长庚、史丹佛研究团队大突破 打造更安全干细胞外泌体治疗

长庚医院与美国史丹福工学院教授合作，以人类蛋白的重复氨基酸序列为基础，设计出非从传统动物体中产生的「类弹性蛋白」，不但能成功培养好人类「诱导多功能干细胞」，还发展出分离外泌小体的技术，更容易取得干细胞所衍生的外泌小体，打造出更安全、排斥更少的再生医疗。（长庚医院提供／林周义台北传真）

越来越多证据表明，人类「诱导多功能干细胞」大部分再生能力的治疗效果，在于它们所释放出外泌体的效果。长庚医院与美国史丹福工学院教授合作，以人类蛋白的重复氨基酸序列为基础，设计出非从传统动物体中产生的「类弹性蛋白」，不但能成功培养好人类「诱导多功能干细胞」，还发展出分离外泌小体的技术，更容易取得干细胞所衍生的外泌小体，打造出更安全、排斥更少的再生医疗。研究成果已在去年12月刊登于国际期刊《生医材料(Biomaterials)》。

「胚胎干细胞」一直被认为再生医学的重要细胞来源，被广泛探索并运用于未来各种疾病，包括心肌梗塞、视网膜疾病、脊髓损伤、伤口复原和中风后的神经元修复。然而，注射活性干细胞进入人体，有微小的机会产生畸胎瘤，且因细胞结构完整尺寸大，容易产生排斥，在人体内的穿透力较差，也无法通过血脑屏障等，应用范围有限。因此目前再生医学的尖端研究方向，都在寻找不须直接注射活细胞的新治疗模式。

日本学者山中伸弥2007年证实，人类「诱导多功能干细胞」与「胚胎干细胞」非常相似，同时也克服了之前「胚胎干细胞」一直被诟病的2个重要的疑虑，移植后的免疫排斥、使用人类胚胎的道德考量。

林口长庚心脏内科主治医师李振宏指出，越来越多的证据显示，人类「诱导多功能干细胞」可取代「胚胎干细胞」的研究范畴，而且它大部分再生能力在于它分泌的外泌小体，会通过扩散作用，作用于邻近的细胞，诱发再生能力，以达增生修复的效果。外泌小体的治疗有和干细胞治疗的同样效果，甚至增加了细胞本身的存活率。

李振宏表示，使用干细胞直接疗法时，实验过程通常需要有非常严格的储存和运输方法才可以维持干细胞的活力和表现，并需要小心使用细胞表征方法的侦测来避免之后可能的畸胎瘤产生。而外泌小体治疗不易引发排斥，且安全性相对较高，也被发现具有抗发炎、延缓衰老，甚至可穿透血脑屏障等优势，将是未来转译成临床治疗方法的重要的进展。

由于美国史丹福医学院和工学院积极投入人类「诱导多功能干细胞」和外泌体的研究，李振宏由医院派往美国史丹福与工学院Sarah Heilshorn教授进行讨论和研究，找出了利用当前的生医材料，克服困难取得干细胞外泌体的方法。

李振宏说，「人类诱导多能干细胞」的培养，须藉小鼠肉瘤癌细胞的可溶性基底膜所提取的分离物，来维持原始特性，但这种方式取得的外泌小体，未来并不适合临床人体的试验和应用。长庚研究团队以人类蛋白的重复氨基酸序列为基础，精准建构地设计出非从传统动物体中产生的「类弹性蛋白」，不但能成功培养好人类「诱导多功能干细胞」，还发展出分离外泌小体可靠的技术，让我们更容易取得干细胞所衍生的外泌小体。

林口长庚医院心脏内科系主任褚柏显强调，经设计重组的非动物来源的蛋白胜？基质，可稳定、安全地用于制造干细胞衍生的外泌体，并改变其后续对于治疗的促生存效力，此发现可望提供再生医学治疗许多疾病全新和可靠的研究方向。

林口长庚医院副院长温明贤表示，这项重大的成果也促使各种人体临床试验研究积极进行中，希望对于未来的疾病治疗带来突破性进展。例如，使用癌症来源的外泌体作为标志物，可用于检测和预测癌症治疗后的效果和反应。另外，也可利用干细胞外泌体的再生治疗效果解决许多棘手的问题，如脑中风、阿兹海默症、心肌梗塞、糖尿病以及关节退化等等疾病。