「菜瓜布肺」有救了! 阳明大学领先全球发现干细胞治疗肺纤维化生机

阳明大学医学系教授毓秀领先全球的发现,为肺脏纤维化治疗带来一线生机。(图/阳明大学提供)

记者崔至云台北报导

根据统计,国人的十大死因中,肺炎已上升到第三位,慢性下呼吸道疾病的死亡人数则攀升为第七名。但截至目前,临床医学上并没有任何药物或方法可使已经纤维化的肺脏回复功能。阳明大学医学系教授傅毓秀研究团队发现此问题,因此将人类脐带间质细胞移植至肺脏纤维化的白鼠中,竟发现,不仅干细胞能长时间存活于大白鼠肺脏中,并能有效治疗肺脏纤维化。

傅毓秀说明,肺部组织会因为吸烟、老化、空气污染、细菌、病毒、氧化自由基放射性化疗药物或遗传等多种原因,导致肺部伤害,造成具有呼吸功能的肺泡逐渐变少,并且被纤维化组织所取代,也就是所谓的「肺脏纤维化」。肺脏纤维化不仅是不可逆,还将使得肺功能渐进性地恶化;当肺部纤维化现象越来越严重后,即是俗称的「菜瓜布肺」,会使病患发生呼吸衰竭进而导致死亡。因此,一旦确诊为肺部纤维化,病患平均存活时间一般不超过三年。

傅毓秀指出,近年来,肺脏纤维化虽有两种口服药物被临床批准使用,即Pirfenidone和Nintedanib,但其药价非常昂贵,且仅能达到延缓病情恶化的速率,并没有治疗肺纤维化的效果。因此,如何治疗慢性肺纤维化已成临床医学上重要的课题

▲大白鼠在肺部纤维化(BLM伤害)和植入人类脐带间质干细胞后,肺泡面积的变化。(图/阳明大学提供)

傅毓秀的实验室发现,人类脐带间质干细胞容易增生,20 cm长的脐带可萃取出106干细胞,培养三天后即可得到两倍的数量。他们团队将人类脐带「瓦顿氏凝胶」内的脐带间质干细胞,植入肺脏纤维化的病鼠结果发现,在移植后一个月,白鼠肺脏中的人类脐带间质干细胞仍然存活、分布于肺脏中,并没有分化成肺泡上皮细胞,而且分泌出生物激素与玻尿酸,一方面产生抗发炎作用,降低纤维母细胞活化;另一方面,刺激大白鼠巨噬细胞的活化、并合成大量的MMP-9,用以分解已经存在的胶原蛋白;而且还促进大白鼠的肺泡上皮细胞大量表现TLR-4,加速肺泡上皮细胞的修复。

傅毓秀研究团队也说明,经由肺功能检测发现,肺脏纤维化的病鼠,原本动脉血氧饱和度明显降低且呼吸频率明显上升,但在移植人类脐带间质干细胞后,血氧饱和度有显著回升,呼吸频率也有统计上的舒缓现象。而利用核磁共振造影定量大白鼠肺泡空间的结果也显示,病鼠纤维化的左肺肺泡空间原已显著减少,但移植高剂量干细胞后,肺泡空间有明显的回复情形。由肺脏之连续组织切片也发现,病鼠左肺的中央区域原本出现细胞大量浸润,还有胶原蛋白大量沉积、肺泡面积明显减少,而在仍存有肺泡的左肺外周围,肺泡的数量以及肺泡的圆周总长度也都明显降低;但移植高剂量干细胞之病鼠,明显改善肺部细胞浸润、胶原蛋白沉积等病理变化

▲傅毓秀(右)及实验室研究成员。(图/阳明大学提供)

傅毓秀根据实验结果分析,移植的人类脐带间质干细胞不但能够长时间存活于大白鼠肺脏中,而且有效治疗肺脏纤维化,对临床肺脏纤维化的病患提供了一个崭新且极具希望的治疗方向。

此外,团队也发现,移植人类脐带间质干细胞能治疗大白鼠脊髓损伤,有效修复大白鼠后肢行为,以及治疗大白鼠的脑中风、癫痫,还有肝脏纤维化、腹膜纤维化与糖尿病。这些实验均显示,人类脐带间质干细胞可以长期存活在大白鼠不同脏器内,并作为适合用来进行异体异种移植的良好干细胞来源。参与这个领先全球重要研究的成员,除了傅毓秀教授及其实验室成员,还包括:高雄荣总医院胸腔内科医师国安、台北荣民总医院外伤中心主任陈天华、以及重症医学部医师蔡佩君。团队未来希望能在台北荣总与高雄荣总进行进一步的人体实验。而该领先全球的发现,已刊登在知名医学期刊《Theranotics》(治疗,SCI=8)。