台灣新聞通訊社-揭開「主動脈誘導氣管軟骨再生之謎」 台大醫院團隊登上國際期刊

在國科會支持下,台大醫院團隊針對「冷凍保存捐贈主動脈」用於氣管重建所觀察到軟骨再生現象,提出實證性的生物機轉線索。圖左起為:聯合醫院忠孝院區胸腔外科主任鄒冠全、台大醫院創傷醫學部主治醫師廖先啟、國科會生科處處長楊台鴻、台大醫院外科部特聘教授暨部主任陳晉興、台大醫院外科部主治醫師洪琬婷。圖/國科會提供

氣管是維持呼吸的「生命通道」,因為腫瘤、外傷等造成氣管需大範圍重建,一直是胸腔外科最具挑戰難題。國際上法國率先運用捐贈者冷凍保存主動脈進行重建並長出軟體,然而為何誘發軟體生成的再生轉機,仍是科學上未解之謎。台大醫學院特聘教授陳晉興、台大主治醫師洪琬婷團隊率先解開謎題,提出實證性生物機轉線索,研究成果近登上國際知名期刊 《Advanced Healthcare Materials》。

國科會4日舉辦學術成果發表會,國科會長期支期台大醫院這項科研計畫。台大醫院外科部部主任陳晉興說明,氣管重建是胸腔外科最困難的手術之一,成人氣管長度約僅10至12公分,且具有一定硬度,當患者因重大創傷或腫瘤侵犯需切除時,最多只能切除約5至6公分;若影響範圍過大,病人只能氣切,就不能再講話,嚴重影響生活品質。

陳晉興說,氣管重建或移植仍是臨床研究重點,團隊受到法國臨床研究經驗啟發,採用「冷凍保存主動脈」進行氣管重建,而且雖是捐贈主動脈,卻無抗體排斥問題,台大醫院在2021年完成亞洲首例以冷凍保存主動脈進行氣管重建的人體臨床試驗,成功治療嚴重氣管狹窄患者,至今累積6例臨床手術案例。

陳晉興指出,儘管臨床發現冷凍保存主動脈植入缺損的氣管後,會轉化為類似氣管的組織甚至長出軟骨,但「血管組織為何能誘發軟骨生成」的再生機轉,仍是科學上未解的謎題;此外,在軟骨完全再生前的「過渡期」,患者仍需暫時置放氣管支架來輔助支撐,可能引發肉芽增生等併發症,究竟軟骨會長多快、長的強度、整齊度,何時可以移除支架,仍有相當的挑戰性。

研究從臨床回歸實驗室,台大主治醫師洪琬婷說明,透過動物實驗證實主動脈移植物的角色不僅僅是作為填補缺損氣管的被動「補丁」,而是可以同時扮演具有活性的「體內再生支架」,引導受贈者自身再生出新的氣管軟骨,簡單講,「主動脈覺得自己就是氣管」,沿主動脈骨架再生軟體,逐漸替代主動脈組織,變成氣管。

至於新生軟骨從何而來?洪琬婷說,實驗證實,新軟骨組織來自於受贈者的軟骨前驅細胞移入分化為軟骨,而非來自冷凍主動脈內殘存的捐贈者細胞,也就是軟骨是從受贈者長出來。她並提出,主動脈內含的分泌蛋白成纖維細胞生長因子(FGF2)扮演重要角色,促成前驅細胞分化與移動,這是主動脈促進氣管軟骨新生的生物機轉。

她表示,上述實驗支持主動脈可「誘導宿主再生」的概念,更進一步破解促成再生的三大核心要素。第一,良好的生物相容性與早期血管新生,有助於提供再生所需的環境養分;第二,主動脈移植物中保留的關鍵訊號蛋白,包含成纖維生長因子2(FGF-2),可吸引軟骨前驅細胞移行並促進其分化;第三,是主動脈組織本身的胞外基質結構,提供利於細胞黏附與移動的微環境。

台大團隊指出,這項研究不僅補足臨床應用的知識缺口,更展現極高的醫學轉譯價值。未來有機會進一步發展為臨床操作準則與材料開發指引,可優化手術時主動脈移植物與受贈者氣管軟骨膜的對接技術,協助建立捐贈主動脈材料的品質評估指標,以提升氣管重建成效的一致性與醫療品質。

陳晉興表示,用冷凍保存主動脈植入缺損氣管,最大缺點是先期要放支架,會刺激氣管長出肉芽,必須要定期清除肉芽。未來研究下一步就是要研究如何使氣管軟骨長得好、有強度、且要排列整齊,讓它更有功能。

他也提及,主動脈可以長出軟骨,在未來應用上很廣泛,他舉老人家因軟骨磨損導致關節炎問題,或許就能萃取出一些成分打進去,使軟骨再生。另外,若捐贈主動脈不夠,是否可以豬隻基因改造後也能用到人的身上,這是未來「異種移植」新課題。

陳晉興並提到,進行冷凍主動脈氣管重建需花費80萬至100萬元,但台大醫院有千萬元支持這項臨床試驗,病患完全免費。

2026/02/04 16:09

轉載自聯合新聞網: https://udn.com/news/story/7241/9308894?from=udn-ch1_breaknews-1-99-news