【科学强国】全球干细胞竞争格局正在重塑

　　2023年6月4日，我国神舟十五号载人飞船返回舱返回地面，此次随着航天员一同返回的还有部分实验样品，其中就包括国际首次开展的iPS细胞（全称为“人工多功能干细胞”）在太空微重力环境下向早期造血分化研究的细胞样品。参加该项试验的中国科学院深圳先进技术研究院副研究员雷晓华表示，该研究有望在国际上首次实现人类干细胞在太空早期造血。

摄影/宁颖

　　此前，美国宇航局、欧洲航天局的科学家已多次公开了空间飞行任务中开展的干细胞生长和组织再生方面的一些研究成果。美国甚至有私人公司也在尝试将干细胞送往太空，研究太空中弱重力或“微重力”对干细胞的影响。由此不难看出，我国在干细胞领域与美欧等发达国家相比还有一些差距。

　　由于干细胞治疗广阔的应用前景，全球干细胞行业迅猛发展，干细胞研究及应用已成为衡量一个国家生命科学与医学发展的重要指标。公开资料显示，全球大多数发达国家和地区高度重视干细胞产业的发展，并认为干细胞产业将是引领未来生物科技领域的重要支撑，且都出台了比较完整的干细胞产业政策体系，甚至上升为国家发展战略。

　　我国干细胞科技和产业过去十年来的发展，经历了从较不规范到全规范、从模糊到清晰，产业发展态势从弱到强、且政府支持力度持续上升的轨迹。据中国生物技术发展中心杨喆、陈琪两位教授介绍，“十一五”和“十二五”期间,我国干细胞研究具备了较强的创新能力。在此基础上,“十三五”期间设立了国家重点研发计划“干细胞及转化研究”重点专项。通过五年的实施，干细胞研究初步形成了全链条研究力量统筹协调机制，核心关键技术和应用转化取得重大成果，建立了具有强大辐射力的技术和资源平台，培养并形成了一支能参与国际高水平竞争的研究队伍，使我国干细胞研究整体水平居国际领先地位。

　　杨喆、陈琪两位教授同时指出，虽然我国在干细胞研究领域已经取得了长足的进步，获得了一批创新性研究成果，但在干细胞基础理论、核心技术及转化应用方面与美国等发达国家还存在“一定差距”。

　　美国：突破安全争议，大胆寻求变革

　　美国是干细胞产业化规模最大的国家。南方科技大学恒普生命科学研究中心首席临床医学专家李定纲告诉《小康》杂志、中国小康网，胚胎干细胞研究在美国一直是一个颇具争议的领域，支持和反对的力量都很大。近年来，美国政府方面为保持干细胞领域的竞争优势，在干细胞领域的一系列操作颇为“大胆”，直接把美国干细胞科技发展向前推了一把。

　　2016年12月，美国国会通过了一项名为《21世纪治愈法案》的生物医学创新法案，旨在抑制药物滥用、深化对痴呆症和癌症等疾病的认识并加速新药的研发及审批流程。一些反对派指责该法案可能会使一些疗法或器械在临床研究结果并不充足的前提下进入市场，为患者带来安全隐患和金钱浪费。

　　李定纲分析，《21世纪治愈法案》是美国新药开发立法的一个里程碑，不仅进一步推动美国FDA（美国食品药品监督管理局）对新药评审的改革，也赋予美国国立卫生研究院更多的研究资源。正是该法案的大胆尝试，迅速让包括干细胞在内的美国生物医药试验达到了顶峰，紧随其后，多个治疗白血病、淋巴瘤和恶性黑色素瘤等嵌合抗原受体T细胞产品（CAR-T）获准加快临床试验进程。

　　由于美国FDA政策的严苛，致使美国的许多州走上了“自治”之路，开始自设宽松的细胞政策。2017年6月14日，美国得克萨斯州州长Greg Abbott签署了一项法案，允许该州的诊所和公司使用未经美国FDA审批的干细胞治疗。该法案在一个半月之后就正式生效，这意味着患者有权利自行选择是否接受干细胞治疗。

　　美国得克萨斯州法律批准使用未经美国FDA审批的干细胞疗法，这是一种大胆的尝试，可以说是率先为美国乃至全球干细胞治疗政策的破冰“打响了第一枪”。

　　2018年5月30日，时任美国总统唐纳德•特朗普签署《尝试权法案》，明确将帮助绝症患者获得未经美国FDA完全批准的药物治疗。特朗普说，他执政以来政府“在这方面做了很多努力”，并一再表示，不能理解为什么一直没有签署这样的法案。在《尝试权法案》颁布之前，美国生物制药厂商申请并获得FDA批准之前，新药通常需要经过多年的测试。

