世界首例人工眼角膜移植手術成功！失明十年老人重見光明，此前相關嘗試均告失敗
近日，一名 78 歲的盲人賈馬爾?弗拉尼（Jamal Furani）通過植入人工角膜重獲視力，這也是該領域內的全球首次成功案例。
圖 | 人工角膜 KPro（來源：CorNeat Vision）
2020 年《麻省理工科技評論》“35 歲以下科技創(chuàng)新 35 人” 中國區(qū)得主、斯坦福研究員唐靜告訴 DeepTech：“此次手術之所以引起轟動，是因為此前全球范圍內開發(fā)人工角膜的嘗試均以失敗告終?！?/p>
圖 | 賈馬爾眼部繃帶被除去（來源：The Times of Israel）
10 年前由于水腫等疾病，賈馬爾的角膜受損，雙眼也開始失明。但在本次術后去除繃帶后，他立馬就能閱讀文字，并能認出來家庭成員。
圖 | 賈馬爾重見光明（來源：Twitter）
手術中使用的人工角膜 KPro，由以色列公司 CorNeat Vision 設計，手術則由以色列拉賓醫(yī)學中心眼科主任伊里特?巴哈爾（Irit Bahar）教授完成。
圖 | CorNeat Vision 的人工角膜可以修補和替換受損組織（來源：NoCamels）
巴哈爾教授說：“手術過程簡單明了，結果超出了我們的所有期望。摘下繃帶的那一刻，令人激動且具有重大意義。作為醫(yī)生，這也是我們實現(xiàn)救死扶傷使命的時刻。”
而本次手術中的人工角膜名為 KPro，它是有史以來第一個直接植入眼壁、且無需供體組織的植入物，可替換會引起嚴重視力下降的受損角膜。
圖 | KPro 的優(yōu)勢（來源：CorNeat Vision）
據(jù)介紹，KPro 采用百分百合成的非降解多孔材料制成，可替代受傷或變形角膜，并且不需要供體組織。它包含一個光學組件，并能附著在一種類似于人細胞外基質的生物相容性材料上。
此外，KPro 的裙邊采用能被成纖維細胞和膠原蛋白滲透的材料。體內研究表明，這種設計不會引發(fā)對人體不利的免疫系統(tǒng)反應。
利用細胞技術和納米級化學工程技術，KPro 通過模仿細胞和亞細胞的結構和功能，來刺激細胞的生長、以及和周圍組織的完全融合。術后幾周患者眼內可生成大量成纖維細胞和膠原原纖維，從而實現(xiàn)角膜裙邊與眼球壁的完全融合，這時 KPro 將永遠是患者眼睛的一部分，并且它不會攜帶包括新冠病毒在內的任何傳染源。
執(zhí)刀該手術的巴哈爾教授還表示：“這種新設備與眼壁的結合，也提供了一種美學解決方案，因為它包括一個非常類似于原始角膜的晶狀體。”
圖 | CorNeat Vision 公司設計的人工角膜（來源：CorNeat Vision）
具體手術步驟如下：先將結膜從鞏膜分離，形成一個口袋；然后取下患者的角膜，并沿眼睛邊緣和鞏膜置入細絲；借助縫線植入 KPro；植入后，將結膜縫合回到鞏膜。據(jù)悉，手術過程只需少量切割和縫線，目前在該醫(yī)學中心共有 10 名患者獲得臨床試驗批準，另兩個試驗地點計劃在加拿大和法國開放。
有望獲得中國 NMPA 認證
該公司聯(lián)合創(chuàng)始人 Almog Aley-Raz 在聲明中指出，植入 KPro 是多國臨床試驗的第一步，該角膜還有望獲得歐盟合格認證、美國 FDA 批準以及中國 NMPA 的認證。
圖 | 角膜移植示意圖（來源：CorNeat Vision）
CorNeat Vision 另一位聯(lián)合創(chuàng)始人、人工角膜發(fā)明者吉拉德?利特文（Gilad Litvin）博士在接受媒體采訪時表示：“經過多年的努力，看到一位患者輕松植入 KPro，并看到他恢復光明，房間里充滿了眼淚。”
