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幹細胞成功治癒COVID-19重症肺損!北醫郭漢彬促臨床應用成研究轉譯關鍵
2022-05-26

經歷SARS、H1N1、H3N2到COVID-19,北醫醫學院院長郭漢彬累積豐富的臨床經驗,也體認到細胞療法與再生醫療面對傳染性疾病永久性危害的潛力,因此在2021年將pcMSC異體間質幹細胞產品利用靜脈注射用於五位因COVID-19引發急性呼吸窘迫症候群(ARDS)與急性肺損傷的患者進行恩慈治療,成功使病患痊癒,相關成果也於今年(2022)發表於國際頂尖期刊Frontiers in Immunology;他也期許將來細胞治療能從不同角度切入,為人類醫療增添新助力…


※圖為pcMSC研究團隊鐵三角-北醫醫學院郭漢彬院長(中)、臺大林泰元教授(右)、北醫黃彥華教授(左)。(照片來源:臺北醫學大學提供)

以北醫特聘教授黃彥華與台大醫學院藥理研究所所長林泰元的研究為基礎,加上北醫醫學院院長郭漢彬的臨床試驗與專業支持,台灣學界的幹細胞研究團隊研發無血清篩選培養系統,避開傳統血清培養的不確定因子,從人類胎盤中選取來自於母系的胎盤蛻膜間質幹細胞(human placenta-chrondecidual MSC, pcMSC),成功培養出高效能高安全性的優質幹細胞,經動物實驗證實具優秀的免疫調節與促進再生能力,可幫助患者修復受到病情感染破壞的器官結構,提升患者的存活率並減少後遺症的發生。2021年在衛福部核准與郭漢彬的帶領下,更將由pcMSC異體間質幹細胞產品,利用靜脈注射用於五位因COVID-19引發急性呼吸窘迫症候群(Acute respiratory distress syndrome, ARDS)與急性肺損傷的患者進行恩慈治療,成功減緩急重症狀並達到五位患者皆痊癒的成果,是pcMSC在臨床應用上的一大亮眼表現。

從細胞療法研究到臨床現場 郭漢彬擔任團隊轉譯樞紐
長期致力於氣喘、咳嗽、肺腫瘤疾病研究的郭漢彬,帶著豐富的行醫經驗與對病情症狀的觀察細究,是病人眼中非常替人著想的醫師,在對臨床藥品與發炎反應多年的經驗與研究之後,他體認到面對各種病情的肆虐,現今的臨床治療方法有其極限,於是四年前來到北醫時,開始深入研究細胞療法與再生醫療的相關知識,希望能利用幹細胞技術,也就是人體本身就具有的再生修復能力,幫助重症患者減輕症狀及後續患部的復原。在團隊研發pcMSC後,郭院長竭力給予臨床上的助力,不僅將臨床級pcMSC衍生物 (分泌體/外泌體) 與嚴重氣喘動物試驗結合驗證其療效,在COVID-19 ARDS恩慈療法時收集的資料也揭示了pcMSC用於治療中的免疫作用機轉,極具臨床參考價值,相關ARDS病患醫療成效與治療前後免疫細胞的變化,亦已於今年(2022)發表於國際頂尖期刊Frontiers in Immunology,是將團隊成果從研究室轉譯到醫療現場不可或缺的角色。

面對傳染性疾病永久性危害 尋求細胞再生療癒新法
在談到pcMSC的研發與恩慈療法經驗時,郭漢彬笑稱自己只是團隊的「執行者」,但實際上從2003年SARS風波開始,乃至後續H1N1、H3N2到現在的COVID-19疫情,臺灣曾經多次出現高死亡率的流行性傳染病,此時對於快速出現的病情要施以正確的診斷及治療,「臨床經驗」便扮演著非常重要的角色。郭漢彬以2003年SARS的醫療情況為例,提到當時醫師為了抑制症狀所造成的嚴重發炎反應,對病人施行類固醇治療,這種對病情的未知反而使SARS疫情前期的死亡率增加,後續改用支持性療法才有效減緩病情。他解釋著發炎實際上是病毒破壞肺部幹細胞的結果,當受損的組織無法修復再生就會伴隨著發炎反應,相同的情況在氣喘患者身上同樣會發生,若能將受損器官的機制復原即可減緩發炎反應,醫療處遇方向也從抑制發炎轉變成支持細胞修復的方式,希望未來可以透過幹細胞治療技術,修復因病破壞無法再生的組織。

