幹細胞4.0在台灣,永立榮開發羊水幹細胞新解方

理財周刊/新聞中心 2022-06-23 15:45

幹細胞堪以其再生與修復能力,成為最熱門的醫療領域,尤其是潛在應用範圍廣泛的間質幹細胞,更是各方競相開發的領域。在攸關再生醫學發展的台灣再生醫療三法通過後,台灣再生醫學產業,也將擺脫限制,探索幹細胞於醫療上的應用。台灣的永立榮生醫(以下簡稱永立榮),則憑藉其羊水幹細胞專利技術,競逐神經修復、老化與發炎性疾病等具有醫療需求難治之症的藥品市場。

現在常見的幹細胞是指所謂的間質幹細胞(或稱間葉系幹細胞,mesenchymal stem cells, MSC),為具有可分化成多種中胚層組織細胞的潛能、具有組織修復功能和調節免疫反應等的多功能幹細胞。

理論上,在人類體內器官組織中,都有可能找到間質幹細胞。在柯普蘭發表從骨髓中分離出間質幹細胞研究後,科學家也陸續在人的脂肪、胎盤、臍帶,甚至是牙齒中,都可以發現間質幹細胞的存在。

羊水幹細胞被譽為重要醫學突破

而取自孕婦羊水中的羊水幹細胞,則以其最接近胚胎幹細胞的特性,被2007年美國時代雜誌(Time)列為人類十大醫學突破。而永立榮則是最早發表並擁有分離與培養羊水幹細胞專利技術的生技公司,取得全球幹細胞開發競賽的門票。

擁有這項專利的永立榮總經理/技術長黃效民博士指出,幹細胞中最具分化能力的幹細胞是胚胎幹細胞,根據研究,理論上胚胎幹細胞可以分化出超過二二○種人體各種組織細胞。然而胚胎幹細胞在來源上,因為需要犧牲和破壞胚胎,就會有道德倫理上的爭議,在各國都有許多嚴謹的法規限制,在實際應用上,也潛藏較高的癌化風險,因此臨床研發上一直較緩慢。

所以目前的幹細胞研究,多半侷限於間質幹細胞。不同來源,屬於不同組織的幹細胞,可誘導再生的能力和種類也會不同。在羊水幹細胞之前發現的其他來源間質幹細胞,受限於其胚層,其再生與分化的範圍有限。

舉例來說,外胚層就包括神經細胞、皮膚細胞等。中胚層細胞則包括脂肪細胞、軟骨細胞、成骨細胞、心肌瓣膜、血管內皮細胞等。內胚層則包括肝臟細胞、肺臟細胞、橫膈膜與胰臟細胞等。

而羊水幹細胞的優點就在於,其具備可以分化成上述外、中、內胚層的各種細胞的潛力,在各種間質幹細胞中,效果最接近胚胎幹細胞,但沒有胚胎幹細胞的研究倫理限制。其中又以外胚層特性,可分化成神經細胞,這點是其他來源間質幹細胞所沒有具備的特點。而且,羊水幹細胞也沒有胚胎幹細胞的癌化風險。根據醫學文獻以及永立榮進行的研究顯示,也證實其並無致癌性。

看好成為台灣產業的明日之星

為何永立榮會擁有這項技術?這故事要從永立榮董事長簡奉任博士,創辦永立榮的經過談起。簡奉任學術專長為半導體光電領域,在美學成後,曾在世界知名企業3M等公司擔任研究員。

回台後,創辦海洋大學光電所,之後成立LED公司璨圓光電。2014年,另一LED大廠晶電併購璨圓。簡博士就開始從事生技相關投資,成為許多指標型生技公司的早期股東。永立榮是他投入創立的第一家生技公司。

為何他會從生技投資人,轉換為創辦人?簡奉任說,關鍵就是羊水幹細胞。他認為這是台灣在半導體之後,另一個最有可能引領產業潮流的機會。而鎖定羊水幹細胞的原因,就是對黃效民博士的羊水幹細胞的專利技術深具信心。

簡奉任說,會結識黃效民,主要是幾位熟稔幹細胞醫學的學者,都跟他提到黃效民的羊水幹細胞研究。深入瞭解後,他很快就決定,邀請黃效民加入永立榮,擔任永立榮的技術長,主導羊水幹細胞的新藥與相關產品的研發。

各代幹細胞

▲各代幹細胞

領先全球 取得羊水幹細胞美國專利

黃效民雖不是醫學背景,但卻是台灣最了解幹細胞的科學家之一。他一手建立台灣的幹細胞庫,曾任台灣幹細胞庫計畫主持人與國家衛生研究院細胞庫計畫主持人,對幹細胞從儲存到醫療應用都有通透的研究。

黃效民表示,他是在指導學生臍帶血幹細胞相關的博士論文時,得到靈感。透過研讀文獻發現,孕婦羊水組織裡應該也可以找到幹細胞。不過,一直沒有人成功分離出羊水幹細胞。

於是他與國泰醫院母胎醫學研究室蔡明松醫師合作,進行相關研究。很快就成功領先全球其他團隊,從懷孕十六到二十週的孕婦羊水內,分離出羊水幹細胞,也清除了會干擾幹細胞生長的纖維母細胞。

