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「羊水干细胞教父」在台湾!黄效民博士:羊水干细胞是干细胞发展4.0

谈到能够逆转疾病、甚至逆转年龄的干细胞技术,你是不是会先联想到好莱坞充满未来感的医疗电影,或是西方乃至日本的实验室技术。如果是的话,你可能一直都低估了台湾的干细胞实力。事实上,挟带着强劲的医疗实力以及研发能量,甚至还有专利与法规护航,台湾的干细胞产业,一直是被全世界看好的明日之星。

全球第一个发表成功分离和鉴定出羊水干细胞论文与专利的人,「台湾羊水干细胞教父」,干细胞研究和保存权威、美国罗格斯大学微生物暨分子遗传学黄效民博士,就是让全世界看到台湾干细胞技术的关键人物。他所发明的羊水干细胞采集技术,至今都是全球实验室沿用的准则。

扎实训练和理论兼顾一出手便打造全世界最好的细胞库

身为台湾干细胞库计画主持人以及国家卫生研究院细胞库计画主持人,其实,一开始黄效民并非从事干细胞相关的研究。从台大毕业后,他来到了食品研究所工作,研究的是微生物和遗传工程。

不过表现卓越的黄效民,被单位以公费生的资格,派到国外学习最新的细胞科技。他也不负期望,学满归国后,马上着手投入细胞库的建立,让台湾的细胞相关研究,可以有高品质的细胞材料供应和冷冻保存制度。

即使是现在,也不是每个国家都拥有自己的细胞库,黄效民表示,要做就要做到最好的,他亲自参与每个阶段,为台湾打造世界一流的完整细胞库。不少的国际学者来到这里参观后,告诉他,「你们不是世界一流之一(one of the best),你们的细胞库就是世界第一(the best)!」

干细胞挑战未来医疗方向促使黄效民投入研究

才刚打造好全世界最好的细胞库,黄效民开始关注如何培育黄效民指出,越早期的干细胞,在学理上具有越好的分化能力,按照这个逻辑,最好的干细胞就是「胚胎干细胞」。但是,胚胎干细胞的建立需要破坏一个受精卵,争议性实在太大,包括美国前总统布希都是带头反对者,更不要提其他欧洲的保守基督教国家。

因此,如何在身体其他部位、或是生命的特定阶段,寻找分化效果最好的干细胞,就成了近半个世纪以来,科学家所关注的重点。

间质干细胞研究分为四阶段,找寻潜力最大的干细胞

黄效民表示,到今天为止,间质干细胞研究约有半世纪的历史,按照发现的时间、应用的范围,可分为四个阶段,依序为骨髓干细胞、脂肪干细胞、胎盘与脐带干细胞,以及目前最重要的羊水干细胞。

1968 年,俄国科学家首次发现骨头中具有某种再生能力强大的细胞,并发表在期刊上,这个细胞随后被称为所谓的「骨髓间质干细胞」,人们逐渐对这种具备再生能力的细胞感到好奇,这是干细胞1.0 的年代。

不过,骨髓间质干细胞的搜集仍比较困难。因此接下来,有研究人员从脂肪中提取的脂肪干细胞成为2.0 年代的代表。从脂肪中找寻干细胞确实比较容易,量也较多,但是无论是从骨头还是脂肪中取得的干细胞,都是从成熟的个体中取得,分化能力仍然有再提升的空间。

胚胎干细胞存有争议性黄效民成功从羊水提取干细胞

2000 年以后,国内的脐带血库出现,脐带血、脐带、胎盘干细胞在婴儿出生时能够同步被保存。不同于从成人身上取到的成体干细胞,这些更早期的干细胞,被大家相信将会有更好的治疗成效。

因此,大量的脐带血银行商业广告进入大家的视野,让大众们听到干细胞,马上就联想到脐带血,这就是所谓的干细胞3.0 时代。

面对琳琅满目的广告,让黄效民有了一个灵感:「具有争议性的胚胎干细胞是在着床前取得,而胎盘、脐带血干细胞是在出生后取得,这中间还有整整10 个月的时间啊!」

黄效民笑道,正巧因为太太怀孕生产,他和国泰产前遗传诊断中心的主任蔡明松医师成了好朋友,向蔡明松询问了从羊水中提取干细胞的可能性,干细胞的4.0 时代,就此展开序幕。

偶然的灵感取得全世界第一个羊水干细胞专利!

