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利用「低氧製程」來培養、增殖及移植間葉幹細胞。與此相關的基礎及轉譯研究，目前已經發表了20多篇論文於SCI雜誌，證明低氧條件下培養的間葉幹細胞可以異體移植應用於急性肝炎的治療。其分子生物機轉為細胞分泌抗發炎分子如 IL-1Ra，來抑制發炎。此項研究成果可以用於臨床試驗為急性肝炎或猛爆型肝炎提供一個全新的治療方式。目前也積極開展轉譯研究，將相關專利技術應用於臨床治療上，目前已經完成了各種適應症之臨床前動物試驗，包括利用低氧間葉幹細胞治療下肢缺血、冠狀動脈狹窄、猛爆型肝炎及移植物抗宿主疾病；並用來促進骨折癒合、退化性關節炎及阿基里氏腱的修復。團隊最重要的成就之一是將其異體移植低氧間葉幹細胞之研究成果應用於臨床試驗，目前已經獲衛福部核准進行以異體低氧間葉幹細胞治療下肢缺血之第一期臨床試驗。目前已收案18名病人，沒有病人發生和治療有關之副作用，且部分病人顯現幹細胞治療療效。

癌症幹細胞是存在腫瘤中一小群具有自我更新能力的細胞，目前已經在多種腫瘤組織中分離出。最新的研究顯示，癌症幹細胞是造成癌症治療後，抗性、復發以及轉移產生的重要關鍵。我們過去的研究成果已經明確地指出大腸癌及肺癌的癌症幹細胞之抗性、復發及轉移之重要訊息傳遞或分子機制。未來將著重於開發腫瘤幹細胞之標的藥物篩選平台：包括建立大腸直腸癌幹細胞之分離、培養、與篩選系統平台及建立肺癌(非小細胞肺癌)癌幹細胞之分離、培養、與篩選系統平台。

根據流行病學研究結果顯示，PM2.5 所引起之疾病效應包括：早逝、支氣管炎、氣喘、心血管疾病、肺癌等，無論長期或短期暴露在空氣污染物的環境之下，皆會提高疾病發生率，甚至增加死亡的風險。目前我們的研究團隊致力於進行流行病學、動物實驗及引發死亡率相關機制實驗等研究，未來將著重於開發幹細胞或中草藥之標的藥物等治療策略，早期發現疾病惡化的徵兆並採取適當的治療，試圖改善PM2.5所引起疾病之死亡率，期望對PM2.5的治療提供有助益的的貢獻與治療潛力。

成體幹細胞存在於不同組織裡，具有再生各種組織器官的潛在功能的一類細胞。能經由分裂與分化成多種的特化細胞，而且可以利用自我更新來提供更多幹細胞。目前我的研究專注於成體內小腸上皮幹細胞與骨髓間質幹細胞細。小腸上皮具有快速更新的能力，是研究成體幹細胞的理想系統。小腸上皮由絨毛和隱窩兩部分組成，而位於小腸隱窩底部的小腸幹細胞是其持續更新的源泉。近年來，以Lgr5為代表的小腸幹細胞標記物的發現、Lgr5+小腸幹細胞的分離培養和多種轉基因小鼠模型的出現,極大地促進了對小腸幹細胞自我更新和分化調控的研究，使得人們可以更加深入地認識小腸幹細胞命運決定的分子機制。我的研究針對Wnt、BMP、Notch 和 EGF 等信號如何在小腸幹細胞再生與癌化命運調控中發揮作用。成年人體內骨髓間質幹細胞（mesenchymal stem cells，MSCs）在體外培養可以分化成骨細胞、軟骨細胞以及脂肪細胞。但在活體內的功能還不清楚。我們在實驗用以Leptin receptor+作為間質幹細胞的標記，研究此細胞群在骨骼發育及成年後的骨骼再生當中所扮演的角色。

肺癌幹細胞具有強韌生命力，其能量來源與一般癌細胞不同。我們過去的研究成果明確指出肺癌幹細胞透過Collagen XVII的表現與其分子機制能存活在動物體內。未來將著重於了解肺癌幹細胞之代謝體來源。

乳癌細胞在轉移時，Snail蛋白會讓乳癌細胞轉移功能改變。透過SRC與ERα的蛋白質交互作用能讓乳癌細胞能轉移到動物體內其他器官。藉此動物模式可探討乳癌細胞在轉移所需蛋白質分子與其參與的機轉。

