幹細胞為再生醫學的醫療技術中最常用來治療組織或器官的細胞來源之一，它具有自我再生與可分化成為體內其他組織或器官內部細胞的能力，為再生醫學中最具有發展潛力的細胞之一。其中，可從廢棄脂肪組織中分離出來的「脂肪幹細胞」更於2011年榮獲美國「時代週刊(Time Magazine)」評選為全球50大最佳發明之一[1]。

自體脂肪幹細胞是什麼?

人體的脂肪組織內主要是由脂肪細胞(Adipocytes) 所組成的，另外組織中還存在著另一種具再生與分化潛能的細胞，叫做「脂肪幹細胞」。「脂肪幹細胞」是一種成體幹細胞，並且歸類在成體幹細胞內的間質幹細胞(Mesenchymal stem cells, MSCs)分支，該類型的幹細胞具有高度的分化能力(Multipotent)，細胞增生能力強，可分化為體內脂肪、骨、軟骨、肌肉、神經、血管內皮等不同類型的細胞。此外，它們還可分泌許多類型得生長因子與細胞激素，以促進人體的組織與器官修復。

體內有許多地方都有脂肪組織存在，例如: 大腿、臀部、腰及手臂的皮下處與內臟的周圍，甚至於膝關節內也存在著脂肪墊，從這些可取得的來源來看，脂肪組織相較於體內其他的組織，例如: 骨髓、新生兒臍帶及胎盤，更容易取得，所能取得的脂肪組織量豐富。另外，脂肪組織中所能分離出的幹細胞數量也很充足，所取得的細胞免疫排斥反應也相當低。許多科學文獻對其進行安全性與有效性進行評估，發現都有不錯的成果，可將「脂肪幹細胞」應用於細胞治療與組織器官再生的治療。也由於「脂肪幹細胞」是從病人的廢棄脂肪所分離純化出來的，所以病人的接受度相對較高，已成為另一種治療的新趨勢。而台灣衛生福利部為了推動國家整體的生技產業，也於107年9月6日通過特管辦法的修正案，「自體脂肪幹細胞」應用於以下五種的適應症治療，可由醫療機構向衛福部提出特管辦法案件申請，待審查通過後即可於醫療院所執行，無須經過一至三期漫長的臨床試驗申請審核。

•  慢性或滿六週未癒合之困難傷口
•  占總體表面積百分之二十（含）以上之大面積燒傷或皮膚創傷受損
•  皮下及軟組織缺損
•  退化性關節炎及膝關節軟骨缺損
•  其他表面性微創技術之合併或輔助療法

在臨床的治療選擇上，會建議以「自體」脂肪幹細胞為優先，使用後身體較不會出現取用「異體」細胞時所衍生的排斥問題，病人也毋需服用抗排斥藥物，不會產生免疫力下降的問題，因此「自體脂肪幹細胞」為細胞治療技術中極佳的細胞治療選擇來源。

自體脂肪幹細胞的作用機制       

退化性膝關節炎是關節緩慢發炎的一種病症，病人常會覺得膝關節疼痛，並且於久站或是活動後覺得膝關節更為疼痛，關節僵硬、關節活動度受限或是膝關節觸覺的腫脹等，都是退化性膝關節炎的主要症狀。隨著退化性膝關節炎的嚴重程度增加，

病人有可能會出現軟骨缺損或是關節變形(如：O型腿）的病症，嚴重影響其生活品質，也會增加跌倒與骨折的風險。據估計，全球大約有三千萬成人罹患退化性膝關節炎，而退化性膝關節炎的人口將會在2050年持續上升至一億多[2]，已成為世界上最常見的疾病之一。

臨床上一般的治療方式，除了建議適當的運動以增加關節周圍肌肉的力量之外。還可以依不同退化程度做藥物或手術治療，例如：服用消炎止痛藥、關節腔內注射玻尿酸或自體血小板濃縮液、關節矯正節骨術、關節清洗手術等。但目前臨床上的治療方式僅能減輕或延緩退化性關節炎的惡化，當面臨重度膝關節炎時，病人最終往往還是得面臨置換人工關節的選擇。

將自體脂肪幹細胞應用於治療退化性膝關節炎的治療，是基於再生醫學的理論與臨床實驗的結果，所提出的治療方式。從病人的自體脂肪組織分離純化出「脂肪幹細胞」，在符合人體細胞組織優良操作規範(Good Tissue Practice, GTP)要求的實驗室中再將細胞增生到足夠數量，通過出廠前的放行測試，才可將產品運送至醫院，進行膝關節腔內的「脂肪幹細胞」注射治療。所注射至膝關節腔內的「脂肪幹細胞」可在發炎的環境中發揮作用，抑制環境中的巨噬細胞活性，降低整體的發炎反應，降低關節的不適感。此外，「脂肪幹細胞」還可分泌細胞激素及多種生長因子，在調節免疫細胞造成的發炎反應後，進而幫助軟骨增生與組織重建，達到治療退化關節的目的，提升退化性關節炎病人的生活品質。

自體脂肪幹細胞治療的風險

使用自體的脂肪幹細胞做臨床上適應症的治療基本上是安全的。然而，沒有任何治療是完全無風險的，但使用「脂肪幹細胞」做適應症的治療，仍可能會有以下的治療風險，建議病人在使用前詳細的與醫師討論其合適性，以避免醫療糾紛的發生。

