晴時多雲

《科技與創新》非類固醇乾癬植物新藥

2021/07/23 08:00

工研院以植物藥技術平台開發出乾癬用植物新藥「PTB323X」,突破植物藥研發瓶頸,同時解決類固醇高副作用問題,造福廣大病友。(圖片由工研院提供)

長年有皮膚病困擾的朋友,必定對類固醇不陌生,儘管類固醇對皮膚問題有速效,但副作用也令人望之卻步,部分病友甚至因此拒絕用藥。工研院以植物藥技術平台開發出乾癬用植物新藥PTB323X,突破植物藥研發瓶頸,同時解決類固醇高副作用問題,造福廣大病友,也榮獲工研院傑出研究獎金牌的肯定。

紅、癢、痛,皮膚出現大面積潮紅丘疹,嚴重會產生膿疱潰爛等症狀,這種俗稱「銀屑病」的乾癬症,困擾著全球1.25億位病患,其中臺灣每年亦有8萬名病患因症就診,由於症狀會反復發作,是相當令人頭痛的慢性皮膚病。

由於乾癬為一種自體免疫疾病,現今並無有效根治方式,因此患者需接受長期治療。臨床治療方式包括光照治療、注射生物製劑、口服藥以及外用藥等,目前最普遍的治療方式,以使用含有類固醇的外用藥為主,占乾癬用藥的68%。

但長期使用類固醇易產生強烈副作用,造成患者皮膚萎縮、微血管擴張、毛囊炎等症狀,嚴重者會引發免疫系統失調,導致水牛肩、月亮臉、免疫力下降等問題。而目前常與類固醇合併使用,以降低副作用的維生素D藥物,也有造成患者皮膚增厚、血鈣等副作用。

學研合作 驗證未被滿足的市場缺口

「因此當皮膚科醫師聽到我們在開發不含類固醇的乾癬新藥時,都表示很感興趣,」工研院生醫與醫材研究所天然醫藥與保健技術組組長潘一紅表示,這項計畫邀請到包括臺北醫學大學附設醫院、臺大醫院、高雄榮總、高雄長庚等專業皮膚科醫師加入團隊,協助PTB323X進行學研型臨床試驗與科學探討,醫師們都非常有研究精神,也提供了相當多寶貴的建議,讓團隊順利抓準研發與市場方向,「醫師的正面回饋讓我們大為振奮,也證實不含類固醇的乾癬外用藥,是尚未被滿足的市場缺口,極具商業發展性!」

「乾癬需長期治療,類固醇雖具顯著療效,但無法連續使用超過2週,考量到藥物的安全性及有效性,需要其他藥物作為輔助或替換,」潘一紅表示,為了提供乾癬患者更安全的治療方案,工研院團隊以4年時間,萃取杭菊的黃酮類活性成分群組,研發出可長時間使用、具高療效性、低副作用,並可取代傳統類固醇,或與類固醇併用的植物新藥「PTB323X」。

千種藥材大車拼 杭菊成乾癬救星

怎麼知道杭菊對乾癬有療效?潘一紅打趣,「這過程好比大型選秀,」團隊先從在技術處支持下,累積10餘年的「藥材萃取物資源庫」,超過2,000種本土藥用植物中,進行搜尋與篩選,再針對此次研究目的做實驗,「我們嘗試過幾百種植物,做了上千次實驗,選出10種較具潛力者;再比較這10種植物的易栽植性、產出品質掌握性、製程上專利價值,甚至成本競爭力等,杭菊最終脫穎而出。」

儘管人類使用天然植物草藥的歷史可追溯至千年前,也累積了無數人體使用經驗及文獻,但現今主流醫學為西醫體系,藥物市場以化學合成藥物或生物製劑為主,以天然物為藥物成分來源的植物新藥,因成分多元複雜,且易因栽種培育、保存運輸等因素,造成品質差異,進而影響藥物的安全性與有效性。近20年來,植物新藥在國內外獲核准上市的比例並不高,仍有待進一步的研究與開發。

「但也正因為植物成分複雜,具備多靶點特色,更有機會解決錯綜複雜的疾病,補足化學生物藥無法滿足的市場,」工研院生醫所經理溫淑芳補充。面對植物藥的挑戰,潘一紅所帶領的團隊沒有退怯,發揮工研院跨領域整合的優勢,建置植物藥技術平台,為植物新藥開發打造精準化的一條龍式解決方案。

三大創新技術 助植物藥合規

如何讓難以穩定掌控原料特性的植物藥符合藥物開發之法規規範,是植物新藥開發需突破的瓶頸。工研院的植物藥技術平台為全國唯一整合型技術研發平台,涵括料源培育、功效試驗、毒理試驗、作用機制研究、製程放大、化學成分分析確效、藥品優良製造作業規範(Good Manufacturing Practice;GMP)生產等核心技術,串聯植物藥前端培育栽種、中端生產品管,以及後端功效安全驗證、法規查驗登記等流程。

