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胎盤間質幹細胞從廢棄物變藥物 黃彥華成功推進全方位再生醫學
2022-05-26

北醫特聘教授黃彥華與台大藥理學所長林泰元合組的研究團隊以「無血清篩選分離法」培養出具療效和安全性的「人類胎盤母系間質幹細胞」(pcMSC),目前已可大量穩定生產;此外在北醫醫學院院長郭漢彬促成下,pcMSC獲准執行2項恩慈療法,成功治癒漸凍人和COVID-19-ARDS急性肺損傷患者;團隊近期更發現了pcMSC的自然衍生物‐分泌體/外泌體可有效治療氣喘,進一步製成霧化經鼻吸入式的臨床級定量噴霧,可直接對肺部受損區域進行修復。預期這項異體間質幹細胞和衍生物等產品未來將可多方位用於表面敷料、局部注射、霧化吸入或需要高安全性的靜脈注射等多樣性疾病與醫美用途上,促進健康、亞健康和疾病等不同需求的全方位再生醫學應用.…

研發細胞治療產品的主要目的,是針對藥物無法達成治療效果的疾病(例如COVID-19、肺炎、ARDS、急性肺損傷、氣喘等醫療未滿足的疾病),提供患者與醫療單位另一種治療的選擇,利用幹細胞的植入與幹細胞衍生物的治療以誘導組織再生或產生免疫調控的機制,進而達到醫療效果。間質幹細胞是目前細胞治療主要產品項目,近年來研究發現間質幹細胞不但能分化成各式各樣的組織,且具有免疫調節功能,在組織損傷的修復治療也有許多成功案例,包括治療俗稱玻璃娃娃的成骨不全症、骨關節炎、脊髓損傷、腦血管疾病、帕金森氏症和心肌梗塞等。不同組織之間質幹細胞的屬性不同,相同的間質幹細胞於不同製程下細胞屬性亦不相同。因此,於臨床應用上如何選取合適細胞組織來源、如何開發體外不同培養方式,以達到同時大幅增加間質幹細胞的數量,又可維持其幹細胞特性與生物功能性,便成為各種間質幹細胞於臨床治療及產業發展的關鍵。


臺北醫學大學(下稱北醫)黃彥華特聘教授與台大醫學院藥理研究所林泰元所長帶領團隊,以專利「無血清篩選分離法」培養出具療效和安全性的「人類胎盤母系間質幹細胞」(human placenta-chrondecidual MSC, pcMSC),且透過其培養系統已可大量、穩定生產,在細胞治療的發展進程上跨躍一大步。而台大團隊目前也已對外完成技轉,朝細胞藥物方向推進。


※黃彥華協助北醫成立校級細胞治療與再生醫學研究中心並擔任執行長,且在校方支持下,於醫學院設立全亞洲第一且唯一的「細胞治療與再生醫學國際博士學位學程」,目前已有來自六個國家的學生參與。(照片來源:黃彥華提供)

黃彥華在訪談中說:「我們團隊的胎盤幹細胞不等同一般的胎盤幹細胞,因為團隊金三角之一的台大林泰元教授,堅持只取胎盤中特定的組織;此外,除採用無血清培養之外,尚須並用特殊細胞篩選的方法,這讓我們可以培養出大量且高優質的間質幹細胞pcMSC,臨床使用劑量相較其他間質產品相比只需十分之一到廿分之一,如此一來在臨床使用上可以避免高血脂患者血栓,或肺部纖維化/ 肺急性發炎浸潤病患肺栓塞之風險,可見pcMSC是高效能、高質量且具全身安全性的異體間質幹細胞產品。


團隊透過多種分析方法及進行動物實驗結果顯示,pcMSC有特殊的細胞生物標誌與訊息調控機轉,因此具有多方位免疫調節的能力,且不會形成腫瘤亦不促進腫瘤生長(目前驗證癌症為肝癌、乳癌、肺癌、大腸癌、腦癌),因此pcMSC是可於全身安全性使用的異體間質幹細胞產品,特別是癌症患者使用。近年來團隊亦與工研院合作,已成功將pcMSC置於具專利技術的植入式膠原蛋白透明薄膜上,預計未來可用於有需求的癌症病患術後的組織修復;在衛福部的核准下,團隊也將pcMSC細胞實際應用於2項恩慈療法,包括1例漸凍人和5例COVID-19-ARDS 急性肺損傷患者,其中由金三角重要臨床成員的北醫醫學院郭漢彬院長所領軍,相關ARDS病患醫療成效與治療前後免疫細胞的變化,亦已於今年(2022)發表於國際頂尖期刊Frontiers in Immunology。

