Enews418 聚焦發展再生醫學與細胞治療跨域創新研究

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在2022年6月1日 (三) 15:06所做的修訂版本

高雄醫學大學e快報第418期　研發處專題

聚焦發展再生醫學與細胞治療跨域創新研究

■再生醫學與細胞治療研究中心研究團隊

再生醫學與細胞治療尖兵團隊

　　過去中心成員長期致力於再生醫學、細胞治療、組織工程及醫療技術研發，早於特管法修訂及政策推動前，即投入細胞治療技術之研究，迄今之研發成果期應用於脂肪幹細胞分離技術、軟骨修復、癌症免疫細胞治療等。其中脂肪幹細胞的分離技術與儀器，未來之應用可更進一步在手術進行中即可快速分離脂肪幹細胞並植入患處，該發明並由中心執行長-何美泠教授團隊成員成立新創公司-韶宇醫學科技股份有限公司；韶宇公司技術作價入股合約金額 3,000萬元，並於2019年增資，中心團隊共注入現金2,176萬，再加上策略投資人外部資金的挹注總資本達5,000萬，研發能量及成果表現豐碩。該公司2021年10月8日已與上櫃公司-博晟生醫合併，合作研究體外脂肪幹細胞快速萃取之機器研發，提供人類脂肪檢體以合作開發機器，加速完成原型機商化之速度，由較大資源的公司繼續走向產品及市場開發之路。
　　中心成員既結合臨床試驗專業及產學合作（臨床前試驗、臨床試驗）之經驗，未來將於細胞治療領域貢獻專業，積極深入探究幹細胞的各種特性和調控機制，並推動細胞治療在醫院的臨床應用以造福病患。
　　隨著醫療技術快速發展，幹細胞生物學已為醫療、科學、甚至全人類帶來重大的改變和無限的希望，已成為新世紀的重要研究方向，人們將能使用幹細胞或免疫細胞克服並治療癌症、中風、白血病等難纏的病症。
　　細胞治療應用於再生醫學的概念同樣為重要課題，便是以細胞為基礎加上生醫材料等，藉由補充與替換更新細胞來修補受損的組織、器官，或是藉由控制細胞分化，使其修復成為所需的組織，以恢復生物體組織、器官的功能，幹細胞的應用將是再生醫學研究中極具潛能的一環。

