給器官打補丁靠譜嗎？

賴太平

心臟依賴于冠狀動脈持續(xù)提供氧氣，如果這些細胞的供養(yǎng)被阻斷，心臟肌肉細胞就會在幾分鐘內(nèi)死亡。人們的心臟病發(fā)作時，一般情況下，如果阻塞在一個小時后內(nèi)不能被解除，那么超過10億的肌肉細胞漿不可逆轉的死亡。這些人即便最后沒死，也會留下永久性的心力衰竭后遺癥。

便宜且安全

不同于其他器官，心臟的細胞復制速度僅為每年0.5%，這導致了心臟的自我修復能力非常有限，根本不足以修復重大的損害。如果心臟上受到了創(chuàng)傷，那么壞死的細胞將會被厚厚的疤痕組織取代——心臟的部分功能將不會再發(fā)揮作用。

科學家們一直想通過干細胞移植的方式來修復心臟上的創(chuàng)傷，簡單來說就是從病人自己的血液或骨髓中提取干細胞，并直接將它們注入心臟來重塑受損部位。干細胞是可以發(fā)育成許多不同類型的細胞，這種方法可以有效的幫助受損的血管再生，改善心臟的血液流動，不過尷尬的是，它并不能解決損傷的心肌重生問題——95%的注射干細胞無法附著在心臟上，而是立即被血液所吸收。

針對問題，解決問題。既然注射干細胞無法附著在心臟上，為何不將它制成可以附著的補丁形狀呢？這件事得到了多個大學的研究機構關注，其中包括劍橋大學干細胞研究所以及來自斯坦福大學、杜克大學和威斯康辛大學的科學研究團隊。

英國劍橋阿登布魯克醫(yī)院的心臟病專家桑杰·辛哈在這方面的研究頗受關注，他將這些微小的、跳動的心臟肌肉每個面積小于2.5平方厘米，有半厘米厚，生長在實驗室器皿中。經(jīng)過一個月的培養(yǎng)，心臟補丁由血細胞重組，并形成特定的干細胞，進而可以轉化為人體的任何細胞。在心臟衰竭患者中，它們會發(fā)育成心肌細胞、血管細胞以及心外膜（心臟周圍的膜）。

一些大學的研究也提出了其他的方案：通過超聲波和核磁共振成像掃描來確定心臟上的疤痕結構。根據(jù)傷疤的形狀，他們會用3D打印出任何形狀或尺寸的定制心臟補丁。然后醫(yī)生打開患者胸腔，將補丁直接縫入心臟，與現(xiàn)有的靜脈和動脈相連。這種方法的主要挑戰(zhàn)之一是如何將新補丁與心臟進行電整合，以確保兩者同步。目前專家們正在做著各種嘗試。

心臟補丁之所以引起人們的關注主要有兩大原因：相對便宜且更加安全。在英國一次心臟移植費用在433萬人民幣左右（包含后期治療），在中國這個數(shù)字也是在100萬以上（不包括后續(xù)治療費用）。對于一般家庭，這是一個巨大的數(shù)字。不過如果心臟補丁得以實現(xiàn)的話，那么這個數(shù)字可以銳減到60萬人民幣。

另一方面，由于這些心臟補丁是用患者自己的血液培育的，所以接受手術的病人不必經(jīng)歷心臟移植的并發(fā)癥，比如高劑量的免疫抑制藥物。專家稱：受傷的心臟處于高度發(fā)炎、充滿敵意的狀態(tài)，這種環(huán)境對新器官組織來說很難生存。而這些心臟補丁的優(yōu)點在于，它們是病人專屬的，所以心臟不太可能排斥它們。

目前，辛哈正在準備試驗這些心臟補丁，先是在老鼠身上，然后是豬身上。如果一切按計劃進行，5年后他可能準備進行第一次人體試驗。

中國成功打了一塊全新“補丁”

3月21日，在協(xié)和醫(yī)院，一種全新的人工肺動脈瓣膜以微創(chuàng)介入的方式植入到29歲先天性心臟病患者體內(nèi)，成功阻止其肺動脈反流，避免了二次開胸手術的風險。在給器官打補丁的治療方式上，中國邁出了重要的一步。

肺動脈瓣膜就像一扇門，防止血液反流。法洛氏四聯(lián)癥患者在術后大多會發(fā)生肺動脈關閉不全。以往醫(yī)生會二次開胸，把新的瓣膜縫在肺動脈上，就像打補丁，但二次開胸死亡率較高，很多患者不敢嘗試。要么藥物保守治療，但療效有限。隨著疾病發(fā)展，患者胸悶乏力、下肢浮腫，待到不能忍受時再去就醫(yī)，大多只能等待心臟移植。

微創(chuàng)植入新的瓣膜是最佳治療方案。可國內(nèi)尚無一家上市的人工瓣膜產(chǎn)品適合微創(chuàng)操作。國外雖有，但其導管型的設計不適合中國患者，容易引發(fā)大出血。協(xié)和醫(yī)院董念國教授團隊反復試驗，研發(fā)出啞鈴型的肺動脈瓣膜，兩端膨大利于與血管吻合，中間瓣膜處收腰設計，可避開冠狀主動脈，消除大出血風險。采用溫度記憶金屬材質，可便于醫(yī)生微創(chuàng)操作。

器官補丁距離我們已經(jīng)不遠了。（編輯/侯幫虎）

延伸閱讀

法洛四聯(lián)癥（TOF）是一種常見的先天性心臟畸形。其基本病理為室間隔缺損、肺動脈狹窄、主動脈騎跨和右心室肥厚。法洛四聯(lián)癥在兒童發(fā)紺型心臟畸形中居首位。法洛四聯(lián)癥患兒的預后主要取決定肺動脈狹窄程度及側支循環(huán)情況，重癥者有25%～35%在1歲內(nèi)死亡，50%病人死于3歲內(nèi)，70%～75%死于10歲內(nèi)，90%病人會夭折。主要是由于慢性缺氧引起，紅細胞增多癥，導致繼發(fā)性心肌肥大和心力衰竭而死亡。