幹細胞與氣管移植

幹細胞與氣管移植

電腦斷層掃瞄圖，顯示氣管狹窄受損的部位。

西班牙「巴塞隆納醫院」(Hospital Clinic of Barcelona)的外科醫生Paolo Macchirrini教授在2008年6月，進行全世界第一例氣管移植手術成功，這是突破性的組織工程全器官移植手術，使用由病人自身幹細胞培養的氣管進行，此技術也顯示是首次移植組織而無須服用抗排斥藥物的病例，研究結果發表於「刺胳針期刊」(The Lancet)。

病人Clasudia Castillo 30歲，是兩個小孩的母親，她因為罹患結核病傷害到呼吸道而須要移植氣管來挽救肺臟。要製造新的呼吸道，醫生就由一位最近死亡的病人取得一條捐獻氣管，然後利用強力化學物質及酵素清洗掉氣管所有細胞，只留下一個由纖維蛋白質膠原蛋白形成的組織支架，這個支架形成一個基本結構，給予醫生機會在支架上重新生長Castillo自己的細胞，細胞分兩種兩種：氣管的襯裡細胞及成體幹細胞（取自骨髓非常不成熟的細胞），這些細胞經刺激生長而形成在正常情況下環繞氣管的細胞，準備修補病人受損的左支氣管，接著科學家讓細胞在實驗室裡一個特殊的旋轉生物反應器中生長四天，最後被新細胞覆蓋的氣管已經準備好進行移植手術。

答案揭曉前連Macchirrini教授也感到心驚肉跳，他表示在此之前，科學家只有在豬身上做過類似手術，但是一旦培養的氣管由生物反應器中取出時可讓科學家驚奇萬分，因為這看起來與正常人類氣管一模一樣，而且作用也相同，結果移植手術十分成功，而且只經過四天後，此培養之氣管幾乎與鄰近的正常呼吸道無法分辨。

一個月後，醫生取下該部位的小塊活體進行檢驗，證實移植物已經發展出血管供應，更重要的是，經過四個月仍然沒有排斥現象發生，這個結果讓醫生與科學家都極為興奮。Castillo如今享受正常且活躍的生活，同時能夠開始再一次照顧她的兩個小孩，15歲的約翰與及4歲的伊莎貝拉，又能爬上兩層樓梯而不會喘不過氣來，手術後六個月還更能享受跳舞的樂趣。

協助培養生長氣管細胞作為移植使用的是英國「布里斯托大學」(University of Bristol)外科學教授Martin Birchall，他表示該手術代表醫學巨大的進步，改變了整個外科學，外科醫生如今能開始檢視並了解成體幹細胞及組織工程的潛力，根本增進治療病人罹患嚴重疾病的能力，在20年的時間內，實際上任何移植器官都可以此種方式製造。美國科學家已經於2006年成功移植在實驗室中以工程方法生長製造的膀胱，而歐洲研究團隊，包括義大利「巴度亞大學」(University of Padua)及「米蘭技術學院」（the Polytechnic of Milan）的科學家，也正申請經費準備在癌症病人身上進行氣管及咽喉的移植手術，估計臨床試驗可於五年後進行，在歐洲，每年有5萬人至6萬人被診斷出發生咽喉癌，科學家認為其中大約一半人可能適合進行組織工程移植手術。

(本文摘錄自「生物醫學２００８」，原文請參考「科學月刊」四月號，2009年。)