生物工程角膜：讓盲者重見(jiàn)光明

吳紅月

2015年4月28日，由我國(guó)科學(xué)家自主研發(fā)的脫細(xì)胞角膜基質(zhì)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)生物工程角膜）——全球首個(gè)生物工程角膜“艾欣瞳”獲得國(guó)家食品藥品監(jiān)督管理總局批準(zhǔn)上市。這是目前世界上唯一一個(gè)完成臨床試驗(yàn)的高科技生物工程角膜產(chǎn)品，該產(chǎn)品于2013年成功完成臨床試驗(yàn)，總有效率達(dá)到94.44%，愈后效果接近人體角膜。

這一新型生物工程角膜，是中國(guó)再生醫(yī)學(xué)國(guó)際有限公司繼組織工程皮膚安體膚參與獲得國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)之后，又一個(gè)重大自主創(chuàng)新成果。英國(guó)皇家工程院院士、牛津大學(xué)化學(xué)工程終身教授崔占峰認(rèn)為，中國(guó)生物工程角膜產(chǎn)品不僅擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，而且已成功進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化階段，這將使中國(guó)數(shù)百萬(wàn)角膜盲患者有望重見(jiàn)光明，并幫助中國(guó)在世界生物醫(yī)藥領(lǐng)域的激烈競(jìng)爭(zhēng)中搶占先機(jī)。

聯(lián)合國(guó)世界衛(wèi)生組織的調(diào)查顯示，角膜盲是僅次于白內(nèi)障的第二大致盲眼病。目前全球大約有6000萬(wàn)名角膜盲患者，其中，中國(guó)患者約為400萬(wàn)名，并且每年新增約10萬(wàn)病例。在這些患者中，絕大多數(shù)都可以通過(guò)角膜移植重見(jiàn)光明。

角膜盲，是一種因角膜失去功能從而導(dǎo)致視功能喪失的眼病。角膜俗稱(chēng)“黑眼珠”，位于眼球前壁。角膜透明無(wú)血管，感覺(jué)神經(jīng)非常豐富，外界光線可以毫無(wú)障礙地通過(guò)角膜到達(dá)眼底，獲得清晰的成像。因此，任何使角膜的透明性、形狀、完整性發(fā)生變化的角膜疾病，都將導(dǎo)致視力下降。另外，由于角膜位于眼部的正前方，在遭受外傷時(shí)，角膜總是首當(dāng)其沖，容易受到傷害，從而發(fā)生破裂、感染或混濁，直接導(dǎo)致視力嚴(yán)重?fù)p害。

由于角膜病損或角膜外傷都是損傷角膜，但眼球內(nèi)部結(jié)構(gòu)正常，所以，如果能用透明健康的角膜將病變角膜置換掉，病人視力即可得到明顯改進(jìn)。因此，角膜盲是可以治愈的。

近年來(lái)，因外傷導(dǎo)致角膜損傷的越來(lái)越多，各種感染、酸堿燒傷、化學(xué)傷和外傷等都可能導(dǎo)致角膜盲。大部分角膜盲患者均有可能通過(guò)角膜移植重獲光明，但國(guó)內(nèi)眼庫(kù)角膜奇缺的現(xiàn)實(shí)，卻粉碎了大多數(shù)患者重見(jiàn)光明的夢(mèng)想。

在國(guó)外，死亡后捐獻(xiàn)角膜盛行，如僅有一千多萬(wàn)人口的斯里蘭卡，簽字同意死后捐獻(xiàn)角膜的人數(shù)已超過(guò)五百多萬(wàn)。在美國(guó)，正式建立的眼庫(kù)已有103所，每年可進(jìn)行角膜移植6萬(wàn)多例。而由于受傳統(tǒng)觀念影響，我國(guó)角膜捐獻(xiàn)率不及美國(guó)的1/10。我國(guó)每年的角膜移植手術(shù)量在最高峰時(shí)只有約5000例。很多患者因?yàn)椴荒芗皶r(shí)進(jìn)行角膜移植而失明，有的甚至被迫摘除眼球，永遠(yuǎn)失去復(fù)明的希望。

目前，我國(guó)已在北京、上海、廣州、深圳、青島、哈爾濱等城市設(shè)立了眼庫(kù)，有能力長(zhǎng)期保存眼角膜，但所有的眼庫(kù)都遇到的一個(gè)共同難題：有角膜庫(kù)，角膜卻奇缺，大部分患者都在漫長(zhǎng)地等待一個(gè)不確定的未來(lái)。那些能做角膜移植的三甲醫(yī)院，在角膜供體上都在“等米下鍋”。

角膜看起來(lái)薄而透明，卻是由無(wú)數(shù)排列緊密、縱橫交錯(cuò)成網(wǎng)狀的膠原纖維構(gòu)成，光靠化工分子材料等純?nèi)斯げ牧?，目前還無(wú)法做出這樣精密復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。而角膜盲的治療方法主要包括角膜移植、人工角膜（無(wú)機(jī)、有機(jī)材料或生物衍生材料為原料制備的人工角膜）移植術(shù)等，國(guó)外雖然已生產(chǎn)出人造角膜，但均由人造高分子化學(xué)材料制成，存在生物相容性、力學(xué)特性差，臨床試驗(yàn)效果不佳，無(wú)法形成連續(xù)化上皮，不能與患者自體組織完全整合等缺點(diǎn)和不足。

