人造器官移植从梦想迈入现实

与时俱进

柳叶刀：人造器官移植从梦想迈入现实

    导读：5个月前，瑞典胸外科医生完成世界上首例人造气道移植，并于近日在《柳叶刀》杂志发表该项研究，结果表明，肺癌术后患者接受人造气道移植5个月无任何症状且无肿瘤复发。

组图为 首例人造气道移植手术及其首席研究者 professor Paolo Macchiarini

　　瑞典学者研究发现，对有复杂气道缺陷的患者，或可进行人造气管支气管气道移植治疗。论文11月24日在线发表于《柳叶刀》(Lancet)杂志。

　　研究以1例接受过手术和放疗治疗，但再度出现远端气管和主支气管原位癌复发的患者为对象，将肿瘤完全切除后，使用种有自体骨髓单核细胞的纳米材料生物支架替代气道。患者术后接受粒细胞集落刺激因子非格司亭(10 μg/kg)和促红素β(40000 IU)治疗14天。

　　结果为，在经生物发生器将单核细胞种植于支架后，后者逐渐被细胞外基质包被并有细胞增殖。患者无严重并发症发生。人工气道移植5个月时，患者无任何症状、亦无肿瘤复发。组成人工气道的生物纳米材料明显互相吻合(图A、B)，并覆有含血管的新黏膜，部分覆盖有几近正常的上皮细胞。术后，外周细胞的迁移使得间充质基质细胞表型增加，促红素受体、抗凋亡基因、miR-34和miR-449生物标志物表达上调。

专家点评：

　　人工组织和器官：我们准备好移植了吗?

——美国哈佛医学院心胸外科 奥特(Ott) 马蒂森(Mathisen)

　　瑞典学者报告了治疗原发气管黏液表皮样肿瘤(位于终末端支气管和双侧主支气管)的一种新方法。由于肿瘤范围较大，上述肿瘤常无法手术切除或原位重建。

　　在该研究中，生物支架种植有自体骨髓单核细胞，而在种植前，细胞在生物发生器中被培育了36小时。在移植后4个月内，患者未再发生气道阻塞症状。

　　组织坏死和器官功能衰竭是造成发达国家人口死亡的主要因素。组织工程是一种以修复或代替原有组织的崭新策略。通过生物相容性或生物降解支架材料与细胞结合，在体外培育移植物，再植入宿主体内与宿主完全整合。由于所需细胞来源于患者自身，因此理论上不会产生排斥反应。虽然该方法有效，但为确保临床使用的安全性和有效性，在临床应用前，仍应进行大型动物模型的评估;而对于接受了移植的患者亦应进行长期的随访和评价。

　　组织工程器官的临床应用开启人造器官时代来临的大门

——中国科学院深圳先进技术研究院转化医学研究与发展中心 张鹏 秦岭

　　《柳叶刀》杂志在最近3年时间内刊登了3篇关于组织工程器官替代人体组织器官临床应用获得良好疗效的文章。上述瑞典研究小组先后应用保留细胞外基质(去细胞处理)的人体气管以及新型纳米支架材料为载体复合人体骨髓基质干细胞成功修复了气管肿瘤切除后的气道。 另一研究小组则成功地将组织工程血管用于血液透析过程。

　　目前国内外均有关于组织工程皮肤以及软骨用于临床的报告。然而，构建更为复杂的人体器官则更加困难。上述研究从临床的角度证明了利用体外人工的方法模拟体内器官的生物学特性和解剖结构，进而替换各种原因导致的废用器官的可行性。

　　然而，需要清晰地认识到，气管及血管属于相对较简单的腔道组织，对其的构建只不过是组织工程器官替代这个宏伟计划的最初一步。要成功构建更加复杂的人工脏器(如人工肝脏和心脏等实体器官)并让其发挥与体内正常器官等价的功效，还有很多科学“瓶颈”须攻克。

　　如同所有人类科学的进步，组织工程人造器官的宏伟规划为我们提供了一幅美好的蓝图，只要沿着这条道路坚实地走下去，相信在不久的将来，就如同汽车在汽修店里可找到合适的部件更新，适合每个个体的组织工程器官也可在“人造器官商店”里面采购到。

　　目前关于人造气管及血管的成功构建及临床应用已经敲开了人造器官时代到来的大门。