血管竟能長出氣管軟骨!台大團隊改寫醫療極限,首度解密再生氣管3大關鍵
氣管,是人能不能順利呼吸的「生命通道」。但一旦被腫瘤侵蝕,或在意外中嚴重受損,臨床上其實很難找到能長期使用、又不會被身體排斥的替代材料。這也是為什麼,氣管重建長年被視為胸腔外科最困難的手術之一。
過去,氣管重建在胸腔外科被視為「不可能任務」。台大醫院外科部主任陳晉興指出,團隊曾嘗試以3D列印與幹細胞技術進行氣管重建,卻因生物相容性不佳而屢屢受挫。
直到受到法國臨床經驗啟發,團隊轉而採用「冷凍保存主動脈」進行氣管重建,並於2021年完成亞洲首例人體臨床試驗,成功治療嚴重氣管狹窄患者,至今已累積6例臨床手術經驗。
「血管」能長出支撐呼吸的「軟骨」?
雖然捷報頻傳,但臨床觀察發現,冷凍保存主動脈植入氣管缺損處後,會逐漸轉化為類似氣管的組織,甚至長出軟骨。原本負責運送血液的主動脈,為何在植入氣管位置後,能長出支撐呼吸所需的軟骨?長期仍是醫學界未解的謎題。
在國科會支持下,陳晉興與台大醫院外科部主治醫師洪琬婷帶領研究團隊,領先全球解開這個關鍵問題。相關研究成果近期發表於國際期刊《Advanced Healthcare Materials》,讓這項臨床突破獲得國際學界的正式驗證,也為再生醫療寫下重要里程碑。
台灣首度解密!自己「再生氣管」的3大關鍵
研究團隊從臨床現象回到實驗室,台大醫院外科部主治醫師洪琬婷表示,透過動物實驗發現,冷凍保存的主動脈並不只是用來「補洞」的材料,而是一座具有生物活性的「體內支架」。它會引導病人自身的細胞長進移植部位,逐步長出新的氣管軟骨。
換句話說,最後形成的軟骨並不是來自捐贈者殘留的細胞,而是病人「自己長出來的組織」,這也支持了「主動脈能誘導宿主再生」的概念。進一步分析後,團隊找出讓組織順利再生的3個關鍵條件:
1. 主動脈與人體相容性高,且能促進早期血管新生,為新組織提供足夠的養分。
2. 主動脈中保留的關鍵訊號蛋白(如FGF-2),會吸引軟骨前驅細胞聚集,並促進它們轉變為真正的軟骨。
3. 主動脈原有的結構,為細胞提供良好的「附著與移動空間」,讓新生組織能順利長成。
從氣管重建出發,再生醫療迎來新可能
陳晉興強調,這項研究不只解答了臨床醫師多年來的疑問,也讓這套技術更有機會真正走進醫療現場。
接下來,研究團隊將持續把臨床觀察帶回實驗室,再用研究結果回饋臨床實務,透過這樣的正向循環,讓氣管重建朝向更安全、更穩定,也更有機會被廣泛使用的方向前進。
不過,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支撐呼吸道,過程中可能引發肉芽增生等併發症,這也讓這項技術在臨床推廣上,仍面臨不小的挑戰。
但隨著FGF-2誘導軟骨生成機轉逐漸被掌握,未來不只可望讓氣管重建更安全、穩定,也有機會延伸應用到人體其他部位的軟骨修復,為再生醫療開啟更大的想像空間。
延伸閱讀:
減肥神針可能讓你老更快!醫揭瘦瘦針5大陷阱:小心代謝崩潰、停藥秒復胖