目前,全世界共有12項iPS細胞進入臨床試驗階段,仍尚未有任何iPS細胞療法獲批,臨床進展不快,卻已經有逾70家大大小小的公司,尤其可見歐美、日、中搶爭iPS龍頭,正站在產業鏈上摩拳擦掌。據The Business Research Company的市場研究報告,預估全球iPS細胞及相關服務市場,將以11.6% 的年均複合成長率(CAGR),從2018年的19.8億美元、成長到2022年達到28.2億美元。
撰文/吳培安
誘導型多潛能幹細胞(Induced Pluripotent Cell,簡稱iPS細胞)走向臨床的關鍵里程碑,是2013年日本京都理化學研究所(RIKEN)科學家、也是山中伸彌大弟子之一的高橋政代(Masayo Takahashi)研究團隊。
她首次將由iPS細胞衍生而來的視網膜色素上皮細胞製成細胞層片,移植到黃斑部病變的患者眼睛中,以測試其安全性。
從理化學研究所退休後,高橋政代加入2017 年才成立的新創公司Vision Care,持續專注iPS眼部疾病的再生醫療開發與商業化。2019 年底,高橋又提出誘導型多潛能幹細胞分化光感受器(Photoreceptor) 的臨床試驗申請,又刷新一次iPS細胞治療創舉。
2016年,澳洲再生醫學公司Cynata Therapeutics,首度啟動異體iPS衍生的間質幹細胞(Mesenchymal Stem Cell, MSC)細胞療法CYP-001的正式臨床試驗,用於急性移植物抗宿主疾病(GvHD)的治療,並在後續的臨床試驗中展現安全性與功效,
後來,這項臨床試驗獲得再生醫學領域的巨獸公司――富士軟片(FUJIFILM)合作,共同完成GvHD的臨床一期、推向臨床二期,並收購Cynata 9%的股權。
現在,Cynata打算以GvHD取得的成功,開發更多iPS衍生MSC的相關適應症,包括:急性肢體缺血、骨關節炎、新冠肺炎(COVID-19)等。
究竟,現在iPS細胞在臨床上的應用與推展有哪些?
iPS問世15年 臨床試驗竟僅有12項?!
根據奧地利維也納大學Julia Diensberger等人於2020年9月發表於《Nature》子刊《NPJ Regenerative Medicine》的調查研究,在全世界131項多潛能幹細胞(包含胚胎幹細胞和iPS細胞)臨床研究中,實際上將iPS細胞當成候選療法的介入性臨床試驗(Interventional Study)只有8項;經本刊後續追蹤,現在項數已來到12項。【表一】
目前,12項臨床試驗皆尚未進入臨床三期,每項受試者總人數也未突破十位數,未超過10人的試驗甚至超過一半。
以國家區分,以日本5項最多,其次為美國2項、中國2項、澳洲2項(其中1項與英國合作)、德國1項。
不過,這並不代表美國投入iPS細胞領域的力道較弱。事實上,除了可能有更多尚在臨床前(Preclinical)階段的研究外,根據NPJ此一調查,在共計90項iPS細胞的觀察型研究(Observational Study)中,美國的件數最多( 37項)、法國第二(17項)、日本第三( 8項),其他國家皆不超過5項,顯現出美國事實上正強勢地投入研發。
另一方面,中國在多潛能細胞的臨床研究上,也相當積極,不過,比起iPS細胞,中國多專於胚胎幹細胞( 5項vs.11項),且非常熱衷將胚胎幹細胞用於介入性研究( 9項,其中5項用於眼部退化疾病)。
若以疾病類型區分,則包含了:心臟疾病4項(心衰竭、心肌缺氧)、3項眼科疾病(黃斑部病變),2項免疫疾病(急性移植物抗宿主疾病、急性呼吸道窘迫症候群),以及血液疾病(地中海型貧血)、癌症(晚期實體癌)、神經退化性疾病(帕金森氏症)各1項。
研究作者認為,iPS細胞要順利開啟臨床應用之路可能還要一段時間,特別是需要導入非整合、無須轉基因的重編程(Non-Integrating Transgene-Free Reprogramming)技術,來解決病毒顆粒可能殘留的問題。
此外,還有iPS細胞現有的致癌原性(Carcinogenicity)、缺少原位整合(In Situ Integration)、遺傳上的不穩定性、免疫排斥和缺少品質管理標準(Quality Control Criteria)等問題需要克服。
市場年均複合成長率11.6%
即使臨床試驗進度不如期待,但iPS細胞帶來的無限想像,仍使得全球iPS細胞的應用市場穩健成長。據The Business Research Company的市場研究報告,預估全球iPS細胞及相關服務市場,將以11.6% 的年均複合成長率(CAGR),從2018年的19.8億美元、成長到2022年達到28.2億美元。
Research and Markets最新的2021年全球iPS細胞市場報告中,也洋洋灑灑列出iPS細胞市場將近10種商機,除了細胞治療,還包含:專屬於iPS細胞及其衍生細胞的研究工具、藥物探索與開發、毒性篩選、個人化醫療、疾病模型、幹細胞儲存、組織工程、3D生物列印、人造肉生產、野生動物保育等。
儘管日本政府已經決定,將於2022年終止十餘年來在iPS細胞研發經費,山中伸彌只得帶領京都大學iPS細胞研究所(CiRA),在2020年4月轉型、成立非營利的CiRA基金會,但該資金會至2025年依然獲得Takeda藥廠大力挹注200億日圓(約50.2億新臺幣)。
此外,山中伸彌提出建立儲存具日本人口代表性的iPS細胞庫計畫,期待藉此與業界展開廣泛合作。這項稱為「myIPS」的大型計劃,也獲日本政府投資了將近2.5億美元建立iPS細胞銀行,為未來的再生療法開發用途做準備,他們所挑選的細胞捐贈者,其免疫可配對性(Immune Compatibility)將覆蓋將近70%的日本國民。
各國幹細胞庫iPS佔80%
如今,日本、歐洲、美國都已經建立各自的主要幹細胞庫。
美國國際血液和骨髓移植研究中心(CIBMTR)和富士軟片旗下FUJIFILM Cellular Dynamics Inc.(FCDI)合作,招募19位超級捐贈者捐贈血液,產生能與95%的美國人免疫可配對的iPS細胞庫,預計在2020年7月中完成。
根據今年3月,CiRA研究團隊統計了來自全球39個國家、7個主要幹細胞庫超過6千種幹細胞株,發現其中80%種類是iPS細胞、登記的疾病類型超過1,000種。...