主動脈氣管重建長出軟骨！台大醫院揭密「再生之謎」　登國際期刊

氣管是維持呼吸的「生命通道」，針對腫瘤侵犯、外傷等造成氣管的大範圍重建，臨床上長久以來缺乏穩定耐久的替代材料，也成為胸腔外科最具挑戰的難題之一。由台大醫院外科部主任陳晉興及醫師洪琬婷的研究團隊，針對「冷凍保存捐贈主動脈」用於氣管重建所觀察到的軟骨再生現象，提出實證生物機轉線索，研究成果也發表於知名期刊。

國科會今（4）日舉行解開「主動脈誘導氣管軟骨再生」之謎研究成果記者會。外科部主任陳晉興及醫師洪琬婷研究團隊進行發表，成功治療嚴重氣管狹窄的患者，至2025年累積6例臨床手術案例。

全世界最困難手術為氣管手術，陳晉興說，一旦氣管有重大創傷或是長腫瘤時，最簡單的方式是將病變部位切除，或是上下結合。但要從頸部的氣管到胸部的位置，是無法輕易拉合的，因為氣管有其硬度。

陳晉興提到，目前為止，氣管重建或移植是各領域都還在研究的重點。其中氣管重建的材質從最早的合成材料，如金屬、矽膠等，但都無法維持長久；另外一種方式則是利用自體組織，但因為血管本身可維持其形狀是來自血壓的因素，若血管中沒有血，其實是會「扁掉」。

同時，氣管還需要黏膜細胞、軟骨支撐。但目前為止許多方式幾乎都是失敗，無法讓患者長期存活。陳晉興提到，直到2018年，法國的教授發表13例成功案例，透過他人捐贈的主動脈保存，種入氣管，並放入支架支撐，患者的呼吸也暫時沒有問題。

不過，有患者放完支架後，約半年至2、3年可將支架移除，最主要原因是主動脈因此長出軟骨，且不會產生排斥。陳晉興提到，法國團隊進行50例個案後，死亡率也相對低，最終有3分之1的患者都有機會將支架移除。

而這項研究也讓台大醫院開啟了重要計畫。陳晉興指出，初期台大醫院團隊從小動物實驗開始、後續也進行了大動物的實驗，透過人工合成的材質加上幹細胞，只是研究多年後仍發現相當困難，因此藉由法國團隊的研究基礎，台灣也成為全世界第二個進行相關研究的國家。

陳晉興說，在2021年，一名40多歲的女性因為結核病後造成相當長氣管的狹窄，病患呼吸困難，甚至昏倒需要用葉克膜急救回來，而正逢衛福部通過臨床試驗，因此替患者進行這類的手術，至今已經近5年，患者狀態良好，也回去工作。

不過，陳晉興說，臨床發現，冷凍保存主動脈、植入缺損的氣管後，會轉化為類似氣管的組織，甚至長出軟骨，但「血管組織為何能出現軟骨」，仍是科學上未解的謎題。

洪琬婷則說，透過動物實驗證實，主動脈移植物的角色，不僅是作為填補缺損氣管的被動「補丁」，而是可以同時扮演具有活性的「體內再生支架」，引導受贈者自身再生出新的氣管軟骨。

新軟骨組織來自於受贈者的「軟骨前驅細胞」移入分化為軟骨，並非來自冷凍主動脈內殘存的捐贈者細胞。洪琬婷指出，促成再生的要素包括，良好的生物相容性與早期血管新生，有助於提供再生所需的環境養分。

洪琬婷表示，還有主動脈移植物中保留的關鍵訊號蛋白，包含成纖維生長因子2（FGF-2），可吸引軟骨前驅細胞移行，並促進其分化；另外，主動脈組織本身的胞外基質結構，提供利於細胞黏附與移動的微環境。

陳晉興認為，目前研究證實血管作為氣管會長軟骨的相關研究，但也因為軟骨在生前，會有過渡期，患者還是需要暫時置放支架輔助支撐，也可能引發肉芽增生等併發症，因此這也是未來會持續研究的目標，包括如何讓軟骨細胞長得快、整齊也具備其功能。