治癒受傷心肌不是夢！「幹細胞」成為心臟再生新寵兒
所有不治之症，未來將不再無藥可救！21 世紀是「再生醫學」的年代，科學家開始透過細胞療法，把人的細胞改造成藥物，可以修復細胞、甚至對抗癌症。 世界各大醫療先進國都陸續建立細胞治療規範；各大科研機構也都致力將技術投入應用，過去難以治療、逆轉的疾病，像是癌症、器官壞死，都有了新的治療契機。專家指出，「細胞治療」成為近年的重要突破。
以國人最擔心的心血管疾病為例，細胞治療能夠治療受傷器官、甚至喚回心肌功能，有望讓病人脫離永久的疾病後遺症。
心臟血管疾病是威脅人類健康的頭號敵人，每年奪走大約全球 1700 萬人的生命。在國人十大死亡原因中，心血管疾病高居第 2。然而，現有醫療技術對其治療已陷入瓶頸。
心血管疾病以冠狀動脈心臟病占大宗，此疾病最大的問題是，心臟細胞一旦壞死，現有的藥物治療只能延緩病情惡化，無法讓受損的心肌恢復如初。
隨著醫療進步，更多的急性心臟疾病患者能在黃金時間內得到搶救，然而留下的傷害往往會變成慢性的衰竭；另一方面，人類平均壽命提升以及三高患者增加，這都讓慢性心衰竭問題越來越嚴重。預估到了 2030 年，全球 1 年將有 2300 萬人會死於心臟相關疾病。
困難。
等不到3D列印心臟，幹細胞平地起雷成治療新星
心臟疾病到了末期，最後的希望就是換心手術，但是根據器官捐贈移植登錄中心數據， 2018 年全台等待換心的人共有 198 位，卻僅有 86 名心臟捐贈者。
而大眾引頸期盼的 3D 列印心臟技術，雖然在包括美國卡內基美隆大學、以色列臺拉維夫大學等世界頂尖大學都成功研發，但成果都還停留在「印出來」，這些心臟既沒有實際功能，更還不行作為臨床使用。
就在治療技術受挫之際，2020 年 5 月，國際頂尖期刊《Nature》一項報告抓住了大家的眼球：全球首例用注射的方式，進行 iPS 幹細胞治癒心臟病手術已經成功！幹細胞平地起雷，成為治療心血管疾病的新星。
幹細胞強大再生能力有望修復器官
台灣幹細胞庫計畫主持人黃效民博士解釋，幹細胞是原始而未分化的細胞，卻具有分化成其它種類成熟細胞的能力。這使得幹細胞不僅在胚胎發育的過程當中是人體所必需的，即使在組織或器官受損後的再生或修復，幹細胞也扮演著十分重要的角色。
黃效民分析，幹細胞治療疾病、修復身體機能，可以分為 3 個層面（3R），分別是 Replace、Repair 以及 Regenerate。
1.Replace（幹細胞替代原有細胞）：幹細胞可以分化成特定功能的細胞，可以取代受損部位已經死亡的細胞。
2.Repair（修護受傷但還沒有死亡的細胞）：伴隨幹細胞以及幹細胞分泌的生長因子、細胞激素和「外泌體」，修護受損但是還沒有死亡的細胞。
3.Regenerate（自體細胞再生）：因為輸入的幹細胞數量有限，要利用外來的幹細胞喚起受損部位的再生功能，促使自體長出細胞，才是治療的根本目的。
黃效民指出，其實幹細胞技術已經發展多年，目前大部分的心肌幹細胞實驗，使用的都是來自羊水、臍帶血、脂肪等處的「間質幹細胞」，它能分泌多種細胞因子和生長因子，促進心臟的自我修復。
多項研究證實幹細胞能夠助修復心肌
舉例來說，2019 年，英國布里斯托爾大學的研究團隊在《Chemical Science》指出他們開發一種新的細胞修飾技術，可將幹細胞直接引導到心臟組織。團隊發現，間質幹細胞治療急性心梗和缺血性心力衰竭有正面的效果，患者總體心臟功能有顯著的改善，而且，因為不涉及開刀，這種療法看起來是安全的。
國際期刊《自然通訊》上，香港的研究團隊甚至研發出一種多管齊下的方法，利用間質幹細胞與人工誘導性多功能幹細胞衍生的心肌細胞，兩種不同類型的幹細胞，成功修復心臟的肌肉細胞和血管系統。
「貼片」黏心上，喚回心肌功能
陽明大學生化所博士張薏雯表示，除了技術的進步，科學家更是不斷調整幹細胞的治療載具。舉例來說，近年來很流行的「貼片」，就是主流形式之一。有「怪醫黑傑克」之稱的日本心臟外科與再生醫療權威的澤芳樹教授，就將「細胞層片技術」應用在心血管。
於是，澤芳樹教授就與 2016 年的諾貝爾奬得主山中伸彌教授合作，將能長成各種細胞的 iPS 細胞與細胞層片結合，希望透過這 2 種的技術，可以拯救嚴重心衰竭的病人，並在 2019 年日本已經展開人體臨床試驗。
預防心血管疾病有一套，幹細胞大顯身手
除了治療端，也有研究團隊專注於使用幹細胞「預防」心血管疾病的技術研發。澳洲墨爾本大學的科研團隊在 2020 年 6 月的《幹細胞》期刊上，指出間質幹細胞的抗氧化功能。身體「氧化」是衰老的巨大威脅，氧化壓力越大，體內自由基的濃度就越高。而多篇研究證實，體內的自由基過多，會提高心血管疾病的發生率。
張薏雯分析，間質幹細胞具體的方式包括清除自由基、促進內源性抗氧化防禦、免疫調節粒線體。張薏雯也分享到，北卡羅萊納州大學研發了一種心臟貼片，利用細胞因子的旁分泌效應，進而起到消炎的作用，來降低心臟病發作的機會，藉此達到預防的功能。
當然，如果認為細胞只能「抗氧化」來保護心血管，就太小看這項技術了！台灣中研院生物醫學科學研究所研究員、同時是台大心血管外科兼任主治醫師謝清河的研究也發現，免疫系統的單核球細胞的確可以用來修復心臟，所以只要能提升免疫能力，其實心臟會有自然修復的能力。這同樣屬於細胞治療於心臟的應用。
未來 20 年內幹細胞將把醫療帶入全新境界
黃效民總結，幹細胞技術有望為心臟治療另闢新徑，未來重症患者不一定要進行複雜且危險性高的心臟移植，可以透過幹細胞，多了一個更加安全的選擇。
張薏雯指出，「幹細胞」展現了它在治療疾病上的無限潛力，成為未來醫療顯學。包括美國、日本，甚至後來居上的中國，近年來都在積極研究幹細胞。「這是相當令人期待的盛況，未來 20 年，我們就有機會看到幹細胞將醫療帶到全新的境界。」
