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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：
- Revealed: two men in China were first to receive pioneering stem-cell treatment for heart disease
- 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
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