《Nature》全球首例:注射iPS幹細胞救活心臟病人!專家:比3D心臟更快能應用

心臟病發作過後,即使沒有喪失生命,心臟也會受到嚴重損毀,有些病人甚至需要進行積極手術,挽救殘餘的心臟功能。不過,近日國際期刊《Nature》刊登了一項新訊息:全球首例用注射的方式,進行iPS幹細胞治癒心臟病手術已經成功。這是iPS細胞「無創」治療心臟病的重要里程碑。

幹細胞具有最強大分化能力,能分化成多種組織和器官的,要屬「胚胎幹細胞」,甚至,現在已經有團隊可以用胚胎幹細胞,再生健康心肌細胞,為促進心臟修復以及其他器官再生提出了潛在方法。

不過胚胎幹細胞具有生命倫理爭議,被許多國家禁用。因此,跟胚胎幹細胞效果相當的iPS細胞,就成為了科研界的新寵。

iPS幹細胞是什麼?
誘導性多能幹細胞(iPS幹細胞),是一種能夠分化成構成身體各種細胞(肌肉、骨骼、心臟、肝臟、血管、神經…)的幹細胞,它可以利用極少量的皮膚碎片或血液等製造出來。日本幹細胞科學家山中伸彌正是因為成功將成年細胞逆轉為iPS細胞,於2012年得到了諾貝爾生醫獎的殊榮。

去年5月,中國南京的一家醫院,給兩位心臟病患者「注射」了iPS細胞生成的心肌細胞,經過一年的時間,兩位病患已經成功康復。這是目前已知的首次將iPS細胞注射用於治療受損心臟的臨床應用。

其中一名 55 歲的男子韓大勇,在接受心臟手術的同時,接受了iPS幹細胞的治療,他本人對治療結果特別滿意。手術前,他表示自己很累,經常喘不過氣。現在他可以散步、爬樓梯、睡覺安穩,表示手術超出預期。但由於尚未公佈任何研究結果,還因為該治療與心臟外科手術同時進行,患者的良好反應也不排除是心臟手術的結果。

未來 5 年內將看見iPS治療心臟的卓越成績

「細胞專家」陽明生化所博士張薏雯表示,除了中國外,其他國家也在進行相關臨床試驗。今年1月,日本大阪大學心血管外科中心的教授心臟外科醫生Yoshiki Sawa用iPS衍生心肌細胞治療了一位病人的心臟,該研究組使用另一種方​​法,把一片片的細胞移植到心臟上,而不是注射到器官中。

同時,法國、美國、德國也有相關的研究在進行。「接下來的5年裡,會看到很多有關iPS細胞治療心臟病方面的嘗試。結果如何,我們將拭​​目以待。」張薏雯預言。

3D列印心臟進入臨床仍遙遙無期

張薏雯指出,目前許多科研團隊在嘗試各種治療心臟疾病的方式,除了幹細胞治療,目前最為人所知的就是3D列印心臟的技術。

去年,美國卡內基美隆大學的研究人員在《Science》公布,團隊利用人體內的膠原蛋白進行3D生物列印,首次可以打造出更接近於成人心臟尺寸的3D列印心臟,並能克服現有3D列印技術的困境,且能達到前所未有的柔軟度與逼真度,可說是組織工程領域的一大進展。但是這僅僅是「印出來」,還沒有實際作為臨床使用。

另外,在去年 4 月,以色列臺拉維夫大學的研究團隊,使用來自患者自身的細胞和生物材料「列印」了世界上第一個3D血管化工程心臟,但這顆心臟是一個微縮模型,僅有兔子的心臟大小,雖然帶有血管和細胞,但並不能統一地收縮和舒張,不具備泵血功能。

幹細胞結合3D列印技術,未來將有更多治療選擇

張薏雯表示,就目前的研發速度來看,幹細胞治療的速度遠遠比3D列印還要快,而且,目前的治療方式,已經有望用「注射」的方式就完成。就安全性來說,比開刀更換心臟的風險要小得多。

張薏雯指出,無論那項技術跑在更前面,未來如果能夠結合雙方強項,將能夠將不同領域的技術整合起來,才是病人最大的福音。「隨著科學的不斷發展,幹細胞的神奇也將逐漸展露,結合3D列印技術,未來將可以為許多疾病的治療提供更多可能。」她表示。

參考資料:

  1. Revealed: two men in China were first to receive pioneering stem-cell treatment for heart disease
  2. CMU researchers have published in Science a new 3D bioprinting method that brings the field of tissue engineering one step closer to being able to 3D print a full-sized, adult human heart.

文/林以璿 圖/阿巫

延伸閱讀:

糖尿病不再是不治之症!研究證實幹細胞能喚醒胰島細胞

《Nature》重大突破!科學家成功用皮膚細胞「恢復視力」!

《BMJ》10萬人研究:味噌等「發酵豆製品」能降低18%心血管死亡風險!

免費訂閱 Heho Express 健康快訊,提供您最深入簡出的健康知識。

新冠肺炎專區 流感專區 糖尿病專區