這個研究結果發表於2004年五月出刊的「Human Reproduction」,且成為該期封面故事。之後也以「分離培養羊水幹細胞」的技術,取得美國專利。

簡奉任表示,幹細胞相關專利,多半在日本、歐美等國家手中,黃效民的專利,是永立榮得以與日本歐美等在幹細胞平起平坐競爭的憑藉。

僅次於胚胎幹細胞

黃效民則表示,羊水幹細胞可說是「幹細胞4.0」。除了先天的優勢外,其取得也比其他從人體血肉組織中取得的幹細胞來得乾淨、簡單,且操作方式容易自動化,更重要的是,羊水培養出來的屬於胎兒的幹細胞,再生能力和細胞品質,是其他來源的幹細胞比不上的。

他指出,在採集上,懷孕十六到二十週間的孕婦,體內羊水的幹細胞量,就達到可分離儲存的量。取得孕婦同意後,在進行羊膜穿刺產檢時,就可進行羊水抽取。

在產業化上,由於羊水幹細胞的染色體端粒比較長,而染色體端粒長度,與細胞的再生能力,和細胞複製後的年輕程度成正相關。因此,羊水幹細胞比起其他幹細胞,有較強的增生能力,產出細胞的數量是其他幹細胞的數百到數千倍;研究顯示,羊水幹細胞經過30繼代,DNA染色體仍然正常,也較不容易老化,品質較高。

此外,在安全性上,黃效民表示,無論是脂肪、胎盤或骨髓甚至是牙根或牙床的幹細胞都取自血肉,被血液污染的風險很高。而取自子宮的羊水幹細胞,就沒有上述來源的顧慮,全程無菌操作,且沒有血液細胞的汙染。

醫療應用備受期待

羊水幹細胞的醫療潛力頗受注目,相關醫療研究範圍也相當廣,從骨修復、肺臟纖維化、急性腎衰竭、心肌梗塞修復,到中樞神經領域的腦中風、帕金森氏症都有相關研究,這些也都是目前尚未有理想藥物的醫藥領域。只要成功開發任何一個適應症療法,其市場規模,都是數十億美元起跳。

以中樞神經相關適應症為例,目前已經有多篇論文提及,羊水幹細胞的效果。2014年《Front Cell Neurosci》(神經細胞前線) 學術期刊,就刊登了羊水幹細胞可以減少腦中風患者的腦梗塞面積的論文。另外,2019年《Cell Transplant》(細胞移植)期刊,也有論文指出羊水幹細胞有助於治療缺血性腦中風。

除了國泰醫院外,為了驗證羊水幹細胞應用在醫療上的效果,永立榮也與陽明交大、輔大、台大,以及台北榮總、林口長庚與中醫大醫院進行相關研究。

由於永立榮對於羊水幹細胞採集與培養具有專利,且一手建立台灣幹細胞庫的黃效民,對於幹細胞庫的建置與維護具有豐富經驗,永立榮也與醫學中心和診所提供孕婦儲存羊水幹細胞的服務。

不過,其營運重點,仍在於其醫學應用的開發,尤其是已經有相關醫療實證的難治之症的新藥研發,讓羊水幹細胞應用於臨床醫療,造福廣大病患,發揮最大的價值。

以醫藥開發為優先

在產品開發策略上,黃效民指出,永立榮將先鎖定退化性疾病與神經性障礙疾病,進行臨床試驗。其中退化性疾病部分,希望在今(2022)年年底以前,向台灣衛福部申請臨床試驗許可(IND),神經性障礙疾病,則預計於2023年申請臨床試驗許可。

除了羊水幹細胞本身.最近醫學上也發現幹細胞「外泌體」也具有修復人體組織或神經的再生能力。所謂「外泌體」是細胞分泌的細小囊泡,內容包含許多蛋白質、RNA、微小RNA、脂質等可以傳輸細胞訊息的物質。

開發外泌體產品發揮效益

研究發現其幹細胞外泌體具有生長因子,可以幫助組織修復,也有抗發炎因子,降低發炎反應,去除自由基與氧化傷害等效果。因此,也有不少生技公司研發幹細胞外泌體相關製劑,用於醫學臨床用途,並開發醫美保健產品。

在新藥部分,永立榮開發了以發炎性疾病治療為適應症的生物製劑。針對乾眼症,目標希望藉由外泌體中的生長修復與調控發炎的蛋白質,幫助乾眼症患者改善症狀與修復角膜傷口。

超高齡化社會來臨,抗衰老與醫美保養產品的需求也不斷增加,永立榮也規劃研發一系列幹細胞外泌體醫美保健產品,以擴大利基。

為了加快產品的研發進度,募集到歐美等地區進行臨床試驗的資金,永立榮計畫鎖定在櫃買中心戰略新版掛牌募資,讓台灣的羊水幹細胞產品進軍全球醫療市場,造福廣大病患。

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