間充質(zhì)干細胞(MSC, mesenchymal stem cells)是干細胞家族的重要成員。因其具有多向分化潛能、造血支持和促進干細胞植入、免疫調(diào)控和自我復制等特點而日益受到人們的關注。間充質(zhì)干細胞在特定的誘導條件下,可分化為脂肪、骨、軟骨、肌肉、肌腱、韌帶、神經(jīng)、肝、心肌、內(nèi)皮等多種組織細胞,連續(xù)傳代培養(yǎng)和冷凍保存后仍具有多向分化潛能,可作為理想的種子細胞用于衰老和病變引起的組織器官損傷修復。間充質(zhì)干細胞臨床應用于解決多種血液系統(tǒng)疾病,心血管疾病,肝硬化,神經(jīng)系統(tǒng)疾病,膝關節(jié)半月板部分切除損傷修復,自身免疫性疾病等方面取得了重大突破,挽救了更多病患的生命。此外,間充質(zhì)干細胞在神經(jīng)系統(tǒng)修復及更多方面具有長遠的發(fā)展前景。
間充質(zhì)干細胞培養(yǎng)基上游產(chǎn)業(yè)包括氨基酸、維生素等補充成分以及血清原材料,上游產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品品質(zhì)的變化直接影響間充質(zhì)干細胞培養(yǎng)基的培養(yǎng)能力。
間充質(zhì)干細胞培養(yǎng)基下游包括間充質(zhì)干細胞存儲和間充質(zhì)干細胞治療,隨著我國生物醫(yī)藥技術的逐步提升,間充質(zhì)干細胞培養(yǎng)基的下游空間將會持續(xù)擴張。
間充質(zhì)干細胞培養(yǎng)基行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈示意圖
資料來源:智研咨詢整理
研究表明,MSC可以在體外或體內(nèi)環(huán)境下分化為脂肪細胞、軟骨細胞、成骨細胞、肌細胞,神經(jīng)細胞、肝臟細胞和胰島細胞??梢蕴峁﹥?yōu)化的PromoCe日培養(yǎng)基,用于支持MSC的生長及其向各種不同細胞系的分化。最近的實驗表明,不同來源的MSC之間向多種細胞類型的分化能力也存在差異。
間充質(zhì)干細胞(MSC )應用范圍
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間充質(zhì)干細胞培養(yǎng)基,從上市到現(xiàn)在,已經(jīng)走過了3代。第一代:培養(yǎng)基+牛血清,未知組分極多,動物來源組分極多,人體安全性查,批次性能差別大;第二代:培養(yǎng)基+牛血小板裂解物(牛血清替代物)。未知組分相對較少,動物來源組分相對較少,但人體安全性與批次性能差別未有改善;第三代:有明確配方的培養(yǎng)基。用成分明確的非動物來源(牛、豬等)的化學物質(zhì)完全替代了血清或血小板裂解物(牛血清替代物)。沒有未知組分、沒有動物源組分,人體安全性高,批次性能差別小。第三代產(chǎn)品的優(yōu)勢是眾所周知的,第3代培養(yǎng)基產(chǎn)品現(xiàn)在歐美國家的疫苗企業(yè)已在廣泛使用,在我國的某些領域也有零星使用。但第3代產(chǎn)品的劣勢也是一望而知的。由于產(chǎn)品組分有上百種,每種組分的量又在一個范圍區(qū)間,因此該配方組合數(shù)量是無窮大的。開發(fā)其產(chǎn)品需要高通量分析設備與大量的人員投入,研發(fā)費用極高。也造成了產(chǎn)品的市場銷售價格的居高不下。
間充質(zhì)干細胞培養(yǎng)基發(fā)展歷程
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近年來,間充質(zhì)干細胞的研究熱度不斷攀升,根據(jù)統(tǒng)計,1990年至2018年4月,Pubmed上檢索到的與間充質(zhì)干細胞相關的文獻累計已超過50000篇。
2005年-2017年間充質(zhì)干細胞臨床研究變化趨勢
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將臨床試驗按照注冊時間歸類,可以發(fā)現(xiàn)間充質(zhì)干細胞的臨床研究發(fā)展勢頭迅猛。從注冊時間來看,半數(shù)以上的臨床研究發(fā)生在2014年以后。2014-2016年,每年新增的臨床研究數(shù)目在100項左右,2017年全年新增超過120項。
從治療的疾病種類來看,間充質(zhì)干細胞的臨床研究涉及上百種疾病。將這些疾病按照器官系統(tǒng)分類,可以發(fā)現(xiàn)神經(jīng)系統(tǒng)、心血管和骨科疾病是三類主要的研究領域,占比都在15%以上,總和超過一半。另外,糖尿病、肝臟、肺臟、胃腸道、皮膚和移植物抗宿主病(GVHD)的比例都在5%左右,是間充質(zhì)干細胞重要的臨床研究方向。
間充質(zhì)干細胞治療不同種類疾病臨床試驗分布情況
