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海大“种”出人角膜内皮 盲人有望种植角膜复明

来源:半岛都市报 作者: 2009-10-13
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摘要: 角膜出了问题,过去只能等着别人捐献角膜移植,但因为角膜捐献率极低,我国真正能够进行角膜移植手术的人只占角膜病失明患者的千分之一。今后,更多因角膜病失明的患者,将有望通过移植人工“种植”的角膜复明。日前,中国海洋大学海洋生命学院细胞生物学研究室的“组织工程人角膜内皮的体外重建及其在兔角膜移植中作用的......


        角膜出了问题,过去只能等着别人捐献角膜移植,但因为角膜捐献率极低,我国真正能够进行角膜移植手术的人只占角膜病失明患者的千分之一。今后,更多因角膜病失明的患者,将有望通过移植人工“种植”的角膜复明。日前,中国海洋大学海洋生命学院细胞生物学研究室的“组织工程人角膜内皮的体外重建及其在兔角膜移植中作用的探讨”科研课题获教育部鉴定通过,角膜中极其重要的一部分角膜内皮已经可以人工“种植”,最快今年进入临床试验,成功之后,将开始进行完整人造角膜的研制。  



        成果  “种”角膜内皮用8年  



        据中国海洋大学海洋生命学院副院长樊廷俊介绍,研究室从2002年开始课题研究,到2009年科研成果获得鉴定通过,用了近八年时间,因为“种”角膜内皮,无论是“种子”还是“地”,都不太好办。从“种子”来看,世界上对于角膜内皮细胞的培养从1965年就开始了,但是因为内皮细胞没有分裂能力的特性,培养非常难,2002年以前,一般采用癌基因转染的方法,借用癌基因建立起细胞系,但是这样的方式用于理论研究可以,因种子细胞具有潜在致瘤性而无法应用于临床角膜移植;2002年之后开始原代培养,但也就培养到四五代,细胞数量非常少,根本不够用。  



        至于“地”也就是载体支架,先后用过羊膜、羧甲基壳多糖共混膜、水凝胶、完全合成膜等材料,但是效果也并不理想,像羧甲基壳多糖共混膜因为有溶血和炎症反应,已不多用,其他支架使用后,移植到新西兰兔眼中,最长只能保持复明一周。  



        而海大的研究课题成功解决了“种子  ”和“地”的问题,教育部的鉴定报告中有评价说其首次建立了组织工程人角膜内皮体外重建的技术方法,经鉴定与正常人角膜内皮的结构和功能相似;将组织工程人角膜内皮移植至撕除内皮层和后弹力层的新西兰兔后,可使兔眼角膜保持透明长达65天以上,攻克了移植组织工程人角膜内皮无法使角膜长期保持透明的国际性难题。  



        进展  年底有望临床试验  



        “最近我们计划再用小白鼠进行一次动物实验,接下来就进行临床试验。”据樊廷俊介绍,现在他们正在申请组织工程人角膜内皮产品的生产许可证,计划于2009年底至2010年初开始申请组织工程人角膜内皮产品的注册,开始临床试验、申报临床使用批文和生产批文,力争2012年底开始规模化生产和临床应用  。  



        “目前在实验室阶段的工作已经差不多结束了,各项检测结果也都很正常,就等待最终的临床试验了,毕竟我们做这项研究的目的是为了最终能转化成产品,让更多的患者受益  。”樊廷俊告诉记者,虽然他们想尽快进行临床试验,但面临着资金匮乏的窘境,“像这种临床试验,不做100多例是没有说服力的,但加上手术费和材料费,一共得花2000多万元,资金这一块是个老大难。”樊廷俊告诉记者,最近潍坊的两家大型企业正在与他们积极联系,商讨合作事宜,“如果一切正常顺利,估计年底就能进行临床试验了。”  



