陳海佳 徐莉 王一飛
干細胞(Stem Cells,SC)是一類具有自我復制能力(Self-renewing) 和多向增殖分化潛能的未分化細胞,在一定條件下,它可以分化成多種功能細胞,培育成肌肉、骨骼等人體組織和器官,可用于治療心臟病和腦癱等多種疾病[1-2],具有非常廣闊的醫療用途。作為生物技術產業的一個重要分支,干細胞產業是指依托于干細胞采集、儲存、研發、移植、治療等產品或服務以滿足人類各種醫療和應用目的的行業種類的總稱。主要包括干細胞采集和儲存、干細胞治療、干細胞相關培養基、干細胞相關因子、干細胞相關檢測試劑、干細胞產業相關生產設備和器械等[3]。在干細胞領域,由于西方國家受宗教倫理所限,相關研究多集中于基礎研究領域。而我國干細胞研究和發達國家相比差距并不是很大,并在造血干細胞、胚胎干細胞和間充質干細胞、iPS[4]等多個領域都取得了國際矚目的成績。
1 中國干細胞產業結構
目前,從我國干細胞領域企業的產業格局[5]分布來看,我國干細胞產業鏈條明顯可劃分為上、中、下游產業三種不同的商業模式。不同產業鏈[6]上企業在業務上側重點也不同。
1.1上游產業:干細胞采集及存儲業務。細胞上游企業主要是以采集和存儲業務為主,即主要是進行臍帶血干細胞、脂肪干細胞等干細胞物質的采集及貯存。代表企業有如廣州市天河諾亞生物工程有限公司的廣東省臍帶血造血干細胞庫,協和干細胞基因工程有限公司的天津市臍帶血造血干細胞庫等。由于臍帶干細胞移植不僅可以為患者減輕放療、化療產生的副作用,同時為患者造血功能恢復縮短時間,而新生兒臍帶血中恰恰含有豐富的造血干細胞[7],因此,臍帶血造血干細胞庫的存儲業務得以大力開展。除了臍帶血造血干細胞庫外,近年來間脂肪干細胞及胎盤干細胞[8]庫也逐漸發展,代表性的有廣東省賽萊拉-暨南大學干細胞研究與儲存院士工作站的人類干細胞庫,該庫在國內第一家倡導免費儲存干細胞,以“為生命服務”為理念,同時成立了“關愛生命基金”,隨著脂肪干細胞[9]與胎盤干細胞研究的不斷深入,消費者治療需求的不斷增加,有可能將成為未來干細胞存儲業務的新起點。
1.2中游產業:干細胞技術研發。干細胞中游企業,主要包括各類從事干細胞增殖、開發干細胞制劑業務等干細胞技術及產品研發的相關企業。它們應各類組織和個人的需要,為他們的新型藥物研制、疾病治療等提供干細胞。這些類型的企業以輸出干細胞治療技術為主,主要針對腦癱、脊髓損傷等疑難疾病提供干細胞治療技術,或者通過為患者提供個體化治療[10],再按照一定的比例與醫療機構分享治療費用。像深圳市北科生物科技有限公司、吉林省中科生物工程有限公司等就是這類企業。
1.3下游產業:干細胞移植及治療。干細胞下游企業,主要包括一些開展干細胞治療的,以各類干細胞移植及治療[11-14]業務為主體的醫院,如武警總醫院干細胞移植治療中心、天壇華普醫院等。由于利用細胞的再生性和介入性,對患者的病灶進行生物治療,加之已有一些積極的臨床治療[15-16]效果顯現,為此多數具有一定條件的醫院都爭先恐后地進入了這一熱點領域,積極開展干細胞移植及治療業務。截至2008年12月31日,經省級衛生行政部門批準,并在中華骨髓庫管理中心備案的造血干細胞移植、采集醫院總計107家。
2 中國干細胞產業演進
中國政府對干細胞技術的研究開發非常重視。未來十年,將會是干細胞產業發展的一個關鍵階段,預計中國擬建干細胞臨床實驗基地,為之前國內不規范的市場提供完善的法律法規保障,使中國整個干細胞治療[17]產業進入一個全新的時期。
2.1干細胞研究已居國際前列:對人類干細胞的研究而言,中國幾乎與國際同步。在國際首次報道人胚胎干細胞系建立之前,國內已有科學家分離培養人類胚胎干細胞的報道。1998年以來,以國家科技部和國家自然基金委員會為主的國家級科技規劃與投資機構,先后把干細胞研究作為我國科技發展的重點領域,2000年以來,連續多年設立863、973、國家自然基金重點項目等,投入大量資金支持干細胞研究。還依托高校和科研機構,建立了國家級干細胞工程技術研究中心和干細胞產業化基地[15,18]。各地方政府和綜合性大學、醫科院校和科研機構,爭先恐后地投入干細胞研究,建立了相對完善和獨立的干細胞研究機構。特別是近年國家提出把生物等戰略性新興產業培育發展成為我國先導性、支柱性產業[19-21]的口號,我國干細胞研究發展更是突飛猛進,不僅在胚胎干細胞、iPS細胞研究、重大疾病的干細胞治療技術與產品研發等多個領域取得了進展,更有多個產品進入臨床Ⅰ期、臨床Ⅱ期階段,初步形成了我國干細胞研究開發的技術體系,推動了干細胞研究產業化發展[22-23]。
