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Industry | 產業 2017年10月號

「2017台日生技醫藥研討會–再生醫學」

臺日專家發表iPS 最新臨床與工業化進展

撰文/李虎門、攝影/陳堂麒

為促進臺灣再生醫學的發展,臺灣日本關係協會科技交流委員會與經濟部生技醫藥產業發展推動小組,在經濟部技術處與工業局的指導下,於2017年9月19日假財團法人中華經濟研究院蔣碩傑國際會議廳,舉行「2017台日生技醫藥研討會–再生醫學」,現場有300多位臺日相關產業專業人士參與盛會。

5產業.台日

 


近年來,再生醫學領域研究發展迅速,從過去,培養身體內的組織、器官,到複製羊桃莉的出現;發展至今,包括能夠驅動誘導幹細胞組織再生的「生物材料」,都可被涵蓋在再生醫學領域。

根據全球市場研究機構Research and Markets的研究報告,全球再生醫學市場規模將由2016年189億美元成長至2021年537億美元,年複合成長率可達23.3%。

其中,日本是最具成長潛力的國家。日本先於2012年投入300億日圓發展誘導性多功能幹細胞(Induced pluripotent stem cells, iPS cells)研究,2017年再投入147億日圓,盼加速研究進入臨床試驗,促進研究成果商品化。

臺灣日本關係協會科技交流委員會(以下簡稱「科交會」)主任委員何美玥表示,在今年初與經濟部工業局及技術處相關單位召開的會議中,就曾思考臺灣有哪一領域,是可以透過科交會來學習,且是雙方具有高度意願交流的領域。於是在臺灣細胞醫療促進協會理事長陳耀昌促成下,有了這次「2017台日生技醫藥研討會–再生醫學」。

科交會與生醫推動小組於9月19日舉辦「2017台日生技醫藥研討會–再生醫學」研討會,執行單位為財團法人中華經濟研究院、財團法人生物技術開發中心,期待透過專題演講、座談等方式,提供臺、日再生醫療領域相關人員互相交流的機會。

會中邀請到多位日本再生醫學專家,包含日本理化學研究所多細胞系統形成研究中心計畫主持人高橋政代、獨立行政法人醫藥品醫療機器總合機構(PMDA)再生醫療等製品審查部審查專門員國枝章義、京都大學iPS細胞研究所副所長江藤浩之,東京女子醫科大學先端生命醫科學研究所所長清水達也,以及亞洲細胞治療協會主席下坂皓洋等專家就再生醫學議題進行探討。

經濟部生技醫藥產業發展推動小組主任李照斌表示,此次研討會難得邀請到日本再生醫學專家,無論是再生醫學的技術,或是相關規範,日本持續的與時俱進,是值得臺灣效仿的對象。

 

網膜iPS移植臨床安全 初步獲得證實

網膜再生醫療研究開發計畫主持人高橋政代首先預言,「未來,醫療將分成預防醫療和再生醫療兩大潮流。」

2006年,日本京都大學的科學家山中伸彌與學生高橋和利,發表iPS細胞的研究成果,享譽全球學界,然而世界各國仍有許多研究人員認為iPS應用到臨床上恐有危險,山中伸彌自己也認為,距離臨床應用仍然需要時間。

「但是,我們不放棄,」高橋政代接著說,「我們集結20年以上的研究成果,在2013年9月更是領先全球,以患者自體細胞,誘導培養出視網膜色素上皮(iPS-RPE),再移植回去人體,治療多次復發的滲出性老年黃斑部病變。」

在經過2年觀察後,患者尚未出現免疫排斥及形成腫瘤等副作用。「可說是達成了確認臨床研究安全性的第一步。」高橋政代說。

今年3月,高橋政代的研究團隊,成功的完成全球首例iPS-RPE的異體移植,治療老年性黃斑部病變。此項臨床的成功,意味著今後,網膜再生醫療將從僅能治療少數病例的自體移植,轉變至能提供移植細胞給多數病例的異體iPS-RPE移植。

高橋政代進一步補充指出,經由研究結果顯示,只要使用京都大學所準備的特殊白血球型(HLA6同型合子)iPS細胞,使細胞符合人類白血球抗原(Human leukocyte antigen, HLA)型態,即使是他人的細胞,視網膜細胞亦能抑制排斥反應。

