新經(jīng)濟領(lǐng)域中,生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)干細(xì)胞領(lǐng)域的收益增長非常驚人
2013年初,國際科學(xué)權(quán)威雜志《自然》(Nature)發(fā)布了“新年新科學(xué)”,預(yù)測在新的一年有可能發(fā)生的重要科技發(fā)現(xiàn)中第一位便是干細(xì)胞試驗。
而在2012年12月,日本科學(xué)家山中伸彌(Shinya Yamanaka)與英國科學(xué)家約翰?格登(John Gurdon) 獲得2012年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。山中伸彌是誘導(dǎo)多功能干細(xì)胞(iPScell)創(chuàng)始人之一,他的獲獎也實至名歸,因為他的發(fā)現(xiàn)對于干細(xì)胞研究領(lǐng)域太重要了,有了iPS細(xì)胞,一些嚴(yán)重的風(fēng)濕病、癱瘓、脊髓受傷等疾病才有了被治愈的可能。
近期,山中伸彌與Linux操作系統(tǒng)創(chuàng)始人努斯?托爾瓦茲共同榮獲了2012千年技術(shù)獎。這一獎項每兩年頒發(fā)一次,以表彰在科研或發(fā)明領(lǐng)域取得重大成就的個人或團體。此外,山中伸彌也于去年在美國獲得了誘導(dǎo)多功能干細(xì)胞(iPS細(xì)胞)培養(yǎng)技術(shù)專利,有效期20年。這也是日本相關(guān)技術(shù)在美國獲得的首個專利。
干細(xì)胞與醫(yī)學(xué)
干細(xì)胞即為起源細(xì)胞。干細(xì)胞是一類具有自我復(fù)制能力的多潛能細(xì)胞,在一定條件下,它可以分化成多種功能細(xì)胞,因此干細(xì)胞在醫(yī)療中具有廣泛的應(yīng)用空間。比如骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞在體內(nèi)或體外特定的誘導(dǎo)條件下,可分化為脂肪、骨、軟骨、肌肉、肌腱、韌帶、神經(jīng)、肝、心肌、內(nèi)皮等多種組織細(xì)胞,可作為理想的種子細(xì)胞用于衰老和病變引起的組織器官損傷修復(fù)。
但到目前,全球范圍內(nèi)干細(xì)胞移植療法大多數(shù)還處于臨床試驗階段,其中進入三期臨床的有30多個產(chǎn)品。主要臨床研究集中于骨科、皮膚、心血管、癌癥、糖尿病、創(chuàng)傷修復(fù)、血液病、泌尿系統(tǒng)、牙科、眼科等領(lǐng)域。
更多的干細(xì)胞領(lǐng)域的科學(xué)證據(jù)則給傳統(tǒng)的醫(yī)學(xué)帶入了新的視角。比如2012年6月,加州大學(xué)伯克利分校研究人員利用基因跟蹤技術(shù)尋找到了血管疾病的真正罪魁禍?zhǔn)住R环N以前未知類型的干細(xì)胞——多功能血管干細(xì)胞是血管疾病的主要誘因。
這是第一次有證據(jù)表明血管疾病其實是一種干細(xì)胞疾病。這項工作應(yīng)該徹底改變血管疾病的治療方式,所以目前中國的自然科學(xué)基金、863、973等科學(xué)基金中對于干細(xì)胞的研究也進行了大量的立項工作。這也為之后干細(xì)胞在臨床中的應(yīng)用做好基礎(chǔ)性的工作。
開啟干細(xì)胞產(chǎn)業(yè)大門
2012年5月17日,加拿大衛(wèi)生部批準(zhǔn)了Osiris公司生產(chǎn)的”伯如凱茂”干細(xì)胞藥物上市銷售。
該藥成為世界上第一款經(jīng)發(fā)達國家批準(zhǔn)的用于治療異體抗宿主病的非處方間充質(zhì)干細(xì)胞藥物,并獲得了在該領(lǐng)域長達8年半的獨家生產(chǎn)類似產(chǎn)品的排他性權(quán)利。這種藥物主要針對急性移植物抗宿主病(器官移植后的排異反應(yīng)癥)、克羅恩病、急性放射性并發(fā)癥、I型糖尿病、急性心肌梗死和肺病等病癥的治療,是目前惟一批準(zhǔn)的具有修復(fù)心臟病后組織損害、保護Ⅰ型糖尿病病人胰島細(xì)胞和修復(fù)肺病病人肺組織療效的干細(xì)胞治療藥物。
2012年6月和9月,繼在加拿大市場獲批之后僅僅不到一個月的時間,新西蘭醫(yī)療管理局和瑞士醫(yī)藥管理局也批準(zhǔn)其在本國進行合法銷售。Osiris公司的動態(tài)也受到了整個生物醫(yī)藥行業(yè)的集體敬禮。而這也成為了干細(xì)胞產(chǎn)業(yè)的大門開啟的標(biāo)志性事件。
隨后,眾多知名企業(yè)嗅到了干細(xì)胞產(chǎn)業(yè)的商機。就在2012年末,GE醫(yī)療集團宣布與細(xì)胞動力學(xué)公司(Cellular Dynamics International,CDI)簽署了一項許可協(xié)議。根據(jù)協(xié)議,GE醫(yī)療授權(quán)CDI開發(fā)、生產(chǎn)、銷售源于誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞的細(xì)胞分析檢測產(chǎn)品及模型。這些產(chǎn)品及模型可用于藥物發(fā)現(xiàn)及毒性篩選。
