自我再生與修復,幹細胞創造的未來商機

作者:ein   |   2015 / 11 / 17

文章來源:股感知識庫   |   圖片來源:Beryl


你聽過茉莉與亞當的故事嗎?西元2000年,八歲的茉莉患有非常少見且可能致命的遺傳性疾病:范康尼氏貧血症,茉莉的骨髓失去功能,導致造血細胞無法分化,因此可能會有貧血、嘔心、呼吸短促、出血 (甚至腦出血)、白血病等等現象,以現有的醫學技術輕度患者能靠男性賀爾蒙治療,但重度患者只能仰賴骨髓移殖,若是…找得到適合配對的人。

弟弟亞當的出生成為茉莉全家人的希望,茉莉的父母同意以亞當臍帶血內含的造血幹細胞移植入茉莉體內,這項手術的成功拯救了茉莉寶貴的性命。

在父母的心中孩子是心頭肉,當聽聞這樣令人鼻酸的故事時,我們都感動於一個生命救助另一個生命的奇蹟。臍帶血- 再生醫療的其中一部分,成為目前無藥可治的疾病的一線希望。

再生醫療:無價的生命創造出可觀的市場價值

再生醫療,Regenerative medicine,意味:重新給予病患健康的生命。這是一門修復受損細胞功能或替換身體內組織器官的治療,利用關鍵四大領域幹細胞、組織工程、基因治療及基因轉殖技術,解決目前無藥可根治的諸多疾病,從血癌、阿茲海默症、糖尿病、心臟病……,甚至血肉之軀的正常老化現象,透過再生醫療,人類將能重拾延長生命與青春的夢想。

再生醫療給予現代人無窮的希望,同時也帶動了市場的商機遐想,根據IEK估計,全球組織工程市場值在2013年約有66.8億美元規模,預計將成長至2016 年的88.3 億美元;而英國Nature Review期刊的報告指出,全球幹細胞治療市場將由2011年27.2億美元成長至2016年的46.5億美元,年複合成長率皆達到11%以上,成長速度相當快速!再生醫療為21世紀的新興產業,關鍵技術仍在開發、尚未完全成熟,更有資料大膽預測,全球幹細胞治療的潛在市場規模估計有800億美金之多!

在人口不斷高齡化的世界趨勢之下,各國都面臨醫療費用驟升以及移植用器官短缺的嚴重問題,而經濟水準的提高更使愛美意識普遍覺醒,再生醫療不但能解決疾病的苦痛也給予醫美產業一個新的不老希望,種種因素加速了再生醫學的研究開發腳步,使全世界都陷入再生醫學的研究競賽之中。本文即就生命之源:幹細胞療法為讀者做入門的導讀介紹。

生命隨著幹細胞而運作, 它天生擁有無窮的可能性

有人說幹細胞 (Stem Cell) 是人體新細胞的供應商,有人說幹細胞是「全能」的指揮家,基本上生命就是隨著幹細胞在運作、操控。

在人生命最初的時刻只是顆小小的受精卵,這顆受精卵分裂出胚胎幹細胞後,即開始找到了形成生命體的關鍵。胚胎幹細胞擁有了不斷分化與增生的能力的,它每天不停的執行精密的分化過程,從看似完全相同的胚胎細胞最終轉化為200多種不同功能的細胞而形成一個完整的『人』,有腦、神經、消化管、肝臟、肺臟、血液、肌肉、骨骼、結締組織、皮膚、牙齒…等等各式各樣不同的器官組織。這些努力的幹細胞甚至還分化自我進入人體每個器官與組織中,平時它潛伏不動,但在我們生病受傷時,它就開始負責該器官修復與再生的工作。毛髮掉了會再次新生、皮膚受損會再次癒合,幹細胞維持著生長與衰退間的微妙平衡,生命就如此隨著幹細胞而運作。

幹細胞是一個奇蹟。在自然法則中,幹細胞的含量會隨著人體年齡的增長而逐漸下降,人還是會變老、器官終究會面臨壞死,從遠古的秦始皇即開始懷抱著長生不死的渴望,幹細胞就是是當今科學家找出的長生不老藥。

切入幹細胞療法前,您還需要多了解幹胞細一些:來源、種類、分化能力

在了解了幹細胞之於生命體的重要性之後,您應該不難發現在生命的不同時期這些幹細胞可能會有能力上的差異性,而在身體內不同的器官組織中所含的幹細胞又都可能執行不同的工作內容。僅以下圖向讀者們介紹要了解幹細胞療法前的必備知識:

(內文圖)自我再生與修復,幹細胞創造的未來商機-01

幹細胞的種類繁多,依分化順序的不同而造成潛能上的差別,如此來看可有以下分類:

