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淺論誘導性多功能幹細胞(iPS細胞)

淺論誘導性多功能幹細胞(iPS細胞)

專訪/李建智醫師

現職:中國醫藥大學附設醫院 整形外科 主任

經歷:教育部部定助理教授

國泰醫院整形外科燒傷中心主任

國泰醫院教學部跨領域中心主任

台灣整形外科專科醫師

台灣美容外科醫學會會員

台灣幹細胞學會會員

學歷:台灣大學醫學系學士

台灣大學臨床醫學研究所碩士

台灣大學解剖學暨細胞生物學研究所博士

 

再生醫療的研究是人類對抗疾病的生機,但取自胚胎幹細胞因為存在道德問題而受限著發展。直到日本諾貝爾醫學獎得主:山中伸彌,成功製造出誘導性多功能幹細胞(iPS細胞),再生醫學又再推進一大步。

 

當幹細胞不可逆的分化過程,產生可逆的可能性

兩字人體內有不同種類的幹細胞,能夠發育成一個人體的只有全能幹細胞;另一種多能幹細胞雖然可以變成人體身上的所有細胞,但沒辦法變成完整的人,像是胚胎幹細胞,只能變成紅血球白血球、甚至任意三胚層的細胞,不能變成一個人;而間充質幹細胞,也叫前驅細胞,他們只能變成一部份的同種細胞,如變成脂肪、纖維細胞等。基本上人體細胞的分化是一個不可逆的過程,從受精卵變成多能幹細胞,再變成間充質幹細胞,然後分化成我們的細胞,像是纖維細胞、紅血球、白血球等等。過去這樣的分化過程,被認為是不可逆的,但在現今癌細胞的治療中,醫師們發現大腸癌細胞竟然能突變成小腸細胞,那是不是有個方法能夠轉化細胞,這就是iPS的概念。2006年山中伸彌把四個遺傳因子:Oct4、Sox2、Klf4、c-Myc,藉由反轉錄病毒,帶到細胞裡面,成功的把一些細胞變回多能幹細胞,然後從多能幹細胞就能分化成各種細胞,這是潛力無限的概念,因此得到2012年諾貝爾醫學獎的殊榮。而現在最新的技術並不是利用反轉錄病毒帶入,因為使用病毒有一些疑慮,因此改用的是質體,質體有類似病毒的架構可以插入DNA,再進一步透過電擊細胞,或者是利用一些細胞穿透肽、脂質體、或納米顆粒等等,讓細胞膜可以被穿透,好讓質體能夠進入目標細胞中。

 

iPS細胞的製造沒有胚胎幹細胞的道德問題,卻有更廣泛的使用可能

兩字胚胎幹細胞是由全能幹細胞分化而成,是一種多能幹細胞,但他只有在胚胎裡面有,如果要使用的話就要破壞一個胚胎,這有倫理上的疑慮。有些人會抽臍帶血的方式保存自己的胚胎幹細胞,但臍帶血大多只能用在兄弟姐妹上,使用的可能受到限制。但今天用iPS的概念從需要者身上去做多能幹細胞,再去分化成需要的細胞,不僅不會造成排斥,也能用幹細胞不斷分化的特性不會有量的問題。比如說現在就有iPS的技術,日本政府核准了第一個iPS細胞用於治療的臨床試驗,以iPS細胞分化成視網膜色素上皮細胞層來治療視網膜病變的人。而在癌症上的細胞療法上,歐盟從人體周邊血細胞或是纖維母細胞,抽出變成iPS幹細胞,做成T細胞來攻擊癌細胞,變成幹細胞的好處就是能改善過去細胞療法的分化有代數問題;糖尿病上,利用抽出體細胞,變成多能幹細胞,再變成胰島細胞,在打回去就能使胰島細胞缺損的患者,能夠再次分泌胰島素;再生醫學上,心肌梗塞、中風,這類因故導致心肌細胞、神經細胞,死掉失去功能的部分,都能用多能幹細胞iPS變成需要的細胞,再打回去重建細胞;在腫瘤免疫療法上,通常腫瘤會有機制躲避T細胞的攻擊,但未來我們可以誘導T細胞認識腫瘤,再用多能幹細胞大量產出,使其能夠攻擊腫瘤;研究上,如果能用iPS誘發成為腫瘤細胞,就能直接實驗,不需要先在老鼠上使用,甚至是抗老化、整形外科,或是修復大面積燒傷的應用,這都是在未來可能發生的。

 

在未來充滿潛力,但iPS細胞仍有其限制也要更多研究

兩字iPS需要做到基因編成,需要改變基因,然而這在台灣目前的法令還不允許的,除非經由人體實驗委員會的同意,才能進行實驗,但還不一定能夠變成療法。另外iPS的技術主要在日本,大陸也在急起直追,而目前台灣的技術還不夠成熟。潛在風險則在於改變了基因,能不能精準控制結果,會不會在打回去後變成腫瘤,這都是有疑慮的,在未來需要持續觀察。

QR-CODE: https://www.cmuh.cmu.edu.tw/Doctor/DoctorInfo?docId=D33977

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本文章取自台灣整形外科醫學會出刊之「Story整形春秋」雜誌

 ( 內文及圖片由商橋公關顧問股份有限公司採訪製作提供 )