生命傳奇-臍帶血隨著生物科技日新月異的發(fā)展,自八零年代晚期開始,在過去一直被當成醫(yī)療廢棄物的臍帶血就已經被證實其中富含可以分化出不同型態(tài)之細胞或組織的萬能細胞-干細胞,能夠被用來治療人類的疾病.使得臍帶血的研究成為了二十世紀最重要的議題.進入二十一世紀後,有關臍帶血的研究與發(fā)展更是隨著「再生醫(yī)療技術」風靡全球.一些民間私人的生技公司紛紛投入這個潛力無窮的市場,電視與平面媒體不斷的傳輸著有關臍帶血干細胞的新聞以及臍帶血銀行的廣告,上述種種的因素,引起了我們對於臍帶血的興趣,因而展開了這次臍帶血的初步探索.首先我們蒐集了各種有關臍帶血的資訊以及報導,接著將臍帶血與現(xiàn)行已臻成熟的周邊血,骨髓移植做比較,并對於臍帶血的治療應用,儲存處理作相關的討論,了解臍帶血未來可能的發(fā)展,以做為他日進一步探討的依據(jù).貳●正文一,關於臍帶血01.何謂臍帶血：胎盤是媽媽供應胎兒所需氧氣和養(yǎng)分的轉運中心,懷孕時,媽媽可以將氧氣和養(yǎng)分經由胎盤透過臍帶,將養(yǎng)份提供給胎兒,從臍帶的嬰兒端到胎盤端的靜脈所采集收取的血液就叫做臍帶血(cdblood),一條臍帶平均能夠取出70~100cc的臍帶血,其中有用的部分在去除雜質後大約只剩10~20cc左右.臍帶血被用作醫(yī)療用途是近15年才有的生物科技新發(fā)展;過去在胎兒出生後,醫(yī)生會將連接在身上的臍帶剪斷,將臍帶和連接在另外一端的胎盤當作醫(yī)療廢棄物處理.現(xiàn)在由於科技的發(fā)展和醫(yī)學的進步,它成為新生兒一生只能采取一次的珍貴寶貝,目前在美國,歐洲,澳洲,紐西蘭,日本等地,已有許多的家庭在為他們的新生寶寶永久保存臍帶血.如同冷藏保存精子的精子銀行一樣,冷藏保存臍帶血者稱為臍帶血銀行.臍帶血中含有極為豐富的「零歲」干細胞,是人體三種造血干細胞移植來源(骨髓,周邊血,和臍帶血)的重要資源之一及免疫系統(tǒng)的主要來源,這些干細胞可以發(fā)育成血液和免疫系統(tǒng)的細胞,因而可取代骨髓移植使用.臍帶血的干細胞又稱為萬能細胞,因為它類似胚胎一般,是「年輕」而較未分化的細胞,可以發(fā)展成不同型態(tài)之細胞或組織做為做為基因治療(genetherapy)及復制療法之用,以便矯正基因缺失(geneticdefects),和治療自體免疫疾病(autoimmunediseases),還有一些先天性異常的遺傳疾病病人,或是恢復癌癥患者因為放射治療而損傷的造血系統(tǒng),像是分化/增生為運送氧氣的紅血球,抵抗外來感染的白血球,協(xié)助凝血的血小板等等;目前隨著生物科技的進步,不久的將來人類甚至生命傳奇-臍帶血-3-能夠用自己的臍帶血干細胞分化發(fā)育出年輕的細胞取代我們身體老化受損的細胞,組織,或是置換受傷害的器官.(注一)02.臍帶血發(fā)展史：A.自70年代,DrBoyce實驗顯示,遭受致命劑量放射線破壞骨髓的老鼠,可藉注射老鼠胎血而獲救活命.B.1980年代末期Dr.Broxmeyer證實,人類臍帶血中含有豐富的原始造血細胞,而且這些細胞較骨髓中相對的細胞,更易作為基因轉載體,進行各種遺傳病的基因治療手段.C.第一個臍帶血移植是l988年在法國巴黎的醫(yī)院所完成.該次臍帶血移植是用來治療一位罹患先天性再生障礙性貧血(Fanconisanemia)的五歲男孩,這位病人至今仍健康地生活著.D.1990年成功在美國完成第一例白血病童手足間的臍帶血干細胞移植.E.1993年美國使用臍帶血成功地以基因治療三位患有致命性免疫缺陷疾病的孩童并有醫(yī)院開始從事非親屬間之臍帶血移植.F.1993至1995年間,約近百個非親屬間臍血移植中,雖有不少案例是在HLA配型不合的情形下完成,但大多數(shù)都移植成功.G.