        计划  重建完整人角膜  



        在采访中,记者了解到,在人角膜内皮体外重建成功后,樊廷俊和他的研究团队又将目光瞄准了完整的人角膜,计划重建出结构和功能与正常人角膜近似的组织工程完整人角膜。  



        “现在全国有  500余万白内障患者、400余万角膜盲患者,全世界有1100余万角膜内皮盲患者、近3000万白内障患者、还有5500余万角膜盲患者长期蒙受失明的痛苦和煎熬,如果能成功重建完整的人角膜,这些患者都将获得治疗的机会,必将能产生出极其巨大的社会效益。”樊廷俊告诉记者,在现有研究工作的基础上,他们已经全力开展组织工程完整人角膜的体外重建研究,计划利用3年左右的时间取得技术突破,重建出结构和功能与正常人角膜近似的组织工程完整人角膜,并申请其产品的注册、临床试验,申报临床使用批文和生产批文,并力争2014年开始规模化生产和临床应用  。本版文/图  记者  刘雪莲    高亮  



        海大有三只宝贝兔子  



        “这三只兔子可得养好了,就是人出问题,兔子也不能出问题啊。”最近这段时间,中国海洋大学海洋生命学院副院长樊廷俊经常把这句话挂在嘴上。樊廷俊说的这三只兔子都是新西兰兔,2009年6月  13日,这三只新西兰兔各有一只眼睛动了手术,它们眼睛角膜的内皮层被撕除,然后植入海大细胞生物学研究室自己“种”出来的角膜内皮,新的角膜内皮在兔子的眼睛里顺利生长,到了第121天,三只兔子的角膜仍然保持透明,而这打破了组织工程人角膜内皮仅能使移植兔角膜保持透明1周左右的国际记录,所以这三只兔子现在成了宝贝。  



        据悉,这三只新西兰兔是海大海洋生命学院细胞生物学研究室的一项重要科研成果的见证者,研究室的科研课题为“组织工程人角膜内皮的体外重建及其在兔角膜移植中作用的探讨”,这项始于2002年的研究,于2009年9月24日在青岛市人民政府驻北京办事处举行了成果鉴定会,经教育部鉴定委员会审核,一致认为该成果属于国际首创,达到了国际领先水平。鉴定委员会一致同意该项目基础研究通过鉴定,并建议尽快开展临床前期的试验研究  ,争取早日投入临床应用。



        ■相关知识  



        造角膜内皮就像“种地”  



        “过去,人的角膜出了问题,要想复明就得靠角膜移植。”樊廷俊说,因为捐献角膜数量极其有限,所以通过角膜捐献重获光明的患者数量极少,但是从上个世纪末开始,角膜组织工程的兴起,使得人工“种”角膜帮助患者重见光明成为可能。  



        “其实,角膜组织工程说白了,就跟种地一样。”樊廷俊告诉记者,农民种地需要地和种子  ,同样角膜组织工程也需要“地”和“种子  ”,“地”就是载体支架,“种子”就是细胞,要培养足够多的细胞  ,然后把细胞“种”到支架上让其很好地生长,并且能顺利移植进人体内。  



        据悉,从2002年开始,海大海洋生命学院细胞生物学研究室开始了组织工程人角膜内皮的体外重建研究,经过8年的研究,已经成功“种”出了角膜内皮,载体支架用的是羊膜,培养的角膜内皮细胞已经达到每平方毫米3413个,相当于10至11岁儿童的角膜内皮细胞密度,很“年轻”。通过在新西兰兔身上的实验,“种”在羊膜上的角膜内皮细胞生长良好,移植到新西兰兔眼中后,约一个月的时间,羊膜被吸收掉,新的内皮细胞层生成,新西兰兔的角膜保持透明状态。  



        角膜内皮细胞生长极其特殊  



        据樊廷俊介绍,角膜由前往后共分上皮细胞层、前弹力层、基质层、后弹力层和内皮细胞层5部分,角膜有十分敏感的神经末梢,如有外物接触角膜,眼睑便会自主闭合以保护眼睛,为了保持透明,角膜中没有血管,透过泪液及房水获取养分及氧气,而角膜内皮细胞层在维持角膜透明以及从房水中获取养分与氧气中具有不可替代的作用。  



        “角膜内皮细胞层作用很大,但是却极其特殊。”樊廷俊告诉记者,人出生以后角膜内皮细胞是最多的,呈六角型排列,角膜内皮细胞是不能分裂增长的,正常情况下每年按照0.3~0.6%的比例减少,手术创伤以及感染等也都会引起内皮细胞的死亡。“出现细胞死亡后,周围的细胞就会拉大来填补空间。”樊廷俊表示,当内皮细胞少到一定程度时,补不上了,就会出现角膜水肿、不透明,诱发角膜内皮盲。

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