Chemical engineer in Japan

類器官(Organoids)簡單的來說就是由ES或iPS等多功能幹細胞在體外進行分化與3維培養出來的迷你器官，比起一般無法進行各種分化和組織化的2維細胞培養或是3維培養的spheroid更加接近人體內器官細胞的實際情況，同時也可以採用病患的細胞來培養，或是加入誘發因子來模擬各種疾病，所以現在各大藥廠都在積極研究，希望可以用作臨床前試驗來提高藥物研發速度與成功率，最後更希望能取代一直以來所採用的小鼠實驗。 類器官最早的文獻是在2009年由現在任教於日本慶應大學的佐藤俊朗(Toshiro Sato)教授在荷蘭Hans Clevers教授的實驗室中，由Lgr5陽性幹細胞成功分化建立出了腸道上皮組織類器官，所以現在荷蘭跟日本也是除了美國以外類器官科學發展最快的國家。經過了約10年的發展後，現在除了腸道以外，肝臟、腎臟、胰臟、肺、卵巢癌、胃、舌、眼球和乳房等等的類器官模型都已經成功被建立並相對成熟。  Single Lgr5 stem cells build crypt-villus structures in vitro without a mesenchymal niche Toshiro Sato, Hans Clevers et al.   Nature volume 459, pages 262–265 (2009)   關於實際應用的部分，由Hans Clevers教授所領軍的Hub organoids已經與許多國際知名大廠合作，開展各種商業應用計畫，包含了獨家授權給Crownbio展開了癌症藥物的臨床前試驗服務，與華大BGI進行用於精準醫療的NGS伴隨試診斷合作，還有與Pfizer合作進行發發炎性腸道症(IBD)研究等等，而最近Hans Clevers教授更是被Roche挖腳，將來Roche會有什麼大動作也是很令人期待。 CrownBio類器官服務: https://www.crownbio.com/model-systems/in-vitro/organoids BGI-HUB合作: https://www.genomics.cn/news/info_itemid_6058.html Pfizer-Hub合作: https://cdn.pfizer.com/pfizercom/partnering/recent_partnership/HUB-Pfizer_

  日本發展再生醫學臨床研究的時候會遇到的兩大日本特有法規上的障礙，一個是別篇文章有提到的 生物由来原料基準 ，另外一個就是卡塔赫納法(カルタヘナ法)，簡單來說就是為了保護生物多樣性，所以要對基改生物有所限制，防止基改生物在環境中擴散的法律。 其立法的原因是來自於日本簽訂了1993年生效的聯合國生物性多樣性公約下面，1999年於哥倫比亞的卡塔赫納議定的生物安全議定書(Cartagena protocol 全文 )，各簽約國皆需要針對公約，配合本國情況自行立法執行相關管制，現在有173個國家簽訂，而日本的詳細法條如下： 平成十五年法律第九十七号 - 遺伝子組換え生物等の使用等の規制による生物の多様性の確保に関する法律 然而實際操作起來卻很複雜，因為其管制單位依據用途不同會由不同的政府機關負責，大概像下面這樣： 研究開發等學術用途 - 文部科學省 酒類製造 - 財務省 醫藥品等 - 厚生勞動省 農林水產 - 農林水產省 礦工業 - 經濟產業省 然後還有分 第一種用途 - 於環境中使用，如基改作物或分解污染的藻類等 ( 手續 ) 第二種用途 - 於研究室中使用不應擴散到自然環境 ( 手續 ) 基本上就是要判斷你使用的這個東西會不會被這個法管，如果被管需要填寫那些資料備案，或是根本不能用，要經過非常長的一段戰鬥...然後臨床實驗就會被很長時間拖延，而談到輸出跟輸入又是另外一個問題了... 輸出輸入等 手續   更相關的資料可以直接看J-BCH(Japan Biosafety Clearing House)的網站有 英文版 。 參考資料： カルタヘナ法 の概 要

  日本的再生醫療相關研究雖然走在很前面，但是業界實際投入臨床的產品數量相比於世界其他各國卻很少，這種結果除了日本企業的保守風氣以外，很大一部分還歸咎於日本的特殊法規，其中最大的兩道坎就是"生物由來原料基準"與" 卡塔赫納生物安全議定書相關法律(カルタヘナ法) "，這篇文章大概介紹一下生物由來原料基準。   生物由來原料基準原文法規→ PDF   對象：來源為人或其他生物(不包含植物)並使用於醫藥品、 醫藥部外品(quasi drug)、化妝品、醫療機器或再生醫療產品的原料(也包含添加劑或培養基等使用於製造工程中的物質) 目的：把關製造過程，確保醫藥品等的品質、有效性與安全性 對象內容具體分成以下三大項 血液製劑 (包含輸血用血漿等) 人體由來原料(來源包含細胞組織、尿液、人體) 動物由來原料(來源包含反芻動物、細胞組織、動物)   尿、血液跟細胞組織的產品通常不是開發的重點，所以下面只看人體由來或動物由來原料。 人體或動物由來原料(其中反芻動物因為怕狂牛症所以特別獨立出來做額外限制) 對象：人體或動物由來(由細胞庫培養出來的細胞或細胞株也算在內)但不含下列①細胞組織②尿液③科學公知沒有被細菌或病毒感染風險的原料 具體規定包含了 需進行病毒試驗，若檢出外來病毒則不可使用 人體血液由來的原料須證明來源者沒有血液傳染疾病，且適合作為捐贈者的證明 需要進行細菌、真菌以及病毒的除去或不活化處理並提出證明，如果有不進行處理的特殊理由的話需要付上承認書說明原因 針對以下幾點需要紀錄並保存以用於日後的品質和安全性確認 製造單位名稱 製造年月日 相關檢查結果 批次番號 其他品質與安全性相關的必備事項   因為法規對應起來很麻煩，對藥廠來說自己從頭做到尾很不划算，所以日本很多生技公司會專門提供符合生物由來原料基準的商品或是提供幫忙製造符合該基準產品的客製化服務 例如以下 生物由来原料基準適応受託サービス | MBLライフサイエンス 生物由来原料基準に適合した間葉系幹細胞用無血清培地  (富士フイルム和光純薬) 生物由来原料基準に適合した Laminin-511E8 fragment （株）ニッピ   參考資料： 再生医療等製品・生物由来製品関連情報