截至目前為止,「臍帶血移植」的相關病例應該超過二千多例,而且相關的治療領域也在不斷開發(fā)中.統(tǒng)計顯示,三分之二的臍帶血移植手術是因為挽救惡性病癥而必須施行的,而三分之一臍帶血應用,則是用來醫(yī)治各種遺傳性的血液病癥.H.現(xiàn)在美國聯(lián)邦政府將批準一個大型臨床試驗,來收納美國境內所有與臍血移植相關的醫(yī)病資料.在此一計劃中也提議設立全國性臍帶血庫,并為臍血的采集和儲存建立標準流程.(注二)二,臍帶血所具之優(yōu)勢01.臍帶血的優(yōu)點：生命傳奇-臍帶血-4-相對於周邊血或骨髓的取得與應用,我們發(fā)現(xiàn)臍帶血有下列優(yōu)點：A.來源容易：它的來源很容易,因為每一位新生嬰兒都有臍帶,只要是正常足月分娩嬰兒的臍帶,所取得的臍帶血都是良好的來源.臺灣每年有超過25~30萬的新生兒(逐年減少中),因此臍帶血的來源是非常豐富的,而且?guī)齑婺氀\送方便,移植時在時間上容易掌控.不過這項行動,在不同的國家法律規(guī)定,是需取得母親代理嬰兒的同意而作捐贈的要件,送往有特別設置的臍帶血銀行或機構處理及保存.B.采集簡單：臍帶血取得容易,對捐贈人沒有任何危險或者疼痛,只要醫(yī)師或護理人員在分娩過程中,順便以無菌技術像抽血一樣采集就可以;在采取過程中免麻醉,免手術,免住院,對母體及嬰兒都不發(fā)生影響或造成任何傷害痛苦.除了妊娠不足32周,胎盤剝離時間與分娩時間相差12小時以上,分娩時發(fā)燒高於38℃,羊水中有胎糞,產婦有嚴重貧血,胎兒呼吸窘迫,紅血球致敏,產婦有HBV,HCV,HIV,或梅毒感染等情況者不予采集外,正常分娩的胎盤與臍帶都是良好的來源.此外為避免臍帶血凝固并保持細胞的活力,臍帶血需在胎兒產下後的十分鐘內盡快采集.還有為保證臍帶血的品質和安全起見,雖然會增加一些成本,但仍然建議采用密封連袋式的收集袋(collectionbag)和處理袋.C.成本低廉：臍帶血本身就是廢物利用,如果收集來直接給自己輸用(自體移植)或馬上輸給親屬用時(異體移植),花費的確不多.它和骨髓移植的至少二萬五千美元的花費,或需要連續(xù)五天注射生長激素,再經一至二次使用血球分離機收集靜脈血液循環(huán)中造血干細胞的周邊血干細胞采集的開銷相比較,簡直是天壤之別.D.帶傳染原或病毒的可能性較低：巨細胞病毒(Cytomegalovirus;CMV)感染是造成異基因造血干細胞移植病人死亡的主要原因之一,人類巨細胞病毒感染在人群中廣泛存在,在發(fā)達國家為40-60%,發(fā)展中國家為90-100%;再者免疫系統(tǒng)尚待建設的病人,如果感染傳染性病毒,可能會導致嚴重的并發(fā)癥.而臍帶血因為胎盤過濾能力極佳且臍血在胎兒初生不久即被采集,所以具有"純真(naive)"或說是"沒有經驗(inexperienced)"的天性,鮮少有被CMV或EBV病毒污染的案例報告,如此看來臍帶血干細胞移植和骨髓或周邊血干細胞移植相比之下,受感染可能性極低.E.含較多的造血母細胞：生命傳奇-臍帶血-5-臍帶血干細胞和祖細胞(progenitcells)的數(shù)量和品質都比其他干細胞優(yōu)良,而且臍帶血中的造血干細胞以及母細胞的濃度比骨髓里的多10-20倍,所以它的增生能力(proliferativecapacity)也比較高.F.移植配型要求較低：由於臍帶血細胞較為原始,臍帶血移植同樣需作HLA配對,但因臍帶血中所含的淋巴免疫球功能尚未成熟,故在做臍帶血移植時不會如成人作骨髓移植,可產生"移植物對抗宿主"的重大不良反應.