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再生醫學與恢復男性勃起功能的新進展

台大泌尿部 姜宜妮

一、再生醫學的定義
再生醫學(regeneration medicine)的主要治療目標是促進人體本身自然療癒、修復與再生的能力;再生醫學治療,會使用各種生物科技與技術,修復受損的組織與器官,或是以組織工程(tissue engineering)技術培養新生的組織或器官,用以取代失去功能的組織或器官。

二、勃起功能障礙的定義
勃起功能障礙(erectile dysfunction)的定義是無法維持足夠的陰莖硬度以完成滿意的性行為。勃起功能障礙不分年齡影響許多男性,二十歲至七十歲的男性6.5-30.9%有此困擾,七十歲以上的男性更接近五成受勃起障礙困擾。常見的疾病和特定生活習慣如糖尿病、高血壓、心血管疾病、焦慮、憂鬱、抽菸、肥胖和缺乏運動也增加了勃起功能障礙的發生率。

三、勃起功能障礙的標準治療
根據歐洲與台灣泌尿科治療指引,勃起功能障礙的標準治療包括以下方式

  1. 生活習慣調整
    有助於恢復勃起功能的生活習慣包括適度規則運動、減重、戒菸、減少酒精攝取和壓力調適。
  2. 口服藥物
    通常依患者生活習慣與心血管相關疾病,選擇適當半衰期,長效型或短效型的第五型磷酸酯酶抑制劑。
  3. 真空吸引器 (Vacuum Erection Device, VED)
    指導患者使用真空吸引裝置,利用真空吸引幫浦的負壓使血流進入陰莖海綿體,充血變硬以後再套上套環附件,阻擋血液回流以保持硬度。
  4. 海綿體注射或經尿道投予前列腺素
    對於使用口服藥物或真空吸引器無效的患者,指導其經由注射(alprostadil)或尿道塞劑(目前台灣無前列腺素尿道塞劑),對海綿體投予前列腺素,使血管擴張充血。
  5. 人工陰莖
    在患者本身的陰莖中,手術置放人工陰莖,有單純藉由手動扳直扳彎的一件式人工陰莖;也有在恥骨後方放置儲水囊,陰莖海綿體植入充水囊,儲水囊與充水囊藉由管路相連,患者可手控按壓,藉由充水與消水模仿生理勃起的的兩件式與三件式人工陰莖。
  6. 心理諮商
    如患者臨床上顯著有焦慮、憂鬱的情形,或其他情緒障礙與相處問題,建議進一步求助精神科醫師或心理諮商合併治療。
  7. 心導管治療
    若患者之骨盆血管有顯著阻塞,亦可考慮心導管與支架治療。
  8. 低能量震波 (Low-intensity Shock Wave Therapy, Li-ESWT)
    自2019年起,歐洲泌尿科醫學會建議使用低能量震波促進陰莖血管新生,治療對口服藥物反應不佳的勃起功能障礙患者。

四、再生醫學與恢復男性勃起功能
行之有年的勃起功能障礙傳統治療,不論藥物或真空吸引器,都是暫時性的使陰莖充血,無法逆轉已發生病變的結構。低能量震波藉由能量促進海綿體血管新生,藉由修復受損組織使其恢復功能,可說已將再生醫學的概念帶進勃起功能治療,對醫師和患者來說都是一大鼓舞。近十年來,震波以外,血小板濃厚液、幹細胞和外泌體這類具有再生與修復潛能的醫療方式,也漸漸被帶入勃起功能障礙的研究領域。

五、低能量震波
震波是醫學工程領域相當重要的發明,於1980年代開始用於擊碎尿路結石,至1984年獲得美國食品藥物管理局(FDA)核准應用於震碎結石。震波是比音波速度更快的波,其原理類似空氣槍,空氣槍的原理是當密封的空氣經過壓縮,放開之後空氣回復原體積時會產生將子彈射出去的能量。當震波穿過皮膚和組織,被投射至密度與阻抗較強的結石處,也會產生能量使結石碎裂。1990年代,學者觀察到低能量震波,能量為傳統碎石震波的十分之一,產生的壓力與能量變化會誘發生物反應,影響內皮細胞與血管,刺激生長因子釋放、引起組織再生與血管新生。漸漸低能量震波應用於多種臨床治療:肌肉骨骼疾病、心血管疾病、困難癒合傷口與勃起功能障礙。

