《Science》首例腳掌皮膚成功移植大腿! 約翰霍普金斯皮膚細胞療法盼助截肢者 

撰文記者 巫芝岳
日期2024-09-10
《Science》首例腳掌皮膚成功移植大腿! 約翰霍普金斯皮膚細胞療法盼助截肢者  (圖片來源:網路)

近(6)日,約翰霍普金斯大學醫學院(JHUSOM)的研究團隊,在一項小型人體試驗中,成功將人類的腳掌皮膚細胞移植到大腿上,這是科學家首次將掌側(volar)的皮膚移植到非掌側(nonvolar)部位,並詳加探討掌側和非掌側皮膚纖維母細胞(fibroblast)在基礎科學上的差異性,這項研究未來也有望幫助截肢者提升生活能力。該研究論文發表於期刊《Science》。

截肢者的四肢末端,因為並未生長出如同手掌或腳掌末端的掌側皮膚,無法有良好的承重、耐磨擦能力,因此使用義肢時常導致皮膚不適或受傷,為一項臨床未滿足的需求。

早在約20年前,已有科學家注意到,皮膚中的纖維母細胞會根據其位於人體的位置不同,而表現不同的基因,且從體內取出在培養皿中培養時,纖維母細胞仍會保留這些遺傳特性;而這些位於真皮層深處的纖維母細胞,也會進一步影響上方與外界作用的表皮層。

本次由JHUSOM皮膚科教授Luis Garza領導的團隊,則進一步發現掌側皮膚的纖維母細胞,比其他部位的纖維母細胞更具移動性,也會以類似「彈弓」的方式,先移動細胞的一端、細胞延長後,另一端再突然爆發式的移動。

此外,若對這些細胞施加壓力,也會增加其特有的基因活性,但此現象在其他非掌側的皮膚細胞上則未觀察到。

該團隊進而運用生物列印技術打造出微小的皮膚組織,並發現,掌側皮膚的纖維母細胞,會誘導表皮細胞變得更厚、成為類似腳底皮膚組織。

他們進一步將該技術推向臨床測試,在首次試驗中,研究團隊從39名健康志願者的腳底和頭皮中,提取並分離出纖維母細胞,接著將純化的自體細胞,注射到受試者大腿直徑約六毫米的一小塊區域,再將移植的細胞取出並進行分析。

研究人員表示,這些植入後再提取的細胞,除了可表現出與原先在掌側相似的基因特性外,直接觀察受試者移植處皮膚,也會發現其皮膚緊緻度和表皮厚度皆增加,且手指觸摸就能感覺得到,此外,其角質細胞的尺寸也出現增大,真皮膠原纖維的長度更長,以及能維繫真皮彈性的多種蛋白質表現也增加。

研究人員表示,這項研究工作既探索了基礎科學,也針對臨床前的製造、功效和安全性等進行了探討,且成功在健康受試者中取得初步證據。

該團隊目前也正在招募包括退伍軍人在內的截肢患者,進行一項臨床二期試驗,預計將把更大面積的手掌皮膚細胞,移植其截肢後的皮膚中。

研究人員表示,未來或許也有機會移植其他類型的纖維母細胞,例如:移植毛髮生長狀況更好的皮膚來治療禿頭,或是將掌側纖維母細胞用於因長期臥床而產生壓瘡的患者,幫助其受創部位更耐壓力等。

參考資料:

1.論文原文:https://www.science.org/doi/10.1126/science.adi1650

2.https://www.fiercebiotech.com/research/new-skin-cell-therapy-could-help-toughen-residual-limbs-those-amputations-study-suggests

(編譯/巫芝岳)