臍帶血移植的病人發(fā)生排斥反應(rejection)的機會,比起骨髓移植要來得低(捐受雙方HLA抗原型比對只要達到80%以上吻合即可),因此不需要像骨髓移植要求六個人類白血球抗原配對相同,只需四～五個人類白血球抗原配對相同即可.不過依據(jù)過去的經驗來看,醫(yī)師還是采取比較保守的態(tài)度,配到有五個抗原相同的臍帶血再進行移植,這樣成功的機率會大幅提高.G.移植後排斥反應較低：在植體抗宿主排斥反應中(graft-Vs-host-disease,GVHD),捐贈者骨髓中的免疫細胞會攻擊病人的器官和組織,使其喪失生理功能,并使病人容易受到病原菌的伺機性感染.但由於臍帶血造血干細胞比較不成熟(primitive;immature),它的T細胞較純真(naive),辨識『自我(self)』與『非我(non-self)』的能力就比骨髓或周邊血的成熟造血干細胞要差,因此可以減少移植物抗宿主病(graftversushostdisease;GVHD)和排斥反應(rejection)的發(fā)生,其排斥性比骨髓低60%,此外還可以增加少數(shù)族群移植的機會.(注三)02.臍帶血,周邊血,骨髓的比較：項目臍帶血周邊血骨髓來源臍帶及胎盤周邊血液骨髓收集過程由剪斷臍帶來采集,對嬰兒或產婦不具任何感覺或傷害連續(xù)2-3天,每天一次在血庫以自動血球分離機收集2-4小時,將之冰凍保存?zhèn)溆迷谑中g室進行,約需1-3小時,采全身麻醉.從骨盆腔兩側腸骨脊抽取500-1000ml骨髓液收集時機嬰兒出生時年齡,性別,身體狀況許可下干細胞的年齡零歲與捐贈者同齡干細胞濃度高於骨髓10倍以上,且其增生能力較高較骨髓更加不足濃度較低且增生能力較生命傳奇-臍帶血-6-干細胞體外增殖能力較高較低受病源污染的可能性因胎盤的過濾作用分化增生能力較強,污染率幾乎為零分化增生能力較弱較容易遭受感染移植等待期數(shù)天-數(shù)周(新生兒出生時即以低溫儲存,需要時可隨時解凍使用)數(shù)周-數(shù)月至少需4-6個月前置準備期(找尋配對者耗時,有時甚至長達半年以上,病人常等不及)人類白血球抗原(HLA)配對HLA不須完全符合,手足有50%機會可適用;非親屬之間移植,只需5~4個人類白血球抗原相符非親屬移植,HLA須完全的符合,手足間約25%的機會符合;非親屬之間必需6個人類白血球抗原皆相符,配對成機率約5萬~10萬分之一宿主排斥(GVHD)較少(臍帶血自體保存自體移植者,無排斥反應)異體周邊血液干細胞移植後之慢性GVHD,發(fā)生率高達70%排斥情況中等,通常是骨髓移植失敗的主因捐贈者前預備不需使用造血生長因子刺激捐贈者干細胞生成有具體效應後才能開始收集(約需5-7天)在移植前一個月內,捐贈者必須分次自捐500-700ml血液,存放在血庫捐贈者副作用無副作用造血因子刺激後之副作少數(shù)會有低血鈣,肌肉抽筋,嘴唇麻木,低血壓,頭暈,寒顫等現(xiàn)象.手術麻醉的危險及麻醉消退後之身體不適與疼痛恢復期不需2-3周內可恢復4周內會自行再生費用費用較低費用昂貴,尤其在處理宿主排斥所產生的疾病需許多藥物(注四,五)二,臍帶血之功效與應用01.臍帶血之功能：生命傳奇-臍帶血-7-A.可以替代骨髓移植：臍帶血干細胞人體造血及免疫系統(tǒng)的主要來源,可以取代骨髓,治療各種血液,免疫及代謝方面的30多種疾病,對於癌癥等病患在接受放射線治療,或化學治療時被破壞掉的造血與免疫系統(tǒng),也能藉由臍帶血的干細胞來恢復其功能.B.可進行基因療法(GeneTherapy)：所謂的基因療法是指針對病人的基因缺陷,在醫(yī)療上將正常基因或具某種特殊功能的基因植入干細胞,利用干細胞的繁殖性,制造出帶有此基因的新細胞,并散布到整個身體里,以達到治愈的療效.C.可進行復制療法(TherapeuticCloning)：復制療法是指利用干細胞(StemCell)復制出的細胞來修補受損的器官,或是利用復制出的年輕細胞來取代死去或受損的細胞組織,以達到抗衰老的效果.