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產(chǎn)品分類導(dǎo)航
CPHI制藥在線 資訊 從存儲(chǔ)、增殖、新藥研發(fā)到治療,這份報(bào)告厘清了間充質(zhì)干細(xì)胞行業(yè)的方方面面

從存儲(chǔ)、增殖、新藥研發(fā)到治療,這份報(bào)告厘清了間充質(zhì)干細(xì)胞行業(yè)的方方面面

作者:動(dòng)脈網(wǎng)的小伙伴們  來源:動(dòng)脈網(wǎng)
  2020-05-04
干細(xì)胞(stem cell)是一類結(jié)構(gòu)和功能未特化、具有自我更新、高度增殖和多向分化潛能的原始細(xì)胞群體,廣泛存在于機(jī)體各組織器官中,如骨髓、外周血、早期胚胎以及成年組織中。

一、間充質(zhì)干細(xì)胞概述

       干細(xì)胞

       干細(xì)胞(stem cell)是一類結(jié)構(gòu)和功能未特化、具有自我更新、高度增殖和多向分化潛能的原始細(xì)胞群體,廣泛存在于機(jī)體各組織器官中,如骨髓、外周血、早期胚胎以及成年組織中。人體有220余種細(xì)胞,它們通過有機(jī)整合形成復(fù)雜的組織和器官,各有其特定功能,如心肌細(xì)胞的收縮功能、神經(jīng)細(xì)胞的信息傳遞功能等。干細(xì)胞是這些細(xì)胞的祖細(xì)胞,醫(yī)學(xué)界也稱其為“萬用細(xì)胞”。以骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞為例,其在體內(nèi)或體外特定的誘導(dǎo)條件下,可分化為脂肪、骨、軟骨、肌肉、肌腱、韌帶、神經(jīng)、肝、心肌、內(nèi)皮等多種組織細(xì)胞。

干細(xì)胞形態(tài)與分化潛能

圖:干細(xì)胞形態(tài)與分化潛能 (資料來源:公開資料)

       根據(jù)細(xì)胞來源和細(xì)胞發(fā)育階段,可以分為胚胎干細(xì)胞(Embryonic stem cell,ESC)和成體干細(xì)胞(Adult stem cell,ASC)。ESC是由胚胎內(nèi)細(xì)胞團(tuán)或原始生殖細(xì)胞經(jīng)體外培養(yǎng)篩選出的細(xì)胞,具有體外培養(yǎng)無限增殖、自我更新和多向分化的特性,并保持著高端粒酶活性和正常細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)途徑,可快速增殖。ASC是存在于發(fā)育成熟個(gè)體內(nèi)已分化組織中的未分化細(xì)胞,具有自我更新能力并能分化為其所在組織起源的所有細(xì)胞類型,有造血干細(xì)胞、神經(jīng)干細(xì)胞、間充質(zhì)干細(xì)胞等多種類型。

       研究表明,ASC不僅能分化為特定譜系細(xì)胞,還能分化成為在發(fā)育上無關(guān)的其他譜系細(xì)胞,這提示ASC具有較大的分化潛能,可在組織修復(fù)等多種疾病的治療中發(fā)揮重要的作用。一般認(rèn)為,ESC具有全能分化能力,可分化成各種組織和器官,而ASC只具有特異的定向分化能力,但誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(induced pluripotent stem cells,iPS)的研究進(jìn)展改變了這一觀點(diǎn),ASC在一定的誘導(dǎo)條件下,可以具有ESC的全能性。

干細(xì)胞根據(jù)發(fā)育階段分類

圖:干細(xì)胞根據(jù)發(fā)育階段分類 (資料來源:公開資料)

       根據(jù)分化潛能,可分為全能干細(xì)胞(Totipotent stem cell,TSC)、多能干細(xì)胞(Pluripotential stem cell,HSC)和專能干細(xì)胞(Unipotent stem cell, USC)。

       全能干細(xì)胞(如胚胎干細(xì)胞)可分化成為機(jī)體的任何細(xì)胞,分化潛力最大,是研究組織發(fā)生、器官功能修復(fù)的最佳材料,然而在其應(yīng)用上存在問題,如可能會(huì)形成胚胎瘤及社會(huì)倫理問題。

       多能干細(xì)胞具有多向分化潛能,是目前國內(nèi)外研究的重點(diǎn),尤其間充質(zhì)干細(xì)胞是目前為止科學(xué)研究與臨床應(yīng)用最多的干細(xì)胞。

       專能干細(xì)胞(Unipotent stem cell, USC),是具有定向分化能力的干細(xì)胞,一般情況下只能定向分化為某一類型的細(xì)胞,如神經(jīng)干細(xì)胞(Nerve stem cell, NSC)。由于胚胎發(fā)育到原腸胚以后,組織器官都已經(jīng)初步分化,所以原腸胚以后的干細(xì)胞就只能是專能干細(xì)胞了。另外,胎兒臍帶或者成人骨髓中的有些細(xì)胞也屬于專能干細(xì)胞,分化能力有限,但是具有自我更新能力,與高度分化的非干細(xì)胞不同。

干細(xì)胞根據(jù)分化潛能分類

圖:干細(xì)胞根據(jù)分化潛能分類 (資料來源:公開資料)