1.  採集脂肪組織時一般是採全身或半身麻醉，可能會有麻醉的相關風險。
2.  採集脂肪的傷口可能造成流血、休克或脂肪栓塞，此情形不常見，但於術中或術後仍有可能發生。傷口組織可能異常增生 (蟹足腫) 。
3.  採集脂肪的後的傷口有可能會疼痛、發炎或細菌感染，與病人體質及傷害本身皆有關，須以抗生素藥物治療或是進行清創手術。
4.  自體脂肪幹細胞在培養過程當中會添加抗生素或是其他賦形劑，這些成分有可能會讓病人產生過敏反應。
5.  自體脂肪幹細胞產品由於是從病人體內組織所分離出來，所分離出的細胞有可能會因為個體差異而有療效上的影響，或是於特殊狀況中有可能會有純化細胞數量不足或效價不足的問題。

國內外治療案例

國外案例：

法國利用自體脂肪幹細胞治療膝關節炎

法國蒙彼利埃大學附設醫院於2014年進行了第一期的「自體脂肪幹細胞治療膝關節炎之評估試驗」，共收案18位受試者，將其隨機分派至施打低2×10^6、中1×10^7、高5×10^7 細胞數量三種組別，受試者的各項評估指數皆於注射自體脂肪幹細胞後改善，且有幾位受試者的MRI影像檢查顯示其軟骨損害情形有所改善。(ClinicalTrials.gov Identifier: NCT01585857)

韓國利用自體脂肪幹細胞治療膝關節炎

韓國Biostar 幹細胞研究機構於2011年申請通過第一/二期臨床試驗審查，共收案18位受試者，進行「自體脂肪幹細胞治療膝關節炎之評估試驗」，受試者隨機分派至施打低1×10^7、中5×10^7、高1×10^8 細胞數量三種組別，試驗結果顯示無論哪種劑量的自體脂肪幹細胞都能有效的改善膝關節的疼痛與功能。該產品目前正在進行第三期的臨床試驗，將受試者人數擴增至260人，以檢驗在大群體中的治療成效。(ClinicalTrials.gov Identifier: NCT01300598、NCT03990805)

日本比較「自體脂肪幹細胞」與「抽脂離心濃縮液SVF」治療膝關節炎之療效

日本銀座診所於2019年進行「自體脂肪幹細胞」與「抽脂離心濃縮液SVF」的療效評估，「自體脂肪幹細胞」組共收案42位受試者，打入1.2×10^7 個幹細胞至膝關節腔內，而「抽脂離心濃縮液SVF」組共收案38位受試者，打入5 毫升的「抽脂離心濃縮液SVF」，於注射治療後的第三個月，可發現受試者平均的疼痛指數與膝關節功能皆有改善，且注射「自體脂肪幹細胞」的療效比注射「抽脂離心濃縮液SVF」組別來的更好[4]。

國內案例：

自體膝關節脂肪墊間質幹細胞治療膝關節退化性關節炎

因為研究上發現膝關節內的脂肪墊培養出來的幹細胞，優於腹部等其他部位取得的幹細胞，因此國內幹細胞研究團隊於2016年進行第一期人體臨床實驗，以自體膝關節脂肪墊間質幹細胞治療膝關節退化性關節炎，受試者共12位，試驗中於膝關節腔注射5×10^7個脂肪幹細胞，多數受試者追蹤情形良好，對於膝關節疼痛、日常活動功能及影像檢查情形皆有改善。 (ClinicalTrials.gov Identifier: NCT03007576)

異體脂肪幹細胞治療膝部骨關節炎

2018年進行第一/二期臨床試驗，以同種異體脂肪組織間質幹細胞治療膝部骨關節炎評估其安全性與耐受性，預計招募30位受試者。試驗將兩群不同的受試者膝關節腔分別注射入6.7×10^6與4×10^7個脂肪幹細胞，注射液劑體積約3 毫升。從初步的組織學分析中，可發現新形成的軟骨組織；且從安全性測試中，數據顯示不會形成腫瘤。(ClinicalTrials.gov Identifier: NCT03943576)

異體脂肪幹細胞治療膝部骨關節炎

2015年進行第一/二期臨床試驗，將擴增的同種異體脂肪幹細胞注入病人的膝關節腔以評估其安全性及療效，受試者共56位。試驗中注射約6.4×10^7個的脂肪幹細胞，注射液劑體積約8 毫升。截至2020年2月止，已完成所有受試者24個月的追蹤，初步的臨床結果是樂觀的，目前正在等待最終的療效結果分析。(ClinicalTrials.gov Identifier: NCT02784964)

Reference

1. https://www.wbur.org/hereandnow/2011/12/02/best-inventions-time
2. https://www.arthritis.org/getmedia/e1256607-fa87-4593-aa8a-8db4f291072a/2019-abtn-final-march-2019.pdf p.19
3. https://bonebro.com/knee-conservative-treatment/
4. Comparative Clinical Outcomes After Intra-articular Injection With Adipose-Derived Cultured Stem Cells or Noncultured Stromal Vascular Fraction for the Treatment of Knee Osteoarthritis. The American Journal of Sports Medicine. Volume: 47 issue: 11, page(s): 2577-2583

作者：張至宏部主任
亞東紀念醫院骨科部/台灣再生醫學學會理事長

共同作者：
亞東紀念醫院骨科部
研究員陳郁君博士
雷涵婾研究護理師

資料來源: 衛生福利部