「組織培養組織」解決關節軟骨移植的排斥現象(Rejection)

免疫系統是生物體內一個能辨識出「自我與非我」的系統，例如外來的病菌或細胞屬於「非我」的細胞，免疫系統從而將之消滅或排除；脊椎動物的後天免疫系統能記憶感染時的反應，而後針對特定致病原提供辨識能力，在致病原清除後以免疫記憶的方式保留記憶細胞於體內，使往後相同致病原再度感染個體時，能更快更有效的攻擊並將其清除。

移植排斥是不同個體間進行組織或器官移植時，器官內細胞不被受移植者身體細胞接受的情況，主要的原因是因後天免疫系統攻擊移植器官的細胞所引起的，進行組織或器官移植時，通過分析貢獻者和接受者的細胞膜蛋白，配對或服用免疫抑制劑可以減少排斥反應，但因細胞膜蛋白的類型複雜，增加了不同個體間組織或器官移植的困難度，因此利用自體細胞培養出的組織進行移植手術能減少配對上的困難及免疫排斥的反應。

關節軟骨位於骨骼和骨骼的關節交接面，厚約1~2mm，主要的功能在傳遞關節面上下硬骨間的力量、吸收硬骨層對關節面的衝擊力，降低關節面之間的摩擦力，及配合肌肉韌帶組織使關節活動產生不同方向的滑動及滾動等運動模式；關節軟骨損傷後自行修復和癒合的能力很差，因為軟骨細胞受到細胞間質所包圍且通過血液量少，難以分裂生長；關節軟骨病變可以分為局部層次缺損及深層層次缺損，深層層次的缺損因受傷面積過大或深達下層硬骨層，病患在站立或活動時將產生劇烈的疼痛，無法靠一般的外科手術治癒，只能選擇切除受損關節置換人工關節，若能將軟骨細胞由細胞間質中分離出來，在體外培養，便能克服細胞難以分裂生長的困難。

研究團隊利用分離出來的細胞體外培養後，再將這些細胞注入缺損部位，細胞將可重新分泌細胞間質進而修復損傷，但如此移植的方式雖為自體移植，仍需在患者身上進行兩次的手術，且醫療費用相當昂貴，因此發展更普及的軟骨修補技術勢在必行。台大醫院骨科醫師及工研院研究團隊認為，人體就是最佳的組織細胞培養環境，建議將組織細胞經酵素溶釋處理，填入雙層載體後直接植入體內，利用「組織培養組織」的方式達到修復的功能。

將患者約1mm以下的軟骨組織細胞取出後，利用酵素浸泡約20分鐘，將酵素過濾除去，溶釋出來的細胞除了分裂生長外，將能融合未被酵素溶解的組織塊，將此組織團塊植入含有兩層不同的材質與結構的關節軟、硬骨修復骨材，軟骨載體的材料類似手術縫線會被人體分解吸收掉，硬骨載體則成為硬骨的一部份，這項技術因所需時間較短，患者不需開刀兩次，且不需昂貴的體外細胞培養並能讓損傷處的軟骨復原良好，在正式臨床試驗後相信能解決以往關節軟骨組織移植所帶來的不便，並能讓台灣醫療器材產業帶來新的商機。

參考資料：
科學人88期p66~p69