       間充質(zhì)干細(xì)胞

       2006年,國際細(xì)胞治療協(xié)會(huì)(ISCT)規(guī)范了間充質(zhì)干細(xì)胞的定義。只有同時(shí)符合以下三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的細(xì)胞,才能稱之為間充質(zhì)干細(xì)胞:①貼壁生長;②細(xì)胞表面表達(dá)一些特異性抗原(標(biāo)記物);③具有向脂肪細(xì)胞、成骨細(xì)胞、軟骨細(xì)胞分化的能力。

       間充質(zhì)基質(zhì)/干細(xì)胞(Mesenchymal stromal/stem cells,MSCs)來源于發(fā)育早期的中胚層和外胚層,屬于多能干細(xì)胞,具有多向分化潛能,可分化為脂肪、骨、軟骨、肌肉、肌腱、韌帶、神經(jīng)、肝、心肌、內(nèi)皮等多種組織細(xì)胞,主要存在于全身結(jié)締組織和器官基質(zhì)中,以骨髓組織中含量最多。

       間充質(zhì)干細(xì)胞在經(jīng)過連續(xù)傳代和冷凍保存之后,仍具有多向分化和自我復(fù)制的潛能。研究表明人骨髓MSCs可在體外傳代40代以上仍保持干細(xì)胞特性。骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞大小與形狀具有異質(zhì)性,有三極形、長梭形、小圓形、短梭形和扁平形態(tài)。

       目前,關(guān)于MSCs的干性與基質(zhì)性之爭已經(jīng)較少討論。自1960年代以來,有關(guān)其增殖和分化能力的數(shù)據(jù)逐漸積累,支持了間充質(zhì)基質(zhì)/干細(xì)胞(MSCs)的“干性”,并在2000年左右達(dá)到峰值。此后,支持MSCs“基質(zhì)性”的證據(jù)逐漸增加,我們將基于組織支持功能(例如造血干細(xì)胞支持功能)的定義為“基質(zhì)性”,這涉及多種生長因子、趨化因子、細(xì)胞因子和細(xì)胞外囊泡等內(nèi)容。

MSCs的形態(tài)

圖:MSCs的形態(tài) (資料來源:Stem Cells Translational Medicine)
 

MSCs的干性與基質(zhì)性

圖:MSCs的干性與基質(zhì)性 (資料來源:Stem Cells Translational Medicine)

       與其他干細(xì)胞相比,MSCs具有易獲取、易體外培養(yǎng)、長期傳代穩(wěn)定性、低免疫原性、組織修復(fù)能力強(qiáng)等優(yōu)勢。此外,MSCs來自于成年的細(xì)胞,甚至可以從患者自身體內(nèi)獲得,而非胚胎或胎兒干細(xì)胞,因而不涉及道德和倫理學(xué)的問題。

幾種干細(xì)胞對(duì)比

表:幾種干細(xì)胞對(duì)比 (資料來源:公開資料整理)

       骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞是中胚層發(fā)育的早期細(xì)胞,是骨髓中除了造血干細(xì)胞之外的另一類干細(xì)胞,其具有干細(xì)胞的共性,即自我更新及多向分化能力,呈成纖維細(xì)胞樣生長,可以分化為造血基質(zhì)細(xì)胞,還可以分化為許多造血以外的組織,如向成骨細(xì)胞、軟骨細(xì)胞、脂肪細(xì)胞、肌腱細(xì)胞、心肌細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、肝及膽道上皮細(xì)胞、肺上皮細(xì)胞等中胚層細(xì)胞分化,同時(shí)又有向外胚層的神經(jīng)元細(xì)胞和內(nèi)胚層的肝卵圓細(xì)胞分化的潛力。

       多項(xiàng)研究表明,把骨髓MSCs植入體內(nèi),可向多種造血以外的組織如肺、骨、軟骨、皮膚等處定位并分化為相應(yīng)的組織細(xì)胞。骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞體外培養(yǎng)時(shí)呈成纖維樣集落形成單位,并貼壁生長,進(jìn)一步分析細(xì)胞周期發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)的MSCs中約10%處于活躍的復(fù)制期(S+G2+M期),其余絕大部分細(xì)胞停滯在G0/G1期,盡管到目前為止還不能確定細(xì)胞周期中每一期的檢測點(diǎn)和長短,但高比例的G0/G1期說明細(xì)胞具有高度分化潛能。值得注意的是,不同來源的MSCs具有相同的核心屬性,但亦有區(qū)別。

不同來源MSC比較

表:不同來源MSC比較 (資料來源:Stem Cells Translational Medicine)

注:BM-MSC:骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞;AT-MSC:脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞;UC-MSC:臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞;DPSC:牙髓干細(xì)胞;eMSC:子宮內(nèi)膜間充質(zhì)干細(xì)胞
 

二、間充質(zhì)干細(xì)胞的應(yīng)用與治療

       MSCs功能較多,應(yīng)用廣泛,主要功能是進(jìn)行細(xì)胞移植治療,亦可作為一種理想的靶細(xì)胞用于基因治療,同時(shí)在生物組織工程和免疫治療中也有一定的應(yīng)用。近些年MSCs被大量應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)和臨床研究中,已有大量研究揭示了它在心血管、神經(jīng)系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、自身免疫病、血液系統(tǒng)、泌尿系統(tǒng)、眼科、骨科等系統(tǒng)疾病的診斷和治療上的應(yīng)用價(jià)值。

基于msc的細(xì)胞治療中常見疾病的百分比分析

表:基于msc的細(xì)胞治療中常見疾病的百分比分析 (資料來源:Stem Cell Investigation)

