醫療

骨鬆的幹細胞治療法

【專家觀點】
骨鬆的幹細胞治療法

原發性骨鬆為全身骨骼疾病,包括停經後婦女的骨鬆和老年性骨鬆。停經後骨鬆症起因於婦女在停經後雌性素急遽減少,導致骨吸收增加,短期內骨量大量減少;老年性骨鬆發生於老年人,他們的骨合成能力降低,通常並無明顯症狀,直到發生骨折才會引起注意。

老年性骨鬆的骨骼較脆弱,容易發生顯微骨折,體內處於一種常需修補顯微骨折狀態,致使骨再塑速率增高,但骨吸收作用大於骨合成能力,一次又一次的骨再塑都會損失骨量,導致整體骨鬆。

目前用於治療骨鬆的藥物中,除副甲狀腺素外,其他為抗骨吸收藥物,如雙磷酸鹽等,這些對骨合成並無直接幫忙,若老年性骨鬆病機制與副甲狀素無直接關係,則使用副甲狀腺素也未必可發揮最大功效。臨床上由於抗骨吸收藥物會引起一些副作用和使用上的限制,使學者考量使用間葉幹細胞來治療老年性骨鬆症。

臨床上應用幹細胞治療多種慢性疾病,目前大都為小規模臨床試驗,幹細胞可以自行再生增殖,且具有其可塑性,因此常用於修復或再生受傷的組織,如關節軟骨缺損或骨缺損,初步結果尚未得到一致共識,但若可分離特定幹細胞,確定有效且安全,則未來可能廣泛應用。

考量老年性骨鬆的致病機轉為骨合成能力降低,因此學界日漸重視使用幹細胞治療老年性骨鬆,移植他人的間葉幹細胞後,會到達損傷部位轉成骨骼合成細胞,去修復組織和修補受損骨骼,間葉幹細胞也可分泌一些生長因子,改善骨骼顯微環境,聚集更多宿主的相關細胞,共同修復損傷組織,結果可發揮改善骨強度、骨品質和防範骨折的功效,相當可期。

在2017年8月的Stem Cells Transl Med.電子搶先報導中,加拿大學者回顧使用骨骼肌肉系幹細胞來治療老年型骨鬆的現況。近年來研究發現,動物實驗證實幹細胞治療骨鬆的可行性。使用間葉幹細胞治療骨鬆已在動物實驗得到初步證實,治療後可使骨骼的顯微環境改善,並且調節骨合成和骨吸收的骨再塑平衡,包括去卵巢的停經後骨鬆動物模式、老年骨鬆動物模式,和使用類固醇導致的骨鬆。

移植間葉幹細胞治療到年老動物經過10.5個月後,骨皮質的骨細胞約有20%來自移植的細胞,骨小樑的骨細胞則約為6%。骨皮質的造骨細胞約15%來自間葉幹細胞,5%骨小樑表面的造骨細胞來自幹細胞,且骨骼顯微結構損失會變慢,骨皮質內側的骨量也會增加。對於其他次發性骨鬆如類固醇引起的骨鬆,也具有良好的結果,可減少骨流失並保護骨強度,改善造骨細胞的形成能力,但也會使破骨細胞增加,達到骨再塑作用的基本平衡。

由於老年時間葉幹細胞和骨細胞衰老,導致造骨細胞和骨合成減少,進行幹細胞治療是未來針對老年性骨鬆的明日新希望。

(圖片來源:Shutterstock KoBoZaa

(作者為臺大醫學院骨科部主任)