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近年科學家試圖將幹細胞「移植」從親屬走向非親屬!

2001年美國總統布希針對「人類胚胎幹細胞」研究做出決策,以政府之力資助這項計畫,一方面滿足醫界需求,且把倫理的爭議降到最低;同時間也開啟另一頁生命密碼之鎖。

科學家可以從胚胎株裡生產出神經細胞、心臟細胞、胰島細胞、肝臟細胞、腦細胞,在醫學上的研究貢獻,幫助病患能夠健康存活下去。在實驗室研究的生化專家,實驗顯示最理想的情況之一是從剛出生的「嬰兒臍帶血」中取得幹細胞,因其可塑性及活力最強,具有最早期原始幹細胞的特性,受感染的機率也最低;近年來臍帶血幹細胞的研究有革命性的突破,臍帶血幹細胞即將取代過去的骨髓幹細胞,治療血液異常、自體免疫、惡性腫瘤,新陳代謝等方面疾病。

臺北榮總臍帶血移植治療成功,從親屬走向非親屬,在成功案例背後,多的是令醫護、病家黯然傷心的失敗案例。一般而言,接受異體臍帶血移植,因為幹細胞數量有限,病患的年齡最好小於6歲,體重低於20公斤,成功的機率比較佳。臺北榮總腫瘤科主任陳博明指出,民國88年榮總首度嘗試臍帶血幹細胞移植,首例為幫助11歲的慢性骨髓性白血病男童移植,但因等待移植時間長達2年,患者在術後60多天因出血、感染死亡。2003年再度挑戰國內首例成人非親屬臍帶血移植個案,則是一名28歲女性,患者在手術後77天已成功長出白血球,但因長期輸血有鐵質沈積、異體免疫反應,2004年4月功敗垂成。

以多次之榮總經驗可窺知,發病後愈早接受臍血幹細胞移植者,治療成功存活率愈高。如果將獲得捐贈的「臍血幹細胞增生」並且維持早期原始幹細胞特性與再現性,是可解決幹細胞移植數量不夠,減低必需等待下一次成功配對而產生移植失敗的風險。

加拿大與法國的科學家在知名科學期刊Nature Medicine皆發表利用基因治療或蛋白治療的方式,以老鼠骨髓造血幹細胞為對象,讓一種稱為HOXB4的蛋白質有效進入細胞內,促進幹細胞增生;而這樣的研究模式,不但可以增加2-6X幹細胞數目,更重要的是能維持早期原始幹細胞的特性;同時不影響週邊血球數目平衡。

正因幹細胞增生技術的可應用範圍廣泛,除各國的研究機構外,國內生技公司紛傳爭取與醫學中心攜手合作,台灣尖端臍帶血銀行投入鉅資與人力與國立陽明大學吳國瑞博士合作展開研發計劃,首先,自加拿大Dr. Sauvageau實驗室取得可表現人類HOXB4蛋白質重組基因,以基因工程方式使重組基因在體外(in vitro)大量表現人類HOXB4,以親和性樹脂與離子交換樹脂得到純化的HOXB4蛋白質,利用此蛋白質進行臍帶血幹細胞增生。台灣尖端臍帶血實驗室在去年底已成功進行此實驗,臍帶血幹細胞在HOXB4蛋白質存在下培養4天,幹細胞數目可以成功增加6倍,並維持早期原始幹細胞的特性。研究人員不斷地重複實驗,得到一致性與再現性的結果,並且在先天免疫不全老鼠的動物實驗上也一再證實可以有效增加幹細胞植入的效率。

在全球各地科學家與研究人員的努力之下,21世紀已衍變成生物研發競賽細胞再生的時代。台灣計劃將此增生技術應用到周邊血幹細胞上,相信「幹細胞增生技術」未來在醫療端將會扮演著極為重要的角色。

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