       MSCs移植治療的機(jī)制比較復(fù)雜,包括歸巢、組織修復(fù)和再生、免疫調(diào)節(jié)、抗炎、抗凋亡、促血管生成、免疫細(xì)胞激活、抗菌等各種機(jī)制交叉作用。對(duì)于免疫疾病以及心腦血管疾病等適應(yīng)癥,MSC療法普遍被認(rèn)為主要通過旁分泌或細(xì)胞間之間相互作用的形式,發(fā)揮免疫抑制功能或降低纖維化,促進(jìn)血管及組織再生。

骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞的治療機(jī)制綜述

圖:骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞的治療機(jī)制綜述 (資料來源:Stem Cell Investigation)
 

三、干細(xì)胞治療行業(yè)現(xiàn)狀

       干細(xì)胞治療的千億市場

       由于具備強(qiáng)大的復(fù)制、分化特性以及有效的調(diào)控機(jī)制,干細(xì)胞能定向分化成一種或者多種不同細(xì)胞組織,被廣泛應(yīng)用于疾病治療、器官移植、生物修復(fù)以及醫(yī)學(xué)美容等領(lǐng)域。整個(gè)干細(xì)胞市場規(guī)模巨大,根據(jù)Market Research和Transparency Market Research研究顯示,2020年全球市場預(yù)計(jì)超過1700億美元;從市場分布來看,北美是全球最大的干細(xì)胞市場,西歐和亞太的市場占比分別為38%和17%。據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)顯示,2020年我國干細(xì)胞治療產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模將超1400億元,年復(fù)合增長率超過30%。

2010-2018年全球干細(xì)胞治療市場規(guī)模

圖:2010-2018年全球干細(xì)胞治療市場規(guī)模

資料來源:Market Research,Transparency Market Research,火石創(chuàng)造
 

全球不同地區(qū)市場占比

圖:全球不同地區(qū)市場占比

資料來源:Transparency
 

2010-2024年中國干細(xì)胞治療市場規(guī)模

圖:2010-2024年中國干細(xì)胞治療市場規(guī)模

資料來源:Market Research,Transparency Market Research,火石創(chuàng)造

       政策、技術(shù)與需求驅(qū)動(dòng)我國干細(xì)胞行業(yè)發(fā)展

       全球干細(xì)胞產(chǎn)業(yè)政策松緊不一,北美、歐洲較為活躍。美國自奧巴馬登臺(tái)一個(gè)月就放開了胚胎干細(xì)胞研究,F(xiàn)DA設(shè)立了快速審批通道,鼓勵(lì)臨床醫(yī)學(xué)家快速占領(lǐng)干細(xì)胞臨床治療的制高點(diǎn),跨國企業(yè)加大投入紛紛布局干細(xì)胞產(chǎn)業(yè)鏈。2015 年之后,我國在政策上加大支持力度,從規(guī)范監(jiān)管、技術(shù)支持以及資金三個(gè)方面促進(jìn)行業(yè)的發(fā)展;在技術(shù)上,干細(xì)胞一直處于研究熱點(diǎn),不斷取得突破;需求推動(dòng)是干細(xì)胞行業(yè)發(fā)展的根本原因,白血病、艾滋病、糖尿病等一系列醫(yī)學(xué)難題有望通過干細(xì)胞的臨床應(yīng)用得到解決。

       近年來,國家干細(xì)胞產(chǎn)業(yè)支持政策不斷升級(jí),干細(xì)胞臨床應(yīng)用將步入高速規(guī)范發(fā)展期,具體政策見下表。在監(jiān)管模式上采用“雙軌制”,即根據(jù)產(chǎn)品的屬性以“第三類醫(yī)療技術(shù)”或者“新藥”的名義申報(bào)進(jìn)入臨床試驗(yàn)。“第三類醫(yī)療技術(shù)”主要針對(duì)自體成體干細(xì)胞、供受者一對(duì)一的異體成體干細(xì)胞,由衛(wèi)健委負(fù)責(zé)管理;“新藥”主要針對(duì)一供體對(duì)應(yīng)兩個(gè)以上受體的成體干細(xì)胞,由NMPA負(fù)責(zé)管理。

干細(xì)胞臨床應(yīng)用

       全球研發(fā)暗潮涌動(dòng),奇點(diǎn)突破在即,我國研究水平世界領(lǐng)先。技術(shù)創(chuàng)新是干細(xì)胞行業(yè)發(fā)展的核心驅(qū)動(dòng)力,是改變國內(nèi)中下游產(chǎn)業(yè)鏈薄弱現(xiàn)狀的主要途徑,全球都在通過多種方式進(jìn)行干細(xì)胞及相關(guān)產(chǎn)品研發(fā),積極轉(zhuǎn)化干細(xì)胞研究成果。

       2016年,中國公布首批30家干細(xì)胞臨床研究機(jī)構(gòu),2019年起干細(xì)胞臨床研究機(jī)構(gòu)與項(xiàng)目備案將實(shí)行動(dòng)態(tài)管理,截止到2019年9月,國家批準(zhǔn)干細(xì)胞臨床治療研究醫(yī)院增至106家,軍隊(duì)系統(tǒng)的醫(yī)院批準(zhǔn)的共12家,一共118家機(jī)構(gòu);備案項(xiàng)目增至62個(gè),文獻(xiàn)研究專利申請(qǐng)不斷增長。截止到2020年3月,在 ClinicalTrial.gov 上注冊(cè)的干細(xì)胞相關(guān)臨床研究已達(dá)5432項(xiàng),其中中國有469項(xiàng),較多開展的城市為廣州、 北京、上海。