　　《尝试权法案》推行之后，美国38个州的州议会也通过了类似法律，允许对病情太重、年纪太大、太年轻，或住得太远无法参与治疗的病患开立试验药物。

　　李定纲表示，一直以来，与其他发达国家相比较，美国对医药先进疗法的态度比较开放，对医药先进疗法的审批也走在世界前沿。美国政府敢于顶住胚胎干细胞纷争的压力，2016年推出的《21世纪治愈法案》包含与加速细胞疗法、组织疗法、组织工程产品（支架等）以及联合疗法的发展和审批相关的条款。受此影响，一些干细胞治疗产品快速获批上市。

　　近年来，美国加大了对干细胞产业的投资力度，美国国立研究院（NIH）在再生医学领域投入巨大，每年资助金额达3亿~9.4亿美元。联邦政府之外，美国康涅狄格州、马里兰州、马萨诸塞州、新泽西州、印第安纳州、俄亥俄州、华盛顿州和伊利诺伊州等纷纷制定相关激励政策，通过财政拨款的方式大力资助干细胞及再生医学技术的相关研究。一些私人资金对美国干细胞的产业化也发挥了巨大的支持和推动作用。

　　李定纲提示，近年来，美国FDA也在积极求变，于2017 年 11 月宣布其再生医学政策框架时 , 开始了为期三年的执法自由裁量期计时；同时还发布了两份指南，解释了其决定源自干细胞的器械、药物或生物制品获得 FDA 监管批准的标准。“这等于是给了干细胞技术三年的自由发展期。”

　　欧盟与日本：

　　科技创新强大，产业优势突出

　　全球干细胞治疗市场集中在欧美等地，其中，中北美和西欧分别占干细胞治疗市场份额的44%、38%；其次是亚太地区，占全球干细胞治疗市场份额的17%。

　　美国领跑之外，欧盟、日韩等国在干细胞技术研发方面也颇为突出。

　　早在1998年7月，欧洲议会和欧盟理事会就通过了《关于生物技术发明的法律保护指令》，明确对干细胞研究进行监管和规范｡相较于美国，欧盟对干细胞技术的态度更为谨慎和保守，但近年来发展速度也惊人。“欧盟第七研发框架计划”（FP7）和“欧盟2020地平线”（Horizon 2020）是欧盟层面资助干细胞研究的最主要平台。“欧盟第七研发框架计划”于2007年1月1日启动，持续5年，是欧盟投资最多的全球性科技开发计划，总预算为505.21亿欧元；“欧盟2020地平线”于2014年1月31日正式启动，到2020年结束。“欧盟2020地平线”明确向“战略创新议程”项目投资28亿欧元，为中小企业创新投资25亿欧元，该项规划几乎囊括了欧盟所有科研项目，其主要目的是整合欧盟各国的科研资源，提高科研效率，促进科技创新，推动经济增长和增加就业。

　　近几年，欧盟干细胞产业正处于生机勃勃的“开花结果”阶段。2018年3月，欧盟委员会（EC）批准了Alofisel（又称Cx601），用于对至少一种传统或生物疗法反应不足的非活动性/轻度活动性管内克罗恩病（CD）成人患者复杂性肛周瘘的治疗。

　　据李定纲介绍，在监管政策方面，欧盟统一立法，在相应法规的控制和指导下其干细胞领域已经取得显著成就，其中英国在胚胎干细胞领域处于国际领先地位。欧盟在干细胞领域的发展不可小觑，一些医药巨无霸已经开始大力投资该领域的研究和转化。2021年底，诺和诺德基金会确定提供一笔高达3亿欧元（折合人民币约21.61亿元）的赠款，旨在建立一个专注于干细胞医学的大型国际研究中心。

　　在干细胞产业的商业化应用方面，目前，欧盟主要是针对人体受损细胞替代的疾病治疗，同时正在开展干细胞直接分化成专业化功能细胞类型，以治疗帕金森病、中风、心脏病和糖尿病等的临床试验。

　　接受《小康》杂志、中国小康网采访的专家认为，在AI人工智能制备干细胞领域，日本已经取得全球领先地位。

　　日本的干细胞研究起步较早，其多能干细胞（iPS细胞）研究一直占据国际领先地位。在多能干细胞领域，全球前10的研究机构中，日本就有5所大学榜上有名，京都大学更是走在世界前列，文章发表数量全球排名第1。

　　2014年，日本成功实施视网膜色素上皮细胞层iPSC移植，成为全球首例多能干细胞治疗；2022年，日本理化学研究所（RIKEN）成功用人工智能机器人培养出诱导多能干细胞，并使其高效分化为视网膜细胞。在正常情况下，要找出最合适培养细胞的条件，即便是熟练的技术人员也需要耗时一年左右，而日本理化学研究所使用人工智能机器人仅需约4个月的时间，就能达到同等的效率。

　　李定纲告诉《小康》杂志、中国小康网，诱导多能干细胞的培养结果通常会受到无法用数据量化的研究人员的个人直觉和技术所左右。因为多能干细胞制备周期长、程序多，日本多个研究团队专注研发机器人AI系统，其中一个团队的系统已经可以通过2亿种可能的参数组合，111天内在143种不同条件下进行细胞培养自主诱导诱导多能干细胞衍生的视网膜色素上皮细胞的分化。毫无疑问日本在AI人工智能制备干细胞领域，已经成为全球的领先者之一。

