MEETING SUPPLEMENT
1
圖二：Overall survival of 3,857 U.S. transplant recipients from 1988-2003 with ALL, AML, CML and MDS using NMDP donors.(This research was originally published in Blood. Lee SJ, et al. High-resolution donor-recipient HLA matching contributes to the success of unrelated donor marrow transplantation. Blood. 2007; Vol 110:4576-4583.(c)the American Society of Hematology.)
再生醫學新趨勢：幹細胞於疾病治療的應用
醫學與病理學臨床教授
美國加州大學－戴維斯醫學中心
經歷：
．Immucor：Member，Board of Directors．CERUS：Scientifi c Advisory Board．Pacifi Cord：Medical Director．ISP，Chiron/Novartis：Consultant
Dr. Paul V. Holland, M.D.
幹細胞研究目標為治療疾病，再生醫學或細胞治
療研究應運而生。
幹細胞研究目標很明確，就是要改善患者健康、治
療疾病，透過臍帶血中的幹細胞移植來達到此目的。
過去20年來，許多血液腫瘤科醫師以造血幹細胞治
療血液性疾病，例如多發性骨髓瘤、非何杰金氏淋巴瘤、
急性骨髓性白血病、何杰金氏淋巴瘤、急性淋巴性疾病、
再生不良性貧血、骨髓發育不良症候群，以及非惡性血液
疾病，如鐮刀形紅血球貧血症等，相關的移植統計數據如
圖一。
幹細胞移植越早進行，效果越好。臍帶血配對容
易，解凍即用，比骨髓更為迅速。
富比士(Forbes)2009年6月專題報導，目前治療惡性
疾病的方法有三，一是高劑量的化療，二是自體細胞移植
(autologous cell transplant)，三是使用配對成功的異體幹
細胞來移植治療。幹細胞移植已證實是目前治療急性骨髓
性白血病(AML)最好的方法，相關文獻也發表於美國醫藥
協會期刊 (JAMA，2009，301(22)；2349-2361)。
以骨髓移植治療白血病可說是和時間賽跑，臨床
發現：白血病病患發病初期以人類白血球組織抗原分型
(HLA-typing)完全配對者(8/8)移植成效最好，統計顯示5
年存活率可達百分之五十，若到了發病中期再治療，就
算配對成功，治療效果也有限，存活率更低，因此越早
開始治療，效果越好(圖二)。
Probability of Overall Survival by HLA Matching:
圖二：Overall survival of 3,857 U.S. transplant recipients from 圖二：Overall survival of 3,857 U.S. transplant recipients from 1988-2003 with ALL, AML, CML and MDS using NMDP donors.1988-2003 with ALL, AML, CML and MDS using NMDP donors.(This research was originally published in Blood. Lee SJ, et al. High-resolution (This research was originally published in Blood. Lee SJ, et al. High-resolution donor-recipient HLA matching contributes to the success of unrelated donor donor-recipient HLA matching contributes to the success of unrelated donor
STEM CELL DISCOVERY MEETING SUPPLEMENT
此演講發表於2010年3月19日由中華民國周產期醫學會主辦之「幹細胞最新應用學術研討會」
圖一：Indications for hematopoietic stem cell transplation in North America 2005
STEM CELL DISCOVERY
2
第七屆國際臍帶血移植學術研討會指出，HLA配對
與有核細胞總數對於臍帶血幹細胞移植成功率都是同等
重要的。臍帶血幹細胞低溫儲存，需要時解凍移植即可
保持良好細胞活性。此外，使用臍帶血幹細胞不一定要
HLA-Typing完全配對才可，因此臍帶血移植比骨髓移植
更能掌握移植的黃金時間。
A A B B ( 2 0 0 7年3月 )指
出，世界上許多國家沒有足夠
的捐贈者提供血液做治療，於
是學者想到利用胚胎幹細胞製
造更多的紅血球來治療血液疾
病，日後發現幹細胞能夠分化
成我們想要的組織或器官，開
啟了細胞治療(再生醫學)新紀
元(圖三)。
幹細胞特性為增生與分化。目前研究已有分化心
肌、心瓣膜、胰臟 β細胞、軟骨和骨骼細胞等成
功經驗，此外，以幹細胞治療發炎性腸道疾病與
遺傳性貧血的研究也愈來愈多。
研究發現幹細胞已能分化出人類心肌細胞，以自
