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老年人就不能用细胞与基因治疗?!盘点近期老年相关研究领域

04-04 我要评论
细胞与基因治疗的崛起,使许多原本无法被满足的医疗需求,刹那间找到解决出口。然而,从 21世纪以来,人们一直对抗的年龄老化问题,却迟迟未获得解决。根据统计,2022 年美国、英国以及日本等国家的老年人,65 岁以上的人口分别占总人口的 17%、19% 和 30%,人口老化正在节节上升中。然而,在未来几十年内,因为寿命延长和婴儿潮一代年龄老化的共同作用,上述的比例将急剧上升,且随着年龄的增长,人类在维持健康上所面临的挑战也越来越多。老化,代表器官、组织以及细胞对于日常磨损、创伤、疾病、亦或癌症作出有效反应的能力渐渐降低。
而此时,能“一劳永逸”的细胞与基因治疗,背负著改变病人生活的潜力,甚至可以治愈病人,且效果能终身持续,这是所谓的传统药物的重大变革。然而这样的治疗方式,对于老年人会有什么影响?本文将针对目前老化的相关细胞与基因治疗趋势进行探讨。
一篇 2020 年针对民众对细胞与基因治疗的观点所发表的系统性文献回顾,该文章共纳入 35 篇文章进行最后分析,分析后大约可以总结四个大方向:
随着新科技的诞生,研究者也将细胞与基因治疗扩展至更多领域,除了关注度较高的癌症以外,亦试图解决一些长期困扰临床医师的慢性疾病及退化疾病,老年之“再生医疗”相关领域研究因此也跟着水涨船高,希冀找到能一劳永逸地解决方式。而目前细胞与基因治疗在老年的研究领域将简单汇整后,于下段说明。
心血管疾病
在美国,心脏病是导致死亡的重要原因之一,根据 2011 年的死亡率数据显示,每天有超过 2,150 名美国人死于心血管疾病 (Cardiovascular disease, CVD),平均每 40 秒就有 1 人死亡;而该年度死于心血管疾病的人当中,绝大多数的人(> 600,000 人)超过 65 岁的年龄。且根据调查,大约一半心衰竭的病人会于诊断后五年内死亡。因此,研究员以确保延长病人生存为目的更加积极研发这方面的研究。
癌症
癌症一直都是新技术研发的偏爱主题。高龄是罹患癌症的高风险因素,65 岁以上的人罹癌机率占新诊断恶性肿瘤的 60% ,以及占所有癌症死亡的 70%。65 岁以上人群的癌症发病率是 65 岁以下人群的 10 倍,65 岁以上人群的癌症死亡率是年轻患者的 16 倍。此外,与许多癌症(包括前列腺癌、膀胱癌、肠癌、肺癌、子宫癌和胰腺癌)相关的死亡率中,超过 70% 是发生在 65 岁及以上的病人群。因此,急需更精准的治疗方式来延长其寿命以及维持其生活品质。至今为止,65 岁以上人群常见的四种主要癌症:大肠癌、乳腺癌、肺癌和前列腺癌,亦都已陆续使用基于细胞和/或基因疗法的免疫疗法进行治疗。​​其他与衰老相关的癌症包括血液恶性肿瘤(例如,慢性骨髓性白血病、非霍奇金淋巴瘤和恶性骨髓瘤)、间皮瘤和头颈癌也已在陆续研发中。
细胞与基因治疗主要是透过增强患者自身的免疫系统来根除包括转移性肿瘤在内的肿瘤细胞以凸显疗效,且直到现在,这些效果明显优于传统治疗。
神经相关疾病
在美国,每年大约有 800,000 人中风 ,而在台湾,脑血管疾病是国人10大死因第4位,每年约增加3到5万名脑中风病人,而且将近75%的中风发生在 65 岁以上的人群。据统计,在 55 岁以后,中风的风险每十年增加一倍以上;根据早期中风的相关研究显示,使用细胞治疗可以稍微恢复有意义程度的功能损伤。
另外高龄常见神经疾病,即为帕金森疾病。帕金森病的细胞疗法可以追溯到几十年前,但当时因细胞的来源与品质问题,导致这些治疗仅对少部分的病人有效。近年来,因发现干细胞具有再生、分化成各种组织器官细胞的潜力,以干细胞为基础的“再生医学”研究突飞猛进,日本学者山中伸弥发现的诱导型多能干细胞 (iPSC) 被视为新兴医疗的明日之星。且由于多功能诱导细胞的出现,加上细胞的品质提升,将使得许多疾病皆可以得到缓解。
脑损伤与神经退化疾病目前在医学所知是不可逆的症状,多数神经退化疾病以及脑损伤会引起失智,在台湾已有超过 27 万的失智人口,这将成为迈入高龄社会所必须面对的挑战。除了高龄,各种程度的碰撞、不正常的生活习惯、高血压、糖尿病、长期的压力及心理疾病等,都是造成脑损伤或退化的可能因素。虽然近年来在多项临床研究已显示,干细胞有望修复神经系统损伤,但因需以手术植入干细胞,故仍须面临细胞植入造成的并发症和形成异位组织的隐忧。
