以新穎微管陣列膜做為長效性內分泌療法載體對缺氧性器官損傷之修護效能評估(1/4)

缺血性疾病為已發展國家主要致死疾病，其中的四肢性缺血以及心肌梗塞為本計畫鎖定之研究目標。嚴重的四肢缺血會引發劇烈疼痛及功能的失去。尤其不幸的是，許多病人因此需要接受截肢手術，導致永久性肢體失能，更連帶付出各項社交以及經濟上的代價。心肌梗塞則是造成心臟組織長期的變異，使心臟因無法負荷供給全身血液循環之需求，進而引起心臟衰竭。就以上兩項疾病而言，骨骼肌以及心肌組織的內源性再生能力極低，如何促進組織再生及修復便成為極需要挹注研究能量的領域。 幹細胞療法對於缺血性疾病的治療向來有極大的潛力，然而在過去數十年的臨床試驗中，僅展現了低效至中等效能的治療表現。其中對於幹細胞研究最大的限制就在於幹細胞在治療目標處的停留時間及存活率都不佳，僅有極少的幹細胞在注射後二十四小時能持續存活。雖然植入的細胞會分泌外囊泡、可溶性生長因子、細胞激素、小分子核糖核酸及其他促進組織再生的物質，並且召集其他修復細胞。但是由於停留時間過短，這些因子都無法產生顯著的治療成果。 本計畫提案將利用一種新型態可移植入人體，並且充滿孔洞的生物薄膜器材作為乘載幹細胞庫的載體。細胞微膠囊技術之發展透過降低植入時對細胞所造成的壓力，大大地提升了細胞的活性以及停留時間，並且保護細胞不受缺氧環境以及免疫系統的攻擊。同時，此多孔洞器材也能讓載體內外之養分、氧氣以及各種旁分泌因子的流通。這項創新材質目前由台北醫學大學所研發，並且將上市量產。本計劃將與英國幹細胞研究室合作，目標為以上述之生物材料乘載結合最新發現之心臟幹細胞群。這些『人體心臟類間質幹細胞(CMSCLCs)』能夠分泌高度促進組織再生的生長因子，因此在缺血性疾病治療的方面有極高潛力。另外，這些幹細胞是從心臟冠狀動脈繞道手術後廢棄之組織中分離取得，而非來自大體解剖。就幹細胞研究而言，是易於取得的幹細胞類型。本計畫設定將在為期四年的研究間發表一至兩篇高影響係數之論文。研究主要的幾個階段分別為：在英國取得人體心臟類間質幹細胞分離技術之訓練、實驗室實驗效能之展現、此幹細胞所分泌因子之鑑別，以及建立小鼠後肢缺血及小鼠心肌梗塞之研究模型。本計劃最終將以小型豬隻四肢缺血實驗為模型展示長期治療潛力。本計劃具有明確之臨床轉譯之潛力，並預期可以替台灣病患帶來健康上的提升。透過跨國合作、訓練台灣研究學者、建立智慧產權，以及發表高影響係數之論文，本計畫無疑將會對台灣的醫療科學界帶來極大貢獻。