再生医疗革命

日本在再生医疗方面一直走在国际前沿 佐佐木重仁(Sasaki Shigehito)文
再生医疗革命

全球再生医疗市场规模达近百亿美元,而日本则有望成为再生医疗的全球研发基地。

日本2014年秋季实施的新法律大大缩短了有关再生医疗药物的审批时间,使得日本成为能够在全球最早将科研成果投入实用的国家。受此吸引,除日本企业外,海外生物创业企业也相继进入日本。过去日本因为药物的审批手续复杂而被敬而远之,如今情况却为之一变。

再生医疗是指利用生物学及工程学的理论方法创造丢失或功能损害的组织和器官,使其具备正常组织和器官的机构和功能。这是一种利用干细胞来修复人体器官或组织的尖端医学技术,它将人工培养的活性细胞或组织等移植到人体内,使受过损伤或病变的人体脏器或组织再生,进而恢复健康。它作为替代药物治疗或脏器移植治疗的新技术,给众多疑难重症患者恢复健康带来了希望。随着医疗技术的发展,近年来日本再生医疗研究不断取得重大进展,各种再生医疗技术不断涌现。

2014年日本通过《医药品医疗器械法修定案》,其在再生医疗领域专门授予新的细胞疗法绿色通道:只要证明产品的安全性和可预测的疗效,就可获得主管部门核准的条件,从而推进产品的销售和接下来的临床试验疗效评估。

该法案将再生医疗药物的审批期限从之前的7年大幅缩短到最快2-3年,这一速度甚至领先欧美不少。

所谓再生医疗技术包括:再生因子治疗;促使组织、脏器机能恢复的理学疗法;将具有正常机能、再生机能的细胞注入人体的细胞再生疗法;利用没有经过细胞重组的组织、器官进行移植再生疗法;运用经过细胞重组的人工组织、器官进行移植治疗的再生疗法等。

在众多再生医疗技术中,干细胞移植技术和诱导性多潜能干细胞技术最引人注目,而多潜能干细胞则被认为是再生医疗技术的革命性成果,受到再生医疗领域的高度重视。日本京都大学教授山中伸弥(Yamanaka Shinya)于2006年发现并成功培育出诱导性多潜能干细胞,并因此获得了2012年诺贝尔生理学或医学奖。

之后,日本理化研究所和尖端医疗中心医院的研究小组宣布,他们利用能够发育成多种细胞的诱导性多潜能干细胞制成视网膜细胞,并成功地移植到一名70多岁,患有渗出型老年黄斑变性眼疾的妇女右眼中,这是世界上首次将诱导性多潜能干细胞技术成功地应用到临床医疗实践中,表明日本的再生医疗技术取得了突破性进展。

专家认为,诱导性多潜能干细胞的医疗应用主要有两大方面:一是从该干细胞中培育出牙齿、神经、视网膜、心肌、血液、肝脏等人体所有细胞和组织,移植到患者的相关部位,使患者被损伤或病变的器官恢复健康。二是用于疑难病症治疗药物的研究开发。医务人员可以采用该技术,从患者身上采集细胞培养成干细胞,在试管中再现发病机制,并针对发病机制,在细胞级别层面有针对性地研发有效的治疗药物。这项技术的应用有望缩短新药的研发时间以及降低难度和减少成本。

 

研究成果丰硕

采用诱导性多潜能干细胞进行的再生医疗技术虽然是最近才应用于临床医疗实践,但日本其他方式的再生医疗技术和研究已经取得过了丰硕成果,为患者带来了福音。日本目前已经投入临床运用或试验的再生医疗技术主要有:皮肤、软骨和骨、牙齿及牙周组织、角膜、末梢性血管、心脏、肝脏、肾脏、神经(末梢和中枢)食道等。

在确保治疗安全性方面,日本鸟取大学中山敏(Nakayama Toshi)副教授利用乳腺癌患者本人的干细胞,培养出乳房组织,并将其移植到手术切除的部位进行再生,成功地使患者的乳房基本恢复到手术前的状态。以前恢复乳房形状的主要方法是从患者的后背采集皮肉移植到被切除的乳房部位,风险很大,而通过移植干细胞让组织再生的方法可大幅降低手术风险。

横滨市立大学通过模仿人体软骨形成的过程,开发出了高效制作软骨的新方法。研究小组采集了人耳郭的软骨前体细胞,将其与源自人体脐带的血管内皮细胞混合培养。约48小时后,软骨前体细胞团块中就形成了血管状结构,并且生成直径约3毫米的立体结构。这种软骨培养新方法较为简单,无需使用昂贵的生长激素,所形成的立体结构能用于移植实验,在安全性方面具有很大优势。

日本尖端医疗振兴财团与神户大学医院合作,开发出一种利用患者自身细胞实现膝盖软骨再生的新疗法。研究人员从一名膝盖软骨损伤的青年女性膝盖处采集了微量软骨组织,然后将其所含的软骨细胞在果冻一样的凝胶中培养增殖,约两周后,将软骨细胞连同凝胶移植回这名女性的膝盖处,受损软骨获得再生。患者接受1个月左右的康复治疗后出院。

此外,京都大学及理化学研究所研究人员从小白鼠骨髓细胞中成功培养出脑神经细胞。经过一个星期的试验后,几乎所有的细胞都变成了神经细胞,且其中约1/3的细胞具有神经传递物质。研究人员认为,如果该技术得到实际应用,根治脑神经顽症之一的帕金森症将成为可能,预计3年内便可应用到医疗实践中。

而在降低医疗成本方面,日本理化学研究所和尼康公司共同开发出了利用诱导性多潜能干细胞,低成本批量生产移植用细胞膜技术,可以快速、且低成本地将细胞膜片运用到患者身上,而成本则是原来的十分之一左右,约合人民币6万元。

 

未来经济前景无限

日本政府已将再生医疗等尖端医疗技术作为“新经济成长战略”的重要支柱,期待通过发展和应用再生医疗技术,促进日本经济增长。

目前,日本有关方面加大了在癌症、心脑血管疾病、诱导性多潜能干细胞、人工皮肤、脏器、软骨等再生医疗领域以及护理用机器人等尖端医疗技术领域的研发力度。日本政府期待通过促进医疗技术领域的进步,在世界上率先实现尖端医疗技术的实用化,创造出新的财富和就业机会。

据日本医疗调研部门估算,到2020年,全世界再生医疗产品的市场规模将接近1万亿日元,是2010年的30倍。不过,该调研对截至2020年的市场预测指出,利用诱导性多潜能干细胞的产品规模还很小,带动再生医疗市场实现快速发展的动力是癌免疫细胞医疗,以及利用原本就存在于人体内、能够分化成其他细胞的“成体干细胞”的技术。诱导性多潜能干细胞的再生医疗市场预计至少等到本世纪20年代以后才能全面建立起来。

另据日本经济产业省估计,2012年全球的再生医疗市场规模约为3400亿日元,到2030年届时将增加到17.2万亿日元。