預防運動神經退化!幹細胞治療的「冰桶挑戰」

2023/06/15 22,913

撰文/陳人輔博士;整理/編輯部

「漸凍人症」是一種病程惡化迅速、極易致命的神經退化性疾病,當患者的運動神經元死亡,導致大腦中樞的動作指令無法順利傳遞至肌肉,於是肌肉逐漸萎縮、失去自主運動能力,造成局部至全身性癱瘓,最後損及發音、吞嚥、呼吸功能,最終因呼吸衰竭而死亡。漸凍人症看似不可逆,但隨著醫療發展,未來可望利用幹細胞生長因子來治療,為患者帶來一線曙光!


「漸凍人症」的全名是「肌萎縮性脊髓側索硬化症」,和其他神經退化性疾病相較,漸凍人症僅限於運動神經元的功能喪失,除了仍有冷、熱、痛等感覺功能,絕大多數患者在發病晚期依然保有正常的腦部認知功能,因此能夠正常思考、記憶事物,卻無法與人交談或進行一切反應,可謂名副其實的「被禁錮於牢籠的孤獨靈魂」。

 

漸凍人症發病原因仍不明
一般認為與基因突變有關

漸凍人症一般的好發年齡為40~65歲,男女比例大致相當,通常會在在發病後3~5年死亡,能像知名物理學家史蒂芬.霍金(Stephen Hawking)這般長壽的患者,可說是絕無僅有。根據統計,僅有10%的患者成因來自遺傳,確切的發病原因不明,一般認為可能與某些特定基因的突變有關。有研究支持「環境毒素影響基因突變」的假說,最常見的是由抽菸引發,也有研究顯示,暴露於含鉛的環境亦是風險之一,當基因變異導致控制肌肉的運動神經元死亡,使患者無法傳遞動作指令,就會導致漸凍人症。

 

從肢體逐漸麻痺開始
最終因呼吸衰竭、營養不良而死亡

漸凍人症目前尚無法治癒,僅能倚賴藥物、支持性療法來延長壽命,從發病到呼吸衰竭,進程相當迅速,患者通常會經歷以下過程:

〈1〉初期

四肢肌力逐漸麻痺、喪失,通常是由某一肢蔓延至四肢,開始無法久站、容易跌倒,並難以提取重物。少數患者會先經歷吞嚥肌、呼吸肌萎縮,接著病程進入急速惡化的狀態。

〈2〉中期

四肢容易抽搐、僵硬,變得無法完成日常動作和手部精細動作,如洗澡、穿衣、走路等,都需要看護協助日常照料。

〈3〉晚期

除了身體已完全癱瘓,還合併發生發音、吞嚥、呼吸障礙,患者僅能透過眼球轉動和眨眼來與外界溝通。此時患者必須透過呼吸器來維持呼吸頻率,並仰賴導入鼻胃管攝取營養,最終因呼吸衰竭和營養不良而死亡。

 

目前已知用於控制漸凍人症的藥物,包含以下三種:

〈1〉伊達拉奉Edaravone

可清除自由基,降低運動神經的攻擊損害,延緩神經死亡。

〈2〉銳利得Riluzole

◎ 可去除神經興奮性毒性,緩解運動神經損傷,雖無法根治漸凍人症,但可延長患者壽命3~6個月。
◎ 合併給予維生素C、E、肌酸可達到較好的效果,唯需注意肝損害的風險。

〈3〉Nusinersen

◎ 可穩定運動神經存活蛋白SMN的產量,利於運動神經存活,延長呼吸衰竭的時限,並改善運動功能。
◎ 可用於漸凍人症與脊髓肌肉萎縮症,但因價格昂貴,在部分國家尚無列為常規用藥。

 

除了藥物之外,亦可利用呼吸、營養、物理/職能等支持療法來減緩不適,幫助患者延長生命。

▼ 呼吸維持器

當患者開始呼吸困難,可使用間歇正壓通氣、雙水平正壓通氣、雙相胸甲通氣等面部輔具來輔助呼吸。在病程的最後階段,患者可能無法自主呼吸,就需要全面使用機械通氣(即呼吸器)幫助肺部進行收縮換氣,也可能需要進行氣切。