為確保植物藥原料品質的一致性,歐盟、世界衛生組織皆有依據「藥用及香藥草植物的優良農業種植與採收規範準則」(Guidelines for Good Agricultural and Collection Practice of Medicinal and Aromatic Plants),作為植物藥原料的種植指引。工研院於臺南六甲院區建立符合GACP規範的植物藥原料栽培基地,包括組培苗室、節能科技溫室等,從育苗、栽種、收成、保存等流程一應俱全,並針對植物成分、提取製程、醫藥配方研發三大創新技術,以確保植物藥原料的品質與成分。

工研院生醫所經理陳玟吟以「植物化學工廠」來描述植物成分優化的創新技術運作模式。首先在原料培育的部分,以植物組織培養技術選拔出性狀優良的組培苗,並藉由科技溫室及「藥用成分倍增調控技術」,調控環境、氣溫、光配方以及營養源設計等細節,提高關鍵基因轉換效率,使植物原料有效活性成分含量增加40倍。

當植物原料收成後,則進入到中段製程部分,以「藥用成分生物轉化及純化技術」將杭菊中多種黃酮類成分再轉化成有效活性成分,同時去除非藥效活性成分,使有效活性成分增加10倍、純度提高72倍,可大幅減少分離純化所需時間與成本。然後再透過「藥用成分群組最佳活性配比技術」,針對藥物活性成分調配出最佳比例,訂定臨床用藥規格。

研究成果產出後,需完成前臨床研究工作如製程標準化、試量產、功效與安全評估等,於法規單位查驗登記審查通過後始能進入人體臨床試驗階段。工研院為國內法人機構中唯一建置符合國際醫藥法規協和會(ICH)標準,以及衛福部GMP認證的植物藥工廠,具備相關軟硬體設備與技術,所製備之試驗物質也可提供進行優良實驗室操作規範(Good laboratory practice;GLP)之動物毒理試驗等作業,提供產業臨床用藥製備的場域需求。

「新藥開發需要承擔許多風險,為了支援國內生技醫藥產業之臨床推動,工研院建置GMP植物藥工廠,以符合國際法規的標準進行試量產,完備新藥安全性及功效性驗證需求,期待能與國際接軌,快速推進新藥開發的腳步,」工研院生醫所副組長呂居勳表示。

「化學、製造與管制」(Chemistry, Manufact uring and Control;CMC)是新藥產出的關鍵,新藥進入臨床人體試驗階段前,需備齊符合法律規範的CMC文件,而GMP工廠將相關流程數據化、文件化確保法規適格性,再與其他前臨床研究資料匯集後即可向衛生褔利部食品藥物管理署(TFDA)提出藥品臨床試驗查驗登記的審核。

植物成分複雜,具備多靶點特色,更有機會解決錯綜複雜的疾病,補足化學生物藥無法滿足的市場。(圖片由工研院提供)

戰略布局 打造新藥開發一條龍服務

新藥研發的過程漫長,動輒耗費10數年的時間。PTB323X自2017年開始研發,已在2020年通過TFDA進行人體臨床試驗(Investigational Drug;IND)的許可。研究成果數據證明其具療效,安全無刺激性、可長期使用,且功效較競爭藥物維生素D更佳。

相對於一般新藥開發,PTB323X因為有了工研院植物藥技術平台的助力,在時程進展上較為迅速,加上導入專業醫師進行學研型臨床試驗,在有充足數據資料佐證安全性的支持下,TFDA允許PTB323X合併臨床一期與二期試驗,直接進行乾癬患者人體試驗,加速新藥開發腳步。

潘一紅表示,透過植物藥技術平台,團隊成功突破過往植物藥開發瓶頸,以更精準化、科學化、國際化的方式,研發出治療乾癬的植物新藥PTB323X,並已與4家廠商針對技轉事宜進行洽談,堅實的創新技術已獲得2020年國家新創獎的肯定。此外,平台所衍生的三大創新技術,均已申請多國專利布局保護,並提供產業技術應用,累計超過20件合作案,也創造出豐厚的授權回饋。

生技醫藥產業不僅關係到人民健康安全,更與國防戰略息息相關,特別是新冠肺炎全球大流行後,各國紛紛將生技醫藥列為國防發展重點,臺灣亦將其列為六大核心戰略產業項目之一。

為了更進一步扶植臺灣生技醫藥產業,工研院積極鏈結新藥開發技術與場域,整合成為創新研發平台。「任何藥物的開發都有其前瞻性,端看從何種領域切入,並找出適合發展的方向。植物藥屬於正在蓬勃發展的新領域,工研院的植物藥技術平台,將以一條龍的方式,協助產業開發新藥及相關應用,積極布局植物藥市場,」潘一紅對植物藥的未來充滿期待。

(本文轉載自工業技術與資訊月刊)

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