 日本醫藥品醫療機器總合機構PMDA(相當於美國FDA)對再生醫療相關產品有以下的定義 對人或動物細胞進行培養或相關的加工後的產品，且具有 具備將身體的構造或機能再建、修復、形成的功能 疾病治療或預防的目的 以基因治療目的導入人體細胞所使用的產品   當再生醫療相關產品要面向市面販售時，需要接受有關當局以下的審查 企業是否具有完善的品管等責任體制 (需登錄為製造販賣業者) 製品有效性與安全性的審查 (需填寫產品製造販賣申請表( 外國製造產品用 )並經過GCTP( Good gene, Cell & Tissue Pracece ) 適格性調查 ) 製品生產方法與管理體制的審查 (外國產品需要申請 外國製造業者認定 )     關於產品開發的部分，日本政府也有給出品質管理、非臨床試驗與臨床試驗的相關 準則 品管的部分 需要對以下幾點有詳細記載 是否符合"生物由來原料基準"(可以參考另一篇文章→ 這裡 ) 病毒清除確效試驗(Viral clearance studies)  製造方法的概略流程圖 製造工程中的品管試驗一覽表 產品規格及試驗方法一覽表(如細胞純度、因子分泌狀況等) 經過加工的細胞的特性解析結果一覽表 (如細胞數、生存率、形態學等) 針對殘留於最終製品的不純物的安全評價(如牛胎兒血清蛋白或抗生素等) 非臨床安全性 的部分則需要有 單次投毒試驗 反覆投毒試驗 核型(Karyotyping)分析試驗 各種再生醫療產品的評價指標 疾病與治療方法 評價指標詳細內容 治療人亜急性期脊髄損傷（外傷性）的iPS細胞加工製品 令和3年2月26日 薬生機審発0226第1号 人表皮（皮膚）再生 平成30年7月25日 薬生機審発0725第1号 進行関節軟骨再生的人軟骨細胞、體性幹細胞或iPS細胞加工製品 平成28年6月30日 薬生機審発0630第1号 鼻軟骨再生 平成27年9月25日 薬食機参発0925第1号

JSR原名日本合成橡膠，成立於1957年，是當時日本政府為了合成橡膠的國產化而請了普利司通(Bridgestone)的創辦人石橋正二郎作為第一代社長協助創立，為民間出資60%國家出資40%的半國營企業，這也是普利司通為JSR現在最大股東的主因。後來在合成橡膠的基礎上，引進國外技術發展特用化學品，藉由其材料科學的領先技術、良好品質管理與客戶支援在面板材料與半導體材料取得領先地位。 但在2021年JSR發表了將要賣掉起家的合成橡膠事業給日本的石油公司ENEOS，並專注與半導體和生命科學事業，在眾人跌破眼鏡的同時，似乎也是不得不做出的選擇，因為合成橡膠市況不佳，面板材料也受到來自中韓材料商的追趕，與中國面板廠越來越強的議價能力，好景不再，必須要找到新的主力事業支持公司的持續發展。在半導體方面，JSR的光阻有世界最高的市佔率，並以此為基礎往上下游的製程尋找新的機會開發新材料，現況與前景都十分看好，但在生命科學事業到底JSR有哪些布局並不被大家所知，可能也是因為這樣，JSR放出了一份面向投資者的生命科學事業介紹報告。 與其他的大型化學公司不同，JSR受限其公司規模與生醫事業的基礎不足，沒辦法像三菱化學或住友化學等在旗下擁有製藥公司以進行利潤最高的新藥開發，所以採用收購的方法，走出了比較特別的路線，構築了新藥開發 支援 的事業結構。 新藥開發支援的事業結構主要由以下四個主體構成，target在2026年預計會達到5500億美元的生物製藥市場 生物醫藥品的委託開發與製造(CDMO) - KBI、Selexis 醫藥品開發的前臨床委託服務(CRO) - CrownBio 體外診斷試劑(IVD) - MBL、JSR life sciences Bio-Process生物製程材料(BPM) - JSR life sciences 具體的全觀圖如下圖所示 其生命科學事業未來的展望與目標大致可以分為下面三點 腸內菌叢、再生醫療、類器官等生命科學新領域的開發加速 加強組學解析、材料資訊學等次世代研究 結合現有的CRO、CDMO公司與材料事業建構新的事業結構   參考資料: 2021年12月8日ライフサイエンス事業説明会