生物工程角膜：讓盲者重見光明

吳紅月

2015年4月28日，由我國科學家自主研發的脫細胞角膜基質（以下簡稱生物工程角膜）——全球首個生物工程角膜“艾欣瞳”獲得國家食品藥品監督管理總局批準上市。這是目前世界上唯一一個完成臨床試驗的高科技生物工程角膜產品，該產品于2013年成功完成臨床試驗，總有效率達到94.44%，愈后效果接近人體角膜。

這一新型生物工程角膜，是中國再生醫學國際有限公司繼組織工程皮膚安體膚參與獲得國家科技進步一等獎之后，又一個重大自主創新成果。英國皇家工程院院士、牛津大學化學工程終身教授崔占峰認為，中國生物工程角膜產品不僅擁有完全自主知識產權，而且已成功進入產業化階段，這將使中國數百萬角膜盲患者有望重見光明，并幫助中國在世界生物醫藥領域的激烈競爭中搶占先機。

聯合國世界衛生組織的調查顯示，角膜盲是僅次于白內障的第二大致盲眼病。目前全球大約有6000萬名角膜盲患者，其中，中國患者約為400萬名，并且每年新增約10萬病例。在這些患者中，絕大多數都可以通過角膜移植重見光明。

角膜盲，是一種因角膜失去功能從而導致視功能喪失的眼病。角膜俗稱“黑眼珠”，位于眼球前壁。角膜透明無血管，感覺神經非常豐富，外界光線可以毫無障礙地通過角膜到達眼底，獲得清晰的成像。因此，任何使角膜的透明性、形狀、完整性發生變化的角膜疾病，都將導致視力下降。另外，由于角膜位于眼部的正前方，在遭受外傷時，角膜總是首當其沖，容易受到傷害，從而發生破裂、感染或混濁，直接導致視力嚴重損害。

由于角膜病損或角膜外傷都是損傷角膜，但眼球內部結構正常，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。因此，角膜盲是可以治愈的。

近年來，因外傷導致角膜損傷的越來越多，各種感染、酸堿燒傷、化學傷和外傷等都可能導致角膜盲。大部分角膜盲患者均有可能通過角膜移植重獲光明，但國內眼庫角膜奇缺的現實，卻粉碎了大多數患者重見光明的夢想。

在國外，死亡后捐獻角膜盛行，如僅有一千多萬人口的斯里蘭卡，簽字同意死后捐獻角膜的人數已超過五百多萬。在美國，正式建立的眼庫已有103所，每年可進行角膜移植6萬多例。而由于受傳統觀念影響，我國角膜捐獻率不及美國的1/10。我國每年的角膜移植手術量在最高峰時只有約5000例。很多患者因為不能及時進行角膜移植而失明，有的甚至被迫摘除眼球，永遠失去復明的希望。

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

角膜看起來薄而透明，卻是由無數排列緊密、縱橫交錯成網狀的膠原纖維構成，光靠化工分子材料等純人工材料，目前還無法做出這樣精密復雜的結構。而角膜盲的治療方法主要包括角膜移植、人工角膜（無機、有機材料或生物衍生材料為原料制備的人工角膜）移植術等，國外雖然已生產出人造角膜，但均由人造高分子化學材料制成，存在生物相容性、力學特性差，臨床試驗效果不佳，無法形成連續化上皮，不能與患者自體組織完全整合等缺點和不足。

由我國科學家自主研發的生物工程角膜“艾欣瞳”，經過多年的探索和試驗，脫細胞技術全球領先并在臨床中取得顯著效果?！鞍劳笨纱龠M角膜上皮再生及基質合成，減少新生血管生成，具有良好生物相容性，無明顯免疫排斥反應，機械強度和可塑性好，且結構近于正常角膜基質，有利于細胞的長入，對細胞無毒性。

據國家“973”項目首席科學家、第四軍醫大學組織工程研發中心主任金巖教授介紹，我國首個生物工程角膜產品“艾欣瞳”是以異種角膜為原料，在經過脫細胞特殊工藝多級處理后，保留天然角膜三維立體結構，降低免疫原性，防止產生免疫排斥反應，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。

這個生物工程角膜產品，在世界上是獨一無二的，解決了以往類似研究中一直沒有解決的問題，既能修復角膜，又能恢復功能。特別是在防止免疫排斥反應方面，中國科學家找到一個非常聰明的辦法，在有效去除異種細胞的同時，做到了不損傷角膜結構，又沒有化學殘留物。

這種由中國科學家研發的新型生物工程角膜，目前已先后在國內著名的眼科臨床醫院進行臨床實驗，由北京同仁醫院牽頭，四川大學華西醫院、河南眼科中心、同濟醫學院附屬協和醫院等醫院參與。