關節炎為全球慢性流行病，根據世界衛生組織指出目前全球約有3.5億人患有關節炎，臨床上用於手術治療骨骼肌肉損傷的方法有自體移植、同種異體移植以及利用由金屬、陶瓷和/或傳統水凝膠組成的合成替代用品，但各有其侷限性，且大部分都有與周圍組織整合差的問題。我們使用自癒合策略來開發新一代的生物醫材，不只可以讓材料與組織有很好的整合性能以提升手術治療效果，同時材料的自癒合性質可開發成優良的3D列印生物墨水用於組織工程與細胞治療應用。

促進關節軟骨重建是再生醫學研究很重要的議題，目前在臨床上使用的商用細胞支架產品是MACI® and Bioseed-C®，然而目前商用植入支架缺乏可以長久維持的結構性機械性能。更重要的問題是目前商用支架無法增加細胞數目。另外，細胞亦無法均勻分配於支架中，導致病人關節與目前支架產品無法長久的符合病人使用。因此，研發出更能長久的幫助關節軟骨損傷病人的細胞支架更進一步讓支架與病人組織相容是重要的。我們實驗室目標想建立機械力更強大新生軟骨。策略有兩個部分，第一是利用改善培養方式(化學小分子，生長激素刺激，低氧培養;物理刺激等)讓間質幹細胞更趨向軟骨細胞功能，或者可以大量培養軟骨細胞。第二是設計新的材料更適合軟骨發育。我們更有興趣的是利用新的奈米水膠，發展出更有製造策略更方便的細胞支架。

皮膚與其附屬物，因再生週期短且所展現的功能性與其微結構高度相關，是跨領域探討細胞組織再生的理想模式系統。本中心阮文滔副研究員及其團隊，利用結構高度複雜的羽毛為模式系統，探討羽毛的功能性物理結構特徵、設計原理、與相應再生過程。此跨領域的研究，可以增進人們對演化已超過一億年的皮膚附屬物內部自然結構的了解，並從中習得達成其多功能性的自然法則，並將所得第一手資訊應用於皮膚毛髮相關再生醫學與幹細胞治療的新興對策研發。本中心專案助理教授雷明星博士與鐘正明院士合作，以組織工程策略，研究皮膚離散皮膚細胞如何自組織形成皮膚和毛囊結構，闡明細胞可以通過物化偶聯並相互作用，來形成組織和器官，此研究經驗可通用於研究骨損傷、口腔、神經、心血管等幹細胞與再生醫學。

傷口組織形成再生的胚基(blastema)需要幹細胞、合適的胞外間質以及適當的位置訊息以形成正確的結構。我們將焦點放在皮膚附屬器官的再生，目的在研究如何形成胚基並保存區域特異性的型態發育過程。禽鳥類羽毛的多樣性為一很好的模式動物來研究體軸特異性分子的調控機轉。我們提出禽鳥羽毛拔出的毛囊乳突細胞作為皮膚新生實驗模式(follicle neogenesis model)並探討器官型態生成穩定度的表觀遺傳調控，試圖重建或誘導此因子以達成適當的環境刺激誘發正確型態的再生。

皮膚區域特化是使皮膚具多功能性的一項重要機制，若失能將會導致諸多疾病，但調控皮膚區域特化的分子機制至今不明。本中心榮譽主任鍾正明院士及其團隊，以表觀遺傳學之角度切入，整合次世代定序（NGS）技術包跨 RNA-seq，ChIP-seq，ATAC-seq，NG Capture-C，MeDIP-seq，MRE-seq，全方位的探討高層次染色質結構與DNA甲基化如何調控表皮前驅細胞與毛囊幹細胞基因轉錄，進而控制皮膚之區域特化發育與再生。此研究相信可提供器官發育與特化之表觀遺傳學機制，強化再生醫學與幹細胞治療的學理基礎。

毛囊細胞群的特化機制為皮膚再生醫學的關鍵，然而人為誘導毛囊細胞分化仍是未竟之業，原因在於對誘發毛囊細胞特化的分子機制仍不了解。本團隊以自行開發的表皮組織重組技術為基礎，結合了表觀遺傳學與生物資訊的系統分析，找出了幾個在毛囊細胞群特化關鍵時期大量表現的型態生成因子，目前正利用模式動物探究這些因子於生物體內的表現及功能。透過對這些調節因子的分析，未來將有望找出誘發毛囊細胞群分化的關鍵因子，對於燒燙傷治療、皮膚組織重建等技術將會有所突破。

了解皮膚附屬器官於身體不同部位的特化機制，以及其特定的排列模式，能提供再生醫學重要的應用基礎。幫助幹細胞於再生過程，產生正確形態和功能的器官。隨著次世代定序的演進，利用生物資訊的技術，能深入了解皮膚附屬物特化和排列的分子和表觀遺傳機制，對人類的健康與醫學發展皆有長足的裨益。