記者簡浩正／台北報導
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，是胸腔外科最具挑戰的難題之一。在國科會長期計畫支持下，台大醫院外科部特聘教授陳晉興、台大主治醫師洪琬婷等團隊針對「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解開謎題，發現關鍵蛋白FGF-2可誘發軟骨生長，未來將進一步研究如何讓軟骨長更好。研究成果近期發表於國際知名期刊 《Advanced Healthcare Materials》。
陳晉興表示，氣管內有軟骨可維持呼吸通道，但腫瘤侵犯、外傷或氣切導致氣管受損，大規模重建的臨床難題，是替代性材料缺乏穩定耐久，團隊早期曾結合幹細胞投入3D列印人工氣管研究，成功建立了完整的大、小動物實驗模型，然而在移植到人體的生物相容性方面，仍面臨重大挑戰。團隊隨後受到法國臨床研究經驗的啟發，轉而採用「冷凍保存主動脈」進行氣管重建，在2021年，完成亞洲首例以冷凍保存主動脈進行氣管重建的人體臨床試驗，成功治療嚴重氣管狹窄的患者，至今累積了6例臨床手術案例。
他說，儘管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「血管組織為何能誘發軟骨生成」的再生機轉，仍是科學上未解的謎題；此外，在軟骨完全再生前的「過渡期」，患者仍需暫時置放氣管支架來輔助支撐，可能引發肉芽增生等併發症，在臨床上的推廣，仍有相當的挑戰性。
因此，研究從臨床回歸實驗室，陳晉興說透過動物實驗證實，主動脈移植物的角色不僅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，而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，而非來自冷凍主動脈內殘存的捐贈者細胞，支持主動脈可「誘導宿主再生」的概念，更進一步破解促成再生的三大核心要素：第一，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；第二，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；第三，是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。
他說，本研究未來有機會進一步發展為臨床操作準則與材料開發指引，可優化手術時主動脈移植物與受贈者氣管軟骨膜的對接技術，協助建立捐贈主動脈材料的品質評估指標，以提升氣管重建成效的一致性與醫療品質。
