再生醫學(27):洗腎患者未來的新選擇 用iPS幹細胞再生腎臟

慢性腎功能衰竭的患者,腎臟的機能會漸漸衰退,最後會完全依賴血液透析變為洗腎患者,過著飲食都要很小心,而一週約有3天將要在洗腎中心度過的日子,連出國都很難,除非移植腎臟,不然就只能一直過著不方便的生活。但因為捐贈的腎臟有限,所以大部分的洗腎患者只能過著血液透析的生活。在醫療資源充足的台灣,洗腎或許不是大問題,但因付不起高昂透析費,而只能等著腎衰竭到來的患者,據統計全球超過200萬人,因此,利用幹細胞的再生腎臟,將是解救洗腎患者的一個契機。

動物實驗已成功產生具有功能性的腎臟

基於生物基因實驗所遇到的「倫理道德問題」,目前無法直接運用人體胚胎腎原微環境(nephrogenic niche)進行誘導操作,只能計畫將人類的iPS細胞移植到實驗豬的腎臟環境培養出可用的腎臟細胞,實驗豬腎臟原有的腎原母細胞,已經用生物基因工程和特殊藥物除去了,所以人類的iPS幹細胞會在裡面分化為可作為移植用途的腎臟細胞。

所以2017年,日本熊本大學、東京慈惠會醫科大學及明治大學所組成的聯合研究團隊,先進行以實驗小鼠的腎臟為基底,培養實驗大鼠iPS幹細胞分化為腎臟細胞移植實驗。研究人員先透過藥物誘導iPS幹細胞分化為腎原母細胞,並注入到小鼠的腎原微環境中,等幹細胞培育分化為腎臟細胞後,再移植回大鼠的體內,並產生具有功能性的腎臟,成功實現了大鼠與小鼠,兩個物種間的腎臟再生。

誘導幹細胞變成腎臟細胞 移植進入患者體內

研究團隊最終的目標是,在實驗豬的腎臟環境中,誘導iPS細胞(萬能幹細胞)分化為腎源母細胞(nephron progenitor cells, NPCs),在體外培育成腎芽細胞後,再移植到腎臟衰竭接受血液透析的患者體內。但由於臨床試驗中用到了豬細胞,涉及到豬與人類的異種移植問題。雖然目前大鼠和小鼠種間腎臟移植再生技術已經得以驗證,但是一旦要推進到臨床,國家監管部門的專家組會如何判斷該技術的安全性現在還很難斷定。如果被要求追加試驗的話,招募第一例患者恐怕會遇到相當難度的挑戰,所以研究團隊預計在日本或法規較寬鬆的大陸招募到第一位受試者後,開始進行臨床實驗。

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文/黃聖筑 圖/許嘉真