《Circulation》血管是關鍵!謝清河領軍臺、美團隊發表iPSC衍生心肌移植新研究
近日(10月31日),由中研院生醫所特聘研究員謝清河團隊與美國威斯康辛麥迪遜大學(University of Wisconsin-Madison)研究團隊,共同發表人類誘導型多潛能幹細胞(iPSC)修復心肌損傷的最新研究,指出將iPSC衍生之心肌細胞與內皮細胞共同培養,將有助於增加心肌細胞移植、修復心臟肌肉的效率,期待未來能應用於臨床。這項研究發表在心臟科知名醫學期刊《Circulation》。
過去已有研究指出,由iPSC分化出的心肌細胞,能夠取代哺乳類動物的心肌。然而這個想法在人體試驗上一直遇到困難,因為這些細胞沒能發育出足以維生的血管,讓細胞移植物難以長久存活。
而在這項研究中,臺灣和美國研究團隊互相合作,嘗試了一種新的細胞共培養方法。他們利用同一個iPSC細胞株,培養出數十億顆內皮細胞和心肌細胞,再注射到在心臟病小鼠和非人靈長類身上,結果顯示兩種細胞確實可以產生偕同效應(synergistic effect),讓衍生心肌細胞在結構與功能上更加成熟,改善了心肌梗塞後的心臟功能。
謝清河表示,這項研究顯示由人類iPSC衍生的內皮細胞,能夠有效地促進iPSC衍生心肌細胞重建心臟肌肉,並為未來的臨床研究帶來希望;此外,研究團隊表示,這種混合式的治療方式,也有機會用於心律不整(arrhythmia)。
參與此研究的威斯康辛麥迪遜大學幹細胞與再生醫學中心主任Timothy Kamp表示,雖然利用形成血管的內皮細胞增加血流、進而促進iPSC衍生心肌細胞存活的概念很簡單,但要生成出理想的細胞、將其精確地遞送到心臟,仍需要國際團隊合作的大量努力。
接下來,研究團隊將會執行下一步研究,優化細胞移植操作程序,並評估這種細胞移植治療的長期安全性及有效性。謝清河也期許,這項研究能夠在未來進入臨床試驗,造福心臟病患者。
這項研究得到了臺灣科技部(現改制為國科會)、國家衛生研究院、中央研究院,以及美國國家醫學院(U.S. National Academy of Medicine)、美國國家衛生研究院(NIH)、美國國家科學基金(NSF)等單位的支持。
謝清河為臺灣心臟再生醫學研究的翹楚,他引領國內心臟疾病機轉研究與創新療法,並利用iPSC結合生醫微機電及微流體技術,研發出心臟晶片與腦晶片,進行藥物毒性測試及新型藥物開發。
謝清河亦是臺灣iPSC研究的重要推手,他擔任國科會生科處「人類疾病誘導型多潛能幹細胞服務聯盟資源中心」計畫總主持人,由該聯盟提供iPSC產製與分析服務,讓許多研究者可直接進行研究利用。
參考資料:
https://news.wisc.edu/combining-cell-types-may-lead-to-improved-cardiac-cell-therapy-following-heart-attack/
原始研究:
https://www.ahajournals.org/doi/10.1161/CIRCULATIONAHA.122.061736
(編譯 / 吳培安)