  1. 胚胎幹細胞(embryonic stem cell:在胚胎發展階段的幹細胞。一開始最早出現的是分化能力最強的全能幹細胞(totipotent) (可分化為一個完整的人),之後則為分化能力次之的多能幹細胞(pluripotent)(可分化為各種器官組織)。越往下游其分化潛能就越差,雖然胚胎幹細胞的潛能最為強大,但在應用上受限於道德倫理的爭議而進步遲緩。
  2. 成體幹細胞(adult stem cells:人類出生後的器官組織中所含的幹細胞,例如腦、骨髓中所含的幹細胞,又可細分為:造血幹細胞(HSC)、間質幹細胞(MSC)、神經幹細胞、肝臟幹細胞等等。分化潛能基本上較胚胎幹細胞弱但來源廣泛且較無倫理爭議性,成為目前幹細胞療法中實際應用最多的領域並已在臨床治療中佔有一席之地。

從胚胎幹細胞與成體幹細胞的角度來作分野,我們看出了分化潛能上的差別,而實務上真正更要去理解的是:這個幹細胞的功用如何? 在成人體內,不同器官組織中所含的幹細胞都可能執行不同的工作內容,因此面對不同的疾病,就要用相應的幹細胞來治療。回到文章之初所提到的遺傳性疾病:范康尼氏貧血症,面對失去造血功能的骨髓,我們最需要的就是健康的『造血幹細胞』,造血幹細胞,可分化為紅血球、白血球、血小板以及免疫細胞,因此主導了血液與免疫方面疾病的應用。

另外要特別提到的是:間質幹細胞。間質幹細胞的發現改變了科學家對於成體幹細胞分化能力有所限制的看法,間質幹細胞具有優秀的多向分化能力,經過適當培養則可應用於神經、心臟、肝臟、肺臟、腎臟、骨骼等等器官受傷的修復,這對於脊髓索受傷、肝硬化、中風、老年痴呆等病患而言,無疑是開啟了一片希望藍天。

用『幹細胞』挽回一命:相關適應症的探討

    幹細胞療法,運用幹細胞能自我增生及多元分化的特性,將幹細胞移植到患者體內而達到修復與再生組織的作用。這是一個企圖根本性治療疾病的新興療法,世界上各個國家都競相發表使用幹細胞的臨床應用:美國德克薩斯大學休士頓醫學中心發表以自體臍帶血治療新生兒聽力損傷、義大利研究團隊對罹患肌肉萎縮症的黃金獵犬進行幹細胞治療、澳洲墨爾本一名男子利用幹細胞修復骨折、法國醫師使用人類胚胎幹細胞培育皮膚用來協助嚴重燒傷病人……。幹細胞療法確實十分神奇,但它安全嗎?

幹細胞療法是21世紀的新興療法,雖給予人們極大的希望但相關技術仍尚未完全成熟,基本上連研究幹細胞領領域的科學家以及專家醫師們都對於幹細胞治療仍秉持著保守態度。我們要正視無論幹細胞業者將市場大餅畫得多大,許多適應症都還在臨床前的研究階段,未明確的治療功效與沒有完整的安全性觀察期,甚至各國幹細胞相關法規也不盡完善,現在到底有甚麼樣的疾病是確實為政府所認可可以幹細胞來治療的呢?以下為讀者整理出臨床實務上較有經驗性且台灣有所許可的幹細胞療法適應症(註)

(內文圖)自我再生與修復,幹細胞創造的未來商機-02

幹細胞療法的現在及未來

幹細胞療法的魅力席捲全球,但台灣幹細胞療法的發展仍侷限在造血幹細胞的移植治療,在產品方面仍未有獲得治療適應症的產品上市,相關技術難度過高是故大多只能在大學研究機構內或是醫院臨床試驗單位中進行研究。產業方面則以收集、保存臍帶血為主,像是訊聯、生寶、永生等臍帶血銀行業者,積極的行銷手法令台灣臍帶血的儲存率甚至高於美國等先進國家。

以現有的技術來看,要想將幹細胞療法付諸於實際臨床應用,想必還有很長的一段距離才能靠近『神』的領域。目前國際上經核可上市的幹細胞產品僅有十餘種,主要上市國家為:美國、南韓以及歐洲,適應症包括了遺傳性造血疾病、GvHD和Crohn病、退化性關節炎、角膜燒傷的眼盲患者、急性心肌梗塞,據資料顯示,目前有1546 個幹細胞相關臨床試驗在世界各國進行中,以美國、歐洲、中國大陸為主要研發區域,這場幹細胞研究大賽值得全人類好好關注!

(註)參考資料:

  1. 衛福部
  2. 全民健康保險局
  3. 台中榮總人造血幹細胞衛教
  4. 高醫醫訊 骨髓移植十問
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