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幹細胞修復心臟受損功能 成大醫師研究登上國際期刊

三版新聞 2018-07-17 09:00:00

成大醫學院內科部臨床醫學副教授劉嚴文醫師,日前參與美國西雅圖華盛頓大學Professor Murry「幹細胞與再生醫學研究中心」團隊,進行非人類靈長類動物(獼猴)心肌再生研究,移植由人類胚胎幹細胞分化衍生出的心肌細胞,成功地讓心肌梗塞的猴子再生新的心臟肌肉,修復受損嚴重的心臟並恢復功能,並登上國際旗艦期刊Nature Biotechnology (自然-生物科技)。

心肌梗塞會導致心肌細胞壞死,使心臟肌肉缺乏再生能力,所以心肌梗塞最終會導致心臟衰竭,是現代人的主要死亡原因之一。因此如何使心肌細胞再生、恢復心臟功能,就成為「再生醫學」的重要研究課題。此研究成果刊登於國際期刊中,劉嚴文醫師名列第一作者,有望在未來數年內進入臨床試驗。

心臟病高居全球十大死因之首,現代醫療技術雖然可大幅降低心肌梗塞與心臟衰竭的死亡率,但只能預防或減少心肌梗塞的後遺症,或預防急性心血管疾病再發生,卻無法促進心臟肌肉細胞再生,心肌梗塞後的心臟衰竭,仍是造成心臟病患死亡的主要原因之一。

為此,華盛頓大學「幹細胞與再生醫學研究中心」團隊從2012年開始進行非人類靈長類動物心肌再生的研究針對「多能性幹細胞」進行研究,多年前證實利用體外培養的方式,能有效大量分化成心肌細胞。劉嚴文獲得成大醫院「菁英計畫」贊助,在臨床醫學所指導教授謝清河教授推薦下,於2013年加入進行博士後研究。

劉嚴文說,在這一系列研究中,先利用心導管技術讓猴子的心臟產生心肌梗塞及嚴重心臟衰竭,經由心臟核磁共振檢查後發現,左心室射出分率(即心臟功能)由6成5降低到4成,之後再移植「多能性幹細胞」衍生的心肌細胞,經過4個星期,猴子心臟再生出數量可觀的心臟肌肉,修補了約3分之1的心肌梗塞範圍。

如此一來,能大幅減少心肌梗塞的影響,心臟功能也從4成增至5成,在幹細胞移植後的3個月,心臟功能仍持續進步中。該團隊成為全世界第一個成功大量移植「人類胚胎幹細胞」衍生的心肌細胞,讓心肌梗塞的猴子心臟再生出新的心臟肌肉,這些研究在2014年曾發表於Nature(自然)雜誌,劉嚴文醫師名列共同作者。

不過之後團隊發現,雖然幹細胞治療可以讓心臟長出新的肌肉,但卻無法改善心臟功能,而且還會產生「致命性心律不整」。為改善情況,劉嚴文被指定主導後續計畫,擁有臨床經驗的他,很快就看見實驗室研究人員的盲點與不足,在重新設計研究流程,包括擴大心肌梗塞面積、加重心臟衰竭程度後,移植「多能性幹細胞」衍生的心肌細胞,不再增加致命性心律不整的危險。

劉嚴文說,Professor Murry曾邀他留在美國參與後續研究,開出的條件很誘人,但他掙扎考慮了半年,還是決定回台灣。他說,「我在成大完成醫學系以及臨床醫學博士學位,內科住院醫師以及心臟內科專科醫師訓練也在成大醫院完成。因為成大,才會有現在的我;假如我有任何的能力與成就,也都是成大所給我的,這是我與成大之間的機緣。」。

劉嚴文說,他對成大有特別的感情與使命感,希望能將自己在國外所學帶回學校。此外,當醫師也是他最大的志業,加上捨不得家人,種種因素讓他最後決定回台灣。

成大醫師劉嚴文。圖/成大提供

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