膝關節幹細胞療法 你應該要知道的事

許多膝關節受損和有退化性關節炎的病人,對幹細胞療法都很有興趣,因為這類療法有機會讓組織再生。雖然幹細胞療法是一個令人躍躍欲試,又快速、蓬勃發展的治療領域,但目前臨床對它背後的機制其實還沒很深入的了解,大家對它會如此狂熱,主要都是因為它有為病人帶來一些理想的成果。

在這個小節,我們會告訴你幹細胞是什麼、幹細胞療法是怎樣運作,又有哪一些幹細胞療法有獲得美國食品及藥物管理局的批准,以及它們可能產生怎樣的療效。由於我們的病人也常問我們一些有關幹細胞療法的問題,所以我們也會把這些問題以 Q&A 問答集的形式彙整,羅列在本小節尾聲的文字框「幹細胞療法的常見問題」中。

幹細胞(Stem Cell)是你身上的一群細胞,這群細胞有能力變成「任何」類型的細胞,端看它們接收到什麼樣的信號。每一個人都是從受精卵而來,而這顆由許多幹細胞組成的受精卵,最終就會依它們接收到的信號,形成你身上的各種不同器官和組織。你出生之後,這群細胞仍會具備相當強大的分化和療傷能力。在你的一生當中,你身上的器官和組織,都會不斷更新它們自己的細胞;而取代那些老廢細胞的新細胞,就是從幹細胞分化而來。隨著你的年歲漸增,你體內的幹細胞數量也會漸減,並開始慢慢失去再生的能力,此時,你身體老化的跡象亦會變得越來越明顯。

幹細胞除了擁有強大的再生能力,還具備強大的信號傳遞能力,這表示:它們能夠調控參與發炎反應,並根據身體碰到的情況提供所需的蛋白。正是因為幹細胞具備這樣的特性,學者才會提出以幹細胞幫助退化性關節炎病人再生組織的想法,但目前這個想法尚未在動物實驗中獲得證實。

實際上,身體裡的每一個組織都可萃取到用於治療的幹細胞,例如血液、骨髓、脂肪和肌肉等,而目前的研究正致力從中找到獲取幹細胞的最佳來源。

在我們正式介紹幹細胞療法之前,你一定要知道幹細胞療法分為兩大類。一類是直接以組織的抽吸液當幹細胞來源,利用類似高濃度血小板血漿的離心步驟(請見第 315 頁),將幹細胞濃縮出來,然後注射進病人體內。另一類療法的幹細胞在注射進病人體內前,則會另外經過一套細胞培養的程序,讓病人能獲得更純、更大量的幹細胞(此即為真正的幹細胞療法);醫療人員會先利用一套化學步驟分離出具再生能力的幹細胞,然後將這些細胞培養個一、兩週,待它們增生到一定的數量後,再將它們注射到受損部位。

第一類的幹細胞療法可以在一天之內完成,也就是說,當天你就可以將從你脊髓液萃取、濃縮出來的幹細胞,打進體內(請見圖 11.4)。骨髓抽吸濃縮液是第一類幹細胞療法中最常使用的幹細胞來源。這種取得幹細胞的方式已獲得美國食品及藥物管理局的批准,只需要用最簡便的步驟即可取得細胞(分離過程中不需要添加任何化學物質)。然而,一般來說,骨髓抽吸液裡的幹細胞數量和種類都不是在最理想的狀態;研究發現,骨髓抽吸液裡大概只含0.001%的幹細胞。再者,這些幹細胞的再生能力也不見得都處在巔峰狀態,可能會參雜著再生能力良好、普通和不好的幹細胞。相較高濃度血小板血漿,骨髓抽吸液的抗發炎能力更強大;因為骨髓抽吸液裡含有細胞激素 IL-1 接受器的拮抗劑,這個拮抗劑能迅速且有效地阻斷關節內的發炎反應。

