用幹細胞設計出來的敷料,必須符合複雜的保存條件。「因此,科學家把終點從幹細胞本身,轉移到幹細胞所分泌的『外泌體』。」

外泌體是細胞分泌出來的小泡泡,在細胞之間傳送訊息。曾敬凱指出,「外泌體擁有優越的促進再生能力,又沒有細胞保存困難的麻煩,是未來的研發趨勢。」因此,研究團隊透過幹細胞分泌的「外泌體」,而非幹細胞本身,來實現再生的效果。

在研究中,外泌體敷料經過適當的處理後,可以製作成類似人工皮的貼布,經裁剪成適當大小後,即可貼在傷口上做使用。專家表示,外泌體打破「幹細胞治療一定複雜又漫長」的既定印象,「這種幹細胞的外泌體敷料在動物實驗中,顯示出了優於現有產品的表現。」

台灣已有自體細胞治療成功案例,下一步就是朝異體細胞敷料發展

事實上,自從衛福部推動了《特管辦法》,台灣針對自體細胞進行治療開放,就有醫院與團隊提出計畫,用病友自己的細胞在糖尿病足的治療上,展現了極佳的成果。

然而,高昂的治療成本以及時間,仍是不可忽視的治療代價。因為是抽取病人自己的細胞,可能會面臨細胞品質難掌控、培養時間較長錯過黃金治療期的問題。

因此,曾敬凱認為,自體細胞治療只是一個過渡,未來必須朝向能夠大量製造、品質控管容易的異體細胞製劑,才能降低醫療成本、提高治療品質。「台灣已經透過自體細胞治療證實了這是一條正確的路線,下一步,就應該朝著幹細胞的製劑、敷料進行研發。」他表示。

全台51萬慢性傷口病患盼來了治療新方向

台灣約有200萬名糖尿病患者,病情嚴重的糖友常因為血液循環不佳,導致傷口難癒,也不適合植皮。像這類糖尿病足、褥瘡、靜脈潰瘍等不易癒合的慢性傷口,根據健保署統計,國內每年約有51萬例,病例數每年成長6%~9%,為數不少。

「台灣尚且如此,糖尿病加肥胖問題嚴重的歐美,在這塊治療領域上,有更大的需求!」曾敬凱指出。幹細胞治療透過再生的能力,加速傷口復原,改善這些病人的生活品質,進而大大減少了相關的醫療與照顧成本。毫無疑問,將是未來細胞治療的重要發展方向。

文/林以璿 圖/胡家芸

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