好神奇！血管能修補氣管 台大揭密「氣管軟骨再生」研究國際矚目
氣管是維持呼吸的生命通道，但若出現大範圍缺損，目前臨床上仍缺乏理想的替代材料，這也是胸腔外科最具挑戰的難題之一。在國科會計畫支持下，台大醫院外科部主任陳晉興團隊研究顯示，「冷凍保存捐贈主動脈」為氣管重建找到曙光，至今累積6例成功案例，受到國際矚目。
重大氣管損傷無法呼吸如何救？胸腔外科大挑戰
陳晉興表示，一旦氣管出現缺損時，小範圍病變可切除後重建，但重大腫瘤、狹窄或創傷往往無法直接縫合，所需的移植手術，始終是世界級醫療難題。他指出，過去利用幹細胞打造的人工氣管，常因生物相容性不足導致併發症，成功案例有限；台大醫院團隊早年也投入3D列印人工氣管研究，建立完整動物模型，然而移植到人體，在生物相容性方面仍面臨重大挑戰。
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法國經驗得到啟發 主動脈化身再生支架
陳晉興與主治醫師洪琬婷研究團隊受到法國臨床研究經驗的啟發，轉而採用更具潛力的替代材料「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。
過渡期需暫放氣管支架，須防併發症
儘管臨床證實，冷凍保存主動脈植入缺損的氣管後，會成功轉化為類似氣管的組織，甚至長出軟骨，替代原本的氣管功能，但「血管組織為何能誘發軟骨生成」的再生機轉，仍是科學上待解的謎題；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。
陳晉興表示，研究從臨床回歸實驗室，透過動物實驗證實，主動脈移植物的角色不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。
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研究揭密新生軟骨組織3大核心要素
此外，研究發現，新生的軟骨組織是來自於受贈者的軟骨前驅細胞移入，分化為軟骨，而不是來自冷凍主動脈內殘存的捐贈者細胞，這個現象支持了主動脈可「誘導宿主再生」的概念，更進一步破解促成再生的3大核心要素：
- 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。
- 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。
- 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。
台大醫院研究團隊針對「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，提出的實證性生物機轉線索。研究成果近期發表於國際知名期刊 《Advanced Healthcare Materials》。
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基礎研究驗證臨床機轉 提升成效與品質
陳晉興表示，這項研究不僅補足臨床應用的知識缺口，更展現極高的醫學轉譯價值。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。
研究共同作者台大醫院外科部主治醫師洪琬婷也參與機轉解析。陳晉興表示，團隊將持續致力於臨床應用與機轉上基礎研究的深度整合，以再生醫療新策略，讓氣管重建朝向更安全且具廣泛應用價值的方向邁進，有望成為重大氣管缺損的重要治療選項。
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◎ 圖片來源／陳晉興醫師提供
◎ 資料來源．諮詢專家／陳晉興醫師
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