再生醫學已經成為現今新興醫療的焦點,而基礎是有優良的細胞。所以穩定、安全、符合規範、可異體使用的細胞來源,是再生醫學是否能執行的關鍵。
現在全球臨床上最廣泛討論的細胞有間質幹細胞(Mesenchymal Stem Cell, MSC)、誘導式多功細胞(Induced pluripotent stem cell, iPSC)、胚胎幹細胞(Embryonic Stem Cell, ESC)等,其中廣為使用的是間質幹細胞MSC。
那為什麼ESC、 iPSC不是最佳選擇?
因ESC細胞只能從胚胎中取得,在道德上是有爭議的,大多數國家是直接排除臨床使用的;而iPSC是在2006年由日本學者山中伸彌教授所提出,但過程中需要將外來基因插入,也就是基因改造。所以安全性尚存在疑慮,加上整個轉化及純化的費用高昂,是否能大量生產還有待商榷。另外,異體幹細胞的取得及量產都有規範必須遵循。
間質幹細胞(MSC)存在於多種人體組織中,包括:胎盤、臍帶(UC)、臍帶血、骨髓(BM)、脂肪(AT)等。
MSC具有自我更新和分化的能力,如結締組織、軟骨、硬骨、肌肉、血管、淋巴管、腎臟、卵巢、睪丸、上皮細胞等,所以廣泛被運用於再生醫學上。但是不同來源的MSC還是有些差異,例如捐贈者的基因特性、年齡、性別、組織來源、是否用藥和健康情況都會影響細胞的品質。如與脂肪MSC比容易分化成脂肪細胞,骨髓的MSC比容易分化成骨細胞。臍帶的MSC因為來自於胎兒,所以免疫控制能力、增殖能力和分化能力最強。另有論文表示特發性關節炎(JIA)的患者,使用同種異體健康的MSC,就比自體來源的好。又如,有癌症疑慮者的MSC最好不要使用。
相較於脂肪和骨髓,只有臍帶/胎盤有可能一次性取得大量MSC,其他的來源大多無法收集到足夠的細胞,這時候就需要進行體外擴增。進行擴增前,第一件要做的事情就是純化分離出真正且健康的MSC。因為MSC是分散在組織中的,如果處理不當,參雜了已分化或不當分化的細胞,會大大的影響擴增後細胞的品質,甚至導致更嚴重的疾病。更重要的是正常的細胞是不適合無限擴增的,因為多代數擴增後,細胞會產生分化或變異,就失去原有的功能了。
談到這裡,就要解釋生物醫藥產業中的GTP(Good Tissue Practice)人體細胞組織優良操作規範與GMP(Good Manufacturing Practice)西藥藥品優良製造規範的不同。GTP是指對於人體組織、細胞和細胞的製備和處理過程的標準和指引。GTP的目的是確保關於的人體組織和細胞製備過程符合安全、有效和合規性的要求。簡單說有GTP資格,才能對細胞進行採集、保存、處理、分離、培養、擴增等工作。GMP是對於生物醫藥產品的製造過程,設立的一系列標準和指引。GMP的目的是確保生物醫藥產品的製造過程符合安全性、有效性、可追溯性和合規性的要求,並確保最終產品的一致性。GMP規範了生物醫學產品的製造、驗證、紀錄、品管、文件記錄等過程,也就是說在GMP規範下生產的產品,才有資格申請藥證及上市販售,也只有合格的藥廠才能申請GMP。
綜上所述,我們可以說間質幹細胞(MSC)是再生醫學最佳的細胞;最佳的MSC來自臍帶/胎盤;MSC儲存及擴增必須符合GTP要求;MSC製藥需要符合GMP要求;MSC擴增前必須純化;MSC擴增的代數越少越好,掌握這幾個原則,就能輕鬆地分辨優劣。
(本文作者為國立陽明交通大學生物科技系部定講師)