脊髓是連接大腦與四肢的主要神經線，有支配四肢、傳遞知覺訊息及控制人體不隨意神經系統，例如呼吸、心跳和血壓等重要功能。脊髓一旦受損，對身體機能影響深遠，嚴重可致癱瘓、喪失呼吸能力甚至死亡。根據港大矯形及創傷外科學系研究顯示，香港每年新增約 200 宗創傷性脊髓損傷個案。港大醫學院及城大研究團隊最近培育出具癒合能力的人類神經幹細胞，有望為脊髓損傷治療帶來新機會。

脊髓損傷一般可分為創傷性（跌傷、交通、運動或工業意外等），或非創傷性（例如癌症、脊髓發炎）所致，而損傷的位置和程度會直接影響人體不同部位的功能運作。例如在Mirror演唱會受傷的舞蹈員阿Mo（李啟言）就是壓傷了第四節頸椎，致頸椎爆裂骨折，脊髓神經線受損，引致身體癱瘓。若是胸椎或腰椎損傷，則有機會喪失下半身的機能和活動能力。

治療方法受限

目前外傷型脊髓損傷並無有效的治療方案。由於創傷面及附近長出的膠質疤痕組織猶如一道屏障，阻礙神經元再生，未受損神經元的自然再生能力亦甚低，再加上成年人體內亦缺乏脊髓神經幹細胞，令運動能力和感知能力難以恢復。

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人類多能幹細胞具有分化成各種不同細胞類型的潛能，包括肌肉細胞、神經細胞、心臟細胞、肝細胞等。這種分化能力使其在組織再生和修復方面具有巨大的應用潛力。現時被視為有希望的治療方案，是把從多能幹細胞提取的神經幹細胞（human neural stem cells, hNSCs）移植於創傷面，以補充脊神經元缺失，有利連結自身的神經元以促使脊髓恢復。然而，創傷面的環境不利於神經元的形成，反而有利於星形膠質細胞，局限了移植神經幹細胞的治療效果。

港兩大學合作研究治療新方向

研究團隊利用脊髓嚴重損傷的大鼠模型，發現轉錄因子SOX9含量的轉變會影響神經幹細胞中的神經形成起始、自我更新、存活的能力。醫療應用上，帶有半劑量SOX9表達的神經幹細胞能克服傷口及周圍環境及身體自然的局限性。由於這些神經幹細胞可以很好地融合於移植的環境，顯著地分化成為運動神經元，減輕膠質疤痕以利於長距離神經細胞軸突的生長，與自身的神經連結，以及顯著提升受體動物的步行和溫度感知能力，所以極具治療潛能。

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為使研究結果能推進至脊髓損傷病人移植治療的臨床使用，團隊未來將集中研究在神經幹細胞中將SOX9的活性或表達量減半的基因策略。

癱瘓康復新機遇

港大醫學院生物醫學學院副教授張知恒博士表示：「我們的研究揭示了一個全新的範式的治療策略，藉著基因靶向激活體內天然機制，以提升針對神經幹細胞治療脊髓損傷的潛能。此方法改變了移植物在傷口的反應，強化的神經元方向分化、存活和整合能力，以及減少神經膠質疤痕形成，將為脊髓損傷患者提供更有效的幹細胞治療方案。」

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城大神經科學系助理教授兼研究團隊共同領導人劉艾佳教授補充：「這種經基因修飾的神經幹細胞由人體多能性幹細胞誘導產生，可以從患者自身的細胞，例如在皮膚細胞或血細胞中生成，這消除了對胚胎幹細胞的需求及相關的倫理問題，這也降低了移植時的免疫排斥風險，可為嚴重脊髓損傷提供更有效的自體幹細胞療法。」

圖片來源 : 香港大學、香港城市大學、Freepik

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