長庚基因改造成功!基因改造小鼠壽命多1成 有助抗衰老治療開發

長庚基因改造成功!基因改造小鼠壽命多1成 有助抗衰老治療開發

基隆長庚醫院研究團隊,(左1)潘恆之醫師(左2)黃挺碩醫師(右3)徐於喬研究員(右1)李棟樑博士。(長庚醫院提供/林周義臺北傳真)

健康長壽長久以來都是人們想要追求的目標,基隆長庚醫院研究團隊將小鼠造血幹細胞裡的造血轉錄因子KLF1進行基因改造,發現基因改造小鼠成功突破壽命限制,與普通小鼠相比,平均壽命增加了1成,最長壽小鼠的壽命差異更是高達3成,且基因改造小鼠老化的生理變化指標,並未隨着年齡增長而出現明顯變化。長庚醫院已完成專利的全球部署,有望成爲未來開發抗衰老治療策略上的關鍵資源。

基隆長庚醫院社區醫學科研究中心研究員徐於喬表示,聯合國公佈2019年全球平均壽命約73歲,由於全球人口結構快速高齡化的趨勢,「健康長壽」的研究也成爲先進國家積極挹注的重要研究項目。在臺灣也有許多研究團隊長期致力於長壽與逆轉老化的研究,其中基隆長庚醫院更是積極的研究與實踐者。

長庚團隊將小鼠造血幹細胞裡的造血轉錄因子KLF1,利用基因工程技術進行基因改造,建立了一個Klf1K74R/K74R 小鼠模型。該研究證實,KLF1基因改造小鼠可突破壽命限制,與普通小鼠相比其平均壽命增加了1成,最長壽小鼠的壽命差異更是高達3成,還可維持良好的健康狀態。此傑出成果已於今年9月榮獲國際頂尖期刊「先進科學(ADVANCED SCIENCE)」刊載。

研究員徐於喬指出,此篇研究論文中作爲研究的Klf1K74R/K74R 小鼠模型,爲單一點基因工程改造長壽動物模型。研究團隊利用基因工程技術,改變了小鼠造血幹細胞裡紅血球生成調控因子KLF1的第74個氨基酸離氨酸,改造成精氨酸(KLF1K74R)。

KLF1基因改造小鼠除更長壽,有更低的癌症發生率外,CD8+T細胞和自然殺手T細胞的腫瘤浸潤效應有顯著的提升,經輸注健康長壽小鼠的淋巴細胞來對罹癌小鼠做細胞治療,使用健康長壽小鼠的淋巴細胞做輸注,對於小鼠的抗癌能力的提升與延長存活壽命的都有顯著的功效。

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基因改造小鼠的許多老化的生理變化指標,並未隨着年齡增長而出現明顯變化,其中像是老化相關的外表、毛色、脫毛狀況、體重變化,以及肌力退化導致的運動能力下降與行動遲緩,都與普通小鼠有着相當顯著的差異。譬如在莫里斯水迷宮試驗中,年老的基因改造小鼠的空間學習和記憶能力也都比年老的普通小鼠維持更好。

研究團隊進一步發現,在基因改造小鼠中,老化相關的疾病的發生率也是明顯低於正常小鼠,其中像是心臟和血管、腎臟與肝臟等組織的纖維化與其功能的衰退都有相當顯著的改善,研究團隊將其稱之爲「健康長壽小鼠」。 他們將健康長壽小鼠的造血幹細胞來對年老普通小鼠進行造血幹細胞輸入治療,在接受了健康長壽小鼠的造血幹細胞輸注後,明顯提升年老普通小鼠的抗癌能力,延長壽命、改善健康狀態,這對於目前幹細胞的研究以及臨牀應用將會是一個極爲重要的突破性研究成果。

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長庚決策委員會主任委員程文俊說,目前此一Klf1K74R/K74R 健康長壽小鼠動物模型與KLF1(K74R)基因改造造血幹細胞的應用,均已在長庚產學合作中心與中研院智財技轉處努力之下,完成專利的全球部署,有望成爲未來開發抗衰老治療策略上不可或缺的關鍵資源,日後更有機會能夠提升臺灣在長壽抗衰老研究領域的國際聲譽及競爭力。

基隆長庚醫院長賴旗俊表示,近年來有多個應用基因編輯技術之人類基因療法已被美國FDA覈准通過,並應用於臨牀治療基因缺陷遺傳疾病。基隆長庚醫院的健康長壽小鼠動物模型,除可用來了解老化的分子與細胞基礎外,在轉譯醫學之應用上也能作爲開發抗衰老治療的極佳實驗動物平臺,進一步實現將KLF1基因改造造血幹細胞應用於治療各種老化疾病,對許多進入高齡化社會國家所致力發展的健康老化政策提供一個可行的解決方案。

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