體幹細胞治療女性心肌缺血患者有顯著療效。
幹細胞治療應用愈來愈廣，最新研究指出胚胎幹細
胞可以培育出類心臟細胞，修補心臟缺損的組織。2007年
Circulation Research提到幹細胞已能夠分化出人類心肌細
胞，長成附帶血管的心臟，未來以人體移植為目標。
美國芝加哥洛許大學(Rush University)醫學中心已
成功使用自體幹細胞治療慢性心肌缺血患者，結果發現
此一幹細胞療法對女患者有顯著效果。許多生技公司如
Medistem Laboratories開發從肌肉、骨髓和脂肪中萃取
成體幹細胞，作為培養心瓣膜細胞的來源(新聞來源：
Business Journal of Phoenix, 2006年9月15日)。
新 科 學 家 ( N e w
Scientist) 2009年6月發
表的文章指出，從老鼠
的幹細胞成功培養出心
肌組織，不但會跳動，
接上人工血管後也能正
常運作(圖五)。
韓國研究團隊成功採集新生兒臍帶血幹細胞，分
化出促進胰島素分泌的胰臟β細胞，這對糖尿病患者來
說是一大福音(Biochemical and Biophysical Research
Communications,2007)。日本東京大學也成功從胎盤和
臍帶血採集幹細胞，分化出軟骨和骨骼，這些研究未來
都將進一步進行人體試驗。新英格蘭醫學期刊(NEJM,
2009，361(25))指出美國國家衛生研究院(NIH)贊助許多
幹細胞研究計畫，但多以白人為實驗對象，未來幹細胞研
究應廣泛應用至亞洲人、非洲人以及其他種族。
科學雜誌(Science，2006，311(5769)：1880-
1885)“Stem Cells and Their Niches”文章中提及：幹
圖三：AABB News March 2007 Vol.9 No.3
圖四：The nature of stem cell in proliferation and differentiation
圖五：New Scient is t : Hybr id hearts could solve transplant shortage
細胞除了可以自我增生之外，也能夠分化為不同種類的成
熟細胞(圖四)。一個70公斤重的成年人約有數十億的幹細
胞，其中約有1億到2億是造血幹細胞。成人的CD34+造
血幹細胞數量約為白血球數量的0.01-0.1%，但在新生兒
體內，此比例提高到1%，遠高於成年人。
MEETING SUPPLEMENT
3
以自動儲存槽儲存臍帶血，幹細胞的回收
率與活性較高
幹細胞治療研究如雨後春筍，最重要的是把
握黃金時間儲存幹細胞，並確保10年或20年後幹
細胞活性。
在現實生活中，小嬰兒出生後，我們只有15
分鐘來收集臍帶血避免血液凝結；接下來的24到
48小時內，將細胞長期保存於-196°C的液態氮。
幹細胞這麼珍貴，臍帶血儲存設備可以避免
短暫的熱效應現象(TWEs)，避免影響幹細胞功能
和活性，對於長期保存臍帶血而言非常重要。
紐約捐血中心(NYBC)指出目前最好的冷凍
保存方法是使用BioArchive自動儲存槽系統，也就
是將幹細胞儲存於-196°C液態氮，這種方式只會
損失約百分之2的幹細胞，明顯降低幹細胞損失(圖
六)。使用自動分離系統(AXP)處理的細胞回收率
圖六：Cell recovery and viability of BioArchive
圖七：BioArchive minimizes number and severity of temporary warming events
結語
再生醫學帶給大家許多希望，雖然科學上仍然有諸多待解
之謎，但細胞治療在血液性以及非血液性疾病應用，將有重大突
破。
我們鼓勵大家預先儲存臍帶血，但是臍帶血銀行務必提供
兩個重要服務：
1. 儲存並且保持臍帶血的活性；
2. 確認臍帶血幹細胞適用於該名存戶或病患；
而-196°C液態氮的BioArchive自動儲存槽能完整保存幹細
胞數量與活性，可做為消費者以及醫師們的參考。
輝瑞大藥廠2009年12月併購Athersys幹細胞
研發公司，並設立再生醫學部門，目標是預防或
治療發炎性腸道疾病。他們不直接使用成體幹細
胞，而是利用幹細胞分泌的蛋白質，來幫助預防
或修護消化道瘜肉症所產生的潰瘍性結腸炎。
此外，美國沙克研究所(Salk Institute)科學家
成功從先天性再生不良性貧血(又名范康尼貧血，
即基因異常導致的遺傳性貧血，由於骨髓失去功
能，導致造血細胞無法分化成血球細胞)的患者
身上採集幹細胞，誘導為多能幹細胞(Multipotent
Stem Cell)，再注入患者，這是結合自體幹細胞和
基因治療的經典案例 (AABB Smart Brief，2009年
6月)。
另外，中國大陸已經有許多利用幹細胞治
療脊椎神經傷害的案例，甚至有美國病患也前
往治療。幹細胞治療疾病的可能性也延伸到腦性
麻痺，已有案例指出兩歲的重度腦麻病患，在
接受自體臍帶血幹細胞移植之後，能夠開口說
話，並且正常行走，該研究由杜克大學與Joanne
Kurtzburg的研究團隊持續進行中。
高達百分之98，也因為大幅減少短暫熱效應現象(圖七)， 使解
凍後活性高達百分之96。
圖七：BioArchive minimizes number and severity of temporary warming events
STEM CELL DISCOVERY
4
在美國公捐臍帶血的比例為何?
