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再生醫學,讓器官“再生”(關注)

作者:本報記者 吳月輝 尹曉宇 編輯:周梓顏 來源:人民日報 發布時間:2019-07-02 16:12:59
 



  全球首例干細胞復合膠原支架治療卵巢早衰臨床研究誕生的嬰兒。

  新華社記者 李 響攝

  日前,34歲的卵巢早衰患者方女士在南京鼓樓醫院產下健康的男寶寶。這是全球首例干細胞復合膠原支架治療卵巢早衰臨床研究誕生的嬰兒,標志著我國再生醫學技術治療卵巢早衰研究取得重大突破。

  再生醫學是目前世界醫學研究的前沿。再生醫學專家、中科院遺傳與發育生物學研究所研究員戴建武認為,再生醫學的優勢在于通過改善再生微環境,患者借助自身的再生修復能力引導再生,再生后的組織是人體自身的一部分。將來,隨著再生醫學技術的不斷進步,只要構建合適的微環境,人體組織都有可能進行再生——這也意味著越來越多種類疾病的患者有望從中受益。

    

  讓卵巢早衰的女性重新獲得生育能力

  卵巢早衰是指女性40歲之前由于多種病因出現卵巢功能衰竭,在育齡女性中發病率超過1%,近年來發病率上升,并且出現年輕化的趨勢。

  南京鼓樓醫院生殖醫學中心主任孫海翔說:“因為這類患者在月經周期中沒有優勢卵泡活動,無法取得卵子,即使通過輔助生殖技術也很難實現受孕。因此,解決這些患者不孕的關鍵就在于如何挽救卵巢功能。目前雌孕激素替代治療是治療此類疾病的常規方法,但收效甚微。”

  2015年,戴建武再生醫學研究團隊與南京鼓樓醫院生殖醫學中心合作,在國際上率先開展了臍帶間充質干細胞卵巢內移植治療卵巢早衰合并不孕癥臨床研究。此項臨床研究在通過醫院倫理審查、國家衛計委備案后,成為我國實行干細胞臨床研究備案制度后首批備案的8個干細胞臨床研究項目之一。

  為了攻克這個難題,戴建武團隊設計了可注射智能型膠原支架材料用于卵巢功能再生。

  戴建武說:“我們讓臍帶間充質干細胞附著在可降解的膠原支架材料上,然后利用支架幫助干細胞定植、分化,激活原始卵泡,修復早衰的卵巢,從而使卵巢早衰的女性能夠重新獲得生育的能力。”

  2015年12月,孫海翔臨床團隊為方女士實施了干細胞卵巢內移植術,術后復查發現,卵巢血流有明顯改善。2016年她又兩次接受移植術。2017年5月,方女士經檢查確認恢復卵巢大卵泡活動,并實現自然受孕。之后,經醫院隨診,母親和寶寶都很健康。最終,方女士于2018年1月12日成功分娩,產下一名5斤9兩、49厘米長的健康男嬰。

  據介紹,兩年來,干細胞卵巢內移植手術臨床研究已入組患者23人,隨訪發現9位患者有優勢卵泡活動。其中,已有兩位患者獲得臨床妊娠,另有兩位患者已經獲得可移植胚胎。鼓樓醫院院長韓光曙表示,高齡婦女卵巢功能低下及卵巢抗衰老也有望通過該技術實現。

  修復子宮內膜損傷,解決不孕不育問題

  此前,戴建武團隊利用再生醫學技術在子宮內膜修復方面就已取得突破。

  2014年7月17日,用自身骨髓干細胞復合膠原生物支架修復子宮內膜之后,一名產婦在南京鼓樓醫院成功產下一名健康男嬰,這也是世界上第一例在干細胞修復子宮內膜技術下誕生的嬰兒。同年10月30日,第二例嬰兒又成功分娩。這標志著該技術具有充分的臨床可行性,是世界再生醫學領域的重大突破。

  據統計,我國的不孕患者數超過5000萬人,其中20%—40%是由于子宮內膜損傷所引起的。

  南京鼓樓醫院副院長、婦產科專家胡婭莉說:“受到損傷的子宮內膜會出現明顯的瘢痕化供血不足,造成胚胎無法在子宮內膜上著床,讓很多婦女喪失了生育能力。”

  成功產下第二例嬰兒的張敏就是這樣一位患者,她第一次懷孕流產后輸卵管梗阻,曾在當地醫院做試管嬰兒,但胚胎未能著床。流產清宮后,她的子宮內膜嚴重受損,3/4的宮腔面積發生粘連,70%的面積瘢痕化。

