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台灣生技價值鏈的缺口-非人靈長類動物試驗產業

「動物試驗」指的是在動物身上進行生物、行為之研究,以及在動物身上誘發與人類相近的生理或病理表現,進一步研究機轉或藥物作用的活動。動物試驗為新藥開發過程中非常重要的一環,藉由動物試驗了解藥物的藥效、藥物動力學以及毒理性質,供作為是否核准進行人體試驗與進一步作為人體試驗設計與劑量評估之基礎。實驗動物的種類包含小鼠(mice)、大鼠(rat)、天竺鼠、倉鼠、兔、貓、狗、豬、牛、魚、非人類靈長類等。

實驗動物之挑選,雖不一定以演化上與人類最接近的品種最具優勢,然而非人靈長類不但基因序列與人類極為近似且在生理構造、代謝、發育等表現出與人類近乎相同的生命或機制,因此,非人靈長類為具有相當不可取代性之重要的實驗動物。尤其在免疫相關的疾病的機轉研究、發生生物學、功能基因學、生殖生物學、神經生理學及幹細胞生物學等領域都有其需求性;而在藥品開發過程中則以生物製劑如大分子藥品與疫苗在臨床前試驗與臨床試驗一期有非人靈長類試驗之需求。

觀察國際非人靈長類動物試驗市場,從表一可知,歐盟非人靈長類動物在2011年使用量為6,095隻,佔歐盟整體試驗動物使用量的0.82%,而美國在2010年非人靈長類動物試驗使用量為71,317隻,佔美國整體試驗動物使用量的6.29%(註1)。美國非人靈長類試驗動物使用數量較多的可能原因推測應為美國政府投入生醫產業的研發經費差異相對較多,以及歐盟在動物試驗審查上的規範比美國嚴格,進而造成在歐盟使用非人靈長類做為試驗的成本相對較高許多有關。

歐盟與美國實驗動物的種類與使用數量
表一、歐盟與美國實驗動物的種類與使用數量(註1)

台灣長期缺乏非人靈長類動物的來源與飼養和試驗機構,僅有在2003年遭遇SARS危機時,專案引進非人靈長類試驗作為緊急疫苗研發之試驗動物(註5)。從表二可知,台灣的試驗動物在2012年以「小鼠、大鼠與其他齧齒類」使用686,094隻,佔56.84%,第二大使用量為「魚類」,299,413隻(佔24.80%),第三為「兔子」,145,335隻(佔12.04%)。而非人靈長類的部分,如以歐盟的佔比推估,台灣一年潛在使用量為604隻,潛在試驗市場為6,040萬美元,如以美國的佔比推估潛在使用量為11,045隻,潛在試驗市場為110,450萬美元(表三),綜觀台灣醫藥產業發展現況及其他亞洲國家在實際上每年使用非人靈長類實驗動物的數量參考,以歐盟佔比的推估數值較為可能符合台灣潛在市場用量。上述的市場預估僅為試驗之市場值,在試驗與核心能力之外,非人靈長類動物試驗與飼養產業的建立還可以串起周邊產業如飼料供應、動物房舍設計與建立、臨床獸醫、照養專業人員訓練與供應、動物使用藥品與檢測儀器之商機,甚至增加台灣爭取國際合作案之機會。

台灣2012年使用的實驗動物種類與數量
表二、台灣2012年使用的實驗動物種類與數量(註6)(註7)
台灣非人類靈長類試驗動物潛在試驗市場預估
表三、台灣非人類靈長類試驗動物潛在試驗市場預估
非人類靈長類價值鏈
圖一、非人類靈長類價值鏈

台灣大力推動生物科技產業發展已約三十年,產官學研皆大力投入生物科技產業,新藥公司與疫苗公司接續成立,然在產品研發的過程,尤其以單株抗體藥物、蛋白質藥物、疫苗、免疫相關適應症藥品等,較需要同源性的新藥開發,都亟需非人靈長類動物相關素材以進行試驗,舉例而言,台灣從事生技藥品的研發機構與公司約30間,人用疫苗約3間,可以看出台灣有非人靈長類動物試驗的需要,卻苦無相關單位可執行。其主要受限於台灣法規之規範以及相關主管機關之間的管轄權責尚待釐清,使得從源頭非人靈長類實驗動物甚至單血液或組織等生物樣本要引進台灣就有困難。

綜觀台灣生技產業的發展,雖看似從研發端到進入市場端的價值鏈已逐漸建構完備,然而細究每個環節可以發現非人靈長類動物試驗已成為台灣生技產業價值鏈的缺口(圖二),除了使台灣有需求的單位需額外耗費成本至其他國家尋找可執行且可信賴的試驗執行單位,亦降低了台灣研發委託相關機構的國際競爭力,壓縮爭取國際合作的空間。此外,在面對危及台灣大眾生命健康之公共衛生危機時如SARS時,也會因沒有合適的實驗動物來源造成相關藥品研發時程大幅落後,因而無法產生有效之治療或預防方法。