3D列印醫材科學家－王志光教授

　　中心王志光教授的團隊，長期致力於3D列印技術與生物陶瓷積層製造材料的開發與再生醫學的應用。2019年2月獲南臺灣國際產學聯盟推薦進入「Oxentia牛津全球創新諮詢公司」選題推廣階段。團隊先前申請108年度教育部衍生新創研發服務公司(RSC)之高階人才培育計畫及申請科技部育苗計畫。2020年，王志光教授之團隊「品醫生技」，更榮獲2020-2科技部創新創業激勵計畫(FITI)「創業傑出獎」200萬元之殊榮，並於2021年5月20日成立品醫生技公司，更於2021年11月獲科技部育苗計劃850萬元補助，積極佈局往產品GMP與臨床前認證的方向而努力。該團隊是來自高雄醫學大學-王志光教授實驗室的品醫生技團隊，致力發展「更快癒合、具支撐性的3D生物陶瓷骨材-免取骨Matching Bone」列印技術，由技術創辦人及五名研發成員所組成的團隊，擁有設計、研發能力及專業醫學背景，其目標為實現研發成果之商品化。更重要的是高醫骨科、整形外科與腦外科專業醫師是該團隊臨床應用的密切顧問夥伴 !
　　「品醫生技」團隊研發更快癒合、具支撐性的3D生物陶瓷骨材-免取骨Matching Bone，能免去自體骨移植的不便與異體骨移植的風險，提供更好的結構強度和支撐性，確保缺損患處的穩固性，且互聯通孔結構可增加「傳送」與「儲存」營養的功能，方便骨細胞遷移並生長，能提高骨癒合的能力。未來可搭配生長因子與自體細胞治療技術，使得產品骨再生功效加乘!
　　骨缺損(bone defect)亦是相當常見的臨床問題，面對骨缺損，一般有三種補骨方式：自體骨移植、異體骨移植與人工骨，但考慮到骨頭來源較為有限，遇到骨缺損範圍較大，需要較大量的骨頭填充，或是需要整段骨骼重建的時候，人工骨則扮演相當重要的角色。理想的生物骨材必須兼具高生物相容性及維持結構的支撐性、自體吸收與自體骨再生性，「品醫生技」團隊結合3D列印的專利漿料優勢及生物陶瓷的優點，研發3D生物陶瓷骨材-免取骨Matching Bone，解決移植骨來源的困擾，可提供更好的結構強度和支撐性，以及能提高骨癒合能力，讓病患達到及早復原(ERAS；enhanced recovery after surgery)，縮短復原期，減少醫療支出，達到最理想的骨材。本團隊結合3D列印所需之生物陶瓷漿體專利技術優勢及人工骨植入物的需求，解決結構強度不高及互聯通孔尺寸的問題，開發更快癒合、具支撐性的生物陶瓷骨科植入物的專利技術，初期目標為開發標準化骨材，未來可望透過與在地醫療體系的合作，並針對個別病患專案進行高度客製化骨材服務。
　　根據國發會人力規劃處統計，台灣於2018年邁入「高齡」社會，預計2025 年將邁入「超高齡」社會。因此老年相關疾病，如退化性關節炎及骨質疏鬆等症狀也在增加，除此之外，上班族久坐辦公室以及其他如受傷等原因，使得未來醫療骨植入物市場將不斷增長。據SmarTech (3D科學谷) 統計2016年全球骨科植入物市場規模達419億美元，其中關節植入物為229億美元 (佔54.7%)，脊柱植入物為113億美元，創傷植入物為77億美元；據工研院IEK統計資料顯示，2020年將高達433.1億美元，整體的複合成長率達3.4%，預測未來3D列印植入物是3D列印醫療裝置中規模最大的應用市場。

國際交流合作面面觀

　　中心藉由進行國際交流以提升本中心核心能力，團隊成員持續與美國維吉尼亞大學、美國約翰·霍普金斯大學、美國梅奧診所醫學中心、美國杜克大學-國立新加坡大學醫學院(Duke-NUS Medical School)、新加坡國立大學、加拿大英屬哥倫比亞大學、日本福岡大學組織再生醫學中心、日本金澤醫科大學、日本早稻田大學、日本東北大學、馬來西亞吉隆坡大學、瑞士海德堡等國外知名大學及學術機構皆有交流合作，借由近距離合作向這些國際機構學習，將大幅提升本中心之研發能量，以期達到國際水準之目標。
　　其中依照中心跨域計畫重點研究方向(生醫材料、骨骼、肌肉、軟骨、皮膚困難傷口)，2022年目前已提出進行國際合作計畫之5個學術單位，為本中心學習的標竿中心 (如下表)，後續也依合作之進度進行密切之討論。2022年3月2日中心與美國維吉尼亞大學 Dr. Quanjun (Trey) Cui & Dr. Xudong Joshua Li 進行第一次視訊會議討論合作事宜(兩方共16位參與，如下圖)，2022年5月.20日再次與美國維吉尼亞大學視訊會議討論相關合作進度，未來也陸續和上述各單位進行國際合作之事項。