       隨著干細(xì)胞技術(shù)的飛速進(jìn)展,我們?cè)谥袊硟?nèi)展開試驗(yàn)的申請(qǐng)人中也看到了世界藥企巨頭的身影,包括拜耳、新基、葛蘭素史克、輝瑞等。在諸多疾病領(lǐng)域,中國也獲得了進(jìn)展,如干細(xì)胞治療骨關(guān)節(jié)炎、糖尿病足、急性心肌缺血、地中海貧血、帕金森癥等。但受限于政策,目前國內(nèi)干細(xì)胞產(chǎn)業(yè)鏈短期的現(xiàn)金收入只有存儲(chǔ)這一個(gè)環(huán)節(jié)。

       當(dāng)前干細(xì)胞的基礎(chǔ)研究領(lǐng)域主要在以下幾個(gè)方面:細(xì)胞重編程研究、干細(xì)胞自我更新及多能性維持的機(jī)理研究、新型的多能干細(xì)胞研究和干細(xì)胞定向誘導(dǎo)分化及其調(diào)控機(jī)制研究。

       干細(xì)胞產(chǎn)業(yè)鏈:上游成熟,中下游應(yīng)用是未來主要看點(diǎn)

       干細(xì)胞產(chǎn)業(yè)鏈主要分為:上游(干細(xì)胞采集與存儲(chǔ))、中游(干細(xì)胞增殖及干細(xì)胞新藥研發(fā))及下游(干細(xì)胞治療)。

       高技術(shù)壁壘使得國內(nèi)的干細(xì)胞行業(yè)發(fā)展緩慢,與領(lǐng)先的歐美國家相比,國內(nèi)干細(xì)胞屬于新興產(chǎn)業(yè),市場競爭格局較分散,產(chǎn)業(yè)成熟度較低,無明顯龍頭企業(yè)。國外已有十余種干細(xì)胞治療產(chǎn)品上市,而國內(nèi)相對(duì)較為落后,企業(yè)大多數(shù)集中在上游存儲(chǔ)行業(yè),中下游研究與應(yīng)用也在加速進(jìn)行,但是還未完成臨床轉(zhuǎn)化,處于發(fā)展初期仍在積累。

干細(xì)胞行業(yè)

       產(chǎn)業(yè)鏈上游是指干細(xì)胞的采集和存儲(chǔ)業(yè)務(wù),是目前最主要、最成熟的干細(xì)胞領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目,主要是臍帶血庫,臍血庫分為公共庫和私人庫,公共庫有牌照限制(目前我國10個(gè)省份有公共庫),而私人庫則沒有牌照限制。

       主要采集對(duì)象包括臍帶血干細(xì)胞、臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞、脂肪肝細(xì)胞、羊膜等干細(xì)胞物質(zhì),其中臍帶血干細(xì)胞的采集存儲(chǔ)是目前最主要的方向(臍血干細(xì)胞不能增殖,含量僅可供5歲以下的小孩使用)。

       該產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)所需的技術(shù)要求不高,準(zhǔn)入門檻不高,發(fā)展較成熟,毛利較高。根據(jù)智研咨詢數(shù)據(jù),2018年全球干細(xì)胞存儲(chǔ)規(guī)模達(dá)到181.6億美元;但目前我國干細(xì)胞整體存儲(chǔ)率不到1%,跟發(fā)達(dá)國家的10%-15%相比差距較大,國內(nèi)存儲(chǔ)市場空間還很廣闊,按照每年1500萬新生兒計(jì)算,未來存儲(chǔ)比例比照發(fā)達(dá)國家最少的10%,根據(jù)國內(nèi)臍血庫存儲(chǔ)費(fèi)用約為2萬(20年*1000元/年),對(duì)應(yīng)300億的市場規(guī)模。

2013-2018年全球干細(xì)胞存儲(chǔ)市場規(guī)模

圖:2013-2018年全球干細(xì)胞存儲(chǔ)市場規(guī)模

資料來源:智研咨詢
 

資料來源:公開資料

       國內(nèi)干細(xì)胞現(xiàn)有上市公司仍以儲(chǔ)存業(yè)務(wù)為主,干細(xì)胞存儲(chǔ)是目前主要商業(yè)模式。上游干細(xì)胞存儲(chǔ)領(lǐng)域以中源協(xié)和、南京新百、金衛(wèi)醫(yī)療等企業(yè)為主,其余較分散。未來上游產(chǎn)業(yè)發(fā)展將在現(xiàn)有干細(xì)胞儲(chǔ)存庫的基礎(chǔ)上延伸,增多存儲(chǔ)細(xì)胞種類,同時(shí)以干細(xì)胞存儲(chǔ)為單一業(yè)務(wù)的企業(yè)極有可能被并購整合。

