吳世揚專欄:生命與細胞的奧妙3》神奇的間質幹細胞(MSCs)

吳世揚專欄:生命與細胞的奧妙3》神奇的間質幹細胞(MSCs)

毅傳媒 2022-12-01 07:36

文字撰稿:吳世揚
圖片來源:新聞中心

間質幹細胞(MSCs)介紹

 間質幹細胞(MSCs),它是在150年前,由德國病理學家Cohnheim首先從骨髓(BM)中發現的。後來漸漸清楚MSCs存在於多種人體組織中,包括:胎盤、臍帶(UC)、臍帶血、骨髓(BM)、脂肪 (AT)、周邊血和人類胚胎組織等。由於組織的特異性特性,來自不同組織的MSCs也會表現出不同的功能。

    由於MSCs具有自我更新和分化能力、免疫調節能力、免疫豁免能力、遷移和組織重塑潛力,並可以分化為中胚層衍生的細胞譜系,如結締組織、軟骨、骨頭、平滑肌、條紋肌、心臟、血管、淋巴管、腎臟、卵巢、睪丸、脂肪細胞等,所以廣泛被運用於轉化醫學及再生醫學上。最早的MSCs臨床試驗始開於1995年,截至 2021 年 11 月 25 日,共有965項基於間質幹細胞的臨床試驗有在美國國家衛生研究院 ( https://clinicaltrials.gov/ ) 註冊,已有超過10,000名患者在受控臨床環境中接受治療,其中188項1期或2期已完成,10項研究已進入3期。在全球範圍內,2011-2018年計劃進行1043項MSCs試驗,目標納入47,548名患者。主要應用於發炎控制、傷口癒合、病毒感染、器官功能障礙以及不同器官和組織的退行性疾病。雖然說如此多的試驗已經在進行,但MSCs的確切作用機制尚不完全清楚,還有很多地方需要探索。

自體和異體MSCs的差異

MSCs的來源可分為自體和異體。自體MSCs的優點在於容易獲得,使用後無免疫排斥反應。然而,自體MSCs需要數週的時間進行分離、體外擴增和釋放,不但費用昂貴,且患者不一定能取得優良且足夠的自體MSCs,尤其是年紀漸長以後。同種異體MSCs的優勢在於可事先篩選優良的捐贈者、可依製藥工藝大量生產、具低免疫原性和及即時可用性。目前,同種異體MSCs療法在臨床轉化領域正在增加,這些細胞已被證明在臨床上是安全和有效的。使用同種異體間質幹細胞,儘管絕大多數清況下具有免疫特權,還是有極少的情況下會引發一些如發燒等的輕微免疫反應。  

不同器官來源MSCs的差異

間質幹細胞的功能和特性,除了跟捐贈者的基因特性有關外,還包括年齡、性別、組織來源、是否用藥和健康情況都會影響細胞品質。其中最大的變因在於來源,從不同組織獲得的MSC具有不同的功能。如與脂肪MSCs相比,骨髓的MSCs顯示出更高的成骨細胞分化潛力和更低的脂肪生成能力。臍帶的MSCs在調節二型糖尿病小鼠空腹血糖能力、免疫控制能力、增殖能力和分化能力,顯示出最強的效果。另有論文表示,不建議受疾病影響之組織來源MSCs用於臨床,例如幼年特發性關節炎(JIA)患者,使用同種異體骨髓的MSCs和臍帶的MSCs,就比自體來源MSCs好。又如,有癌症疑慮者的MSCs最好不要使用。總而言之,進一步的研究工作是針對不同得需求,找出MSCs的最佳來源。

雖然已經有那麼多的試驗正在進行中,成效也逐步顯現出來,然MSCs的可塑性和功能異質性,在臨床應用的安全及有效上,還是受到嚴謹的衛生主管單位質疑。確實,現有的臨床數據,無論是使用自體或異體MSCs,還無法滿足法規單位的嚴苛要求。但必須承認,使用自體和異體MSCs來治療各種類的人類疾病,已成為研究的顯學。(本文作者為國立陽明交通大學生物科技系部定講師)

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