  “解決這部分患者不孕的關鍵,是如何使子宮內膜實現功能性修復。”戴建武說。

  從2007年開始,戴建武團隊研發智能膠原生物支架引導子宮內膜再生。在做了大量研究和動物實驗后,該團隊于2014年與南京鼓樓醫院胡婭莉團隊合作,開展子宮內膜再生臨床試驗。研究團隊通過提取患者自身骨髓干細胞,附著在可降解的生物支架材料上,用支架材料的孔隙和干細胞的分化功能完成內膜組織的再生,結合傳統宮腔鏡的改進,實現了受損子宮內膜的功能性修復。

  戴建武說:“具體來說,就是醫生將從病人骨髓中提取出的骨髓干細胞附著在一種‘膠原膜’上,并將‘膠原膜’卷在一根尿管上伸入患者的子宮,再通過向尿管灌水使‘膠原膜’撐開,貼在子宮壁上,使干細胞可以在子宮壁上進行內膜再生。這種‘膠原膜’是可以降解的材料,留在體內也不會對人體產生危害。”

  戴建武說,手術效果大大超出了他的預想。“這些懷孕的患者多是在手術后4個月左右就有了好消息,這證明她們受損的子宮內膜已經在干細胞幫助下實現了再生。”

  “不僅自體的骨髓干細胞可以用,我們還在研究能否使用異體的臨床級臍帶間充質干細胞來做類似手術。”戴建武表示。目前,臍帶間充質干細胞治療的臨床研究也已開展,已有多名受試者成功妊娠并生育健康嬰兒。使用臨床級間充質干細胞不僅能大大減輕患者的痛苦,手術時間也將由原來的3小時縮短為1小時左右。他預計,等技術更加成熟后,通過修復子宮內膜來解決不孕不育,花費可能會少于做試管嬰兒。

  有效促進急性脊髓損傷患者損傷修復

  近百年來,脊髓損傷修復,一直是世界性臨床醫學難題。在中國,就有超過200萬的脊髓損傷患者等待救治。

  戴建武介紹,脊髓損傷后由于損傷及其繼發的一系列病理生理反應,在損傷部位形成抑制神經再生的微環境,導致損傷平面以下感覺及運動功能喪失,嚴重影響患者的生活質量,給家庭和社會造成沉重負擔,但一直缺少有效的治療方法。

  直到再生醫學的興起,才為脊髓損傷的治療帶來了希望。經過10余年的努力,戴建武團隊在2015年取得了重要突破。他們提出了以生物材料為基礎構建適合脊髓再生的微環境,促進神經干細胞定向神經元分化,引導神經再生的脊髓損傷再生修復的科學策略。

  戴建武說:“我們把干細胞‘種’在膠原蛋白做成的支架材料上,然后把支架移植到脊髓損傷部位。之所以用支架‘固定’,是因為如果單把干細胞放進去,它可能會通過腦脊液和血液‘跑’到全身各處,很難集中在受損部位發揮作用。此外,支架還能起到連接作用——兩端好的神經組織能夠通過支架實現‘橋接’,這樣支架上事先‘種’好的干細胞就能完成修復。”

  這年4月,戴建武團隊在中國武警腦科醫院順利完成了首例神經再生膠原支架治療急性完全性脊髓損傷臨床手術。此后,首例腰段脊髓損傷受試者經過一年的康復,運動功能方面得到顯著改善:可在支具的輔助下通過髖關節的活動行走,生活自理能力顯著提高。

  “手術后經過一年的康復,受試者下肢肌力明顯增強,髖關節的活動功能大幅度改善,能夠準確感知到小便,初步開始感知大便。此外,2015年9月進行手術的頸段損傷受試者,經過一年多的康復,目前大、小便感覺及運動功能均大幅度改善,生活自理能力明顯提高。”戴建武說,“目前的臨床研究表明,神經再生膠原支架可有效促進急性脊髓損傷患者損傷修復,實現了我國在生物材料移植治療急性完全性脊髓損傷臨床研究中的重大突破。”

  戴建武表示,再生醫學研究及產品轉化在我國已取得長足進展,但仍存在不少瓶頸。比如,干細胞產品的政策監管需要更適于產業化進程;干細胞的制備、臨床研究及轉化需要建立科學合理的技術標準體系等。這些問題需要政府監管部門與科研、臨床工作者共同推進解決。隨著多學科的不斷交叉融合,以干細胞和生物材料為核心的再生醫學技術在醫學領域的科研、轉化與應用將越來越向縱深方向發展。這不僅可以通過體內引導組織再生,修復因老化、生病、受損造成的不健康組織或器官,將來還有望實現體外人體組織器官制造。

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