       產(chǎn)業(yè)鏈中游是干細(xì)胞增殖以及干細(xì)胞制劑的新藥研發(fā),一般指干細(xì)胞提取、增殖并進(jìn)一步制作成可供臨床應(yīng)用的制劑或者藥品,技術(shù)壁壘較高,潛力巨大。目前全球有十余種干細(xì)胞產(chǎn)品上市,其中半數(shù)以上細(xì)胞來源為間充質(zhì)干細(xì)胞,另有眾多產(chǎn)品處于在研階段。我國干細(xì)胞藥物研發(fā)尚處早期,但在間充質(zhì)干細(xì)胞等臨床應(yīng)用領(lǐng)域都有較為深入的研究,但由于前期在該領(lǐng)域缺乏相對(duì)應(yīng)的政策,導(dǎo)致臨床轉(zhuǎn)化相對(duì)落后,至今尚無正式批準(zhǔn)的商業(yè)化產(chǎn)品。

目前已上市主要干細(xì)胞產(chǎn)品

表:目前已上市主要干細(xì)胞產(chǎn)品 (數(shù)據(jù)來源:醫(yī)麥客)

       截止2020年2月,CDE共受理了12家企業(yè)申報(bào)的13項(xiàng)干細(xì)胞研究型新藥申請(qǐng),共批準(zhǔn)6項(xiàng)。其中九芝堂美科IND獲批,是CDE批準(zhǔn)的第一項(xiàng)使用進(jìn)口干細(xì)胞進(jìn)行的臨床試驗(yàn),第一項(xiàng)使用骨髓來源間充質(zhì)干細(xì)胞進(jìn)行的臨床試驗(yàn),也是第一項(xiàng)使用干細(xì)胞治療神經(jīng)系統(tǒng)大適應(yīng)癥的臨床試驗(yàn)。

干細(xì)胞研究型新藥申請(qǐng)

數(shù)據(jù)來源:醫(yī)麥客

       產(chǎn)業(yè)鏈下游主要是醫(yī)療級(jí)和消費(fèi)級(jí)應(yīng)用,醫(yī)療級(jí)的應(yīng)用指的是醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用,例如多種疾病治療;消費(fèi)級(jí)應(yīng)用主要在美容領(lǐng)域,例如抗衰老產(chǎn)品等。

?產(chǎn)業(yè)鏈下游

       干細(xì)胞能夠治療的疾病范圍十分廣泛,而且以干細(xì)胞為核心的再生醫(yī)學(xué)是繼常規(guī)藥物、手術(shù)治療后的另一種有效治療途徑,推動(dòng)醫(yī)學(xué)改革,治療以醫(yī)院為主體,如武警總醫(yī)院干細(xì)胞移植治療中心、天壇普華醫(yī)院等。另外還有下游企業(yè)為醫(yī)院提供干細(xì)胞治療技術(shù)來盈利,如北科生物,成立前5年累計(jì)治療病例已達(dá)10000例,已經(jīng)成為世界著名的五大干細(xì)胞治療中心之一。目前為止,除造血干細(xì)胞治療血液疾病外,尚未有任何一家醫(yī)療機(jī)構(gòu)的干細(xì)胞治療得到監(jiān)管部門的受理或?qū)徳u(píng)。開展干細(xì)胞臨床應(yīng)用的醫(yī)院,均屬于試驗(yàn)性臨床研究。

       消費(fèi)級(jí)應(yīng)用主要集中在抗衰老領(lǐng)域,干細(xì)胞減少是人體衰老的主要原因之一,可以利用干細(xì)胞技術(shù)替換更新衰老死亡細(xì)胞,激活細(xì)胞功能,延緩衰老,因此干細(xì)胞抗衰老以其安全性、可行性及有效性迅速獲得市場青睞,干細(xì)胞抗衰老行業(yè)表現(xiàn)出強(qiáng)大的市場發(fā)展?jié)摿?。根?jù) Global Industry Analysts、Transparency Market Research 及 Fung Business Intelligence Centre 的研究數(shù)據(jù),預(yù)計(jì)2020年全球抗衰老市場銷售將達(dá)到2000億美元,2020年我國抗衰老市場規(guī)模超過500億元。

干細(xì)胞治療適應(yīng)癥分布

圖:干細(xì)胞治療適應(yīng)癥分布 (資料來源:廣證恒生)
 

四、干細(xì)胞治療相關(guān)企業(yè)

       國際巨頭

       Osiris Therapeutics

       Osiris Therapeutics公司于1992年在美國馬里蘭州成立,2006年在納斯達(dá)克上市,股票簡稱OSIR,2019年4月退市。技術(shù)源于凱斯西儲(chǔ)大學(xué)Arnold Caplan教授領(lǐng)導(dǎo)的研究小組開發(fā)的干細(xì)胞技術(shù),其核心技術(shù)是通過干細(xì)胞療法再生組織或者抗炎。

       OSIR已經(jīng)開發(fā)出兩種相對(duì)成熟的干細(xì)胞產(chǎn)品。Prochymal:世界首個(gè)獲批上市的人造干細(xì)胞藥物。Chondrogen主要用于治療關(guān)節(jié)炎類疾病。干細(xì)胞生物制劑方面,公司擁有Grafix,Cartiform、GrafixPL、Stravix和Bio五種產(chǎn)品:Grafix是Osiris公司的重要產(chǎn)品之一,主要應(yīng)用于創(chuàng)傷護(hù)理領(lǐng)域。Cartiform是Osiris在運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的產(chǎn)品,它是一種冷凍的軟骨異體移植物。Bio是整形外科的產(chǎn)品,主要針對(duì)的是整形外科領(lǐng)域中的骨傷問題。

