杜同芝
《環球》雜誌記者/張海鑫
如果將人的眼睛比喻成一部相機,那麼角膜就是這部相機的「鏡頭」。正是由於它位於眼睛的最外層,也很容易受到傷害。而角膜受損輕則使人視力受損,重則致人失明。
視力受損是全球一大難題。世界衛生組織2010年《視力殘疾全球數據報告》顯示:全世界約有2.46億人視力低下,3900萬人目盲。中國共有6726.4萬人視力低下,824.8萬人目盲,佔世界盲人總數的21%。在眾多眼科疾病中,角膜病是全球第四大致盲疾病。
如今這些在黑暗中掙扎的人終於迎來了光明的希望。根據國家藥監局官方網站9月17日對外發布的消息,由青島中皓生物工程有限公司(以下簡稱中皓生物)創新研發的「脫細胞角膜植片」(生物工程人工眼角膜)獲得國家三類醫療器械註冊證,標誌著中國在人工生物眼角膜領域獲得重大突破。
世界難題
角膜透明無血管,是人體唯一的免疫赦免區。角膜可以保證外界光線毫無障礙地通過,到達眼底,獲得清晰的成像。角膜病變致角膜失去透明性,變得渾濁。在眼球內部結構正常的情況下,如能將病變角膜換成透明健康的角膜,病人視力即可得到明顯改進,因此大部分角膜盲患者是可治療復明的。
但無論是國內還是國外都面臨著角膜匱乏的普遍難題。
一份發表於《美國醫學會眼科雜誌》(JAMA Ophthalmology)的調查稱,在2012年8月至2013年8月期間,研究人員收集了佔世界人口99.8%的157個國家的數據後發現,約有1270萬人在等待角膜移植。在中國,這個數據是200萬。
2006年《第二次全國殘疾人抽樣調查統計結果》表明,因角膜病致盲患者約400萬人,85%的角膜盲源自感染性角膜病,每年新發的感染性角膜病致盲患者超過10萬,其中約200萬可以通過角膜移植手術復明。
但角膜供體的短缺現象非常嚴重。根據前述美國醫學雜誌的調查,這一年,只有116個國家進行了大約18.5萬次角膜移植手術,大約53%有需求的患者無法接受角膜移植。
據悉,中國還沒有眼角膜捐獻量的官方統計,中華醫學會眼科分會角膜病學組在其編制的《角膜移植術專家共識2015》中提到,「據統計,全國每年完成角膜移植術的數量約為5000例。」
角膜病患者數量與捐獻供體數量極不相稱,供需比例之低,在醫療行業少有。不能及時進行角膜移植手術,導致眾多患者只能選擇保守藥物治療,感染得不到控制,最終摘除眼球,永遠失去光明。
如何讓更多的盲人走出黑暗、重見光明?當前,角膜盲的治療方法主要包括人捐獻角膜手術移植、人工角膜移植術等。國外雖然已有以異質性材料如玻璃、矽膠等為原料研發製作的人工角膜,但這些人工角膜均由人造高分子化學材料製成,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,病人排異反應明顯。
歐美等發達國家對人工角膜的研發缺失有其現實原因。歐美捐獻體系完善,供體相對充足,特別是美國的角膜捐獻不僅完全可以滿足角膜移植需求,甚至還可以供給其他國家,人工角膜市場需求小甚至沒有需求。
在這種情況下,中國不得不面對全球人工角膜研發基礎薄弱的大環境,想要填補國內外巨大的角膜需求缺口,必須完成人工角膜的自主研發。角膜移植是使角膜患者復明的唯一希望,角膜移植材料正越來越受到人們的重視,並成為治療角膜病新的突破方向。
中皓方案
面對這一世界性難題,中國研發人員大膽嘗試利用生物工程技術製造適合人類的眼角膜。中皓生物2010年踏足生物人工眼角膜研發領域時,全球醫學在這方面還是一片空白。
人的角膜看起來薄而透明,卻是由無數排列緊密、縱橫交錯、網狀的膠原纖維構成,光靠化工分子材料等純人工材料,目前無法做出這樣精密複雜的結構。而生物人工角膜是利用與人類眼角膜結構相近的動物角膜來代替人體捐獻角膜,既是為了解決人體捐獻角膜的供應不足,同時又要避免人工角膜的排異性。
生物人工角膜一般採用異種生物角膜,經過特殊工藝處理,去除了角膜中的細胞、雜蛋白、多糖等物質的抗原性,保留了天然角膜基質膠原蛋白結構,所以生物相容性好,生物安全性高,能與周圍組織快速整合,且隨著自身細胞的遷入改建,移植角膜逐漸透明,患者視力也隨之改善。目前生物人工角膜的適應症是板層、深板層的角膜移植。
據中皓生物的專家介紹,這一技術的關鍵是使用理想載體支架讓種子細胞正常生長與增殖,並最終形成與人角膜近似的正常組織結構。
經過兩年多的潛心研究,2012年2月,由中皓生物技術團隊研發的「一種組織工程人角膜基質載體支架及其製備方法」終於問世,解決了上述關鍵問題。