由我國(guó)科學(xué)家自主研發(fā)的生物工程角膜“艾欣瞳”，經(jīng)過(guò)多年的探索和試驗(yàn)，脫細(xì)胞技術(shù)全球領(lǐng)先并在臨床中取得顯著效果。“艾欣瞳”可促進(jìn)角膜上皮再生及基質(zhì)合成，減少新生血管生成，具有良好生物相容性，無(wú)明顯免疫排斥反應(yīng)，機(jī)械強(qiáng)度和可塑性好，且結(jié)構(gòu)近于正常角膜基質(zhì)，有利于細(xì)胞的長(zhǎng)入，對(duì)細(xì)胞無(wú)毒性。

據(jù)國(guó)家“973”項(xiàng)目首席科學(xué)家、第四軍醫(yī)大學(xué)組織工程研發(fā)中心主任金巖教授介紹，我國(guó)首個(gè)生物工程角膜產(chǎn)品“艾欣瞳”是以異種角膜為原料，在經(jīng)過(guò)脫細(xì)胞特殊工藝多級(jí)處理后，保留天然角膜三維立體結(jié)構(gòu)，降低免疫原性，防止產(chǎn)生免疫排斥反應(yīng)，具有良好的生物相容性?；颊咭浦埠螅梢灾饾u與自己原有的角膜組織整合，從而終身使用。

這個(gè)生物工程角膜產(chǎn)品，在世界上是獨(dú)一無(wú)二的，解決了以往類(lèi)似研究中一直沒(méi)有解決的問(wèn)題，既能修復(fù)角膜，又能恢復(fù)功能。特別是在防止免疫排斥反應(yīng)方面，中國(guó)科學(xué)家找到一個(gè)非常聰明的辦法，在有效去除異種細(xì)胞的同時(shí)，做到了不損傷角膜結(jié)構(gòu)，又沒(méi)有化學(xué)殘留物。

這種由中國(guó)科學(xué)家研發(fā)的新型生物工程角膜，目前已先后在國(guó)內(nèi)著名的眼科臨床醫(yī)院進(jìn)行臨床實(shí)驗(yàn)，由北京同仁醫(yī)院牽頭，四川大學(xué)華西醫(yī)院、河南眼科中心、同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬協(xié)和醫(yī)院等醫(yī)院參與。

在武漢協(xié)和醫(yī)院，共有47名患者參加了生物工程角膜的臨床試驗(yàn)，經(jīng)臨床治療后全部取得理想效果。其中，1號(hào)患者周女士患有真菌性角膜炎，左眼球的2/3被灰白色的潰瘍病灶覆蓋，近乎失明并面臨摘除眼球的風(fēng)險(xiǎn)，在此情況下參加了生物工程角膜移植試驗(yàn)。2013年9月底，周女士回協(xié)和醫(yī)院復(fù)查，移植了人工角膜的眼睛視力恢復(fù)到0.4，正常眼睛的視力為0.5，雙眼看上去并無(wú)差異。

其他多個(gè)中心臨床試驗(yàn)數(shù)據(jù)也顯示，脫細(xì)胞角膜基質(zhì)移植后的總有效率達(dá)到94.44%；經(jīng)臨床試驗(yàn)觀察，脫細(xì)胞角膜基質(zhì)的愈后效果接近人體角膜。

崔占峰院士認(rèn)為，生物工程角膜是我國(guó)在組織工程領(lǐng)域的又一大創(chuàng)新成果，而組織工程和再生醫(yī)學(xué)目前是生命科學(xué)最具挑戰(zhàn)性的前沿領(lǐng)域，正成為國(guó)際生物醫(yī)藥行業(yè)新一輪爭(zhēng)奪的重點(diǎn)。

據(jù)了解，所謂組織工程與再生醫(yī)學(xué)，就是利用現(xiàn)代生命科學(xué)及工程學(xué)原理，研制體外制造、可供移植的人體組織器官的新興學(xué)科，其產(chǎn)品可用于修復(fù)或替代人體多種組織器官，標(biāo)志著醫(yī)學(xué)將走出“器官移植”的范疇，步入“制造組織和器官”的新時(shí)代。美國(guó)生物學(xué)家、諾貝爾獎(jiǎng)獲得者吉爾伯特甚至預(yù)言：“用不了50年，人類(lèi)將能夠培育出人體的所有器官?！?/p>

有關(guān)專(zhuān)家認(rèn)為，組織工程與再生醫(yī)學(xué)的提出和建立只有短短30年的時(shí)間，但由于其重大的科學(xué)意義、誘人的臨床應(yīng)用前景和巨大的商業(yè)價(jià)值，引起了世界各國(guó)的高度重視。如美國(guó)正大力研發(fā)人工心臟、骨骼、血管、皮膚以及神經(jīng)組織等。

