第 420 期

健康知識
幹細胞的諾言即將接受考驗
The great promise of stem cells is finally being put to the test

科普作家派克（Alice Park）今年發表近作「幹細胞的希望：幹細胞醫學如何改變我們的生命（The Stem Cell Hope: How Stem Cell Medicine Can Change Our Lives）」， 探討過去15年來幹細胞研究曾面臨的困難與障礙，以及幹細胞研究進展所帶給人們的希望。

此書開宗明義從1950年代末和1960年代初期的動物複製實驗娓娓道來，談到1981年馬丁埃文斯（Martin Evans）成功分離並培養出小鼠胚胎幹細胞，以及1996年首次從成年細胞成功地複製哺乳動物--桃莉羊的誕生。接著，談起美國國家衛生研究院（National Institutes of Health, NIH）瓦爾穆斯院長（Dr. Harold Varmus）於1994年成立人類胚胎幹細胞研究審查小組（Human Embryo Research Panel）希望爭取胚胎幹細胞研究經費卻沒有成功與NIH所遭受的困難，筆鋒再轉到美國國會於1996年通過「迪基維克法案（Dickey-Wicker Amendment）」修訂NIH年度預算，及明文禁止聯邦政府資助人類胚胎幹細胞研究之種種政策上的阻撓。今年7月27日，美國聯邦法院駁回禁用聯邦經費於人類胚胎幹細胞研究之訴訟案。細節請參考國家衛生研究院電子報 第417期。

同時，作者也描述美國研究人員在經費困難之下，又如何努力維繫他們在幹細胞生物學和再生醫學這些新興領域上的國際競爭力。她介紹科學家如何與病人協會捍衛和傳播他們的觀點，他們認為減少人們的病痛足以做為推動胚胎研究的正當理由，而實驗所使用的胚胎來自不孕症治療所遺留下來的備用胚胎，絕不會再使用於人工受孕，所以永遠不會植入子宮發育成為人類。值得振奮的是，一些通過核准的臨床試驗陸續運用人類胚胎幹細胞進行疾病的治療。以下為原作者派克女士摘錄自「幹細胞的希望」並刊登於今年8月22日美國時代雜誌的全文中譯。

最微小的移植手術–幹細胞的諾言即將接受考驗
美國加州大學洛杉磯分校一位眼科醫生施瓦茨（Dr. Steven Schwarts）在長達14年的等待之後，終於可以打電話通知他的病人。14年前，一位12歲的小女孩到他醫院就診，主要症狀是視力問題，一種嚴重的疾病正慢慢地剝奪小女孩的視力。診斷結果是Stargardt's（為常見的黃斑退化症（macular degeneration）的一種），這種病變症狀主要是眼球的感光細胞開始惡化。當時，他告訴小女孩，她所知道的世界將逐漸消失在黑暗中，非其能力或當時科技任何治療方式所可挽回，他建議她嘗試使用視力輔助器具和服用維生素來維持剩餘的感光細胞正常運作，那是他唯一可以提供的。雖然小女孩和她的家人有興趣參與臨床試驗，他也承諾有任何新的機會出現時，一定會通知她。

將近15年之後，科技有了令人振奮的進展，施瓦茨醫生沒有忘記遵守承諾，打電話給這位病人，準備首次使用胚胎幹細胞進行黃斑病變退化症（Stargardt's and dry macular degeneration）的治療。撥電話之前，施瓦茨醫生不禁有些遲疑，不知她還有興趣知道更多嗎？

女孩現年26歲，為法定失明殘障人士（依據知情同意規定，治療之前身份不予揭露），接獲電話通知立即答應願意接受臨床試驗。醫師評估她為潛在合適的人選，可成為接受由視網膜色素上皮（retinal pigment epithelium, RPE）細胞所產生的胚胎幹細胞進行治療的先驅受試者。一旦進入臨床治療試驗，她和其他少數黃斑病變患者將接受成千上萬的細胞注入他們的眼睛，以取代視網膜中被摧毀的RPE細胞，希望搶救任何剩餘的感光細胞。他們將幫助科學家回答一個關鍵問題--在所有的胚胎幹細胞爭議之中，證明胚胎幹細胞治療是否安全和最終有效？

2名脊髓損傷的患者已經接受另一項以注射胚胎幹細胞為基礎的治療，數以百萬計的特定細胞幫助神經元彼此溝通，嘗試修復神經網絡切點以連通縱橫交錯的脊髓神經並延伸到手臂、腿部、手指和腳趾。雖然他們仍然只是第一波受試者的一個選擇群組，這些患者代表著一個新時代的開始，即醫生所期盼的以細胞為基礎的醫療時代的到來（cell-based medicine）。與其使用藥物或手術進行治療疾病的症狀--例如，定期注射胰島素的糖尿病患者，或對阿茲海默症患者施以藥物以利打破位於大腦中扼殺神經細胞的斑塊--這項以細胞為基礎的醫療希望以新的健康的細胞來取代已經損壞而無功能的細胞，以期最終可以使無數慢性疾病痊癒，包括從黃斑病變退化症到糖尿病，心臟疾病到脊髓損傷。而產生這種新細胞的關鍵將是幹細胞。