干細(xì)胞產(chǎn)業(yè)分為三部分:第一部分處于上游,干細(xì)胞制備主要原料臍帶血儲存;第二部分處于中游,干細(xì)胞提純制備;第三部分處于下游,干細(xì)胞介入治療,這一部分都集中在醫(yī)院。
目前,上游的臍帶血儲存和中游的干細(xì)胞提純制備技術(shù)相對成熟,中國北京,天津,廣州,重慶、上海等地都建立了臍帶血庫。目前一份新生嬰兒臍帶血干細(xì)胞保存20年費用約2萬元。北京臍帶血庫建立于1996年,是衛(wèi)生部批準(zhǔn)的首家臍帶血庫。
到2012年,北京臍血庫庫存達到15萬份。北京市留取臍帶血的孕婦數(shù)量占當(dāng)年分娩量的比重已經(jīng)達到了近20%。目前北京臍血庫已經(jīng)建立起中國臍血查詢網(wǎng),數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)已收錄了2.3萬份配型數(shù)據(jù)。
而中游的干細(xì)胞提純制備技術(shù)也基本成熟,目前免疫磁珠分離法得到了廣泛應(yīng)用。但在下游的介入治療階段,整個行業(yè)目前還處于探索階段。從目前的研究趨勢來判斷,臨床級細(xì)胞的獲得與培養(yǎng)、功能性成體干細(xì)胞的獲得、iPS細(xì)胞治療策略、干細(xì)胞治療臨床實驗設(shè)計與應(yīng)用、干細(xì)胞移植的免疫學(xué)基礎(chǔ)、腫瘤中的干細(xì)胞確定等問題還有待解決。
美國《新科學(xué)家》報道稱,第一例含有iPS衍生細(xì)胞的臨床試驗可能在2013年開始。日本神戶市理化研究所發(fā)展生物學(xué)中心的高橋雅代(Masayo Takahashi)計劃利用iPS細(xì)胞培養(yǎng)視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞,用以治療老年性黃斑變性導(dǎo)致的失明。
目前,中國干細(xì)胞治療臨床實驗及應(yīng)用主要的研究單位為中國科學(xué)院動物研究所、中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所、中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院組織工程研究中心、中國科學(xué)院上海藥物研究所、中山大學(xué)、第三軍醫(yī)大學(xué)、浙江大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)、北京大學(xué)、中國人民解放軍總醫(yī)院等。主要的應(yīng)用領(lǐng)域包括心臟功能缺損修復(fù)、神經(jīng)修復(fù)、軟骨修復(fù)、視網(wǎng)膜再生、皮膚再生、人工肝構(gòu)建、胰島損傷修復(fù)等。
令人欣喜的是,在現(xiàn)有的研究技術(shù)條件下,一些技術(shù)發(fā)展得相當(dāng)迅速,并取得了一定的成果。比如骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞已經(jīng)成功地用于治療缺血性腦卒中、脊髓損傷、糖尿病等。2011年,美國科學(xué)家羅伯特?蘭扎將人體胚胎干細(xì)胞分化培育成視網(wǎng)膜細(xì)胞,然后在兩名失明患者眼里各植入5萬個視網(wǎng)膜細(xì)胞,術(shù)后一名患者如今能獨自行走、用電腦、倒咖啡,另一名患者能辨識顏色。
2012年5月,美國Pluristem Therapeutics公司一名罹患骨髓疾病的7歲女童進行干細(xì)胞療法治療后,其病情顯著好轉(zhuǎn)。截止到2012年,北京市臍血庫已為臨床應(yīng)用提供400余份臍帶血,用于白血病、淋巴瘤、再生障礙性貧血等36種疾病的治療及臨床研究,北京市臍血庫已經(jīng)成功挽救了400位患者的生命。
綜合來看,目前干細(xì)胞的治療技術(shù)正在中國和許多國家積極地展開。中國的863和973計劃中,干細(xì)胞領(lǐng)域是立項最多的一個。生物及醫(yī)藥工業(yè)“十二五”規(guī)劃中均明確指出要積極開展干細(xì)胞等細(xì)胞治療產(chǎn)品的研究,重點研發(fā)針對惡性腫瘤、自身免疫性疾病等重大疾病的干細(xì)胞和免疫細(xì)胞等細(xì)胞治療產(chǎn)品。與此同時,發(fā)達國家也在積極地推進干細(xì)胞治療中的應(yīng)用。
據(jù)報道,美國食品藥品監(jiān)督管理局在2012年10月允許處于“死亡邊緣”或者“衰竭期”的病人接受小規(guī)模的、更加快速的臨床試驗治療。該項政策將有助于干細(xì)胞類藥物更快地在美國市場實現(xiàn)銷售。可以預(yù)見的是,干細(xì)胞治療產(chǎn)業(yè)在未來將獲得飛速的發(fā)展,技術(shù)也會越來越成熟。
新經(jīng)濟領(lǐng)域中,生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)干細(xì)胞領(lǐng)域的收益增長非常驚人。研究人員根據(jù)美國FDA批準(zhǔn)相關(guān)產(chǎn)品的實際銷售額估算到2014年,臨床級干細(xì)胞治療產(chǎn)業(yè)銷售額將達到51億美元。