pcMSC衍生物(分泌體/外泌體) 奈米噴霧治療嚴重氣喘 防止輕症轉重症
團隊在培養的過程中發現pcMSC的自然衍生物‐分泌體/外泌體 (Secretome/Exosome)也能達到免疫調節與促進再生的效果,團隊將此衍生物製成霧化經鼻吸入式的臨床級定量噴霧,使用時可直接針對肺部受損區域進行功能修復,比以往的靜脈注射方式更有效,且可隨身攜帶,特別是對於急性或嚴重氣喘、肺炎感染惡化等緊急醫療需求。郭漢彬說,氣喘是一種慢性氣道炎症反應的疾病,全世界大約有 3.25 億人罹患氣喘,各個國家地區氣喘盛行率有所不同,約在 5-20% 之間,其中嚴重氣喘盛行率約佔5-10%,但卻占國家健保經費高達50%。氣喘無法被根治,其反覆發作嚴重時更可能會呼吸衰竭,甚至致命;近年因COVID疫情與空污因素,兒童與成人的盛行率都顯著增加,因此開發針對 ALI/ARDS急性肺損傷與氣喘的新治療策略變得極為迫切與重要。由於肺部損傷影響的人口眾多,因此臨床級 pcMSC 產品與 pcMSC 衍生物不但可應用有效重症治療,鼻吸入式的pcMSC衍生物臨床級定量噴霧劑型更容易居家使用,防止輕症轉重症,減輕重症帶來的醫療負擔,深具有市場潛力與促進健康社會的醫療價值。

pcMSC發揮臨床急救效果 恩慈療法治癒COVID-19重症患者
2019年開始全世界被COVID-19疫情籠罩,雖有先前治療流行性呼吸道傳染病的經驗,但因為對於病毒與其致病機轉的不了解,郭漢彬認為要建立新的思維模式去應對各種突發狀況,臨床也開始遇到難以有效處理的症狀,例如現場若遇到出現呼吸衰竭等嚴重症狀的患者,其肺部功能在短時間就被感染破壞,死亡率超過50%,因此他更積極投入協助細胞治療的發展,希望尋求新的機制來處理目前無法解決的困境。2021年研究團隊製備pcMSC的技術越發純熟,適逢五位患者因COVID-19引發急性呼吸窘迫症候群與急性肺損傷,情況危急但已無有效的治療手段,郭漢彬帶領醫療團隊將臨床級的pcMSC細胞用於此次恩慈治療中,效果十分顯著,於給予幹細胞後24到48小時,病人所需的供氧濃度與有效呼吸的程度就有明顯的改善,代表肺部功能與肺泡彈性逐漸復原;72小時後在影像中能觀察到肺部發炎退去、細胞組織慢慢修復的情況;最後五位患者皆存活且復原狀況良好,肺部組織沒有留下破壞或纖維化的狀況。接受恩慈療法的患者在施打兩劑pcMSC(單劑劑量僅為2*10^7細胞)後症狀就開始好轉,相對市面上其他治療藥物來說劑量非常少(約為其十分之一或廿分之一),較不易造成胸悶腫脹情形惡化或增生血栓風險。郭漢彬表示當時情況緊急,日後若能針對更長時間的治療或更高劑量的藥物進行大量研究,將能對於pcMSC使用時機跟適用劑量的掌握性更高;此外,團隊也進行一系列動物試驗,確認pcMSC與其外泌體皆無致腫瘤性與促進腫瘤增生的風險,因為靜脈注射後大量細胞皆聚集於肺部,更顯示pcMSC於Long COVID 後疫世代肺部疾病之高度臨床安全性與可發展性。

郭漢彬:「盼細胞療法發揮再生功能,治療各種疾病危害」
對於未來細胞治療的前景和期望,郭漢彬以臨床角度分享,目前許多疾病的有效療法尚未成熟,或是致死率仍居高不下,期盼將來細胞治療能從不同角度切入,及時減緩病情並對病症破壞的部位進行修復再生,特別像是特發性肺纖維化這種病情可能突然惡化的疾病,可在第一時間施用幹細胞產品協助治療;除治療感染與肺部相關疾病外,也盼能幫助誤食農藥和糖尿病傷口感染等情況的患者。郭漢彬相信不久後細胞療法可能成為生物製劑的新銳藥物,為人類醫療增添助力。


※郭漢彬教授為傑出的醫師學者,曾榮獲三次科技部傑出獎,是胸腔氣喘領域國際權威。(照片來源:臺北醫學大學提供)

※系列報導:

※本文由生策中心新創幫編輯群採訪撰寫(口述:北醫醫學院-郭漢彬院長  執筆:羅仕翔)。如有引用,請確實註明出處來源。

 

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