其实,过去不是没有人想过,羊水中可能含有干细胞。 2003 年时,就有相关学者预言,未来可以在羊水中找到非常早期的干细胞,但是迟迟没有人成功。因为有过去累积各种干细胞的培养和鉴定经验,黄效民比其他研究人员更有耐心和执着,他分析,过去的研究无法成功提取羊水干细胞,是因为「时间」的问题。

「从新鲜的羊水中,培养出来的大都只有羊水细胞,因为真正的干细胞处于休眠状态。」黄效民幸运的使用羊膜穿刺后第一次培养放置了3 天的羊水,其中未贴附的细胞液,才成功唤醒了干细胞,且消除了会干扰真正干细胞生长的纤维母细胞。

2004 年5 月,这项论文发表于《Human Reproductive》,并成为该期的头条与封面,黄效民一战成名,并取得了全世界第一个羊水干细胞专利,细胞4.0 年代正式开始,这份专利更是让台湾在下一轮医疗科研竞争中,已经立于不败之地。 2007 年美国时代杂志(TIME) 更将羊水干细胞,票选为当年度人类十大医学突破之一。

羊水干细胞效果媲美胚胎干细胞,将是最有前景的明日之星医学界普遍认为,干细胞中「可塑性」最高的是胚胎干细胞,它可以生长成人体超过220 种细胞。然而这种干细胞要从胚胎抽出,胚胎在过程中会被摧毁,等同扼杀生命而遭到许多伦理争议。

羊水干细胞的好处,是具备多样性、又免于道德争议,且取得容易又安全,治疗效用可媲美极具道德争议的胚胎干细胞。 「羊水干细胞是胎儿早期的细胞,染色体的端粒长度非常长,意味着细胞的增殖生长能力较出生后的细胞更佳,老化的速度较慢,」黄效民表示。

他更指出,在产检时多抽一点羊水保存下来,其实不只是照顾孩子,更是照顾一家人,因为羊水干细胞的免疫抗原性很低,对于血缘相近的家人们,未来都有机会,能够提供不一样的医疗照护。

治疗不治之症!羊水干细胞成为「不死癌症」的救星

目前在国际间,羊水干细胞的研究应用范围,包括了黄效民指出,尤其在「神经性疾病治疗」方面,羊水干细胞将扮演重要的角色。

「神经损害的疾病,包括了脑中风、帕金森氏症、阿兹海默症等,在目前都是具有明显治疗瓶颈,且难以治疗,」这些看不到治疗希望的疾病,被称为现代的不死癌症。

不过,羊水干细胞卓越的再生能力,在神经修复上,不断有突破性的表现。黄效民指出,越来越多的研究证实羊水干细胞治疗缺血性中风十分具有前景,像是2014 年,《Front Cell Neurosci》期刊指出,羊水干细胞移植治疗可以减少梗塞面积,提高认知功能的恢复;2019 年发表在《Cell Transplant》上的动物研究,也显示了羊水干细胞治疗对缺血大脑的益处。

全球范围内,多个顶尖团队正尝试透过细胞治疗修正出现问题的脑神经组织,国泰医院近年来也有针对羊水干细胞治疗帕金森疾病的动物实验。

黄效民博士乐观表示,随着临床试验不断获得积极结果,安全性及疗效等相关问题将得到证实。未来,羊水干细胞有望成为这些不死癌症的有效疗法。

文/ 林以璿

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