角膜就是我們的黑眼珠，平時它像玻璃一樣透明，如果說眼睛是一部照相機，角膜就是鏡頭，出現(xiàn)角膜疾病時便會失去透明。
角膜疾病是全球第四大致盲眼疾、中國第二大致盲眼病，而角膜移植是最常見的治療方法，這種手術最早可追隨到 1905 年。全國殘疾人抽樣調查顯示，中國因角膜病致殘、致盲者約有 400 萬人，由于供體缺少，每年僅有 5000-6000 例患者可獲得角膜移植。
據(jù)利特文介紹，該公司希望“即使在沒有角膜實踐和器官捐贈文化的地區(qū)，KPro 也可使全世界數(shù)百萬盲人患者恢復視力?！?/p>
圖 | CorNeat Vision 聯(lián)合創(chuàng)始人 Almog Aley Raz（左）和 Gilad Litvin 博士（右）
此外，利特文還指出，此前為準確無誤地移植天然角膜，眼科醫(yī)生必須專門花費 1-2 年才能學會角膜移植。而且，由于天然角膜的存儲限制，醫(yī)生通常要在一周內完成植入手術。
而 KPro 人工角膜則有兩年的保存期限。2018 年，在（深圳）中國第二屆國際創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽總決賽中，該公司憑借人工角膜移植技術摘得桂冠，并獲得 100 萬元人民幣的最高獎項。
那么，這項技術到底厲害在哪里？為何手術成功可引起如此大的轟動？
遠期效果尚需大規(guī)模臨床驗證
唐靜解釋稱，角膜病變通常由角膜白斑、角膜穿孔、角膜潰瘍、嚴重角膜炎、角膜營養(yǎng)不良等原因引起。如果角膜受損嚴重，愈合后往往會留下瘢痕，嚴重的會呈瓷白色，視力也會受損。
在角膜移植手術中，通常利用他人的正常透明角膜組織即角膜捐獻，去取代病變的角膜組織。幾年前，青年歌手姚貝娜捐贈的眼角膜，曾幫助貴州省遵義一名失明奶奶重獲光明。不過，這類手術費通常上萬元，存在風險不確定性和個體差異性，術后恢復一般在 2 月以上。
圖 | 人眼構造，“Cornea ”即為角膜（來源：Pixabay）
此前的角膜移植手術，要么縫合到天然角膜上，要么與天然角膜融合在一起，后者缺乏血管且愈合不良。由于異物進入人體后，人體會試圖將其推出或包起來，而該手術的獨特之處，在于可將 KPro 嵌入患者破損角膜中，使用不可降解的縫合線將其縫合至眼睛后，可最大程度縮短眼睛破損和張開的時間。
談及 KPro 的好處，唐靜表示，該公司的核心技術在于，這款角膜模仿了生物相容性好的人類細胞外基質（Extracellular Matrix，ECM）微觀結構，并由不可降解的仿生材料組成，另有膠原蛋白網(wǎng)為周圍細胞提供結構和生化支持。
KPro 強度大且不可降解，這讓其成為人眼成纖維細胞的舒適棲息地，而成纖維細胞正是合成細胞外基質的細胞，這種細胞在傷口愈合中起著關鍵作用，并可構成最常見的結締組織細胞。
唐靜還告訴 DeepTech，這種技術還有望影響植入物的設計，并為多種醫(yī)學領域提供新的解決方案。由于 KPro 材料不涉及人體或其他動物源性組織，術后排斥反應也可得到一定程度緩解。
《美國醫(yī)學會眼科雜志》上的一項研究評估稱，每 70 位等待角膜移植的患者中，只有 1 位可得到他人捐贈的角膜。而本次手術的成功在于，操作簡單且全程只用 45 分鐘。術后患者的人造眼膜能和眼白完全融合，創(chuàng)傷面積小、恢復也很快。不過唐靜也提出，其遠期效果尚需要大規(guī)模臨床實驗證實，如能大范圍推廣，角膜移植手術也將擺脫缺乏供體、以及移植成功率低的難題，更多患者將可挪走陰翳、重見光明。
來源：麻省理工科技評論
