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《自然》子刊：科學(xué)家把豬皮制成眼角膜，讓盲人重獲光明

時(shí)間：2022-08-19 11:25 │ 來源： 醫(yī)學(xué)界 │ 閱讀：1208

8月11日，在《自然?生物技術(shù)》發(fā)布的一項(xiàng)研究中，科學(xué)家展示了一種用豬皮膠原蛋白制成的眼角膜，并以此讓20位圓錐角膜患者恢復(fù)了視力——包括14位已經(jīng)失明的患者。

通過生物工程植入物代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人體角膜捐贈(zèng)，這一結(jié)果為全球角膜疾病患者帶來了新的希望。作為嚴(yán)重的致盲疾病之一，據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球約有1270萬人因角膜疾病導(dǎo)致失明，但平均每70人才能等到1次角膜移植的機(jī)會(huì)。

本次研究的主要作者、瑞典林雪平大學(xué)實(shí)驗(yàn)眼科Neil Lagali教授表示，這種最新研發(fā)的生物材料有望符合人體植入物的所有標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)還能大規(guī)模生產(chǎn)，儲(chǔ)存時(shí)限長達(dá)兩年，或可解決角膜捐贈(zèng)短缺的問題。
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來源于豬皮的眼角膜


人類的角膜位于眼睛最前部，具有包括透光、折射光和保護(hù)瞳孔、晶狀體等內(nèi)眼結(jié)構(gòu)的功能。圓錐角膜的特征則是角膜變薄，失去自然形狀并開始凸出趨向錐形，而畸形的角膜也會(huì)對(duì)視力產(chǎn)生影響。

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在這項(xiàng)由瑞典林雪平大學(xué)生物醫(yī)學(xué)和實(shí)驗(yàn)眼科團(tuán)隊(duì)完成的研究中，科學(xué)家發(fā)明了一種名為BPCDX的生物工程角膜。他們首先將豬皮組織溶解，提取和純化了豬皮膠原蛋白，再通過化學(xué)和光化學(xué)方法增強(qiáng)穩(wěn)定性，形成了一種類似于隱形眼鏡，堅(jiān)固又透明的水凝膠，作為角膜基質(zhì)替代品。

就材料本身而言，它的優(yōu)勢(shì)在于原材料豬皮容易獲取且價(jià)格便宜。同時(shí)，人體捐獻(xiàn)的角膜通常需在2周內(nèi)使用，而BPCDX由于不含細(xì)胞，經(jīng)過無菌包裝，可保存長達(dá)2年以上。

治療過程也和傳統(tǒng)的侵入式手術(shù)不同，醫(yī)生無需移除患者原先病變的角膜組織，而是通過一個(gè)2毫米的切口，將BPCDX直接植入覆蓋在原有的角膜上。

上海某三甲醫(yī)院眼科主任對(duì)“醫(yī)學(xué)界”分析，通俗理解，這款人工角膜就是一枚“透鏡”。

“使用這款人工角膜時(shí)，醫(yī)生只需在患者角膜上用激光切個(gè)小口子，做一條手術(shù)隧道，把人工角膜植入進(jìn)去，手術(shù)就完成了，也不用縫合?！彼f。

通過影像學(xué)成像可以清晰地看到，BPCDX填補(bǔ)了圓錐角膜失去的厚度，同時(shí)角膜曲率也恢復(fù)正常。此外，BPCDX在體內(nèi)表現(xiàn)出了強(qiáng)抗降解性，植入人眼2年后依舊保持完整，使得角膜厚度始終得以維持。

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角膜厚度變化，箭頭指示植入物BPCDX術(shù)后的輪廓（底部）


3位失明患者視力恢復(fù)到1.0

為了測(cè)試BPCDX的臨床療效，科學(xué)家招募了20位來自伊朗和印度的圓錐角膜患者，其中14位已經(jīng)失明，6位瀕臨失明。

BPCDX植入后2年，伊朗患者的中央角膜厚度平均增加285 ± 99 μm，印度患者的角膜厚度平均增加了209 ± 18 μm，隨著過度陡峭的角膜——圓錐角膜變平，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，患者的矯正視力得到了顯著改善。

具體來看，對(duì)于8位印度患者，矯正視力平均恢復(fù)到20/26（約0.8），12位伊朗患者的平均視力恢復(fù)到20/58（約0.35）。此外，所有14名失明的患者都恢復(fù)了視力，其中有3人的矯正視力更是達(dá)到1.0。
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“我記得在進(jìn)行第一例植入手術(shù)時(shí)，我徹夜未眠，就等著外科醫(yī)生通知我手術(shù)的進(jìn)展?！?研究者之一Mehrdad Rafat教授說，“令人驚喜，我們得到了比預(yù)期要好得多的結(jié)果。”

結(jié)果顯示，BPCDX植入后的視力改善程度，已經(jīng)達(dá)到了和接受人體眼角膜移植相當(dāng)?shù)乃疁?zhǔn)。但相比之下，傳統(tǒng)的眼角膜移植，患者需服用數(shù)年的免疫抑制類藥物?！暗@種來自豬皮的植入物排異風(fēng)險(xiǎn)很低，因?yàn)槟z原蛋白是一種由氨基酸組成的蛋白質(zhì)，不含任何細(xì)胞。”研究人員稱。

術(shù)后，本次20位患者僅用了8周的免疫抑制滴眼液，2年隨訪中未觀察到任何排異反應(yīng)，也沒有出現(xiàn)疤痕或炎癥。

下一步計(jì)劃中，Neil Lagali教授和團(tuán)隊(duì)計(jì)劃在100名或更多患者中復(fù)制這項(xiàng)研究的結(jié)果，讓BPCDX得到政府批準(zhǔn)，最終目標(biāo)是在全球推廣這項(xiàng)技術(shù)——尤其是那些器官移植資源極度匱乏的地區(qū)。

“這是挺不錯(cuò)的一個(gè)產(chǎn)品。”前述眼科主任對(duì)“醫(yī)學(xué)界”評(píng)價(jià)道?？蓪?shí)現(xiàn)規(guī)?；慨a(chǎn)、不存在排異問題、較小的植入創(chuàng)口和較為簡單的微創(chuàng)手術(shù)方式，都是它的優(yōu)勢(shì)。

但缺陷在于，BPCDX可應(yīng)用的患者群可能還很有限?！皥A錐角膜患者的角膜沒有病變，只是發(fā)生了變形。對(duì)于其他角膜病變的患者，這款人工角膜可能就不適用了。角膜病變后要用到的移植材料不同，而有些患者還要切除全層角膜，換一個(gè)全新的角膜?！彼f。

研究者也表示，后續(xù)還將繼續(xù)探索該技術(shù)是否可用于治療更多的眼病，并增加個(gè)體適應(yīng)性，以獲得更大的療效。



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