團隊近期更發現pcMSC的自然衍生物‐分泌體/外泌體 (Secretome/Exosome)可非常有效地治療嚴重氣喘,於小鼠動物模式證實其高效免疫調節與內生性幹細胞活化促進組織再生的能力。團隊進一步將此衍生物製成霧化經鼻吸入式的臨床級定量噴霧,使用時可直接針對肺部受損區域進行功能修復,比以往的靜脈注射方式更有效,且可隨身攜帶,連接醫療數據雲,遠距就醫照護,有助應對肺炎感染惡化、急性氣喘等緊急醫療需求。對於即將到來的超高齡社會與Long COVID 與病毒共存的後疫世代,特別是老化相關神經退化與病毒/空污之肺損傷相關疾病,可提供優質有效幹細胞分泌體奈米級霧化技術的新型醫療產品,防止輕症轉重症,減輕重症帶來的醫療負擔。pcMSC異體間質幹細胞與分泌體產品,具全身使用安全性,未來可用於表面敷料、局部注射、霧化吸入或需要高安全性的靜脈注射的疾病。


在產製效能方面,團隊已成功在無血清的培養系統中進行大規模培養,具高產量量能;團隊也進一步分析不同細胞代數的pcMSC,證明其多方位免疫調節能力與幹細胞能力不因擴增代數而喪失,因此適合量產與建置異體間質幹細胞庫作為緊急醫療與立即使用,將來也可望對於高齡和癌症患者提供疾病治療和組織再生的助益。


關於pcMSC的醫療潛力和應用效益,除了已由動物實驗證實可治療多個目前醫療未滿足的疾病,也被認為蘊含醫美商機。黃彥華笑稱,pcMSC 細胞於醫療的副作用,就是會愈來愈漂亮! pcMSC因其分離自中國傳統醫學稱為「紫河車」、曾被應用於美容醫療的“人類胎盤”,而團隊也發現pcMSC經培養後會釋出大量膠原蛋白和生長因子於培養液中,未來可與醫學美容技術結合,提供相關產品和服務。由於pcMSC是醫療廢棄物(胎盤)所衍生的細胞產品,加上可透過團隊的培養系統進行穩定且大量的培養,因此成本將可大幅減少,使得一般民眾皆可負擔,也使細胞產品在未來更有機會或更快的成為安全使用且普及化的藥物。此外,pcMSC衍生物 (分泌體/外泌體) 只需-20℃儲存,以一般冷鏈進行貨物輸送即可,免除更高端且昂貴的-180℃儲存及運送成本,因此使得綜合成本又比pcMSC大幅下降。


黃彥華是臺灣幹細胞與細胞治療研究的先驅之一,協助北醫成立校級細胞治療與再生醫學研究中心並擔任執行長,並在校方支持下,於醫學院設立全亞洲第一且唯一的「細胞治療與再生醫學國際博士學位學程」,目前已有來自六個國家23個學生就讀中,同時積極推行細胞治療基礎轉譯研究與臨床試驗,且完善細胞治療高階人才培育。在與北醫醫學院郭漢彬院長共同合作下,團隊金三角將幹細胞研究從基礎研究成功推進臨床轉譯落地執行;近年來她也擔任國家型再生醫學前瞻科技發展計畫主持人,研究聚焦全身安全性臨床級幹細胞產品、胚胎多能性幹細胞與癌幹細胞轉譯醫學研究,已發表多篇醫學頂尖期刊論文,是再生醫學領域全方位知名學者。
在訪談的最後,她也特別提到,未來間質幹細胞市場競爭激烈,細胞製程與明確疾病治療作用機制 (MOA, Mechanism of Action)是決戰點;病患安全性與有效性須併行考慮; 於臨床的應用上,建立細胞藥物仿單將是未來趨勢,選擇合適的細胞用於對的適應症,特別是全身性的使用,才能讓細胞治療真正發揮臨床效能、讓患者、醫療、和產業三贏,實務獲益,最重要的是,貢獻醫療健康社會。


※黃彥華教授(中)與團隊成員近期發現pcMSC的自然衍生物分泌體/外泌體可非常有效地治療嚴重氣喘,因此進一步將其衍生物製成霧化經鼻吸入式的臨床級定量噴霧。(照片來源:臺北醫學大學提供)

※系列報導:

※本文由生策中心新創幫編輯群採訪撰寫(口述:北醫-黃彥華特聘教授  執筆:楊淇崴)。如有引用,請確實註明出處來源。

 

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