台灣生技價值鏈的缺口
圖二、台灣生技價值鏈的缺口

近年雖漸有呼籲開放的聲音,希望可開放非人靈長類動物進口供研究與試驗之用,然因台灣長年缺乏非人靈長類動物試驗的經驗,使得討論的觀點與實務出現落差,例如,對於實驗動物的飼養與管理與圈養的野生動物之間的差異缺乏認知。且僅有開放進口之觀點,而未能檢視後續相關配套,例如培養專業的選種、飼養人才的培育等。這進一步說明了非人靈長類動物試驗是牽涉一連串高度專業且重視動物福利的過程,包含從選種、育種、飼養、專屬動物房舍建置與管理、防疫、評估方法建立、動物模式建立、試驗執行、檢測方法建立等。故即便有便宜的動物來源,若無法在後續管理上提升試驗動物的品質,則整體的成本並不會減少反而還會因品質不穩定而增加成本甚至是社會輿論的反彈,此外在現今國際航空公司對於非人靈長類試驗動物多半採取拒絕運送的趨勢下,倚靠進口尚有運輸成本及方法之問題。

以歐美的非人靈長類動物機構為例,除已建立起評選動物之方法外,在接收到動物後的專業照養及管理後方能達到實驗研究所需的個體品質狀況,甚至已在美國本土建立自己的繁殖族群來供給自己所需。故正本溯源的作法建議從建立非人靈長類動物試驗的相關專業人才開始,並專案進口符合國際法規認可的實驗動物品種(註10),建構台灣非人靈長類動物的育種能力與統一的非人靈長類在試驗與動物福利的審查機制,方能助於建構健全的產業環境,補齊台灣生技價值鏈之缺口。

 

(註1)本表數據所採用歐盟與美國兩份資料所屬機構並無發佈一致年份之數據,故以最相近的時間點呈現,雖然兩者的時間差一年,但本篇關注焦點為非人靈長類之數據,一來歐盟與美國使用數量有相當差距,二來拉長觀察時間可以發現歐盟與美國使用的數量亦無太大變化;歐盟統計的實驗動物種類較為齊全,美國僅統計受Animal Welfare Act保護之動物,本表呈現以美國的分類範圍作為占比統計的基準。
(註2)Report on the Statistics on the Number of Animals used for Experimental and other Scientific Purposes In European, European commission
(註3)Annual Report Animal Usage by Fiscal Year, USDA
(註4)下限值以歐盟占比推估,上限值參考「實驗動物簡介-實驗用小鼠」http://www.nlac.org.tw/n2/n2-1-2-3.asp (最後瀏覽日期2014/05/23)。
(註5)當年因為國內沒有發展靈長類研究,所以在引進動物時甚至遭遇到找不到買主的問題。待實驗動物實際進口到台灣時已經是SARS疫情在台灣消退半年之後的事情。
(註6)101年實驗動物人道管理年報, 行政院農委會。
(註7)在101年實驗動物人道管理年報內有使用89隻,然這些靈長類多為圈養下的野生靈長類,非適合實驗與研究之實驗動物。其中過去曾有30隻馬來猴為民國92年因應SARS危機專案進口之試驗動物,然現只剩下2~3隻。
(註8)其他脊椎動物為亞洲黑熊、弓角羚羊、台灣穿山甲、雪貂等
(註9)受限於數據的取得,本篇僅以非人靈長類分別在美國與歐盟試驗動物數量的佔比去估計台灣非人靈長類的潛在使用量,對於非人靈長類試驗的規範,歐盟是較為嚴謹,而美國則相對寬鬆。試驗金額,美國10隻非人類靈長類6個月以上的試驗約為125萬美元、中國約為74萬美元,本篇文章取平均約100萬美元計算。
(註10)非人靈長類試驗動物的種類繁多,但國際上通用的動物模式以馬來猴(Macaca fascicularis)與恆河猴(Rhesus)為大宗。近年來,美國FDA也逐步認可使用狨猴(Common Marmoset)作為新藥研究的動物模式,並已有數種藥劑使用該動物模式通過FDA審查上市的紀錄。

文章來源:宇智顧問股份有限公司

【作者簡介】 劉適寧

現任職於產業研究機構。在生技產業有歷練第一線的業務與行銷的活動,主要專業經歷在智財事務所與商業顧問公司,專長在生技醫療產業的產業研究、市場分析、技術/投資評估與專利分析,為客戶掌握產業脈動,挖掘市場商機,進而建立新商業模式與新事業發展。

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