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在神經(jīng)系統(tǒng)疾病方面,脊髓損傷、多發(fā)性硬化、中風、肌萎縮側索硬化癥、老年癡呆癥是研究較多的疾?。辉诠强萍膊》矫?,骨關節(jié)炎、股骨頭壞死和椎間盤退化是主要的疾病類型;心血管系統(tǒng)疾病方面,研究最多的是心肌梗死。另外,關于肝硬化、克羅恩病、間質(zhì)性肺病、系統(tǒng)性紅斑狼瘡的臨床研究也較多。在生殖系統(tǒng)疾病方面,也有間充質(zhì)干細胞治療勃起功能障礙和卵巢早衰的臨床研究。
近幾年,隨著國內(nèi)干細胞治療產(chǎn)業(yè)規(guī)模的快速增長,國內(nèi)干細胞研發(fā)機構對間充質(zhì)干細胞培養(yǎng)基需求量不斷增長,大大刺激了國內(nèi)間充質(zhì)干細胞培養(yǎng)基產(chǎn)能,間充質(zhì)干細胞培養(yǎng)基行業(yè)產(chǎn)量快速增長,智研咨詢發(fā)布的《2018-2024年中國間充質(zhì)干細胞培養(yǎng)基行業(yè)深度調(diào)研及投資前景分析報告》顯示:從2013年的2100萬毫升增長到2017年的9131萬毫升。如下圖所示:
2013-2017年中國間充質(zhì)干細胞培養(yǎng)基行業(yè)供給規(guī)模及增速
資料來源:智研咨詢整理
2017年我國間充質(zhì)干細胞培養(yǎng)基行業(yè)需求量8550萬毫升,同比2016年的6432萬毫升增長了32.93%。如下圖所示:
2013-2017年中國間充質(zhì)干細胞培養(yǎng)基行業(yè)需求量情況
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間充質(zhì)干細胞是干細胞家族的成員,具有自我復制能力和強大分化潛能。同時,間充質(zhì)干細胞擁有其他干細胞所沒有的優(yōu)點,那就是它還獨有向損傷組織定向遷移并根據(jù)具體環(huán)境來調(diào)節(jié)免疫反應的能力,這使其在臨床應用上表現(xiàn)了巨大的潛力。針對間充質(zhì)干細胞的這些特性,目前國內(nèi)外的科學家們已經(jīng)在間充質(zhì)干細胞領域開展了深入的科學研究,以期充分了解和認識它強大的可塑性。如中國科學院上海生命科學研究院/上海交通大學醫(yī)學院健康科學研究所的時玉舫研究員,其帶領的科研團隊承擔了國家重大研究計劃“組織干細胞的干性維持、分化控制和免疫調(diào)節(jié)研究”,刻苦攻關下取得了一系列重要成果,為間充質(zhì)干細胞在臨床上的使用奠定了堅實的基礎。
間充質(zhì)干細胞的研究與發(fā)展給間充質(zhì)干細胞培養(yǎng)基市場提供了廣闊的市場空間,目前,市場上間充質(zhì)干細胞培養(yǎng)基產(chǎn)品主要細分為一代和二代以及三代無血清間充質(zhì)干細胞培養(yǎng)基。2017年我國間充質(zhì)干細胞培養(yǎng)基市場規(guī)模增長至2.23億元。
2017年間充質(zhì)干細胞培養(yǎng)基產(chǎn)品/服務應用市場需求特征
資料來源:智研咨詢整理
2013-2017年我國間充質(zhì)干細胞培養(yǎng)基市場規(guī)模及增速走勢圖
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從間充質(zhì)干細胞治療產(chǎn)品的開發(fā)現(xiàn)狀來看,在老齡化與人們對健康需求不斷提升的今天,干細胞和再生醫(yī)學產(chǎn)業(yè)的發(fā)展如火如荼,全球醫(yī)藥企業(yè)與生物技術研發(fā)公司通過資助研發(fā)、合作研發(fā)、購買專利、商業(yè)化許可等多種形式紛紛在間充質(zhì)干細胞治療產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)中搶占先機,更多的藥物業(yè)已進入注冊與臨床Ⅲ期,可以預見,一大批間充質(zhì)干細胞治療藥物即將上市。從國家來看,不僅是發(fā)達國家,發(fā)展中國家也成為間充質(zhì)干細胞治療產(chǎn)品研發(fā)與臨床的熱門地域,干細胞相關產(chǎn)品的研發(fā)受到了各國相關部門的重視。然而,包括間充質(zhì)干細胞在內(nèi)的所有干細胞治療產(chǎn)品的研發(fā)仍處于起步階段,免疫排斥等技術壁壘阻礙著干細胞治療產(chǎn)品研發(fā)的進程及大規(guī)模應用。此外,間充質(zhì)干細胞治療產(chǎn)品作為一項新技術,藥物監(jiān)管與審查模式還有待提升,尤其是我國,曾經(jīng)的干細胞市場混亂使得國際社會對中國的干細胞研究存在質(zhì)疑,《自然》以及《經(jīng)濟學人》等知名雜志更對其進行嚴厲批評。而后的監(jiān)管收緊,又使得很多技術與藥物研發(fā)的審核期過長或難以通過審查,影響了相關公司的研發(fā)效益。因此,對于間充質(zhì)干細胞治療產(chǎn)品的研發(fā),在保證產(chǎn)品質(zhì)量與安全性的同時兼顧研發(fā)機構及患者的權益,對于間充質(zhì)干細胞治療產(chǎn)品的研發(fā)也有著至關重要的作用。



