【人醫心傳第157期活水堂】 幹細胞佐劑「MitoBurst」暨間質幹細胞培養平臺研發成功

 

【人醫心傳第157期活水堂】 幹細胞佐劑「MitoBurst」暨間質幹細胞培養平臺研發成功

文/黃思齊、花蓮慈院研究部鄭敬楓主任、馮清榮副主任、孫立易博士

攝影/黃思齊

 

幹細胞具有為組織、器官進行更新及受傷修復的特色,讓一些目前仍 無法醫治的疾病,帶來一線曙光。但是要達到這樣的效果,首先要先「找 到對的且品質好的幹細胞」,並且「有足夠的數量」才具有療效!花蓮慈 濟醫院近日宣布開發完成間質幹細胞培養平臺――「幹細胞生長佐劑- MitoBurst」,並已取得多國專利,可能將解決這些問題。這是花蓮慈濟醫 院研究部孫立易博士、鄭敬楓主任、馮清榮副主任等人,經過三年的研究 而成。為了能幫助更多這類的病人,花蓮慈院從二○○五年開始進行幹細 胞的相關研究,十一年來的努力,從幹細胞的尋找、培養方式、到實際應 用等都有相當的成果,如今研發出的「幹細胞生長佐劑- MitoBurst」,就 是希望能在原有的基礎上更上一層樓,用更短的時間,培養出功能更好的 幹細胞,別讓等待造成病人的遺憾。

 

慈濟醫療財團法人林俊龍執行長(右二)與台灣尖端先進生技醫藥股份有限公司蘇文龍董 事長(左二)代表進行專利授權簽約。左為尖端醫黃濟鴻副總,右為林欣榮院長。

 

二○一六年十二月十二日「佛教慈濟醫療財團法人」與「台灣尖端先 進生技醫藥股份有限公司」(以下簡稱尖端醫)宣布,由慈濟醫療財團 法人林俊龍執行長與尖端醫蘇文龍董事長代表進行專利授權簽約,結合 醫療研究及產業界實務經驗,為需要的民眾帶來重生的希望!

研究部孫立易博士表示,以治療腦出血為例,目前有臨床試驗與動物 研究指出,可能至少需要約一億個功能良好的幹細胞;肝硬化的治療則 是需要二億個,糖尿病足甚至可能需要一百億以上的幹細胞。花蓮慈院 研究團隊專注於從人體自身的脂肪組織或嬰兒臍帶中培養出間質幹細胞, 再透過 MitoBurst 的添加,培養出數量足夠、功能更好的幹細胞,簡單來 說就是縮短了培養與等待的時間;另外,由於研發出的培養方法是利用 病人自體的血清,還可以避開使用動物血清培養所產生的汙染與感染問 題,並且也提升了間質幹細胞的分化潛能及細胞生長激素的分泌量,進 而得到更佳的療效。

幹細胞醫療的應用範圍很廣,但是這些的基礎都在於要有足夠多、品 質好的幹細胞,從源頭的性別、健康狀態、幹細胞的取得方式、培養方 式等等,都會對幹細胞的特性產生影響。孫立易博士表示,一般而言, 間質幹細胞需要二十四到四十八個小時才會進行分裂,要培養到足夠數量的幹細胞數,需要一定的時間,但是添加了 MitoBurst 之後,可以 減短三分之一甚至是一半的培養時間,對於需要跟時間賽跑的病人來 說,縮短的時間可能就是治療成功與否的關鍵。以出血性腦中風為 例,病人在病情穩定後,幾乎無可避免的都有腦神經損傷的後遺症; 目前醫藥界除了讓病人長期復健外,還沒有其他常規療法可以進行治 療,但幹細胞療法的出現很可能成為這類無其他療法可用的病人的另 外一種選擇。

林俊龍執行長表示,造血幹細胞移植治療血液疾病,就是一種最常 見的幹細胞醫療方式,但其他組織器官損傷治療的應用上,大多還在 臨床試驗階段。花蓮慈院目前針對出血性腦中風、視神經損傷及傷口 癒合等方面,進行幹細胞醫療的研究,已有部分研究成果,期望藉著 研究與醫療團隊的合作下,以進行人體試驗,希望未來能盡快的應用 在臨床醫療上。

尖端醫蘇文龍董事長表示,尖端醫自創立以來即深耕生技醫藥領 域,除了致力於水產、畜產、農產品及食品安全檢測試劑,目前也積極投入新藥開發;在幹細胞增生技術方面,也已陸續取得大陸、新加坡、 臺灣、俄羅斯、日本、美國、韓國、歐盟等多國專利。蘇董事長說,很 開心能有機會跟慈濟醫療志業合作,相信雙方可以共同發展幹細胞治療 產品,幫助更多需要治療的病人,讓臺灣引領國際細胞治療的趨勢。

 

幹細胞佐劑 MitoBurst 成果發表暨專利授權簽約儀式,與會同仁與貴賓合影。左起:尖端醫黃濟鴻副 總、花蓮慈院研究部研究助理石憶琳、組長廖家信、慈濟骨髓幹細胞中心主任楊國梁、研究部孫立易 博士、馮清榮副主任、鄭敬楓主任、助理研究員廖學健博士、諶伯綱博士、研究助理陳彥儒。

 

近年來,幹細胞及細胞治療領域蓬勃發展,目前全球約有六百七十九 件臨床試驗正在進行中 ( 臺灣十三件 ),而加拿大、日本與韓國等國已有 幹細胞新藥核准上市,用於治療心腦血管疾病、膝關節退化、腸道疾病 及降低細胞移植風險等。

