近日（2018 年 3 月）Protein & Cell 雜誌之封面文章，為肺泡組織再生的自體肺細胞移植技術；研究來自於中國同濟大學醫學院的左為教授與其團隊。此一研究成果以左為教授過去在國外研發的技術為基礎，創下全球臨床應用先例，在人體實驗中展示肺臟的修復再生。為過去許多醫療上無法有效治癒的肺臟疾病患者，帶來了一線希望曙光。
組織器官再生一直是生醫領域最熱門的題目之一；過去許多年來，在幹細胞的技術發展與各科學領域的投入下，已有不少研究成果。然而，對於人體內大型器官的修復與再生，卻仍現今生醫研究裡有待突破的課題。近年來，”From bench to bedside” 從實驗室研究成果連結到臨床治療的轉譯醫學概念受到廣泛的重視，成功臨床應用是生醫研究者所殷切期盼的目標，卻也往往是最大的難題。
此篇研究中，左為教授團隊在支氣管中進行無損的細胞刷取，進一步將取得的細胞進行篩選，找出具有修復能力的肺臟幹細胞或前趨細胞，並進行體外的大量複製放大。為了試驗篩選擴增的細胞具有肺再生修復的能力，研究團隊最初在肺部損傷的老鼠上進行了細胞移植試驗。在移植三周後的觀察中發現，原先纖維化的小鼠肺部被植入的人體肺臟細胞所取代，肺功能成功回復到健康狀態。團隊進一步研究發現，在肺部許多種幹細胞和前趨細胞中，一種數量稀少且具 SOX9 表現的肺臟支氣管基底層細胞 ( SOX9+ basal cell ) 才具有再生修復肺臟的功能；這些細胞可以形成肺泡和支氣管表皮，進而對受移植接種的患者改善受損的肺臟功能。此外，研究團隊還發現，若是配合上一種臨床上用於治療肺纖維化的藥物 Pirfenidone（吡非尼酮），去抑制 TGF-ß 的訊息傳遞路徑，可以大幅提升肺細胞移植的效率。
在動物實驗上獲得良好成效和基本的安全性測試後，研究團隊便在 2016 年初進行了第一例的人體自體肺細胞移植的臨床試驗。在細胞經過移植入體內後數月的增殖分化，細胞逐漸形成新的肺泡與支氣管的結構，對於病患的肺部功能有了大幅的改善。至研究論文發表公開的這一兩年期間，第一位接受移植的病患之肺部功能皆有了顯著的改善，且無其他不適與異常的情況發生；和傳統治療相比，這樣的新型療法能夠使原先失去的肺部功能逆轉回復，有更加顯著的治療成效。在最初的試驗之後，研究團隊至今已和多家醫院醫師合作進行了數十例不同種肺部疾病之病患的臨床移植試驗，未來有機會發展成為一項成熟的肺臟疾病新療法，廣泛應用於各種肺臟疾病的治療。
圖片說明：細胞獲取與擴增培養之實驗流程。圖片來源：Ma, Q.,et al. Protein Cell. (2018), doi:10.1007/s13238-018-0506-y
參考文獻：
- Ma, Q., Ma, Y., Dai, X., Ren, T., Fu, Y., Liu, W., Han, Y., Wu, Y., Cheng, Y., Zhang, T., & Zuo, W. (2018). Regeneration of functional alveoli by adult human SOX9+ airway basal cell transplantation. Protein & cell, 9(3), 267–282. doi:10.1007/s13238-018-0506-y
撰文│ 藍冠鈞
審稿│ 謝典戰