由干細胞培養(yǎng)出的新神經細胞,可用以治療腦部或脊髓神經受損的疾病,例如：老年癡呆癥等疾病(電影「超人」中男主角克里斯多夫李維近年來便不斷鼓吹這方面的研究).除了神經方面的疾病外,若是將干細胞培養(yǎng)成特定器官的細胞或組織,則可治療糖尿病,關節(jié)炎,或是修補肝臟,心臟,腎臟等器官方面的疾病.此外,用干細胞培養(yǎng)出血管,則可望運用在心肌梗塞等疾病的治療或制造人工血管(目前為實驗階段).(注六)02.臍帶血的治療應用：A.惡性腫瘤：急性淋巴性血癌(ALL),慢性淋巴性血癌(CLL),急性骨髓性白血病(AML),慢性骨髓細胞白血病(CML),多發(fā)性骨髓瘤(multiplemyeloma),骨髓發(fā)育不良徵候群(MDS),淋巴癌,又稱非何杰金氏病(non-HodgkinHodgkin),神經母細胞瘤等固體腫瘤以及腦瘤,卵巢癌,肺癌,鼻咽癌,乳癌,睪丸癌等屬於實質性腫瘤.B.血色素及血液功能障礙疾病：再生不良性貧血(AplasticAnemia),Fanconi貧血癥,鐮刀狀細胞疾病(sicklecelldisease),Kostmann徵候群,地中海性貧血,巨細胞球缺乏性血小板減小癥….C.先天新陳代謝失常：腎上腺腦蛋白障礙,黏多醣癥,Krabbe病,Hurler氏徵候群(HurlerSyndrome),淋巴組織細胞增生癥,腦白質腎上腺營養(yǎng)不良癥,嬰兒遺傳性腦白質萎縮,骨生命傳奇-臍帶血-8-質石化病(大理石寶寶),Adrenoleukodystrophy(ALD),白血球粘著缺乏癥等….D.免疫功能缺陷類病變：嚴重復合免疫不全(SCIDs,氣泡娃娃癥,俗稱泡泡兒),慢性肉芽腫疾病,X—性聯(lián)性淋巴組織增生疾病….E.自體免疫疾病：多發(fā)性硬化癥,風濕性關節(jié)炎,紅斑性狼瘡….(注七)參●結論綜合以上的資料,我們可以了解臍帶血內干細胞的功能,主要是應用在「基因療法」與「復制療法」上,如：復制神經干細胞來治療神經受損方面的疾病,或是生產如皮膚,血管,神經,肌肉,肝臟等臟器.因此血液干細胞有朝一日可能用來修補或替代不同器官的組織,而且從血液取得干細胞要比從骨髓獲取干細胞容易得多.此外,它的安全性,便利性及較低的并發(fā)癥而言,均較骨髓移植或周邊血液干細胞移植,更為優(yōu)越;這些研究雖然都還沒到成熟的地步,但也顯示了臍帶血干細胞保存的前瞻性.展望未來,學術研究單位與生技產業(yè)界的合作與研發(fā)應可加速干細胞研究與相關科技的發(fā)展,也冀望兩者的整合為21世紀臺灣及世界的醫(yī)療帶來劃時代的進步.

臍帶血的特殊價值，在于它含有造血干細胞，能夠用于重建血液和免疫系統(tǒng)，這對治療白血病和其他與血液和免疫系統(tǒng)有關的遺傳疾病有重要的意義。臍帶血移植既然有這些好處，是否在分娩后要保存起來，并不需要。一個孩子需要進行臍帶血移植的概率極低，只有十萬分之一，低于被雷電打死的概率?三萬分之一。為這么低的概率花那么高的儲存費用，是不值得的。而且，萬一需要臍帶血移植，一般也不能用自己的臍帶血。因為如果所要治療的疾病是遺傳導致的話，臍帶血同樣攜帶著突變的基因，移植自己的血液是無濟于事的。當然，如果在移植之前，能夠用基因療法修正臍帶血中的突變基因，那么是可以用自己的臍帶血進行治療的。但是，在近期內，還不可能做到這一點。因此，在現(xiàn)在，對絕大多數(shù)家庭來說，為自己的孩子儲存臍帶血只是浪費錢，沒有任何意義。如果你生過患白血病或其他遺傳性免疫疾病的兒子，或有這類遺傳病的家族史，儲存臍帶血才有意義。在這種情況下，你的親屬用到臍帶血的可能性大大增加，手術也更可能成功。