2014年6月,該公司的魚類膠原三維複合支架即「FC型角膜基質替代物」和「人角膜基質細胞」順利通過中國食品藥品檢定研究院的產品檢測,取得合格檢測報告。魚類膠原三維複合支架成功通過檢測,標誌著中皓生物原始創新、自主研發的海洋生物材料製備角膜基質技術得到了國家權威機構的認可,跨出了臨床試驗關鍵一步。人工培養擴增的人角膜基質細胞批量通過國家級權威機構的系統檢測,這在國際上也是第一例。
創新研發的路上,永遠沒有「低垂的果子」。從項目立項、研發,到第一枚生物人工角膜進入臨床試驗,再到2019年獲得國家藥監局批准註冊上市,中皓生物完成這「從0到1」的跨越,整整走了9年。
國家藥監局審查認為,中皓生物生產的創新產品與已上市的同類產品相比,其採用的脫細胞處理方式更加溫和,使所得角膜基質的板層結構保留相對完整且抗原成分得以較大程度地脫除。該產品的獲批上市,為未累及全層的真菌性角膜潰瘍治療提供了新的選擇。
截至目前,包括中皓生物在內,全球僅有3家單位完成了生物人工角膜的臨床試驗,而以角膜植片透明率為主要評價指標的僅有中皓生物一家。華中科技大學同濟醫學院附屬協和醫院眼科主任張明昌教授是全球做人工角膜移植病例最多的專家之一,他關於人工角膜移植術方面的論文發表在《美國移植雜誌》上。張明昌認為,中皓生物的生物人工角膜具有生物相容性好、上皮生長快、免疫排斥低、感染控制好、植片透明度高等優點。
英國皇家工程院院士、牛津大學化學工程終身教授崔佔峰認為,生物工程角膜是中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。中國生物工程角膜產品不僅擁有完全自主智慧財產權,而且成功進入產業化階段,這將使中國數百萬角膜病盲患者有望重見光明,並幫助中國在世界生物醫藥領域的激烈競爭中搶佔先機。
為什麼世界上第一個生物工程角膜會出現在中國?
中山大學中山眼科中心主任醫師袁進告訴記者,中國之所以能在生物角膜移植領域取得成就,客觀上與發達國家供體充足、研發動力不足有關,但其科研價值依然值得高度評價,因為這不是跟隨發達國家研究思路過程中的「彎道超車」,而是從概念到應用都在世界上具有原創意義的科研成果。
生物醫藥產品研發技術要求高、周期長、投入大、風險高,很少有企業願意重金投資研發周期很長的生物醫藥產業項目。中皓生物董事長王寶泉說:「9年研發,企業之所以能夠堅持到現在,也得益於山東省、青島市、嶗山區、高新區等黨委、政府為幫助企業解決發展中的困難,先後出臺一系列優惠政策和舉措,支持民營企業改革發展。」
青島市市場監管局副局長柏建超表示,該企業的技術突破是青島市倡導新舊動能轉換的典型案例,也是全面轉換政府職能的一大成果。作為監管部門,為大力扶持這類科技創新型企業,從產業疏導、生產車間規範、實驗室整改到註冊審批、專家評審,青島市市場監管局開闢了綠色通道,讓分管科室帶頭上門服務審批,僅耗時377天,刷新了青島市三類醫療器械審批的最短時限。
惠及世界
「改革開放40年來,中國的眼科在臨床和科研方面都取得了長足發展,世界各國越來越重視中國眼科學的相關研究成果。但是『一帶一路』沿線的有些國家還是相對比較落後的。我們可通過『一帶一路』行動去幫助一些國家。」王寶泉說。
2018年9月,習近平主席在中非合作論壇北京峰會開幕式上的主旨講話中提出,「中國願以打造新時代更加緊密的中非命運共同體為指引,在推進中非『十大合作計劃』基礎上,同非洲國家密切配合,未來3年和今後一段時間重點實施『八大行動』」。其中包括「開展『光明行』『愛心行』『微笑行』等醫療巡診活動」,並且要求優化升級。
在國家衛生健康委員會提出與沿線國家深化衛生務實合作的大框架下,中國眼科與「一帶一路」沿線國家先後開展了一系列交流與合作。2016年以來,中國的慈善項目「健康快車」多次走出國門,向「一帶一路」沿線國家提供免費白內障復明手術和眼科醫療服務。中華醫學會、解放軍總醫院、北京協和醫院等機構,用實際行動踐行「一帶一路」倡議,為巴基斯坦、斯裡蘭卡和緬甸等多國眼病患者帶來了光明。
王寶泉表示,順應國家「一帶一路」倡議和援助非洲「光明行」等醫療巡診活動的大勢,中皓生物為響應國家的「光明行」倡議,將在產業發展、科技攻關、人才引進等方面全面發力,多點突破,縱深推進,持續創新,開發不同類型產品,滿足不同患者需求,全力打造生物人工角膜行業的翹楚,為更多的角膜病患者帶來光明和希望。
民營企業作為推動國家發展不可或缺的重要力量,應發揮其在「一帶一路」中的真正作用,為「防盲治盲」作出應有的貢獻,並努力帶動「一帶一路」沿線國家的眼科事業共同發展,王寶泉說:「對此,我們還需做得更多!」