《自然》子刊：科学家把猪皮制成眼角膜，让盲人重获光明

健康

2022-08-17 12:08

一种用猪皮胶原蛋白制成的眼角膜，让14位失明者重获光明。

撰文 | 凌骏、燕小六

来源 | “医学界”公众号

8月11日，在《自然・生物技术》发布的一项研究中，科学家展示了一种用猪皮胶原蛋白制成的眼角膜，并以此让20位圆锥角膜患者恢复了视力——包括14位已经失明的患者。

通过生物工程植入物代替传统的人体角膜捐赠，这一结果为全球角膜疾病患者带来了新的希望。作为严重的致盲疾病之一，据统计，全球约有1270万人因角膜疾病导致失明，但平均每70人才能等到1次角膜移植的机会。

本次研究的主要作者、瑞典林雪平大学实验眼科Neil Lagali教授表示，这种最新研发的生物材料有望符合人体植入物的所有标准，同时还能大规模生产，储存时限长达两年，或可解决角膜捐赠短缺的问题。

来源于猪皮的眼角膜

人类的角膜位于眼睛最前部，具有包括透光、折射光和保护瞳孔、晶状体等内眼结构的功能。圆锥角膜的特征则是角膜变薄，失去自然形状并开始凸出趋向锥形，而畸形的角膜也会对视力产生影响。

在这项由瑞典林雪平大学生物医学和实验眼科团队完成的研究中，科学家发明了一种名为BPCDX的生物工程角膜。他们首先将猪皮组织溶解，提取和纯化了猪皮胶原蛋白，再通过化学和光化学方法增强稳定性，形成了一种类似于隐形眼镜，坚固又透明的水凝胶，作为角膜基质替代品。

就材料本身而言，它的优势在于原材料猪皮容易获取且价格便宜。同时，人体捐献的角膜通常需在2周内使用，而BPCDX由于不含细胞，经过无菌包装，可保存长达2年以上。

治疗过程也和传统的侵入式手术不同，医生无需移除患者原先病变的角膜组织，而是通过一个2毫米的切口，将BPCDX直接植入覆盖在原有的角膜上。

上海某三甲医院眼科主任对“医学界”分析，通俗理解，这款人工角膜就是一枚“透镜”。

“使用这款人工角膜时，医生只需在患者角膜上用激光切个小口子，做一条手术隧道，把人工角膜植入进去，手术就完成了，也不用缝合。”他说。

通过影像学成像可以清晰地看到，BPCDX填补了圆锥角膜失去的厚度，同时角膜曲率也恢复正常。此外，BPCDX在体内表现出了强抗降解性，植入人眼2年后依旧保持完整，使得角膜厚度始终得以维持。

角膜厚度变化，箭头指示植入物BPCDX术后的轮廓（底部）

3位失明患者视力恢复到1.0

为了测试BPCDX的临床疗效，科学家招募了20位来自伊朗和印度的圆锥角膜患者，其中14位已经失明，6位濒临失明。

BPCDX植入后2年，伊朗患者的中央角膜厚度平均增加285 ± 99 µm，印度患者的角膜厚度平均增加了209 ± 18 µm，随着过度陡峭的角膜——圆锥角膜变平，科学家们发现，患者的矫正视力得到了显著改善。

具体来看，对于8位印度患者，矫正视力平均恢复到20/26（约0.8），12位伊朗患者的平均视力恢复到20/58（约0.35）。此外，所有14名失明的患者都恢复了视力，其中有3人的矫正视力更是达到1.0。

“我记得在进行第一例植入手术时，我彻夜未眠，就等着外科医生通知我手术的进展。” 研究者之一Mehrdad Rafat教授说，“令人惊喜，我们得到了比预期要好得多的结果。”

结果显示，BPCDX植入后的视力改善程度，已经达到了和接受人体眼角膜移植相当的水准。但相比之下，传统的眼角膜移植，患者需服用数年的免疫抑制类药物。“但这种来自猪皮的植入物排异风险很低，因为胶原蛋白是一种由氨基酸组成的蛋白质，不含任何细胞。”研究人员称。

术后，本次20位患者仅用了8周的免疫抑制滴眼液，2年随访中未观察到任何排异反应，也没有出现疤痕或炎症。

下一步计划中，Neil Lagali教授和团队计划在100名或更多患者中复制这项研究的结果，让BPCDX得到政府批准，最终目标是在全球推广这项技术——尤其是那些器官移植资源极度匮乏的地区。

“这是挺不错的一个产品。”前述眼科主任对“医学界”评价道。可实现规模化量产、不存在排异问题、较小的植入创口和较为简单的微创手术方式，都是它的优势。

但缺陷在于，BPCDX可应用的患者群可能还很有限。“圆锥角膜患者的角膜没有病变，只是发生了变形。对于其他角膜病变的患者，这款人工角膜可能就不适用了。角膜病变后要用到的移植材料不同，而有些患者还要切除全层角膜，换一个全新的角膜。”他说。

研究者也表示，后续还将继续探索该技术是否可用于治疗更多的眼病，并增加个体适应性，以获得更大的疗效。

参考文献：

[1]Eye implant made from pig skin restored sight in blind people, according to study，https://globalnews.ca/news/9055629/pig-skin-cornea-implants-blindness-study/

[2]Cornea made from pig collagen gives people who were blind 20/20 vision，https://www.newscientist.com/article/2333290-cornea-made-from-pig-collagen-gives-people-who-were-blind-20-20-vision/

[3]Could THIS be the way to reverse blindness? Pioneering cornea implant made from PIG'S SKIN restores sight in 20 visually-impaired people in promising trial，https://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-11105183/Cornea-implant-PIGS-SKIN-restores-sight-20-visually-impaired-people-promising-trial.html

来源：医学界

责编：田栋梁

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