六、血小板濃厚液 (PRP)
PRP是抽取患者的全血離心而來,在離心的過程中去除白血球和紅血球,留下血小板濃厚的血漿。血小板富含細胞素與各種生長因子,有助於組織修復與血管新生。在人工破壞海綿神經的鼠模組,發現注射PRP有助於神經再生和增加陰莖海綿體壓力。在高血脂鼠模組,也發現在海綿體注射PRP,能增加陰莖海綿體壓力、增加一氧化氮酶和活化內皮細胞。以PRP治療勃起功能的人體實驗,雖然缺乏項動物實驗這樣的組織學證據,但也大都顯示有助於增加患者的勃起功能自我評分和硬度。惟適用於哪一類型的患者和療效的有效時間,仍需更多評估。

七、幹細胞
幹細胞是具有再生潛力的細胞,因其未分化的特性,可以分裂成為更多幹細胞,也能進一步分化生長成為具有不同功能的細胞和組織,是人體所有組織器官最原始的來源。1981年,科學家從老鼠胚胎成功分離出胚胎幹細胞;1998年,培養出人類胚胎幹細胞。幹細胞的來源有兩大類—胚胎幹細胞和成體幹細胞。胚胎幹細胞取自生長三至五日的胚胎,成體幹細胞則主要是從脂肪或骨髓中培養出間葉幹細胞(mesenchymal stem cell),亦有學者發表自尿液中培養出幹細胞。與胚胎幹細胞相比之下,間質幹細胞僅能分化為特定的組織,活性與生長周期也不如胚胎幹細胞。但成體幹細胞可自體取得培養並移植至患處,減少排斥和感染的風險。目前,勃起功能幹細胞治療通常將自體培養的脂肪或骨髓間質幹細胞注射在陰莖海綿體內,使用的動物模型以糖尿病模型和海綿體神經受損模型(模仿根除性攝護腺癌手術)為大宗。幹細胞可提高生長因子、減低發癌因子,並提高海綿體壓力。人體試驗案例目前仍相對較少。

八、外泌體 (Exosome)
外泌體是由細胞膜分泌出去的小囊泡,直徑50-100nm,內含脂質、傳遞訊號的蛋白質、核酸、代謝物等,可傳遞細胞與細胞之間相互溝通的訊息。外泌體通常藉由培養幹細胞取得,在骨髓幹細胞、脂肪幹細胞和人類尿液幹細胞的培養液中都有外泌體存在。目前針對外泌體與勃起功能障礙的研究大多是老鼠實驗,研究模組包括糖尿病鼠、破壞海綿體神經模組、藉由缺氧引發不舉……等。總體來說,在這些老鼠模組身上發現外泌體有助於再生海綿體內皮細胞和增加一氧化氮酶,並減少海綿體纖維化和細胞凋亡。需要更多研究證實其在人體的治療效果。

長生不老和金槍不老是世人亙古以來的追求,隨著醫學工程細胞培養和純化技術的進步,再生醫學的發展有了更多可能,但仍需要更多實驗和觀察,以了解在不同病症的療效和長遠的變化。

References

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    Liu MC, Chang ML, Wang YC, Chen WH, Wu CC, Yeh SD.
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《現職》
臺灣大學附設醫院泌尿部主治醫師
臺大醫學院泌尿部兼任講師:泌尿解剖生理學
臺灣泌尿科醫學會會員
臺灣男性醫學會會員
歐洲泌尿科醫學會會員
國際性醫學學會會員

《學經歷》
臺灣大學醫學系學士
臺灣大學醫學工程博士
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