「所以有必要運用這項研究成果,建立未來能應用於更多人的標準治療。」高橋政代說。

也因此,由日本理化學研究所、神戶市立醫療中心中央市民醫院等政府與民間機構,所籌組的財團法人先端醫療振興財團先端醫療中心,將針對細胞研究、細胞培養處理、細胞製造流程、層片加工、細胞的保存與運送等方面加以研發,循序漸進的將再生醫療發展成最理想的治療手段。

 

法規配合iPS 細胞「工業化」

京都大學iPS細胞研究所副所長江藤浩之則分享iPS細胞應用策略,並說明日本研究團隊,已成功獨自開發人類iPS細胞衍生的巨核細胞,並加以細胞株化為種源細胞,以及冷凍庫存技術、製造血小板產品的技術,有益於體外血小板產品製程的改良。

江藤浩之指出,iPS細胞製造的血小板,與源自他人捐贈輸血的血小板製劑,之間的差別在於「品質」,iPS細胞製造的血小板,較容易控制品質;相較之下,輸血血小板在品質上較無一致。

「況且適合患者血小板的捐贈者,需要持續地捐贈血小板,才能夠滿足患者需求,約略一星期就需要捐贈2次血小板,一次採血時程需要3至4個小時。」江藤浩之說。

此外,輸血血小板製劑必須保存於室溫(22~24°C),而日本國內的使用有效期限僅有4天,因此整體供需平衡管理、存量及臨床應用時能否符合患者HLA型態,成為臨床上的大問題。

不過,江藤浩之指出,「從人類iPS細胞開發的血小板製作成本較高,如何讓iPS細胞血小板的成本下降,得讓這項技術及產業『工業化』。」

江藤浩之以「手工」肥皂比擬iPS細胞血小板說明,「手工肥皂(iPS細胞血小板),成本相對較高,並且肥皂須『手工』製作,政府才許可一般民眾使用。但是,當工廠可以自行大量生產肥皂,且肥皂的功能、外觀符合『手工』製作時,生產成本就會下降,如此產品就能『工業化』。」

「所以,這一點除了產業配合之外,還需政府法規的改變,如此,再生醫療才能普及大眾。」江藤浩之強調。

 

「自體細胞製作的細胞層片移植」展開應用

曾獲2015年度日本再生醫療學會獎的清水達也,就細胞層片(cell sheet)新技術介紹,他指出,最早的幹細胞懸浮液注射療法,是將幹細胞注射至病變部位,但細胞往往無法留存在目標組織區域內。

為了克服此課題,清水達也研究團隊運用透過溫度變化即可使細胞脫落的特殊培養皿,來回收薄片狀細胞,並能直接將細胞層片移植到病變部位,或經層疊後製作出立體組織(TissuePatch)。目前這項「自體細胞製作的細胞層片移植」技術,已經臨床應用到角膜、心臟、食道、牙周膜、軟骨、中耳、肺部疾病。

不過,清水達也提到該項技術關鍵,若要製作足夠大到可在體內作用的高細胞密度組織,如心臟、肝臟、腎臟等,就必須導入足以供應氧氣、營養,去除老舊廢棄物的血管網絡,這也是該技術極為重要的課題。

臺北榮民總醫院醫學研究部基礎研究科主任邱士華,則針對視網膜疾病和黃斑部病變提出醫療新技術,首先將患者血液細胞成功編整為iPS 細胞,並在特定環境中分化為視網膜色素上皮細胞與視神經細胞。

接著,再將開發的視網膜色素上皮細胞,植入實驗豬體視網膜下腔內。經過長時間觀察,透過攜帶型眼斷層掃描儀檢查,確定移植物與視網膜結合成一體。

邱士華進一步分析,研究團隊所研發的「新式視網膜多功能移植支架系統」,能精確地將幹細胞,及iPS衍生的視網膜色素上皮細胞移植入受損視網膜下腔內,並能建立有效快速的視網膜移植手術系統,及提高幹細胞移植的成功率。

此外,邱士華也提到「創新型幹細胞視網膜神經網絡晶片平臺」,旨在建構以iPS細胞所分化的立體視網膜功能性神經元組織,並與電子眼界面結合,發展特有的基於生物神經視網膜組織晶片的智慧型人類視網膜神經網絡介面。

 

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