表：目前已提出進行國際合作計畫交流單位

重點領域	中心人員	合作之國際標竿中心	合作對象	合作對象優勢簡介
Biomaterials	傅尹志教授/醫師	新加坡國立大學(National University of Singapore)	Prof. Chi-Hwa Wang	新加坡國立大學（National University of Singapore， NUS），是新加坡的第一所高等學府，也是亞洲乃至世界的頂尖學府，2021年，新加坡國大在泰晤士高等教育世界大學排名為世界第25名，QS世界大學排名為世界第11名，亞洲第一名。王啟華博士目前是新加坡國立大學 (NUS) 化學與生物分子工程教授。可強化本中心在此領域之能力。
Wound healing	郭耀仁教授/醫師	日本福岡大學(Fukuoka University)	Prof. Sadanori Akita	Prof. Akita 是世界傷口癒合學會(World Union of Wound Healing Societies)的理事長(president, 2012-2016)。Prof. Akita 本身研究的興趣包括細胞因子在傷口癒合中的表現、幹細胞在傷口癒合的角色，困難傷口 (輻射損傷, radiation injury)，燒燙傷，重建手術等，可強化本中心在此領域之能力。
Tendon repair	盧政昌副教授/醫師	美國梅奧診所醫學中心(Mayo Clinic)	Prof. Chunfeng Zhao	Prof. Zhao 致力於Tendon及Ligament損傷之治療及修補數十年，經驗豐富，在該單位擁有Biomechanics Laboratory以及Tendon and Soft Tissue Biology (TSTB) Laboratory，可強化本中心在此領域之能力。
Bone	王彥雄教授	日本東北大學(Tohoku University)	Prof. Hiroshi Egusa	日本東北大學牙醫學院於2015成立了先進幹細胞和再生研究中心(Center for Advanced Stem Cell and Regenerative Research)。與本校再生醫學與細胞治療研究中心的研究方向相似，但分別擁有不同的醫材技術和臨床應用目標，再加上日本東北大學牙醫學與本校口腔醫學院為姊妹校，有良好的合作基礎，有助於兩個中心未來研究的合作，可強化本中心在此領域之能力。
Spine	陳崇桓教授/醫師	美國維吉尼亞大學(University of Virginia)	Prof. Quanjun Cui & Prof. Xudong Joshua Li	University of Virginia (維吉尼亞大學)為美國著名的公立大學，是美國最頂尖、世界最著名的公立大學之一。維吉尼亞大學在U.S. News & World Report的排名中是排名全美 #2的公立大學，泰晤士世界大學排名為#117。Dr. Quanjun Trey Cui為骨科教授及研究副主席，擅長成人重建，Dr. Joshua Li為維吉尼亞大學骨外科和生物醫學工程系副教授。他在從顯微鏡輔助頸椎人工椎間盤置換到最複雜的脊柱側彎重建脊柱手術方面擁有先進的專業知識。可強化本中心在此領域之能力。


▲圖：與美國維吉尼亞大學 Dr. Quanjun (Trey) Cui & Dr. Xudong Joshua Li視訊會議討論合作事宜

鏈結本校各學院系所之成果開設【幹細胞與再生醫學特論】研修班&學分班

　　為推廣跨域學研，因應現代醫學科學之發展，教育年輕學子及研究者幹細胞與再生醫學相關之知識及基礎臨床間之轉譯應用，用以提升學生及研究者在世界醫學主流之認知並加入研究行列，強化人才培育及科研能量。本課程特別邀請中央研究院及台灣大學從事幹細胞與再生醫學的大師，並協同本校教師共同授課，以每週一次每題兩小時，以正課方式授課。並以期末書面報告方式，促進學生統合及研發能力。目標以提升學員具有獨立設計與操作各項科研技術之實務經驗，增進日後進入學術或產業環境之競爭力。
　　課程設計是由實務切題、講授幹細胞之基礎分子調控，接著進入核心的幹細胞生物學及倫理議題，並教授多潛能幹細胞（萬能細胞）及其運用，進一步介紹幹細胞在心臟再生、神經發育、及毛囊再生的相關研究，粒線體相關研究方法之運用，最後介紹生醫材料及間質幹細胞在關節軟骨再生醫學的新創發展。
　　第一年(109學年)首次規劃並進行深耕計畫特色課程，成效良好，第二年(110學年度)增加課程並申請為學分課程，強化基礎學習並深化運用，今年第三年(111學年度)持續前一年之特色課程，以持續培植科研人才，明年度將規劃加廣運用領域並安排實作訓練，逐步進行以厚植研創人才。