在武漢協和醫院，共有47名患者參加了生物工程角膜的臨床試驗，經臨床治療后全部取得理想效果。其中，1號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險，在此情況下參加了生物工程角膜移植試驗。2013年9月底，周女士回協和醫院復查，移植了人工角膜的眼睛視力恢復到0.4，正常眼睛的視力為0.5，雙眼看上去并無差異。

其他多個中心臨床試驗數據也顯示，脫細胞角膜基質移植后的總有效率達到94.44%；經臨床試驗觀察，脫細胞角膜基質的愈后效果接近人體角膜。

崔占峰院士認為，生物工程角膜是我國在組織工程領域的又一大創新成果，而組織工程和再生醫學目前是生命科學最具挑戰性的前沿領域，正成為國際生物醫藥行業新一輪爭奪的重點。

據了解，所謂組織工程與再生醫學，就是利用現代生命科學及工程學原理，研制體外制造、可供移植的人體組織器官的新興學科，其產品可用于修復或替代人體多種組織器官，標志著醫學將走出“器官移植”的范疇，步入“制造組織和器官”的新時代。美國生物學家、諾貝爾獎獲得者吉爾伯特甚至預言：“用不了50年，人類將能夠培育出人體的所有器官。”

有關專家認為，組織工程與再生醫學的提出和建立只有短短30年的時間，但由于其重大的科學意義、誘人的臨床應用前景和巨大的商業價值，引起了世界各國的高度重視。如美國正大力研發人工心臟、骨骼、血管、皮膚以及神經組織等。

那么，為什么世界上第一個生物工程角膜會出現在中國？

崔占峰院士認為，這首先是因為歐美國家有捐獻人體器官的悠久傳統和成熟制度，其角膜庫非常充裕，而中國受傳統文化影響，人角膜捐贈數量極小，因此有著巨大的市場需求?！澳睦镉行枨?，哪里就有創新！從這個角度看，這可能反而是中國在生物工程和再生醫學領域走在世界前列的一個重大機遇，可以此作為突破口，將基礎研究與產業化緊密結合起來，培育帶動起一個巨大的戰略性新興產業。”第二個原因是得益于中國政府推崇的產、學、研結合的科技創新機制。當然也因為有部分有社會責任感的民營企業家對高科技生物醫藥產業的關注和投入。

而隨著生物工程角膜的產業化，不僅中國的數百萬患者有望重見光明，在受佛教思想影響較大的東南亞等國家也有著廣泛的市場。特別是隨著病人視力的恢復，其由國家的負擔重新變成社會價值的創造者，社會意義重大。

參與研發的中國再生醫學集團，持續多年投入，取得重大科研成果，此次生物工程角膜是該集團繼組織工程皮膚“安體膚”參與獲得國家科技進步一等獎之后的又一個重大自主創新成果，“安體膚”是國內唯一含活細胞的組織工程皮膚。中國再生醫學集團，是我國第一個專業從事組織工程與再生醫學產品研發、生產及銷售的高新技術企業，現已發展成為我國組織工程和再生醫學領域的領軍企業。目前集團已經擁有40余項自主知識產權，多次承擔國家“863”、“973”計劃等重大科研項目，先后兩次主持制定行業標準。在皮膚、眼表、骨修復、軟骨修復、軟組織修復、美容等領域，擁有10多個科研項目，奠定了集團在我國組織工程和再生醫學領域的領導者地位。

對于中國生物工程角膜的成功研發，崔占峰、金巖兩位教授連稱“不容易”。因為生物醫藥產品研發技術要求高，周期長，投入大，風險高，特別是在中國賺錢機會多、賺“快錢”機會多的大環境下，很少有企業愿意重金投資研發周期很長的生物醫藥產業項目。中國再生醫學執行董事、中國再生醫學集團旗下的深圳艾尼爾角膜工程有限公司負責人戴昱敏表示，“艾欣瞳”從研發立項到進入臨床到獲得注冊證書先后經歷了約十年時間，一路走來，稱得上是歷經艱辛。

“艾欣瞳”的問世，具有極大的醫學價值和社會意義。目前，我國的角膜盲患者不僅數量龐大，而且還在逐年增加。他們不但自身長期遭受失明的痛苦折磨，無法正常生活、學習和勞動，還給家人和社會帶來了巨大的精神壓力和經濟負擔。而生物工程角膜產品的面世，有望改變傳統角膜移植手術中角膜供體來源困難、手術成功率低的困境，將為中國400萬乃至全球6000萬角膜盲患者帶來重見光明的希望。（來源：《科技日報》 責任編輯/余風）