近年来,在台湾已有一些团队积极开发对应治疗,其中就有团队发现利用特殊技术刺激间质干细胞,可分离出具有修复细胞功能的“干细胞外泌体”(Stem Cell-derived Exosomes),并从中鉴定出促使脑神经再生及脑部功能恢复之活性物质。若对大脑受损的小鼠注射干细胞外泌体,观察到受损的神经细胞可以长出突触,神经细胞的数量可以恢复到原本的 6 成。另外,也有团队针对失智打造出基因编辑细胞治疗平台。此技术是透过神经干细胞移植,成功验证细胞治疗在失智症疾病动物模式之治疗效果;并在诱导型多功能干细胞(iPSC)研究中结合 CRISPR 基因编辑,证实IPSC衍生之神经敢细胞移植在额颞叶退化症的治疗潜力,证实合并基因编辑有助于提升治疗精准性。
此外,老年人还容易会合并肌肉骨骼的弱化与退化,导致行动不便、失去自主性以及提高死亡风险。专家亦发现这与运动神经元存活基因(survival motor neuron, SMN)蛋白相关,且这可以保护神经或提升神经再生能力在老化的过程中,故相关的细胞与基因治疗会逐渐递增。
失明与失聪
老年黄斑部病变(age-related macular degeneration, AMD)为 60-65 岁以上因年纪导致视网膜膜黄斑部退化所引起的疾病,占全世界 60 岁以上长者失明原因之 9%。随着抗血管内皮生长因子或抗血管增生剂(anti-vascular endothelial growth factor, anti-VEGF)治疗出现,对于罹患“湿性”黄斑部病变病人无疑是个好消息,然而,对于罹患“干性”黄斑部病变病人仍有未满足的医疗需求。根据统计,将近 200 万 40 岁及以上的美国人将受到 AMD 的影响,另外约 700 万罹患结节(drusen,一种眼底沉积物)的病人,罹患黄斑部病变的风险也会提高。
细胞和基因治疗临床试验目前正在积极发展,以通过替换丢失的视网膜色素上皮细胞 (retinal pigment epithelial cells, RPE) 来预防和/或逆转 AMD。 主要是 AMD 的原因被认为是 RPE 的退化,而 RPE 则在眼睛后方视网膜下单层形成。 RPE 细胞的作用包括维持构成视网膜的视杆细胞和视锥细胞的健康和功能。 当 RPE 死亡时,它们所维持的视杆细胞和视锥细胞也会死亡,从而导致视力丧失。
另一方面,65 岁的人中约有三分之一有听力障碍,到 75 岁时这一数字上升到 50%。除了唇语和言语阅读,唯一可用的治疗方法是假肢装置,例如助听器、助听器和人工耳蜗。 这些设备可以改善听力,但是它们的采用率很低; 在可以从助听器中获益的 70 岁及以上的听力损失成年人中,只有不到 30% 的人曾经使用过助听器。大约 90% 的听力损失是由内耳感觉毛细胞受损引起的(感音神经性耳聋)。 毛细胞的损伤是无法修复的,因为是由多种原因造成的,包括衰老、噪音引起的创伤和某些具有耳毒性副作用的药物,例如常用的抗生素如 Gentamycin 等。 直到 20 世纪 80 年代后期,普遍认为毛细胞再生过程在高等无脊椎动物(包括人类)中是不可能的。 然而,通过对耳朵胚胎学的研究,许多基因已被确定为潜在候选基因,可作为基因疗法部署以再生丢失的毛细胞。
尿失禁
随着人口老龄化,全世界患有尿失禁 (urinary incontinence, UI) 的老年人数量正在迅速增加。 一般来说,美国疗养院的 UI 发病率很高,根据一系列研究发现, UI 约影响 43% 到 81% 的老年居民。UI 随着年龄的增长越来越普遍,并增加了跌倒和骨折、尿路感染和压疮的风险。相关的研究主要来自干细胞、骨骼细胞、脂肪细胞等,而近期正在研发的细胞治疗,发现能大幅改善罹患尿失禁的老年人生活品质。
皮肤溃疡
慢性伤口,包括腿部静脉溃疡、糖尿病足溃疡、动脉供血不足和压力性溃疡,不成比例地折磨著老年人,造成数百万美国老年人罹病和死亡。绝大多数慢性伤口与老年人更常见的病症有关,包括血管疾病、静脉功能不全、未缓解的压力或糖尿病。 此外,可以见到越来越多的老年人会因胃溃疡接受手术并发生伤口并发症的风险提高。目前已有一些组织工程(tissue-engineering)或再生医疗,如利用脂肪细胞治疗溃疡,正在临床试验阶段。
科学家正处于细胞和基因治疗革命的开端,这场革命将永远改变医疗条件的治疗方式。而细胞与基因治疗的特殊治疗方式,将延长老年人的寿命以及提升其生活品质,相信在不久,人人都能迎来一个无病痛、更好的生活品质的未来。
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