Osiris 公司干細(xì)胞藥品的臨床試驗(yàn)進(jìn)度

圖:Osiris 公司干細(xì)胞藥品的臨床試驗(yàn)進(jìn)度 (資料來源:藥智數(shù)據(jù)庫)

       StemCells

       StemCells公司成立于1988年,是美國一家從事干細(xì)胞產(chǎn)品開發(fā)的公司,重點(diǎn)關(guān)注中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病、肝 臟疾病以及胰 腺疾病的干細(xì)胞治療方法。該公司著名的干細(xì)胞技術(shù)是從成人腦組織中獲取人類神經(jīng)干細(xì)胞,該項(xiàng)技術(shù)處于世界領(lǐng)先水平。StemCells公司于2009年收購了英國的Stem Cell Science公司,鞏固了該公司在人類神經(jīng)干細(xì)胞技術(shù)領(lǐng)域的領(lǐng)先地位,并把公司的技術(shù)拓寬到藥物開發(fā)和篩選的細(xì)胞水平研究領(lǐng)域。目前公司擁有超過40項(xiàng)美國專利,在全世界有超過170項(xiàng)專利。公司較成熟的產(chǎn)品 HuCNS-SC 是從胎兒腦部分離的神經(jīng)干細(xì)胞,臨床前試驗(yàn)已證實(shí)HuCNS-SC 對(duì)治療神經(jīng)系統(tǒng)疾病有顯著療效并且未發(fā)現(xiàn)副作用。

StemCells公司干細(xì)胞藥品的臨床試驗(yàn)進(jìn)度

圖:StemCells公司干細(xì)胞藥品的臨床試驗(yàn)進(jìn)度 (資料來源:藥智數(shù)據(jù)庫)

       Bioheart

       Bioheart公司創(chuàng)建于1999年,公司主要研究開發(fā)有效的細(xì)胞療法,致力于修復(fù)心臟損傷的干細(xì)胞治療。該公司還擁有智能設(shè)備,能夠?qū)π呐K衰竭和其他心血管疾病進(jìn)行監(jiān)測。Myo Cell 是一種肌肉干細(xì)胞,是 Bioheart 公司的支柱產(chǎn)品,能夠在病人發(fā)生嚴(yán)重心臟損傷幾個(gè)月或幾年后,改善其心臟功能,已經(jīng)于2009 年7 月獲得了 FDA 的批準(zhǔn),進(jìn)行臨床試驗(yàn)治療嚴(yán)重的心臟慢性衰竭Adipo Cell 源于病人自身的脂肪組織,治療充血性心臟衰竭。MyoCath 是公司研制的專門用于將干細(xì)胞產(chǎn)品 MyoCell 轉(zhuǎn)運(yùn)到心肌組織的一次性注射器,是目前大部分臨床試驗(yàn)應(yīng)用的運(yùn)輸裝臵。

Bioheart公司干細(xì)胞藥品的臨床試驗(yàn)進(jìn)度

圖:Bioheart公司干細(xì)胞藥品的臨床試驗(yàn)進(jìn)度 (資料來源:藥智數(shù)據(jù)庫)

       Mesoblast

       Mesoblast成立于2004年, 總部位于澳大利亞墨爾本,是一家全球領(lǐng)先的、開發(fā)以細(xì)胞為基礎(chǔ)的再生治療產(chǎn)品的生物技術(shù)公司,于 2004 年在澳交所上市,隨后又于2015 年在美國納斯達(dá)克上市,發(fā)行美國存托憑證。2018年7月天士力(600535)宣布認(rèn)購其2000萬美元的普通股,并引進(jìn)其兩款分別處于FDA臨床Ⅲ期及Ⅱ期試驗(yàn)的干細(xì)胞產(chǎn)品——MPC-150-IM用于治療充血性心力衰竭, MPC-25-IC用于治療急性心肌梗死。

       Mesoblast憑借其專有的“間質(zhì)系成人干細(xì)胞(MLC)以及間充質(zhì)前體干細(xì)胞(MPC)成人干細(xì)胞技術(shù)平臺(tái)”開發(fā)了一系列臨床上方便使用的異體干細(xì)胞治療產(chǎn)品。這些產(chǎn)品的特點(diǎn)是無需組織配型,無排異反應(yīng),可以隨時(shí)用于治療臨床上尚未滿足的需求,包括心臟疾病、風(fēng)濕免疫病、代謝性疾病、脊柱等退行性疾病,以及與腫瘤和血液病治療相關(guān)的免疫性疾病等。

Mesoblast公司干細(xì)胞藥品的臨床試驗(yàn)進(jìn)度

圖:Mesoblast公司干細(xì)胞藥品的臨床試驗(yàn)進(jìn)度 (資料來源:公司官網(wǎng))

       Athersys

       Athersys創(chuàng)立于1995年,總部位于美國俄亥俄州Cleveland,2007年在納斯達(dá)克上市。該公司專注于干細(xì)胞和再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,領(lǐng)先產(chǎn)品MultiStem是來自于異體骨髓的多能成體干細(xì)胞(MAPC)。MultiStem已于2017年獲美國FDA批準(zhǔn)用于治療I型粘多糖貯多癥(MPS-I),其他開發(fā)中的適應(yīng)癥包括出血性中風(fēng)、創(chuàng)傷性腦損傷、多發(fā)性硬化、脊髓損傷、急性心肌梗死、充血性心力衰竭、移植物抗宿主病、急性呼吸窘迫綜合征及創(chuàng)傷。目前,MultiStem重點(diǎn)拓展的適應(yīng)癥是出血性中風(fēng)。

