今(12)日,臺灣幹細胞新藥公司國璽幹細胞(6704)與佛教慈濟醫療財團法人創新研發中心、國立中興大學組成的研究團隊,近期在帕金森氏症的誘導型多潛能幹細胞 (iPSC) 治療研發上取得重大進展,成功建立可冷凍保存的細胞球 (Spheroid) 的製程技術,並將研究成果發表於《Nature》旗下的國際頂尖期刊《npj Parkinson’s Disease》。
這項研究是國璽攜手由花蓮慈濟醫院林欣榮院長、張嘉佑博士帶領的佛教慈濟醫療法人創新研發中心團隊,與中興大學生命科學系蘇鴻麟教授團隊合作完成。研究團隊表示,這項技術不僅突破了iPSC治療的冷鏈運輸與標準化量產痛點,也展示了臺灣在再生醫學與精準醫療領域的自主研發實力。
帕金森氏症是全球第二大的神經退化性疾病,主要與中腦多巴胺神經細胞退化有關,由於患者的多巴胺神經元數目大幅減少,患者會逐漸出現顫抖、僵硬、動作遲緩及步態異常等症狀。
目前帕金森氏症臨床治療仍以藥物為主。國璽說明,藥物雖能讓殘留的神經元產生更多多巴胺,但隨著退化持續進展,逐漸減少的神經元即使在藥物作用下,也將無法分泌足夠的多巴胺。
因此,科學界長期致力於開發神經細胞移植療法,希望從根本補充缺失的多巴胺神經元,克服腦內多巴胺不足的問題。其中,藉由能分化成各種組織的iPSC幹細胞其衍生的多巴胺神經細胞進行細胞替代治療,已成為近年再生醫學的重要研究方向之一。
不過,全球在iPSC幹細胞產品的分化效率、安全性、保存穩定性及臨床運輸上,仍面臨巨大的轉譯醫學挑戰。
在此研究中,慈濟醫療法人創新研發中心與中興大學生命科學系共同組成的團隊建立的iPSC幹細胞製程,可於38天內高效率產生多巴胺神經細胞,大幅改善了神經分化效率。其中,超過七成的細胞可高度表現多巴胺神經標誌TH (tyrosine hydroxylase),並具備神經電生理活性與多巴胺分泌能力。
不過,多巴胺神經細胞在臨床應用上,容易發生無法與原生神經產生連結的問題。因此,國璽協助研究團隊導入其專利製程技術,並觀察到該專利製程技術在分化過程中,可有效促進多巴胺神經細胞軸突 (neurite)延伸,幫助它們於移植後迅速建立神經連結與功能恢復。
此外,研究團隊同時觀察到,該專利製程技術可有效降低未成熟iPSC幹細胞殘留與潛在腫瘤形成風險,解決iPSC幹細胞在臨床應用上的一大難題,目前該技術已獲得臺灣、日本及中國等多國專利。
研究團隊後續亦成功利用三維細胞球技術,將此多巴胺神經細胞進一步開發,建立了「可冷凍保存的多巴胺神經細胞球」。團隊表示,該細胞經長時間冷凍後,仍可維持良好存活率與多巴胺神經細胞特性,顯示此技術具備發展即用型 (off-the-shelf) 多巴胺神經細胞球產品的潛力,可望提升未來於臨床運輸、跨境保存及標準化生產之可行性。
動物試驗部分,研究團隊於6-OHDA誘導的帕金森氏症大鼠模型中觀察到,大鼠在多巴胺神經細胞球移植後數週內,即可於旋轉行為測試 (rotation test) 與前肢使用能力測試 (cylinder test) 中,觀察到功能改善,且改善效果可持續長達24週。
更重要的是,該多巴胺神經細胞球克服了過往iPSC幹細胞在臨床使用上最大的挑戰——致瘤性風險。經研究證實,該細胞於免疫缺陷鼠中進行長達24週的安全性評估,未觀察到畸胎瘤 (teratoma) 或神經腫瘤形成。
國璽幹細胞技術長林珀丞表示,該多巴胺神經細胞球產品已達到臨床等級標準,有望快速地實際應用於患者身上;此外,這項橫跨產、學、醫的創新研究成果,目前已取得中國、日本、臺灣專利。
林珀丞指出,自從日本厚生勞動省於今年3月正式批准全球首款iPSC衍生之再生醫療產品用於治療帕金森氏症,市場對於再生醫療的臨床可行性轉趨積極。
國璽長期佈局幹細胞與再生醫療相關技術開發,以核心技術Nigiro-Med®串聯再生醫療產業上中下游,形成涵蓋研發、製造、檢測與產品應用的一站式委託研發製造 (CDMO) 服務模式,未來也將持續深化醫研合作,引領臺灣再生醫療邁向精準化與商轉化新標竿。