复杂病症的再生医学前景
一支由日本产业界与学术界人员共同组成的研究团队正在探索：深入理解生物系统，将如何推动再生医学的发展。
> 插图说明：艺术绘制的人体细胞分泌外泌体。外泌体属于细胞产生的细胞外囊泡，参与众多生理过程。
非传染性疾病，例如糖尿病、癌症、神经退行性疾病以及慢性炎症性疾病，目前学界越来越认为，这类疾病是免疫、代谢、微生物、环境、生活方式等多种因素复杂相互作用的结果。这种复杂性，给基于单一分子或单一通路的治疗方案带来巨大挑战；而这类方案过去在传染病治疗中效果通常很好。
如今，由总部位于东京的生物技术企业Advalife Science牵头，日本产研联合团队正在开展研究，探索如何借助复杂生物系统理论，为非传染性疾病开发下一代再生医学疗法。复杂生物系统涵盖从分子信号、细胞应答到全身代谢的各类相互关联要素。Advalife Science向制药企业及其他科研机构提供干细胞来源的科研材料。本次产学研合作，还有望基于研究发现开发新型科研材料。
公司总裁阿部正智（Masatomo Abe）表示，团队正在寻找慢性病新治疗途径：“我们希望为老龄化社会面临的两大紧迫难题探索新对策——不断加重的慢性病负担，以及国家医疗体系的可持续性。”
> 人物图注：Advalife Science 阿部正智。
研究团队成员来自大阪公立大学医学院、京都大学、德岛大学。合作各方汇聚再生医学、计算科学、临床研究与系统生物学领域专业知识，依托Advalife Science研发的科研材料，开展跨学科整合研究。
研究人员格外看好一类源自干细胞的蛋白、脂质与微小RNA复合混合物——生物应答调节剂（BRMs）。他们同时关注在体内传递这类信号的胞外颗粒与代谢物（EPMs）。
部分研究表明，干细胞来源的BRMs与EPMs能够调节免疫系统，可在特定条件下调控过度或不足的免疫应答¹·²。研究团队认为这些组分还能影响炎症反应、伤口修复，并抑制纤维化，但相关研究仍处于早期阶段。
BRMs与EPMs属于多组分生物混合物，无法通过分离单一成分来完整表征，而该分离手段曾广泛应用于以往许多药物研发。因此该研究需要整合实验生物学、多组学分析、数学建模与计算科学的综合研究方法。
大阪公立大学跨学科生命科学家、项目负责人川冈达也（Tatsuya Kawaoka）提出：要理解复杂疾病、探索新疗法，我们需要一个“能够整合多层生物信息”的更宏大研究框架，而本次产学研合作项目正致力于搭建这套框架。
动态系统
对BRMs和EPMs的研究，反映生物医学研究整体正在转向系统层面思维。识别单个分子固然重要，但学界逐渐认识到，很多生物学过程来源于细胞网络、分子网络与环境影响之间的相互作用。
目前实验室所用BRMs、EPMs的性质，会随细胞来源、制备条件与生物环境发生变化。因此建立可重复的表征方法，仍是一项重要科学难题。研究人员正在尝试联用多种分析技术，确定哪些生物学特征最适合用来预测功能。
研究者提出，建立一套稳健的测量体系，有助于提升不同研究之间的可比性，支撑未来的临床转化开发。
对于BRMs与EPMs，仍存在诸多表征难点：包括蛋白质组、脂质组与核酸组成；它们在细胞与组织中诱发的生物学应答；以及应答如何随生理状态、疾病背景、时间推移发生改变。
川冈达也解释：“它们是动态、状态依赖性系统，而非静态作用靶点，这增加了表征工作的难度。”
> 人物图注：大阪公立大学 川冈达也。
研究人员将BRMs、EPMs视作包含多种分子组分的复杂生物系统，多种分子共同介导生物应答。
川冈表示，这带来了科学层面与分析层面的双重挑战。研究人员必须整合多源实验数据，包括多组学分析、细胞实验与临床观察，从而更好理解复杂生物应答如何产生、如何随时间演变。
不同来源数据集在噪声结构、时间尺度、测量偏差上差异巨大，因此整合数据“需要严谨的实验设计、统一的元数据标准，以及能够清晰解释信息如何在不同尺度间传递的模型。”