       MultiStem是目前唯一一項(xiàng)獲得美國FDA快速通道指定的急性呼吸窘迫綜合征的療法,因此也被認(rèn)為與新冠肺炎的治療高度相關(guān)。2020年美國生物醫(yī)學(xué)高級(jí)研究與開發(fā)局(BARDA)將MultiStem評(píng)價(jià)為與治療COVID-19高度相關(guān)的療法。

Athersys公司干細(xì)胞藥品的臨床試驗(yàn)進(jìn)度

圖:Athersys公司干細(xì)胞藥品的臨床試驗(yàn)進(jìn)度 (資料來源:公司官網(wǎng))

       Stemedica

       Stemedica成立于2005年,位于圣地亞哥,是美國為數(shù)不多的幾家被FDA認(rèn)證可以進(jìn)行干細(xì)胞藥物試驗(yàn)的生物公司之一,也是世界上少數(shù)能夠生產(chǎn)包括人骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞和人神經(jīng)干細(xì)胞兩種干細(xì)胞的公司,同時(shí)是美國第一家批獲進(jìn)行阿爾茨海默癥臨床試驗(yàn)的公司。公司目前已經(jīng)有6個(gè)臨床試驗(yàn)獲得FDA批準(zhǔn)。已經(jīng)建立具備自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的、通過美國FDA cGMP認(rèn)證的干細(xì)胞生產(chǎn)平臺(tái)。該平臺(tái)在保證干細(xì)胞質(zhì)量的前提下,實(shí)現(xiàn)了干細(xì)胞生產(chǎn)過程的規(guī)?;?biāo)準(zhǔn)化和可追溯性,達(dá)到了前所未有的干細(xì)胞擴(kuò)增效率。公司擁有16個(gè)適應(yīng)癥,其中6個(gè)適應(yīng)癥在美國開展,已進(jìn)入Ⅰ期、Ⅱ期臨床階段。

Stemedica公司干細(xì)胞藥品的臨床試驗(yàn)進(jìn)度

圖:Stemedica公司干細(xì)胞藥品的臨床試驗(yàn)進(jìn)度 (資料來源:公司官網(wǎng))

       國內(nèi)企業(yè)

       隨著干細(xì)胞行業(yè)的政策、技術(shù)、需求、人才和資金等各要素的支持,各大公司加速布局干細(xì)胞中下游,致力于干細(xì)胞技術(shù)研究以及干細(xì)胞產(chǎn)品的應(yīng)用,各環(huán)節(jié)玩家眾多,下圖列舉部分企業(yè)。

中國干細(xì)胞行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈圖譜

圖:中國干細(xì)胞行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈圖譜 (資料來源:火石創(chuàng)造、公開資料)
 

五、寫在最后

       政策:政策轉(zhuǎn)暖,干細(xì)胞發(fā)展駛?cè)肟燔嚨?/strong>

       我國對(duì)干細(xì)胞技術(shù)非常重視,在上世紀(jì)90年代初就制定了《人的體細(xì)胞治療及基因治療臨床研究質(zhì)控要點(diǎn)》等一系列規(guī)范文件來促進(jìn)干細(xì)胞研究及臨床產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。但在2012年,政策收緊,為促進(jìn)干細(xì)胞治療技術(shù)科學(xué)、有序地發(fā)展,規(guī)范干細(xì)胞臨床研究和應(yīng)用行為,整頓干細(xì)胞治療工作,國家衛(wèi)計(jì)委發(fā)布了《關(guān)于開展干細(xì)胞臨床研究和應(yīng)用自查自糾工作的通知》,叫停正在開展的未經(jīng)批準(zhǔn)的干細(xì)胞臨床研究和應(yīng)用項(xiàng)目。2015年之后,干細(xì)胞研究在國內(nèi)外多重催化劑“共振”下,國家出臺(tái)一系列支持政策,干細(xì)胞產(chǎn)業(yè)駛?cè)肟燔嚨馈?/p>

       技術(shù):全球研發(fā)暗潮涌動(dòng),奇點(diǎn)突破在即

       技術(shù)創(chuàng)新是干細(xì)胞行業(yè)發(fā)展的核心驅(qū)動(dòng)力,近年來干細(xì)胞治療技術(shù)已經(jīng)在心血管系統(tǒng)疾病、糖尿病、退行性疾病、自身免疫性疾病等重大疾病中取得了重大突破,全球已有十余款干細(xì)胞藥物/療法獲批上市。中國在干細(xì)胞技術(shù)水平世界領(lǐng)先,截止到2020年3月,在 ClinicalTrial.gov 上注冊(cè)的干細(xì)胞相關(guān)臨床研究已達(dá)5432項(xiàng),其中中國有469項(xiàng)。在諸多疾病領(lǐng)域,中國取得飛速發(fā)展,如干細(xì)胞治療骨關(guān)節(jié)炎、糖尿病足、急性心肌缺血、地中海貧血、帕金森癥等。隨著研究水平與研究機(jī)構(gòu)/研發(fā)人員的同步提升,可以預(yù)見未來國內(nèi)干細(xì)胞基礎(chǔ)研究將持續(xù)突破,研發(fā)成果將不斷轉(zhuǎn)化。

