近期,BBC发布《中国五大科学项目,预示中国科研的崛起》的报道,其中我校中山眼科中心袁进教授参与的“将猪角膜进行处理后用于人眼移植”的技术位列五大科学项目之一。日前,记者走进中山眼科中心,在袁进教授办公室对其进行了采访。
▲袁进教授
记:记者袁:袁进教授
记:与传统的角膜移植相比,“猪角膜移植”有什么新的特点?和其他生物材料相比,有什么优势?袁:首先,我认为媒体报道采用“猪角膜”这一说法其实不够准确。该型角膜的供体来源确实是猪,因为猪的器官与人的器官在结构上最为相近,但我们并不是简单地把猪角膜直接移植到人眼上,否则就会产生伦理学的问题;第二,也会存在安全风险,比如病*、人畜共患病的传播,所以我更愿意称其为“生物角膜”或者“脱细胞角膜基质”,因为取到角膜后,需要在体外进行一系列的处理使之能在临床应用。有三个步骤很重要:第一是“脱细胞”,即通过一系列方法,把所有异种源性的细胞成分全部去除,最后得到一个“胶原支架”;第二,在脱细胞的过程中,这个胶原支架会有一部分的结构变性,需要做第二步“再交联”的处理,以增加它的柔韧性和强度;第三,进行用钴60照射“灭菌”,这也是国家最严格的灭菌标准。完成这几步后,才应用到临床上。
脱细胞角膜基质优势在于:第一,来源比较广泛,价格能控制在一个可接受的成本范围内;第二是脱掉了所有细胞成分之后,术后发生排斥反应几率会低很多;第三是胶原支架移植到人体以后,人体自身的细胞组织神经会长到它里面,最后形成一个新的角膜组织,完成自身组织的愈合修复,具有良好的生物相容性。
就异种供体来源而言,最好的动物角膜应该是猴角膜,猴子跟人在生物学的起源上是非常接近的,但是猴子价格上非常昂贵,而且来源也受到限制。研究早期,我的老师陈家祺教授就已经进行了加工猴角膜进行移植的研究,研究成果获得了国家科技进步奖。但是由于上面提到的局限性难以进行大范围的推广和应用,所以后来转向了猪角膜的研究。
▲猪角膜
记:生物角膜移植目前在国内是处于比较领先的地位,那这个技术在国际上居于什么样的一个怎样的水平?袁:这是我们国家比较重要的原创性成果,也跟我国面临的现状密切相关,根据最卫计委的调查数据我们国家,角膜盲人排在第二位,保守估计大概有~万的角膜盲患者,并且每年这个数字还在不断增加。很多病人能够通过角膜移植手术复明,但在我国,角膜材料非常紧缺,全国一年能开展的角膜移植手术不到0例,供体的需求和来源之间就存在着一个巨大的反差。而在国外,这种情况基本上比较少,去年全美捐献的角膜有十万例,用于临床的角膜移植大概有三万例,捐献量多过需求量;而在中国,形式恰恰相反。
这种情况怎么办?解决办法其实很简单,就是四个字——“开源节流”。所谓节流,那就是说,一个宝贵的角膜拿到以后,通过手术设计,能够给两个甚至更多的病人使用。另一个就是开源,即增加来源,这有两条途径来实现:一是通过媒体及慈善组织的宣传,呼吁更多的人加入到自愿捐献角膜的队伍中来;另一个就是通过技术的发展,进行体外合成角膜,来满足临床移植的需求。组织工程角膜的构建能否成功主要取决于两个方面,一是种子细胞的来源,二是支架材料的构建。支架材料,我们现已率先运用到临床。至于种子细胞,医院院长刘奕志教授带领团队率先解决了自体干细胞的来源,从而为构建具有完全生物学活性的人工角膜解决了一个技术上的难点。综合而言,目前在生物角膜这个领域,中国属于世界领先水平,这也是BBC在制作报道中国科学发展纪录片时,将脱细胞生物角膜基质列为生物健康领域的标志性成果的原因。
记:生物角膜移植这项新技术,它的研发过程中经历了哪些困难,攻克了哪些技术难关?袁:主要的难关实际上是来自于两个方面,第一是如何通过脱细胞技术,能够尽可能地去除抗原成分,同时又尽最大程度地保持支架的可用性或活性;另外一个很重要的是,生物角膜在临床上应用后,到底能不能够和人的捐献角膜一样,达到预期中的生物愈合、同时具有更低的排斥率,重建角膜结构完整性和透明性,也就是说临床验证非常重要。
▲袁进教授
记:那您本人在这个研究团队中,主要承担了一些什么样的工作?中山眼科中心在其中发挥了什么作用?未来的研究重点会放在什么方向?袁:基础的研究部分是西安的研究团队完成,我们主要做的是临床的评估。我负责筛选适合做生物角膜的病人,然后施行手术,同时评估生物角膜的愈合规律及特征,制定临床上应用的标准流程和方案。我们通过临床研究的观察,证实脱细胞角膜基质能够帮助病人实现结构和视力光学功能上的重建,初步分析了它的愈合规律。
该型脱细胞角膜基质在年11月份通过国家药监局的批准拿到了临床注册证,年3月份,我完成了华南地区的第一例脱细胞角膜基质移植,目前已经完成近20例。
接下来我们会进一步进行临床验证,目前由我院刘奕志教授领导的“”团队正在进行干细胞和工程角膜的重大科研,今后可能通过支架材料和角膜缘干细胞的结合,构建具有完全活性,功能和人体捐献角膜能够完全匹配的为临床所应用的生物角膜。
记:那什么样的患者是比较适合这个生物角膜?袁:脱细胞角膜基质并非所有角膜病人都适合,首先,生物角膜本身不带有活性的细胞成分,因此只适于部分角膜的更换,手术适应症为未累及角膜内皮病变的板层角膜移植手术。如果需要进行穿透移植,或内皮移植,目前生物角膜还不能达到治疗需求,因此脱细胞角膜基质还有继续研究、拓展的空间。
记:如果从后期的评估看,有没有排斥或者术后恢复的问题?手术对患者的身体状况和年龄等有没有要求?袁:目前这批患者没有观察到排斥反应的发生,术后视力的恢复较理想。患者身体状况如能耐受板层角膜移植手术即可接受,此外对角膜的病灶大小有一定要求,脱细胞角膜的直径是10mm,所以需要手术切除病灶的直径不能超过10mm。
记:刚才您讲到“开源节流”,那对于角膜捐赠,能介绍一下现在角膜捐赠的现状、途径以及对捐赠者的要求吗?
袁:角膜捐赠是一件非常有意义的事情,但在我们国家还处在一个不断提高认识的阶段。在中国,主要受到“身体发肤受之父母”的传统思想影响,造成我们国家人口众多,但每年捐献角膜的材料不到0例。
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