製造RPE細胞的先進細胞科技公司（Advanced Cell Technology） 的首席科學家蘭扎博士（Dr. Robert Lanza）說：「透過這些先驅的臨床試驗，我們終於可以在這個領域上有所突破。我們歷經10年廣泛的研究之後，才走到這一點。」

在過去10年，幹細胞科學家們必須解決一些棘手的問題，例如如何從人類胚胎實際提取幹細胞，如何誘導這些細胞發育成神經和眼睛細胞，然後如何移植這些細胞到病人身上。這些先驅試驗所費不貲，負擔龐大，但這些研究課題卻也引發對抗和不安。問題不一而足，例如：移植的細胞是否可以躲過宿主免疫系統的摧毀而順利通過？畢竟這些細胞來自於完全與受試人無關的胚胎。這些從胚胎幹細胞發展出來的細胞是否會被引導形成腫瘤？已知胚胎幹細胞具有無限增長的能力。孑然一身，這些細胞往往會形成怪誕的球狀，包括不同類型的組織（如骨、皮膚、牙齒、毛髮、肌肉），被稱為畸胎瘤（teratomas）。而如果移植的細胞真的存活下來，不形成腫瘤或畸胎瘤，它們的功能會正常嗎？這些功能是否足以恢復一些知覺於脊髓損傷病人案例或某些眼科病人的視力？

第一回合臨床試驗開始，從事幹細胞的科學家肯定沒準備要回答所有類似問題。事實上，剛開始的受試者是安全測試的重要一環，用以確定以幹細胞為基礎的組織能夠安全可靠地在受試者體內存活和生長。正如在任何涉及嶄新的治療方法且於醫學史上沒有先例可循的情況之下，科學家們希望有最好的結果，但也有最壞的打算。

他們有充分的理由要保持謹慎。過去已有前例，傑龍公司（Geron）在美國食品和藥物管理局批准後，短短8個月內，由傑龍公司所帶領的脊髓試驗，因為進行動物實驗後發現，所移植的神經細胞開始在動物的脊髓形成多簇狀的刺，因此被迫暫停試驗近2年之久。

科學家們最終確定，所謂的多簇狀的刺並非腫瘤，並同意允許臨床試驗繼續下去，但這個經驗突顯出細胞的活力和不可預測性。從該事件中學習，蘭扎博士決定不再冒險，並研發制定一項測試技術，以檢測出任何一個迷途的幹細胞，亦即有可能發展成畸胎瘤的幹細胞，它是在準備上萬顆RPE細胞過程中可能會脫逃迷途的細胞。蘭扎博士表示：「我們的細胞純度達99％至100％。」

涉及到免疫系統的排斥反應，視網膜細胞可能有其優勢。視網膜細胞注入視網膜下方的空間之中，這空間正常情況並無人體的免疫巡邏哨兵。但對受試的患者而言就很難預料，因為他們的疾病已經破壞RPE細胞，因此，目前還不清楚他們是否繼續保持其免疫保護的作用。所以，為了安全起見，志願受試者將服用藥物來抑制他們的免疫系統，大致上就如同其他接受非親屬捐贈器官移植患者的服用藥物方式。

展望未來，這種免疫保護可能沒有必要。研究人員現在已經可以從受試的患者自身的皮膚細胞來製備類似胚胎的幹細胞，這意味著捐贈器官與受試者之間的免疫排斥問題可能無實際的意義。這些非胚胎的幹細胞（embryo-free stem cells），也被稱為誘導式多功能幹細胞（induced pluripotent stem cells, iPS），還有另外一個好處，它們可以從患者（例如糖尿病或盧伽雷氏症等的病患）身上製備取得，科學家們可以更容易觀察這些細胞如何發展，更加瞭解有這種疾病的病患運動神經元如何開始產出差錯。

施瓦茨醫師說，這些持續進行中的胚胎幹細胞治療第一波臨床試驗，僅僅只是一個開始。確實來說，他並不預期這些早期的參與受試者可以完全恢復他們的視力，脊髓專家也無法預計受試的脊髓損傷病患在接受治療之後就可以再度行走後。但是，如果證明胚胎幹細胞治療是安全的，那麼科學家就可以開始盤算在那一個時間點是最好的時機而開始介入細胞治療。施瓦茨醫師說：「我們可以開始思考如何在視力尚未完全消失之前，擊敗類似黃斑病變退化的疾病。」確實，這將是一個吾人所樂見成果。

參考資料：
  1. Stem cells: The clash of hype, hope and stem cells by Gilberto Corbellini. Nature 2011 Jun;474:(575–576). Published online: 29 June 2011.
  2. The Tiniest Transplant – The great promise of stem cells is finally being put to the test, Time Magazine, August 22, 2011. [原作者Alice Park摘錄自The Stem Cell Hope (Hudson Street Press, 2011)]

《文：編輯中心陳麗秋；圖：原著封面》