「自己的器官自己救!」慈濟醫院林欣榮院長表示,利用自身脂肪培 養出的幹細胞,不光是取得來源方便,而且應用 MitoBurst 之後,可以使 用自體血清培養人類間質幹細胞,避免使用異種血清培養帶來的異種污 染及道德倫理疑慮等問題。

此次專利的主要發明人孫立易博士表示,間質幹細胞內的粒線體,暱稱 為幹細胞的「發電機」,是提升幹細胞品質與數量的關鍵。「MitoBurst」 平臺是一種在常氧環境下,以抗氧化劑活化間質幹細胞內粒線體的一種特 殊培養方式。作用機轉很類似於目前已有上千篇文獻發表的「低氧培養」 技術。低氧培養技術是透過抑制細胞內一種 p21 蛋白質的表現,進一步調 控細胞分裂週期,在同時增加細胞數目的過程中,維持間質幹細胞分化的 潛力與活性。能不能快速得到足夠數目的幹細胞,不但關係到搶救生命的 時效性,更關係到製造的成本降低。所以「MitoBurst」間質幹細胞平臺乍 看之下只是一種培養技術,但卻是欲投入此方面開發的醫生跟業界所最渴 望的突破層面之一。

孫立易博士強調,「MitoBurst」間質幹細胞培養平臺不但在使用上, 較上述低氧培養技術方便且成本更低外,還克服了原先使用人類血清培 養間質幹細胞時細胞生長緩慢的問題。有關間質幹細胞的培養,目前世 界上大多數的研究室仍在使用胎牛血清,做為培養基必須添加物。雖然 許多報告證實這樣的培養方法不會導致細胞「癌化」,但其實仍暗藏異 種傳染病,如狂牛症等的汙染風險。

花蓮慈濟研究團隊發現,相同的人類捐贈者細胞,分別培養在胎牛血 清及人類血清的培養基下,不但細胞外觀不同,在細胞表面抗原表現上 亦有差異,因此,在科學上,很難說這二種血清培養出來的細胞還是一 樣的細胞。另外,由於胎牛血清的使用是建立在動物的犧牲上,而為了 降低甚至避免更多動物的犧牲,研究團隊起心動念往這方面去做了開發,希望未來慈濟醫院推動的相關間質幹細胞臨床試驗,在細胞的製造過 程中,是以受試者自體抽取出來的血清來培養自體幹細胞,以達到臨 床醫師所企盼的「安全又有效」的治療目標。

 

成功研發幹細胞佐 劑 MitoBurst 的 幕後三位推手,左 起分別為孫立易博 士、鄭敬楓主任、 馮清榮副主任。

 

目前,花蓮慈濟醫院已經將以「MitoBurst」培養的人類間質幹細 胞,應用於出血性腦中風、視神經損傷、傷口癒合及器官衰竭等的醫 療研究上,研究成果顯著,未來除了會將相關成果陸續投稿於國際期 刊發表外,亦會擇其優者優先推動到臨床試驗階段。

研發團隊的核心人物鄭敬楓主任表示,近四年內,花蓮慈濟醫院研 究部接續成立了「臨床流病暨生統諮詢中心」、「臨床試驗中心」、 「眼科研究中心」、「實驗動物檢測中心」,及「人體生物資料庫」 等單位,以增加研究的深度及廣度。本身也是小兒心臟科專家的鄭敬 楓醫師在二○一○年接任研究部主任後,積極培養醫院研究人才,推 動轉譯研究,協助醫師進行臨床研究,亦定期舉行流行病學相關統計 諮詢的課程,及培養醫師科學家的實驗室實際操作課程。此外,在部 內更聘有多位博士級的專任研究人員,負責數個核心實驗室及專題研 究室,並設定與中研院相似的規範,做為研究人員的升等與考核。

「MitoBurst」主要發明人孫立易博士,就是在二○一一年以博士 後研究員身份,由鄭主任禮聘加入研究部,因表現優異,於二年內升 等為助理研究員,並負責院內臨床試驗 GMP 等級「基因暨幹細胞研 製中心」的研發工作。

發明人之一的馮清榮副主任表示,證嚴上人當初就是因為花東醫療資 源困乏而募心籌建花蓮慈濟醫院,如今花蓮慈濟醫院已升格為醫學中心, 但仍然有許多傷病無藥可治,例如神經退化性疾病(包括巴金森氏病、 阿茲海默症、漸凍人、失智症等等)、心腦血管損傷(包括心臟病、顱 內出血、腦中風等)及各種癌症。而花蓮慈濟醫院自十五年前林欣榮院 長為幹細胞治療奠定基礎之後,接棒的研究部與神經醫學科學中心團隊, 持續針對腦損傷與巴金森氏病的新治療方法進行研發,其中神經胜肽尿 皮素治療腦損傷與巴金森氏病的新藥,及「MitoBurst」間質幹細胞培養 平臺等皆是近年的成果之一。其中神經胜肽尿皮素開發成治療腦損傷已 獲得美國專利,能有效抑制因腦傷所引起的腦壓升高、腦水腫及神經發 炎等症狀,目前正由該院研究部廖學健博士進行劑型開發及藥物動力學 研究;另一方面,神經胜肽尿皮素也被證實能保護及促進中腦多巴胺細 胞,目前正由發明人王美人博士進行對巴金森氏病療效的測試,臺美兩 地專利也在審查中。

另一個「MitoBurst」間質幹細胞培養平臺,日前花蓮慈院已將此技術 技轉給尖端醫,尖端醫將以此平臺提供間質幹細胞保存的服務,未來與 花蓮慈院亦將合作進行相關臨床試驗開發,期望研發有成,早日應用於 臨床治療上,嘉惠病人。

 

研究員正進行幹細胞佐劑實驗,培養皿中粉紅色液體即為 MitoBurst。