　　日本政府干细胞监管政策较为开放，完善和宽松的监管制度给予了产业扩增空间。在原有药品审批基础上，日本将干细胞产品作为独立于药物和医疗器械的再生医学产品进行单独监管，实行“双轨”制管理，通过了设立职责明确的监管机构、制定分类别的法律法规，打通了全流程的监管审批步骤，构建了两条完整的监管轨道，允许条件性准入某些经过临床研究安全有效的治疗方法，这就使得干细胞医药产业变得相当活跃。

　　竞逐加剧，助推“黄金期”

　　加速发展 近几年，借鉴美欧日等发达国家的发展经验，我国干细胞新药研发进展与监管路径已逐渐明晰。摄影/宁颖

　　在全球干细胞领域，中国堪称“后起之秀”，且潜力无限。

　　接受《小康》杂志、中国小康网采访的专家认为，“芯片博弈”后，“生物技术”已经成为中美新的竞逐领域。如今，中美在生物技术尤其是干细胞领域的竞争已经到了一个新阶段。这不仅关乎两国之间的科技实力，也关乎全球生命科学的未来发展。

　　2022年9月12日，美国总统拜登签署了《国家生物技术和生物制造计划》，启动国家生物技术和生物制造倡议，以降低美国对国外的依赖，确保美国能够把所有发明创造转化为产品。紧随其后，美国白宫宣布将为这道“生物经济令”投入超20亿美元的资金。

　　《国家生物技术和生物制造计划》虽然没有明确提到“中国”，但仍有不少分析认为，所谓的生物科技令，实际是继“芯片法案”后，拜登政府在高科技领域“针对中国”的又一举动。

　　今年3月下旬，作为行政令新“续集”，拜登政府颁布了长达64页的《美国生物技术和生物制造的明确目标》，实际上是对《国家生物技术和生物制造计划》的进一步阐述。该报告涵盖了“气候变化解决方案”、“增强粮食和农业创新”、“提高供应链弹性”、“促进人类健康”以及“推进交叉领域进展”等 5 部分，在此基础上，设置21个分主题、49个具体目标，包含了由美国农业部、美国国立卫生研究院、国家科学基金会、能源部和国防部等机构制定的一些具体战略，均为大手笔布局。

　　拜登政府在这份报告中，突出生物技术和生物制造带来的可能性，提到了实现生物经济的长期目标, 其中细胞疗法被列为“促进人类健康”板块的重点项目，明确提出：期望在5年内，对100万种微生物进行基因组测序，并了解至少80%新发现基因的功能；在20年内，增加细胞疗法的制造规模，以扩大可及性……从这些“大胆”又令人震撼的数据中，不难看出拜登政府要始终保持美国生物技术优势的决心。

　　作为科技发展的重要引擎之一，美国在生物医药及其产业化方面一直占据着世界领先地位，有着举足轻重的影响力。生物医药产业是美国新兴的技术密集型产业，也早已被确立为美国的支柱型产业。

　　美国方面之所以大张旗鼓、大刀阔斧地布局生物医药，并在干细胞领域突破争议、大胆操作，是感受到了我国生物技术产业的蓬勃发展，担心中国在生物技术产业尤其是干细胞领域与美国抢占市场。

　　事实上，美国的多项报告也在发出“预警”，甚至提示中国的生物制药业将在未来10年内赶超美国。李定纲就此分析表示，在生物技术尤其是干细胞研发创新领域，我国的发展速度异常迅猛。2022年1月，国家科技部、卫健委、发改委等九部委联合印发《“十四五”医药工业发展规划》，明确将免疫细胞治疗、干细胞治疗、基因治疗产品等纳入规划内容，自此干细胞正式被写入我国第十四个五年规划和2035年愿景目标中，由此可见国家对细胞行业的重视程度。

　　在整个生物技术方面，我国依然落后于欧美日韩等发达国家，但干细胞却是我国少有的在全球处于“并跑”地位的领域之一。2021年12月，中科院院士、中国细胞生物学学会干细胞生物学分会会长季维智公开表示，中国在干细胞领域的研究，毋庸置疑位于世界第一梯队。他同时透露，包括台湾地区在内，目前我国已申报、注册的干细胞研究项目超过860个，仅次于美国，排名世界第二；整体上，中国干细胞研究已经迈入了从基础研究到临床转化的转折阶段。

　　近几年，借鉴美欧日等发达国家的发展经验，我国干细胞新药研发进展与监管路径已逐渐明晰。比如，在监管制度方面，为鼓励干细胞产业发展，明确干细胞按药品、技术管理的“双轨制”监管，其既可作为医疗技术申报备案，也可作为药品申请上市，为干细胞的临床转化提速。李定纲预计，未来5至10年，我国干细胞临床转化将迎来发展“黄金期”。

　　来源：《小康》·中国小康网

　　作者：降蕴彰

　　编辑：赵狄娜

　　审核：龚紫陌