诱导多能干细胞(iPSC)研究在日本快速发展:基础与临床研究获得成功,研究机构纷纷使用iPSC探索各种退行性疾病与损伤的细胞治疗。中国的iPSC研究也在发展,从事干细胞研究的公司和医疗机构已多达上百家。那么,在日本干细胞产业的基础研究、科研转化、法规监管层面,中国可以有哪些借鉴?
在《医药研发达人》高级翻译王琳琳女士的引荐下,我专访了多年从事细胞研究的吴洪福教授和胡鑫博士。
吴洪福是东莞市干细胞与再生组织工程重点实验室主任,采访期间,他正在日本国立成育医疗研究中心开展访问。胡鑫是日本国家儿童健康与发育医学中心移植免疫研究室的研究员,长期从事细胞研究。
日本干细胞应用三个案例
胡鑫举了三个日本在干细胞应用上的成功案例。
首先是iPSC角膜。大阪大学医学院眼科学的西田幸二教授分别于2019年和2020年,将iPS细胞诱导分化为角膜上皮,并将其移植于患有角膜疾病的患者,以治疗角膜疾病,这是世界首例。
西田团队使用其独创的“SEAM方法”,通过促进iPS细胞分化成眼睛的主要细胞群,包含角膜上皮、视网膜和晶状体上皮。研究小组从中分离出了角膜上皮祖细胞,并成功地产生了功能性的角膜上皮组织,进而将其进行移植。该项研究共入组了4例患者,并经过一年的观察,没有出现任何安全问题。移植的角膜在患者眼部也展现出良好的功能。
第二个案例是iPSC视网膜色素上皮移植。近十年来,日本理化所的高桥政代教授研究团队与京都大学、大阪大学和神户市立医疗中心中央市民病院等多家机构团队合作,对iPS细胞分化而成的视网膜色素上皮细胞移植到患者体内,以治疗黄斑变性的临床研究进行了深入探索。
截至2021年3月,该基金会已确定来自7个HLA纯合子供体的iPSC可供使用,现阶段可以“现货”形式为40%的日本人口提供治疗。京都大学正在对其余日本60%的人口寻找HLA纯合子iPSC,同时该机构也在对iPS细胞进行基因编辑、敲除HLA,尝试生产出“不会被排斥”的通用型iPSC。
上述三个案例只是日本干细胞领域成功案例的一部分。之所以日本的研究者会产生上述领先全球的研究,胡鑫认为,这是源于由京都大学的山中伸弥教授研发的iPSC在诱导分化成人体所需的组织器官时,有着极大的优势。
另一个更广泛的原因,在于日本的科学单位具有较好的科研和转化意识和土壤。
胡鑫介绍说,通常日本的医科大学及医学研究机构往往同时设有医院和研究所(医学研究院),两者平行与合作。胡鑫回忆起自己在大学读书时,其博士生导师是临床医生,他们往往更深入的地从临床需求反推回基础研究,再从基础研究推进到临床试验。
给他印象最深的是,日本科研人员发起的研究(IIT)非常发达,在试验管理、技术创新等方面做出了重要探索。一些医院的教授在自己科室还研制出iPSC诱导成心肌细胞治疗心肌梗死的细胞生产全流程器械;医院设立了成套、全流程、符合GMP标准的细胞加工车间。由此,科研、临床和生产能全流程无缝对接,高效研发生产应用。
“医生们不只看个体疾病,还有意识把患者需求反馈给药物研发人员。他们看到有趣的报道论文,就会深入思考、反复论证,直至申请临床研究。这是出于一种对临床研究的敏感、对科研的热爱,以及对社会和国家责任感。”胡鑫说。
中国可以从日本借鉴什么?
早在2013年,日本将《药事法》进行修订,更名为《药物、医疗器械与其他产品法》,将再生医学产品纳入监管体系。PMDA分别在2013年和2014年出台《日本再生医学促进法》和《日本再生医疗安全法》,旨在改革再生医疗产品法规,建立更科学、高效的监管体系。
这两个法案在临床试验环节,对细胞产品的取样、培养和处理等医疗机构的标准和设施都有严格的流程,来确保再生医疗产品的有效性和安全性。
对比日本,吴洪福认为,中国和日本在干细胞领域的整体生态环境存在不同之处。日本比中国起步早、积累的经验多,政策和环境更支持干细胞研究。但中国的政策扶持和市场需求正大力推动干细胞的发展,非常令人振奋。如果想从日本的经验中获益,他认为能从几个方面入手:
首先,细胞治疗涉及许多伦理、安全和监管问题,需要建立科学合理的监管体系。中国的临床试验管理和审批程序相对较为复杂,这可能会影响干细胞产品的上市速度和市场竞争力。PMDA建立了严格的再生医学产品监管体系,确保干细胞产品的质量和安全。
二是加强基础科研。日本在细胞治疗研究方面处于世界领先地位,这得益于他们长期在基础科学领域的投入和创新。中国可以借鉴日本,加强对细胞治疗领域的基础研究,提高科研水平和竞争力。
三是中国需要升级临床转化环境。虽然中国的细胞治疗产品正在逐步增多,但在临床转化方面,中国还面临一些挑战。例如,早期发现人员与临床应用人员没能及早计划、沟通,各做各的,以至于项目并不能满足实际的临床需求。为此,吴洪福认为,科研人员与其在科研成果成熟后被动的转化找买家,不如一开始与企业探讨研究方案,增加信任度。双方都需要提前计划,这样可以事半功倍,节省成本。
四是中日双方在干细胞研究方面应加强人才交流,鼓励青年科学家参与该领域的研究,共同推动干细胞研究的发展。
“开快车”更要注意安全性
对于中国干细胞治疗的发展,吴洪福特别强调,安全是首要的考虑因素。只有在安全的前提下,基因治疗和细胞治疗才能够真正为人类健康作出贡献。
日本也曾遇到一些问题,但他们建立了严格的监管机制和规范化流程。PMDA对干细胞安全性把控各不相同。《日本再生医疗安全法》规定,对于不同由来的干细胞,按照A、B、C三级报备。例如,iPSC的安全性风险较高,属于A级别,而NK细胞的安全性最高,在C级别。
“我们可以学习日本,建立分级管理制度,加强对治疗过程的监管和管理,确保治疗的规范化和标准化,保障患者的安全。”吴洪福说。
他认为,作为从业者,在开发、操作过程中始终要把安全放在头等位置,确保所有步骤都经过充分安全评估和管控,以避免不必要的风险。其次,要优化整个流程。确保每个步骤都有标准的流程和流程图,将人为操作降到最低,并考虑自动化、智能化技术的应用,提高产品质量和效率。第三,要建立风险管理机制,捕捉和处理各种事故风险,并贯穿于整个产品的生命周期中。第四,建立完善数据管理和隐私保护机制。确保数据和隐私的安全,面向公众透明和负责任。