第二類的幹細胞療法,也就是所謂真正的幹細胞療法,或許能對膝關節損傷帶來更多的幫助,但這類療法尚未獲得美國食品及藥物管理局的批准,因此除非你是臨床試驗的受試者,否則在美國你是無法接受這類治療的。(你可以到其他已批准此療法的國家接受治療,但整套療程下來可能要花非常多錢。)這類幹細胞療法會從獲取幹細胞的組織抽吸液裡,分離出最具再生能力的細胞,再利用一系列的細胞培養步驟將這些最具再生能力的幹細胞,擴增到數百萬顆的數量。雖然目前已有不少非人體實驗證實,幹細胞有這些修復潛能,但它們對人體的安全性和能否發揮相同的功效仍是未知數,這也是為什麼現在美國食品及藥物管理局還未批准它們的原因。幹細胞療法的風險在於:幹細胞若接收到正確到的信號,是可以變成你所需要的組織,但若它們沒有接收到正確的信號,就會變成另一種錯誤的組織。在動物實驗中就曾發生過這樣的例子,原本要形成軟骨來治療軟骨缺損的幹細胞,在實驗中卻長成了硬骨。另外,幹細胞和癌細胞很像,它們都會不停生長。理想的幹細胞療法不只是要能長出你所需要的細胞,還要能在適當的時機點停止生長,否則若它們只會不知節制的增生,最終反倒會在你身上製造出一團腫瘤。就現在的研究文獻來看,這項療法的療效還不太具說服力,所以在廣泛使用這些療法前,我們還需要做更多的研究來進一步確認它的療效。

11.4 抽取骨髓液

送入幹細胞的方式也一門學問,對這兩類幹細胞療法來說,它都是一個極具挑戰的步驟。現在植入幹細胞的方法主要有兩種。一種是直接將含有幹細胞的針劑打入受損處,這種方式適合像退化性關節炎這種沒具體受損部位的瀰散性損傷。另一種送入幹細胞的方式,則會輔以支架。使用支架的好處是,幹細胞能夠精準地長在該長的位置。然而,這些以支架為媒介植入體內的幹細胞,不一定能發展成你想要的型態。最近還有研究指出,這兩種送入幹細胞的方式,在體內引發的修復力可能也會不太一樣。直接打入體內的幹細胞,在修復傷口的過程中是扮演一個指揮官的角色,可發送信號命令你體內的其他細胞修復組織。不過由於幹細胞本身的表現也需要信號的刺激(環境中的信號會讓它們知道自己身在何方,又應該做何表現),所以當它們被封裝在支架裡,送入體內時,它們可能就無法接收到那些信號,也就無法發揮預期的功能(例如沒讓損傷處長出軟骨,反倒是讓它長出硬骨)。

儘管幹細胞在大眾和媒體之間有很高的討論度,但幹細胞針劑到底能對人體發揮怎樣的療效,目前學術界對這方面的了解還相當有限。可是就現有的資料來看,它的整體成果還滿不錯的,也沒什麼重大的不良反應,似乎是個相當安全的治療手段。以退化性關節炎和軟骨受損病人為受試者,探討骨髓抽吸濃縮液療效的臨床試驗研究不多,最新的回顧性文獻也只羅列了六項相關研究。某研究指出,幹細胞針劑僅能稍稍改善患者的症狀,且這個成果還受到無法排除的安慰劑效應干擾。另一項研究中,梅約醫學中心的研究人員找來了二十五名雙膝都有退化性關節炎的病人,然後為他們的雙膝做了兩種不同的處置:一側的膝關節打了骨髓抽吸濃縮液,另一側的膝關節則打了生理食鹽水(無害的含鹽溶液)。研究人員在施打針劑後的半年和一年這兩個時間點,檢視這兩種處置方式對病人症狀的影響,發現兩者對症狀的影響都差不多。細胞培養的幹細胞療法,同樣沒什麼這方面的臨床試驗。

骨髓抽吸濃縮液的副作用和高濃度血小板血漿類似,大約有百分之六至十的病人會因此療法產生不良反應。疼痛和腫脹是最常見的副作用。至於細胞培養的幹細胞療法,最令人憂心的不良反應則是,這些細胞有可能發展成有害的腫瘤細胞。除此之外,實驗室在培養這些細胞的過程,也存在著汙染的風險。史丹佛大學和科倫拉多州立大學的研究人員也指出,他們以馬做為實驗動物,用這類幹細胞修復馬匹的軟骨時,確實發生了長出錯誤組織的情況—長出了硬骨,而非軟骨。

膝關節修復全書:慢性膝蓋痛‧退化性關節炎‧十字韌帶撕裂,25種常見膝蓋問題的修復照護指南

(本文摘自羅伯特‧F‧拉普雷德、盧克‧歐布萊恩、豪爾赫‧查拉、尼古拉斯‧I‧肯尼迪著《膝關節修復全書:慢性膝蓋痛‧退化性關節炎‧十字韌帶撕裂,25種常見膝蓋問題的修復照護指南》,采實文化提供)


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