他补充道：“分子层面变化快速且短暂；细胞表型需要数小时到数天整合信号；而组织修复、机体反应这类系统层面结果，可能要一周左右才会显现。”
计算建模与数据科学，显然是识别复杂隐匿模式不可或缺的工具。
川冈举例说明：与炎症相关的分子特征会伴随其他代谢信号一同改变³。他认为，这种协同变化提示BRM调控的可能是整个免疫系统，而非单一分子靶点⁴。
在这个尺度上整合生物学、临床与计算研究成果，需要打破传统学科和机构边界的新型协作模式。本项目正是基于产业、学术与临床研究者之间的伙伴关系搭建而成。
学术合作网络
Advalife Science将自身定位为基础研究向临床转化的中间平台，与高校、医院、公共机构以及产业伙伴开展合作。
阿部正智说：“我们无意取代学术实验室和临床团队最擅长的工作。相反，我们提供单个机构难以独立维持的能力。”这些能力包括数据基础设施、多组学研究方案设计、计算分析，以及跨团队长期项目统筹。
“我们的职责是连接学术界、临床机构和产业方，汇集制备技术、法规知识与研发能力，产出关于BRMs与EPMs的科学知识，最终造福患者与公共卫生。”阿部正智介绍。
> 人物图注：东京都驹込癌症与感染病中心 戸井正和（Masakazu Toi）。图源：Advalife Science
团队另一成员戸井正和是东京都驹込癌症与感染病中心的临床科学家，研究方向为肿瘤与免疫系统的相互作用，并基于该机制开发诊断与治疗手段。
戸井正和表示：“我们在基础、分子与临床科学领域长期开展合作。但和计算机科学家协作，对我们而言还比较新颖。打通这些领域，有机会建立全新思路与研究框架，从学术角度来看令人振奋。”
戸井正和与Advalife Science的研究者一同，借助多组学图谱、功能实验、数学建模以及临床数据集，探索更好测定与表征BRMs的方法。目标是找到生物学标志物，帮助研究者理解这类复杂系统在不同患者群体、不同疾病状态下的行为特征。
这些项目属于更广泛学术合作网络的一部分。除了和戸井、川冈合作，Advalife Science还在大阪公立大学设立捐赠讲席，专注利用多组学与数学建模开展BRMs、EPMs的系统层面研究。与京都大学研究者合作的项目，探究BRMs与EPMs如何参与衰老、免疫调节和组织韧性；和德岛大学合作研究，考察其在慢性炎症、实体瘤微环境信号传导方面的研究潜力。
戸井正和认为，这项跨学科研究凸显再生医学的潜力，有望缓解非传染性疾病给本已承压的医疗体系带来的持续增长负担。
他说：“医疗科技正变得越来越精密，成本也越来越高。我们需要审慎思考，如何最高效地应对我们面临的社会难题。”
> 配图说明：生物医学研究正广泛转向“系统层面思维”，研究者整合多源实验数据，深入理解复杂生物应答。
重塑未来
Advalife Science的目标之一，是推动学界围绕慢性病研究与管理开展更广泛讨论。阿部正智说：“对我们而言，下一步重大突破不只在于新技术，更在于改变全球科研共同体研究复杂生物学的协作方式。”
为推动该研讨，Advalife Science联合《自然》合作团队，于2026年10月13日，在英国牛津大学举办未来卫生体系研讨会：在变化世界中保障健康福祉。
本次会议汇聚科研人员、临床医生、政策制定者与产业代表，探讨医疗系统如何应对慢性病患病率上升与人口老龄化问题。
阿部正智表示：“我们将本次论坛视为契机，探索如何让医疗体系更偏向预防、更可持续、体系整合度更高。这需要数据、政策与基础科学之间建立更强的联结。”
在阿部看来，相关讨论不局限于任何单一技术或疗法。如今研究者面对的疾病，由多种生物、环境、社会因素相互作用共同塑造，因此他呼吁在推进科学的同时，建立新型协作模式。他希望本次研讨会推动广泛交流：如何研究、理解复杂生物系统，以及如何将相关科学发现转化为更好的健康结局。
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