▼ 營養支持

患者若已無法吞嚥,必須置入鼻胃管,確保正常攝取營養與熱量。

▼ 物理/職能治療

物理治療可幫助患者保持肌耐力、減緩疼痛;職能治療則是利用許多運動輔具,幫助患者維持日常行動和運動習慣,藉以確保生活品質,同時緩解疾病帶來的情緒壓力,降低心血管疾病等併發症發生的機率。

 

幹細胞生長因子 可望用於治療漸凍人症

幹細胞治療技術發展至今,已被證實能逆轉中風、脊髓損傷、帕金森氏症等多種神經系統病變帶來的細胞死亡威脅,更可透過其分泌的多種生長因子來修復損傷區域,幫助患者喚回失去的運動功能。以「帕金森氏症」為例,幹細胞能促使中樞神經系統中的「星狀膠質細胞(Astrocyte)」分泌GDNF生長因子,除了能保護多巴胺神經元,更可維持神經元的活性,達到保護神經細胞的功效。

 

漸凍人症除了運動神經元大量退化之外,膠質細胞的功能也會隨著時間發生絮亂,製造出不利於神經細胞存活的興奮性毒化物,因此就有研究團隊進行動物試驗,將幹細胞分化的健康星狀膠質細胞植入動物體內,用以取代功能異常的原膠質細胞,結果發現可停止動物漸凍症的惡化。另有研究顯示,將幹細胞所分化的神經前驅細胞輔以GDNF植入動物體內,可使其成長為星狀膠質細胞,同時有效分泌神經保護因子,降低漸凍症的發病程度。

 

最新的臨床文獻更指出,研究團隊將幹細胞分化為可釋放GDNF的膠質細胞植入多位漸凍人症患者的脊髓一側,經過為期一年的觀察,發現未經治療的對側腿部逐漸失能,但被植入膠質細胞的腿部則有明顯的抗病效果;另有研究直接利用手術將幹細胞、GDNF置入患者的動作腦區,也發現在手部肌肉控制方面有了初步的改善效果。儘管目前所得的成果有限,但這些研究都揭示了一項事實:活化神經系統內的支持細胞,能夠達到神經保護的功效,精準突破藥物治療無法直接穿透血腦障壁的限制,為漸凍人症的幹細胞治療開啟了一道嶄新的大門。

 

保持生命熱誠、遵循醫囑用藥 可穩定控制病情

從細胞生物學的角度來解讀,運動神經元的死亡可能與環境毒物、自由基攻擊、特定的養分攝取有關,讓基因變異的神經元更加無法抵禦壓力。為了幫助運動神經元保持健康,平時我們就應透過充足的睡眠、適度的運動、均衡的營養來強化清除細胞的氧化壓力,也不要忽視其他腦神經損傷的預後,罹患相關疾病都應積極治療與復健,以防神經退化帶來的各種合併症。此外,隨著醫療科技進步,許多漸凍人輔具因應而生,不僅可幫助與外界互動,甚至能讓患者進行創作,有效提升其生活品質。

 

展望未來,衷心期盼患者能保持對生命的熱忱,除了遵循醫師指示用藥、攝取足夠熱量、維持日常活動之外,也要盡可能在允許範圍內參與復健,同時專注於自己的興趣,和家人、朋友相互支持,以和緩的步調穩定控制病情,才能在抗病過程中維持積極正向,順利度過身體的病痛磨難,展現靈魂真實的美好與堅毅!

 

 

陳人輔 博士

現任喜資生技創辦人暨科研總監|英國諾丁漢大學生物醫學博士|國立陽明大學口腔生物所碩士|致力於成人及胚胎幹細胞、再生醫學、幹細胞生長因子、美容再生醫學等相關領域進行研究與實際應用,曾於香港擔任亞太幹細胞研發副總及科技新報科學顧問