方景文:「迷你胰臟」—— 糖尿病患者的新希望

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美國康乃爾大學團隊研發出一款能包裹胰島細胞、名為「TRAFFIC」的植入裝置。 圖片來源:Atkinson at Cornell/Twitter

85 歲的灣前體育主播傅達仁因患末期胰臟癌,而選擇到瑞士進行安樂死,成為了國際新聞。據說他忍受不了長期劇痛而有此決定。事實上,胰臟藏在胃的後面,肝臟的下面,當出現問題時, 通常很難被人發現,所以胰臟癌被稱為「難發現、難治療」的病。

一般人對於胰臟的認識,僅限於與糖尿病相關。根據衞生署資料,香港每 10 個人就有一人是糖尿病患者,當中每 5 個便有一個是 40 歲前發病。糖尿病患者在香港有年輕化的趨勢,19 歲以下患者在 1997 年至 2007 年間上升 12 倍。由於屬於慢性病,一旦病情加深,糖尿病會伴隨著各種徵狀或嚴重的併發症。

科學家一直致力研究各種方法,希望幫助全球各地的糖尿病患者,特別是一型糖尿病患者。他們因為自身的免疫系統攻擊體內負責產生胰島素的細胞,結果無法自行生產充夠的胰島素,控制不了血糖水平。患者只能每日依靠注射胰島素來維持血糖平衡,而且必須嚴格監控。

網膜移植細胞

另一個方法是針對胰臟內受損之胰島細胞,讓患者接受胰島細胞移植,使其恢復功能。不過,以往移植手術會在肝臟進行,出現了不少問題和局限。美國邁阿密大學醫學院糖尿病研究所(Diabetes Research Institute, University of Miami)在生物工程學(Bioengineering)的研究上有了突破,嘗試選擇在腹腔的網膜(Omentum)進行移植胰島細胞手術。網膜是保護腹部器官的脂肪組織,與胰臟有相同的血液供應和生理引流的特點,外科醫生可透過低入侵性的手術接觸到這個部位。

簡單來說,科學家以組織工程(又稱再生醫學 )製造的生物平台,利用健康人士的胰島細胞和患者的血漿混合而成。醫生使用腹腔鏡將混合物植入患者的網膜,再在上面加上凝血酶,幫助固定移植過來的胰島細胞。這個創新的技術仍在試驗追蹤階段,研究人員表示,長遠希望移植的細胞可替補一型糖尿病患者不足的胰臟內分泌功能,擺脫對胰島素的依賴。

目前不少頂尖的生物醫學家都在奮力研究細胞移植技術,以及如何利用細胞修復受損的器官。邁阿密大學從移植細胞的部位入手,美國康乃爾大學(Cornell University)則研究包裹胰島細胞的植入裝置。一直以來,自體免疫排斥也是細胞移植的其中一個巨大阻力,接受手術的患者需要服用大量抗排斥藥物,減低排斥風險及併發症。2018 年的年初,康乃爾大學發佈新聞指,研究團隊研發了一款能包裹胰島細胞的植入裝置。

新「運輸」裝置減排斥

這款裝置其實是一種堅硬的納米多孔型線材,稱為 TRAFFIC(Thread-Reinforced Alginate Fiber For Islets enCapsulation),外層會被海藻酸鈉水凝膠包著,使移植的胰島細胞不會被免疫系統攻擊,減少排斥的情況出現。其中一個重要好處,是可透過腹腔鏡手術將整個裝置輕易植入或移除。負責領導研究團隊的 Minglin Ma 表示:「沒有人希望把不能排除的東西置入體內,我們的裝置正好解決這個問題。」

研究團隊進行的其中一項實驗,把長度為 1 吋的線材植入患有糖尿病的老鼠體內,觀察其血糖的變化,發現兩天後老鼠的血糖值下降到正常水平,實驗結束後,控糖的療效維持了最少 3 個月,結果令人振奮。另外,研究人員把 10 吋長的線材裝置植入狗隻體內,1 個月後成功以腹腔鏡方式回收,而狗隻沒有出現發炎等反應。

推而廣之,如果這款裝置在人類臨床研究上成功,等於可以「運輸」足夠的健康細胞到人體內又不會出現排斥,未來將可應用在糖尿病以外的不同治療範疇,例如荷爾蒙缺乏、內分泌失調等病症。

※ 此欄文章為作者觀點,不代表本網立場。 ※
方景文 醫學新解

醫界中人,游走於傳統醫學、 生物醫學與新興的補充替代醫學派別之間,曾於歐美受訓,愛研讀癌症、免疫系統、腦退化與慢性病等話題,也愛談醫學科技與謬誤, 深信「健康」不是一群人說了算。