大約有百分之五到百分之十的母親會將臍帶血捐給
公立的臍帶血銀行，我們希望能有更多的媽媽將臍帶血捐
出來，或是存放於私人的臍帶血庫，以供自己或家人使
用，這樣才能加速幹細胞發展與治療研究。
大家普遍對儲存臍帶血的印象是價格昂貴，美
國的公立臍帶血銀行如何收費?
公立臍帶血庫的儲存設備費用是由政府資助，若需
取用臍帶血作移植，使用者收費大約是每單位(每一袋
血)1萬5仟元到2萬元美金，這與骨髓移植的費用差不多，
並不便宜。臍帶血幹細胞用來移植比骨髓移植效果更好，
特別是不需完美的HLA配對，我認為臍帶血移植費用最好
是由保險公司來支付，美國許多州開始有私人保險公司進
行。
聽說國外可用幹細胞分化出完整的腦神經幹細
胞來治療阿茲海默症，這部份研究進展如何?
這方面已有許多幹細胞專家正在進行研究，加州大
學戴維斯分校也有類似研究計畫，但是對於幹細胞分化主
要是朝著腦神經的方向，希望能阻止神經退化，或是恢復
腦神經的功能，目前離完整腦部分化，還有很長的一段路
要走。
是否可以分享你對基因轉植幹細胞的看法?
此方向已有很好的進展，例如鐮刀型貧血是因為單
一基因突變所造成，最好的方法就是用患者自己的細胞來
修復基因，也就是結合細胞治療和基因治療的技術，會有
最好的效果。
目前幹細胞治療的主流仍是以成體幹細胞為
主，你認為多少年後胚胎幹細胞才會成為主流?
我無法預知未來，這還需要好幾年的驗證，才知道
那一種方法最好，但是我深信不論是使用成體或胚胎幹細
胞，自體幹細胞都是最好的選擇。
幹細胞可以保存多久，10年或15年之後是否可
以解凍使其再生?
全球再生醫學的發展約有20年左右，目前研究證實
幹細胞可保存至少15年之久，且解凍之後仍有正常的功能
與活性。如果15年之後仍具療效的話，應該可再維持15
年或20年以上，因為在液態氮的保存狀況下，細胞完全被
凍結，推估維持20年、30年，甚至40年以上都有可能。
臍帶血幹細胞移植治療一直是爭議話題，可否
分享美國最新研究進展?
在美國，有些實驗是使用兩個單位的臍帶血幹細
胞，而且不論第二單位的HLA是否完全配對，主要的目的
是提供更足量的幹細胞來發揮療效。未來我們期望能將臍
帶血幹細胞在體外(ex vivo)增生之後，有了足量的幹細胞
再進行治療。
你強調使用自體幹細胞以達最佳效果，諾塔博
士也表示我們可以從身體其他部位取得幹細胞，你
有什麼看法?
沒錯，這是可行的，可是別忘了成體幹細胞的年齡
和你一樣老，而臍帶血幹細胞相對比較年輕，更具分化能
力，療效更佳。所以，我認為短期內自體幹細胞與臍帶血
幹細胞還是主流，兩者共用；但就長期來說，臍帶血幹細
胞還是主流，主要是它增生放大能力更為優越為考量。
許多幹細胞的體外(ex vivo)增生研究都會失
敗，有沒有什麼特別原因?
主要是因為我們對幹細胞增生機制尚不瞭解，它牽
涉到許多複雜因子，需等到完全清楚後，才能增加其體外
增生的成功率。
A：
A：
A：
A：A：
A：
A：
A：
A：
Q：
Q：
Q：
Q： Q：
Q：
Q：
Q：
Q：
小組討論Q&A
Recommended
