資料來源：The Lancet. (2016)
圖一、人類無細胞血管製程
 

2004年，Laura E. Niklason醫學博士帶領團隊創立Humacyte公司，以組織工程人體無細胞血管技術為核心，研發製造應用於血管修復和重建上。HAV具備耐用和抗感染等特性，可以解決過去血管組織修復和置換所無法克服的問題。Humacyte於2014年獲得美國FDA授予快速審查認定(Fast Track Designation)，2017年3月其人體無細胞血管產品Humacyl 獲得美國FDA授予再生醫學先進療法(RMAT)資格。目前Humacyte已投入多項臨床試驗，並獲得多輪募資(如Fresenius Medical Care)，預計在FDA RMAT支持下將可加快Humacyl產品上市。

HAV應用範圍涵蓋周邊動脈疾病血管修復重建、血液透析導管、兒童心臟手術、冠狀動脈繞道手術以及第1型糖尿病治療等應用。近期在周邊動脈疾病臨床試驗中，針對20名周邊動脈疾病患者植入HAV，作為膝上、股骨到膕動脈的血管繞道手術以改善血液循環，其初步結果顯示沒有患者對HAV產生免疫排斥反應和感染情況發生，並持續追蹤2年，也無病患因HAV植入後產生併發症而需要截肢。

在末期腎臟疾病(End-Stage Renal Disease, ESRD)臨床試驗中，Humacyte招募240多名患有ESRD的受試者，將HAV植入病患上肢手臂內，停留時間長達16~200周不等，受試者同時也接受每周3次透析治療。過去血液透析患者是採用動靜脈瘻管來進行透析治療，但仍受限於患者自身血管條件狀況是否適用而有所限制。透過HAV植入試驗發現患者自身的細胞會嵌入 HAV，並在數週後這些細胞會產生多層活性組織，將無細胞的HAV轉化為具功能性的自我維持血管組織(self-sustaining blood vessel)。此外，Humacyte也正在進行355名不適合放置瘻管的ESRD患者進行臨床III期試驗，比較HAV與聚四氟乙烯(ePTFE)導管間的差異與耐用度，以期未來臨床試驗成功後可望投入臨床應用。

除了投入PAD與血液透析導管臨床試驗外，2022年11月Humacyte在美國心臟學會上發表HAV用於冠狀動脈繞道手術(Coronary artery bypass graft, CABG) 之臨床前動物試驗，本次動物試驗在3隻靈長類動物狒狒的主動脈到右冠狀動脈間植入3.5 mm的HAV，歷時6個月後分析結果發現，植入的HAV被受試動物的細胞重新填入且生長出類似原來的血管，其結構完整且血流功能順暢可引導血流流向心臟，成為一條活的血管。目前Humacyte仍持續進行靈長類動物試驗，評估其安全性與有效性，以作為日後進入人體試驗之依據。
 

資料來源：GlobalData (2022)
 

三、軍事戰爭臨床創傷應用

戰爭會導致大量血管創傷患者增加，也是導致士兵死亡率攀升的主要原因，因此血管修復與重建在戰場上需求龐大，現行治療方式均是採用自體靜脈或是人工合成血管來進行血管修復，但此方式容易造成感染並引發血栓併發症。2022年烏俄戰爭爆發，血管創傷的烏克蘭士兵與民眾遽增，一位熟悉HAV技術的烏克蘭外科醫師向Humacyte提出人道救援，隨即其他烏克蘭各地外科醫師也提出相同需求，隨後Humacyte與美國FDA國際項目辦公室和烏克蘭衛生部合作，對烏克蘭包含基輔、哈爾科夫等6家醫院提供HAV用於血管創傷患者治療。2022年9月，烏克蘭外科醫師Oleksandr Sokolov和Vasyl Shaprynskyi醫學博士共同於第36屆歐洲血管外科學會(ESVS)年會發表成果報告，在戰場上血管創傷病例中約有82%為爆炸創傷所造成，受損部位多在肩部和下肢血管損傷，透過使用HAV可縮短找尋自體靜脈的時間，提高血管重建能力，並降低感染截肢的風險。在Shaprynskyi的報告中，有一名右大腿槍傷的患者，最初使用合成血管來治療受損的動脈，但不幸移植處發生感染，患者面臨截肢的風險，之後立刻改換成HAV替換受感染的移植物，歷經三個月後，HAV開始為腿部供應血流也無感染情況發生。隨著戰場上試驗正向結果不斷回傳，HAV 已獲得美國國防部優先指定用於血管創傷治療。根據美國陸軍報告中顯示，美國國防部鼓勵Humacyte與醫療技術企業聯盟(Medical Technology Enterprise Consortium, MTEC)合作，開發創新醫療技術解決方案，並由MTEC 提供Humacyte提供超過680萬美元的資金來開發 HAV產品。

四、結論

血管導管對於動靜脈重建至關重要，可應用於外傷、PAD、血液透析和冠狀動脈繞道手術等治療。人體無細胞血管 HAV可以在醫院製造和儲存，並可立即用於動靜脈血管重建手術。儘管HAV在植入時是無細胞狀態，但在經過臨床前和臨床試驗結果顯示，HAV會重新填充受測者自身的血管細胞，且不會產生免疫反應，或是血管退化、感染和截肢的風險。相較於合成血管，HAV提供與合成血管相同的便利性，但又具有活性組織的優勢，成為組織工程血管未來之星。

Humacyte除了持續進行各項臨床試驗外，也加強與股東Fresenius Medical Care之合作關係，透過FMC在全球血液透析領導者的地位，授予其在美國境外獨家銷售HAV的權利。Humacyte也與FMC旗下的臨床研究小組Frenova合作，分析美國與歐洲國家弱勢族群患者血液透析之治療費用與產生併發症狀況，運用人口統計、併發症、感染、住院率和死亡率等相關資料數據分析，提供Humacyte未來可以投入的方向與目標客戶。

五、參考資料

1. Robert D Kirkton, Maribel Santiago-Maysonet, Jeffrey H Lawson, William E Tente, Shannon L M Dahl, Laura E Niklason, Heather L Prichard. Bioengineered human acellular vessels recellularize and evolve into living blood vessels after human implantation. Sci Transl Med. 2019 Mar 27;11(485):eaau6934.

2. Piotr Gutowski, Shawn M Gage, Malgorzata Guziewicz, Marek Ilzecki, Arkadiusz Kazimierczak, Robert D Kirkton, Laura E Niklason, Alison Pilgrim, Heather L Prichard, Stanislaw Przywara, Rabih Samad, Bill Tente, Jakub Turek, Wojcieh Witkiewicz, Norbert Zapotoczny, Tomaz Zubilewicz, Jeffrey H Lawson. Arterial reconstruction with human bioengineered acellular blood vessels in patients with peripheral arterial disease. J Vasc Surg. 2020 Oct;72(4):1247-1258.

資料來源: 經濟部技術處