那么，為什么世界上第一個(gè)生物工程角膜會(huì)出現(xiàn)在中國(guó)？

崔占峰院士認(rèn)為，這首先是因?yàn)闅W美國(guó)家有捐獻(xiàn)人體器官的悠久傳統(tǒng)和成熟制度，其角膜庫(kù)非常充裕，而中國(guó)受傳統(tǒng)文化影響，人角膜捐贈(zèng)數(shù)量極小，因此有著巨大的市場(chǎng)需求?！澳睦镉行枨?，哪里就有創(chuàng)新！從這個(gè)角度看，這可能反而是中國(guó)在生物工程和再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域走在世界前列的一個(gè)重大機(jī)遇，可以此作為突破口，將基礎(chǔ)研究與產(chǎn)業(yè)化緊密結(jié)合起來(lái)，培育帶動(dòng)起一個(gè)巨大的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)?！钡诙€(gè)原因是得益于中國(guó)政府推崇的產(chǎn)、學(xué)、研結(jié)合的科技創(chuàng)新機(jī)制。當(dāng)然也因?yàn)橛胁糠钟猩鐣?huì)責(zé)任感的民營(yíng)企業(yè)家對(duì)高科技生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的關(guān)注和投入。

而隨著生物工程角膜的產(chǎn)業(yè)化，不僅中國(guó)的數(shù)百萬(wàn)患者有望重見(jiàn)光明，在受佛教思想影響較大的東南亞等國(guó)家也有著廣泛的市場(chǎng)。特別是隨著病人視力的恢復(fù)，其由國(guó)家的負(fù)擔(dān)重新變成社會(huì)價(jià)值的創(chuàng)造者，社會(huì)意義重大。

參與研發(fā)的中國(guó)再生醫(yī)學(xué)集團(tuán)，持續(xù)多年投入，取得重大科研成果，此次生物工程角膜是該集團(tuán)繼組織工程皮膚“安體膚”參與獲得國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)之后的又一個(gè)重大自主創(chuàng)新成果，“安體膚”是國(guó)內(nèi)唯一含活細(xì)胞的組織工程皮膚。中國(guó)再生醫(yī)學(xué)集團(tuán)，是我國(guó)第一個(gè)專(zhuān)業(yè)從事組織工程與再生醫(yī)學(xué)產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)及銷(xiāo)售的高新技術(shù)企業(yè)，現(xiàn)已發(fā)展成為我國(guó)組織工程和再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的領(lǐng)軍企業(yè)。目前集團(tuán)已經(jīng)擁有40余項(xiàng)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，多次承擔(dān)國(guó)家“863”、“973”計(jì)劃等重大科研項(xiàng)目，先后兩次主持制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。在皮膚、眼表、骨修復(fù)、軟骨修復(fù)、軟組織修復(fù)、美容等領(lǐng)域，擁有10多個(gè)科研項(xiàng)目，奠定了集團(tuán)在我國(guó)組織工程和再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者地位。

對(duì)于中國(guó)生物工程角膜的成功研發(fā)，崔占峰、金巖兩位教授連稱(chēng)“不容易”。因?yàn)樯镝t(yī)藥產(chǎn)品研發(fā)技術(shù)要求高，周期長(zhǎng)，投入大，風(fēng)險(xiǎn)高，特別是在中國(guó)賺錢(qián)機(jī)會(huì)多、賺“快錢(qián)”機(jī)會(huì)多的大環(huán)境下，很少有企業(yè)愿意重金投資研發(fā)周期很長(zhǎng)的生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目。中國(guó)再生醫(yī)學(xué)執(zhí)行董事、中國(guó)再生醫(yī)學(xué)集團(tuán)旗下的深圳艾尼爾角膜工程有限公司負(fù)責(zé)人戴昱敏表示，“艾欣瞳”從研發(fā)立項(xiàng)到進(jìn)入臨床到獲得注冊(cè)證書(shū)先后經(jīng)歷了約十年時(shí)間，一路走來(lái)，稱(chēng)得上是歷經(jīng)艱辛。

“艾欣瞳”的問(wèn)世，具有極大的醫(yī)學(xué)價(jià)值和社會(huì)意義。目前，我國(guó)的角膜盲患者不僅數(shù)量龐大，而且還在逐年增加。他們不但自身長(zhǎng)期遭受失明的痛苦折磨，無(wú)法正常生活、學(xué)習(xí)和勞動(dòng)，還給家人和社會(huì)帶來(lái)了巨大的精神壓力和經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。而生物工程角膜產(chǎn)品的面世，有望改變傳統(tǒng)角膜移植手術(shù)中角膜供體來(lái)源困難、手術(shù)成功率低的困境，將為中國(guó)400萬(wàn)乃至全球6000萬(wàn)角膜盲患者帶來(lái)重見(jiàn)光明的希望。（來(lái)源：《科技日?qǐng)?bào)》 責(zé)任編輯/余風(fēng)）