此外,從干細胞領域各國發表文獻數量(見圖1)來看,在2000年,我國研究文獻數量少于德國、日本和英國;但2011年度已經趕超德國、英國和日本,僅僅落后于美國。而在發展速度上,呈現較快的增長率。這與我國對再生醫學領域[1]的重視和科研投入不無關系。但以美國為首的領先國家的發展速度也非常快,在原始創新能力與標志性成果方面遠遠超過我國,且在多個方面都占領了優勢,對我國未來的發展也構成了挑戰。
2.2干細胞產業發展中存在的問題
2.2.1目前我國干細胞研究[24-25]布局缺乏系統性,存在一些不足之處。首先是干細胞研究小型化特點顯著,且較為分散,大多數小組只掌握單項技術,且低水平重復現象嚴重,缺乏創新,在干細胞與微環境的相互作用、干細胞應用轉化研究與關鍵性技術[26]等方面還沒有取得明顯突破;其次對干細胞生物學基礎理論研究不夠,對胚胎發育干細胞的增生、遷移、特定分化以及成體干細胞的分化和轉分化機制等所知有限,對調控干細胞分化因子的研究也只處于初級階段,這些因素都影響干細胞研究的持續發展[27],且難以出現重大突破。
2.2.2我國干細胞研究的資金投入不夠。我國干細胞研究的資金主要來自政府,與國外民間和社會資本的大膽投入相比,國內的社會企業和風險投資公司雖然普遍都看好干細胞研究的發展前景,但態度依然非常謹慎小心。由于政府投入資金有限,這在一定程度上限制了我國干細胞研究的資金來源,不利于我國干細胞研究產業化進程的推進。
2.2.3我國目前在再生醫學方面知識產權意識薄弱,取得的知識產權較少,這為未來再生醫學發展和臨床應用埋下了隱患。盡管如此,2012年度,在干細胞臨床研究遍地開花的情況下,衛生部發布了《關于開展干細胞臨床研究和應用自查自糾工作的通知》,促進干細胞治療技術科學、有序地發展,規范干細胞臨床研究和應用行為,整頓干細胞治療工作,要求全國各級各類從事干細胞臨床研究和應用的醫療機構及相關研制單位,應當按照《藥物臨床試驗質量管理規范》和《醫療技術臨床應用管理辦法》要求,開展干細胞臨床研究和應用項目。整體而言,亞洲國家對于干細胞與再生醫學的倫理規范較西方國家要寬松許多,這也是推動亞洲國家再生醫學發展的有利因素。我國在再生醫學管理與規范方面已經形成體系,并逐步完善。
2.3產業化發展前景:在 2009 年公布的中國科學院發布戰略研究系列報告—《創新2050:科技革命與中國的未來》繪制了我國未來50年在18個重要領域的科技發展路線圖,將“干細胞與再生醫學”列為影響我國可持續發展能力的7個戰略性科技問題之一。總體來說,我國再生醫學的基礎研究和臨床治療與國際領先水平的差距不大,在某些方面有我國自己的特色和學術優勢。
首先,國家對干細胞和再生醫學相關領域給予高度的重視,出臺了相關政策,并形成了穩定的資金支持機制。2003年,國家科技部和衛生部聯合制定了《人胚胎干細胞研究倫理指導原則》,明確規定我國支持治療性克隆研究。在相關政策的指導下,國家“973”計劃、“863”計劃、國家自然科學基金等對干細胞、治療性克隆、組織工程技術與產品、再生醫學相關評價體系等進行了資助。“十五”期間資助約1.5億元。
其次,在科學研究的推動下,國內的干細胞產業已形成初步規模,如協和干細胞基因工程公司、深圳北科生物公司等。國內已啟動建立“中國造血干細胞捐獻者資料庫”。目前正在實施的臍血庫主要分為公共庫和自體庫,主要分布在北京、上海、天津、廣州、濟南、成都、西安等7個城市。我國很多干細胞機構還建立了工程研究中心,包括科技部國家干細胞工程技術研究中心等。國內很多重點大學如北京大學、復旦大學、中山大學都設立干細胞研究部門,很多科研機構也涉及到干細胞研究。但國家尚未制定出明確的符合國情的戰略部署、項目規劃、審批和監管條例。此外,由于干細胞知識的普及和干細胞移植個體治療技術的發展,中國的許多醫院和醫生很快接受干細胞及再生醫學的概念,開展了一些干細胞的臨床試驗。
未來,干細胞技術將成為解決人類重大問題的突破點。而多家國家級、省市級產業化基地的建立,標志著干細胞相關技術研究成果向實際生產力轉化,逐步推動形成新的干細胞研究和產業新格局。2012年12月,根據2012年度省部產學研結合院士工作站項目審評及廣東省政府的批準,廣東省賽萊拉-暨南干細胞研究與儲存院士工作站作為廣東省唯一的一家干細胞存儲院士工作站入選,亦將給予廣東省干細胞產業的發展帶來新的國際競爭力。
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[收稿日期]2013-12-16 [修回日期]2014-01-02
編輯/李陽利