《科技》中研院携中国医发现骨关节炎新诊断治疗 登国际期刊

「运动或爬山后膝盖疼痛加重,医生说是骨关节炎,没有办法改变或治愈。医生告诉我停止锻炼或攀爬,否则我可能需要进行关节置换手术。我对运动和登山充满热情。我应该怎么办?」

这种内心的挣扎和困惑经常发生在因膝盖疼痛去看医生的骨科患者身上。不过,这种情况有望在未来得到改善,因为骨关节炎的治疗将受益于核磁共振上受损关节软骨的成功可视化,以及疾病缓解药物或再生制品的靶向递送。

中国医药大学新药开发研究中心洪士杰主任带领的研究团队与中央研究院生医转译研究中心主任暨细胞与个体生物学研究所特聘研究员吴汉忠合作,发现骨关节炎诊断及治疗新策略,研究成果「胶原结合胜(月太)用于增强骨关节炎关节软骨的成像、润滑和再生」,十月刊登于知名期刊《自然生医工程》Nature Biomedical Engineering。

团队利用噬菌体表现胜(月太)筛选系统(phage peptide display system),成功开发出一系列的短链胜(月太),具有专一辨识结合骨关节炎软骨胶原蛋白的能力,且其对于关节腔内非关节软骨区域的非专一性附着程度相当的低。研究发现当与超顺磁性氧化铁结合时,这些胶原结合胜(月太)借由核磁共振成像用于早期骨关节炎诊断。与使用具有乱序序列的胜(月太)相比,经胶原结合胜(月太)修饰的玻尿酸在骨关节炎软骨中的留存增加,在离体人骨关节炎组织中的润滑效果更好。并且,以胜(月太)修饰过的玻尿酸来递送间质干细胞,在骨关节炎大鼠膝关节内注射的间质干细胞显示增强的归巢能力,并改善骨关节炎软骨组织的再生。分子对接实验显示该胶原蛋白结合胜(月太)具有胶原蛋白12的靶向性,且研究结果表明胶原蛋白12在其他组织中也有表达,如退化和受损的椎间盘、眼角膜基质、皮肤真皮和毛囊周围。这种骨关节炎胶原蛋白结合胜(月太)的应用将有助于开发用于诊断、润滑和治疗骨关节炎关节的新策略。此跨研究单位团队,中国医药大学主要由洪士杰、林进裕、何俊德、陈朗儿及许弘昌参与。中央研究院主要由吴汉忠、黄圣言及纪怡?参与。团队进一步发展具有胶原蛋白12靶向及细胞结合双功能之单一胜(月太)(Bifunctional peptide, BiFP)。最新实验结果显示BiFP可以递送间质干细胞至骨关节炎软骨表面再生出多层软骨,及再生角膜表皮层。这些结果表明此胶原结合胜(月太)具有促进骨关节炎早期诊断、治疗和骨关节炎之再生医学的潜力。未来也可以应用于携带间质干细胞或轮部干细胞来促进角膜缺损之表层及内膜再生以取代角膜移植。

相关成果也已取得专利,目前正在开展授权厂商的遴选工作。未来,这种胶原蛋白结合胜(月太)衍生物的GMP制备和临床前试验将以产学合作的形式进行。预计两年内可开展临床试验,应用于临床患者的诊断和治疗,造福广大社会大众。