再生醫療產業供應鏈最關鍵成員-細胞庫

【文：吳政忠博士／再生緣生物科技實驗室暨科研處資深經理】

細胞庫的產值持續增長

再生醫療產業大致可區分為上游產業的細胞收集儲存，中游產業的細胞製備及製程技術開發，下游產業的細胞運用及疾病治療開發。細胞庫的技術或服務位於產業供應鏈的上游，近年因全球眾多臨床研究的驗證及相關細胞治療產品的核可上市，使得大眾對細胞治療技術的有了更多的認識，再加上全球人口老化及慢性疾病治療需求的增加，激發了再生醫療產業的成長動能，也帶動了細胞保存產業的持續性成長。以幹細胞保存為例，根據Global Industry Analysts Inc. (GIA)的研究報告，2022年全球幹細胞庫預估有86億美金的產值，2026年預估為115億美金，年複合成長率達7.6%。

細胞庫在再生醫療產業的功能性日趨重要

細胞庫在生醫產業發展扮演著重要的角色，其主要功能包括保留儲存細胞的生物特性、避免細胞受到汙染及變質、控管細胞的庫存，使細胞能維持長期的高品質，且可被快速即時地取得，以供研究或醫療之用。一些特定細胞庫因為具有保存個體資料、基因資訊及不同種類生物性材料之特性，故亦具有生物資料庫的性質。根據國際科學社群調查，全球約有18~36%的細胞株被錯誤鑑別或受到汙染，因此建立細胞庫，並維持其完善管理，成為日益重要議題。

近幾年由於全球細胞治療技術的快速發展，臍帶血、周邊血幹細胞、間質幹細胞、誘導性多功能幹細胞、免疫細胞和其他不同來源的細胞，在未來都有很大的潛能可成為不同疾病治療的原料來源，因此許多醫院、學術研究單位及公司陸續設置了各種不同細胞的保存庫，以因應未來的治療趨勢及研究需求。依不同保存目的，細胞庫可作為基礎醫學研究的工具、以醫療為目的之保存服務、生物製劑廠商的生產原料庫或是細胞產品儲存庫。以有超過20年歷史的臍帶血儲存及治療應用為例，目前全球估計約有80萬個臍帶血儲存單位存於臍帶血公捐庫，約5百萬個臍帶血儲存單位存於私人臍帶血銀行，超過80個適應症可應用於臍帶血造血幹細胞治療(實際可進行治療的疾病視各國的醫療規範而定)，且至今已累積超過3萬例臍帶血幹細胞的移植案例。而在大分子藥物及異體細胞治療的開發過程中，建立細胞庫以提供正確並具功能性的長期細胞來源則是開發初期的首要關鍵步驟。基於這些重要性，近期衛福部擬定的再生醫療三法，亦規劃設置國家級細胞庫以協助產業及學研的發展，並規範業者自建細胞庫的管理措施。可以預期細胞庫的設立及管理將會是台灣細胞治療業者近期需要積極準備的項目之一。

細胞庫的建立及維護

細胞庫要完善運作有許多關鍵要素，以執行多年的臍帶血儲存為例，除了硬體設施的支援，保存機構同時也必需對該儲存細胞的特性有深入的研究，再依此建立適當操作程序及儲存條件，以期維持細胞的穩定性及活性，使細胞在經過長時間的保存後，仍具備治療潛能。在細胞進行低溫保存前，不同的細胞來源及細胞使用目的會有不同的細胞採集及製備程序。細胞組織可能經過分離、純化、篩選及培養擴增等不同步驟，最後保存於適當的儲存條件(細胞密度、溫度及低溫保存劑等)。另外，在製備生物製劑時，如預期細胞會被重複使用於多次的生產製備流程，為確保不同批次製造的產品皆具有相同的細胞來源，經過篩選或修飾的特定細胞株，通常會建立包含種源細胞庫(Master cell bank)以及工作細胞庫(Working cell bank)的細胞庫系統，並以工作細胞庫作為產品生產的種源。而細胞庫系統的建立，除了捐贈者或細胞來源需實施特定病源的篩選及檢驗外，細胞培養過程的安全性和細胞的來源及歷史亦需詳細記載，且細胞製備場所及製備流程亦應符合GTP或PIC/S GMP的規範，以確保最終產品的安全性及有效性。由此可知，有效專業的細胞庫管理是需要軟硬體的配合及長期對細胞研究的投入才能夠達成的。

細胞治療及再生醫學是近年新興的醫療技術，而新技術要能夠廣泛普及，其整體產業的供應鏈是否完備扮演著關鍵角色。如同半導體的晶圓，細胞庫是細胞製劑產業的源頭，對產業的重要性不言而喻，而在技術持續精進、法規逐步完善、產業逐漸分工成形的形況下，可以預期未來細胞庫將往正向的成長循環發展，並持續茁壯。至於該如何順應潮流，發展出具競爭優勢的細胞庫，則是所有業者必須積極思考的議題。

參考文獻

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