       細(xì)胞:間充質(zhì)干細(xì)胞化解安全和倫理問題,推動(dòng)干細(xì)胞治療產(chǎn)業(yè)發(fā)展

       干細(xì)胞研究走向臨床應(yīng)用的最后一公里,但安全性、有效性及倫理道德問題一直阻礙著干細(xì)胞產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,胚胎干細(xì)胞的強(qiáng)致瘤性和倫理問題,以及IPS的遺傳風(fēng)險(xiǎn)和較強(qiáng)致瘤風(fēng)險(xiǎn)推動(dòng)間充質(zhì)干細(xì)胞的廣闊前景。間充質(zhì)干細(xì)胞已經(jīng)成為繼造血干細(xì)胞之后,進(jìn)入臨床應(yīng)用的成體干細(xì)胞,其安全性和有效性均非常突出,多方證實(shí)了其在體內(nèi)應(yīng)用不存在致瘤性,因?yàn)樵趥€(gè)體中來源廣泛(可以取自脂肪、骨髓、血液等等),自體應(yīng)用的間充質(zhì)干細(xì)胞不存在免疫排斥以及不引入外源性的基因,并避免細(xì)胞伴隨病毒的感染,即克服安全性和倫理性難題。MSCs已成為臨床應(yīng)用研究的寵兒,也推動(dòng)干細(xì)胞治療產(chǎn)業(yè)繼續(xù)壯大。

       獲得更高品質(zhì)的細(xì)胞是MSCs治療的關(guān)鍵。干細(xì)胞治療的挑戰(zhàn)在于干細(xì)胞產(chǎn)品十分復(fù)雜,細(xì)胞來源和生產(chǎn)工藝的差異對(duì)干細(xì)胞的質(zhì)量和治療效果的影響很大,這也是之前眾多干細(xì)胞治療臨床試驗(yàn)結(jié)果不理想的主要原因。移植后的細(xì)胞存活是MSCs治療成功的重中之重,研究表明,低氧預(yù)處理可以以有效模擬體內(nèi)微環(huán)境,有助于維持間充質(zhì)干細(xì)胞的增殖、分化、代謝平衡等生理過程,比正常細(xì)胞更快進(jìn)入細(xì)胞周期,更早開始體外細(xì)胞分裂。此外,低氧預(yù)處理通過維持體外能量代謝顯著減少細(xì)胞損傷,促進(jìn)間充質(zhì)干細(xì)胞增殖。Stemedica在其位于加洲的cGMP設(shè)施中開發(fā)了臨床級(jí)別的細(xì)胞生產(chǎn)平臺(tái)BioSmartTM,在低氧(5%O2)條件下生產(chǎn)缺血耐受人BM-MSC(ithMSC) 和缺血耐受人神經(jīng)干細(xì)胞(ithNSC),產(chǎn)品性能優(yōu)于常氧條件下培養(yǎng)的干細(xì)胞。

       產(chǎn)業(yè)鏈:近看存儲(chǔ),遠(yuǎn)看應(yīng)用,核心壁壘在研發(fā)生產(chǎn)與商業(yè)化

       近看存儲(chǔ)。產(chǎn)業(yè)鏈上,上游的干細(xì)胞存儲(chǔ)是目前最主要、最成熟的干細(xì)胞領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目,也是國家認(rèn)可收費(fèi)的項(xiàng)目。該產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)所需的技術(shù)要求不高,準(zhǔn)入門檻不高,未來具有規(guī)模優(yōu)勢、規(guī)范化管理水平和技術(shù)優(yōu)勢能夠帶來存儲(chǔ)質(zhì)量更高的企業(yè)比較有前景,目前已有多家上市公司布局,如南京新百、中源協(xié)和。

       遠(yuǎn)看應(yīng)用。干細(xì)胞治療市場首要看適應(yīng)癥的潛在市場,從全球疾病數(shù)據(jù)和人口趨勢來看,神經(jīng)系統(tǒng)疾病、心血管疾病、糖尿病、皮膚病、骨病、醫(yī)美等的潛在市場規(guī)模極大,研發(fā)管線覆蓋這些適應(yīng)癥的企業(yè)更有投資價(jià)值。Stemedica擁有16個(gè)適應(yīng)癥,覆蓋心血管疾病、神經(jīng)系統(tǒng)疾病、骨科疾病、糖尿病、自身免疫病、皮膚疾病、醫(yī)美和抗衰老等適應(yīng)癥,其中6個(gè)適應(yīng)癥已進(jìn)入1期、2期臨床階段。

       核心壁壘在研發(fā)生產(chǎn)與商業(yè)運(yùn)營。干細(xì)胞來源復(fù)雜,制備工藝及質(zhì)量控制指標(biāo)不盡相同,在體外培養(yǎng)、擴(kuò)增的穩(wěn)定性和安全性、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)檢測技術(shù)、產(chǎn)品純度上仍存在一些問題有待解決和完善。另外干細(xì)胞本身存在異常分化、免疫排斥、擴(kuò)增和傳代過程中可能產(chǎn)生的基因變異及細(xì)胞功能改變等問題,也導(dǎo)致了干細(xì)胞在治療過程中存在著技術(shù)操作難度大、潛伏的生物安全導(dǎo)致的醫(yī)療隱患等難題和風(fēng)險(xiǎn),所以具有研發(fā)和生產(chǎn)優(yōu)勢,細(xì)胞擴(kuò)增能力強(qiáng)、細(xì)胞品質(zhì)高的企業(yè)更有競爭力。

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