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醫療新聞

  • 2022年04月29日
  • 環球生技月刊 吳培安;羅翊方

亞東張至宏打造最先進 完備軟骨再生醫學中心 讓細胞治療成患者新「膝」望

張至宏 為現任亞東醫院 研究副院長、台灣再生醫學會理事長,身為骨科醫師的他在林?輝、劉華昌兩位前輩引領下,自博士班開始即專研膝關節軟骨缺損、退化性關節炎兩大盛行骨科疾病,提出不需要人工關節置換,也能讓患者重拾行動能力的再生醫療解方,以專業致力帶領亞東醫院 成為全臺最先進、完備的軟骨再生醫學中心。

生物醫學不僅為臺灣生技醫藥產業注入活水,也成為新一代醫師學者大展身手的領域。其中,臺灣最早成立的細胞學會—台灣再生醫學會的現任理事長,同時也是亞東醫院研究副院長的張至宏,為引領臺灣再生醫學發展的代表性醫師學者之一。

張至宏 擅長的臨床專科為骨科,主治項目除了骨折外傷、骨質疏鬆症,更特別著重在各類關節疾病,例如肘關節僵化、各式人工關節置換手術,以及膝關節軟骨再生、膝關節/肩關節之玻尿酸注射、自體血小板生長因子(PRP)注射等,此外也涉略手術機器人、導航系統輔助關節置換,以及骨水泥的生物材料研發。

張至宏 表示,雖然現在針對軟骨缺損已經有許多外科手術,可以「挖東牆補西牆」、移植其它健康部位的軟骨填補,但如果遇到軟骨缺損病灶過大、或是全面性受損的退化性關節炎便束手無策 因此,骨關節疾病的再生醫療可說是勢在必行的重要趨勢。

師承劉華昌、林?輝 潛心軟骨再生研究20年

張至宏 的細胞治療研究之途,始於2000年。原本張至宏 是臺大醫院骨科的住院醫師,後來因為臺大醫院和徐元智先生醫藥基金會簽訂合作計畫,當時的臺大醫院副院長朱樹勳自請調派亞東醫院 擔任院長,因此,他便隨著朱院長,成為首批從臺大來到亞東的醫師。

張至宏 回想:「林?輝老師跟我說,相較於當時已經有很多研究、也不見得要用到再生醫學的硬骨再生,國外最早的軟骨再生研究在1994年就發表了(見生醫小百科),但當時國內卻沒有什麼人研究,於是,我和兩位老師就成為了國內第一組軟骨再生的研究團隊。」

在劉華昌的指導下,張至宏 在博士班利用骨髓幹細胞(BMSC)加上膠原蛋白支架,培養出有形狀的軟骨來修復膝軟骨缺損,執行了將近60頭豬的動物實驗,並完成4篇生物材料和軟骨組織工程論文發表。

2008年,張至宏 和劉華昌一起申請了科技部人體科研計畫,攜手工研院的GTP等級細胞培養團隊合作,將軟骨再生修復移植物,施行在12位臨床患者身上,充分證明這項技術在骨科臨床應用的潛力,也為劉華昌後續與華元生醫合作的臨床一/二期試驗打下基礎。

除此之外,張至宏 也每年持續參加由全球骨科醫師與學者組成的國際軟骨修復學會(International Cartilage Repair Society, ICRS)的活動,認識許多來自歐洲、美國、日本、韓國、新加坡的軟骨修復學者,帶給他許多在研究上的啟發。

眼見國外研究如此成功,激發張至宏 的鬥志,也堅信臺灣沒理由做不出來!因此,他從臺大醫工所畢業後,在亞東醫院 從助理教授、副教授做到教授,升等都是以軟骨修復研究為主題,一路潛心研究迄今20餘年。

修復「爛蘋果」!首創膝關節脂肪墊幹細胞治退化型關節炎

張至宏 在骨科的研究觸角,也擴展到同樣屬於治療選項有限、好發於高齡族群的退化性關節炎。據衛福部統計,全臺退化性關節炎盛行率約為15%,約有350萬名國人承受著退化性關節炎的折磨。

張至宏表示,雖然軟骨缺損可能會隨著症狀惡化、演變成退化性關節炎,但退化性關節炎成因有很多,除了軟骨缺損,也可能是因為患者體重過重、老化或職業傷害造成,兩種疾病需要的治療方式也不同,必須要分清楚。

他比喻,如果完好的關節軟骨是一顆蘋果,「軟骨缺損」就像是蘋果缺了一口,如果受損部位不大,還能用其他部分的健康軟骨,或是把細胞當成種子種到生物支架裡、養成一塊組織工程的軟骨來填補;但如果是「退化性關節炎」,那就像是整顆蘋果都腐爛萎縮,屬於全面性的發炎,也很難用填補的方式修復。

張至宏表示,他一直關注退化性關節炎的創新治療方式,例如自體脂肪幹細胞、骨髓間質幹細胞,甚至是外泌體(Exosome)等再生醫療。

其中,他看好的再生醫療應用,是利用膝關節在關節鏡手術過程中,取出的脂肪「就近取材」,直接分離出膝關節內脂肪墊所含的幹細胞(Infrapatellar Fat Pad Stem cell, IFPSC),培養後再將其注射到關節腔內,利用幹細胞的分化能力,修復磨損殆盡的膝關節軟骨。

在和艾默生醫的合作下, 張至宏已透過2017年衛福部許可的臨床試驗,招募了12位2到3級的退化性關節炎受試者;《特管辦法》上路後,亞東醫院成為《特管辦法》通過第一家自體脂肪幹細胞治療退化性關節炎的醫院,又招收了8名患者,現在還在持續收案中。

不過, 張至宏強調,幹細胞雖然可以成為治療退化性關節炎的曙光,但還是需要搭配適當的矯正手術,為幹細胞創造一個好環境。

法規體系開放 是多年醫學研究成果的最後一哩路

從2000年就開始軟骨修復研究, 張至宏雖然累積了很多動物和人體實驗數據,但直到2018年9月《特管辦法》上路、開放以自體脂肪幹細胞治療膝關節軟骨缺損或退化性關節炎,研究的成果才算是真正落實,中間足足隔了20餘年。

張至宏感嘆,法規的鬆綁終才是真正實現研究成果的最後一哩路,《特管辦法》也讓與他合作的艾默生醫能夠在再生醫療正式立法前,藉由《特管辦法》開放收費機制,獲得一點臨床研究所需的資金。

對於有望在今年送進立法院的「再生醫療三法」, 張至宏也表示高度期待。
「現在的《特管辦法》考量到異體細胞使用上的排斥性,只開放自體細胞治療,如果,未來能夠透過再生醫療三法,在細胞庫的建置、儲存與品質制度、異體細胞的使用、篩選細胞提供者的合適性標準上,建立完整的法律規範,就可以讓普及性更高,也讓病人可以少挨一次從體內取出細胞的手術,真正造福人群。」 張至宏說。

張至宏也表示,也感謝科技部和亞東醫院 在研究經費上的大力支持。
「骨科是再生醫學裡面進展比較快的領域,除了感謝朱副董和老師過去的栽培,在亞東醫院 林芳郁前院長和現任邱冠明 院長大力支持下,期待未來能和國內生技業者的合作下,促使亞東醫院 成為臺灣軟骨再生醫療最先進、最完備的醫學中心,更希望未來能有更多年輕醫師、學者一起投入。」