美國食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)近期宣布了一項具有里程碑意義的批準(zhǔn)——Humacyte公司的SYMVESS組織工程血管正式上市。這款血管產(chǎn)品專為內(nèi)徑6毫米的設(shè)計,首次應(yīng)用于下肢動脈外傷需緊急血運重建的成人患者,為因車禍、槍傷、爆炸傷和工業(yè)事故等導(dǎo)致血管損傷的患者提供了新的治療選擇,有效避免了截肢的風(fēng)險。
SYMVESS組織工程血管的出現(xiàn),標(biāo)志著小口徑人工血管技術(shù)取得了重大突破。傳統(tǒng)的高分子材料人工血管,如膨體聚四氟乙烯(ePTFE)血管,盡管在市場上占有一席之地,但其兩大固有缺陷長期困擾著醫(yī)學(xué)界:一是生物相容性差,易形成血栓,導(dǎo)致遠(yuǎn)期通暢率低;二是血管植入后,機(jī)體細(xì)胞無法長入管壁,無法完成血管重構(gòu),特別是用于透析通路時容易感染。這些問題不僅影響治療效果,還增加了醫(yī)療成本,給患者和醫(yī)保系統(tǒng)帶來了沉重負(fù)擔(dān)。
相比之下,組織工程血管憑借其獨特的再生特性,展現(xiàn)出了顯著的優(yōu)勢。這種血管由種子細(xì)胞與可降解聚合物管狀材料在體外培養(yǎng)而成,植入體內(nèi)后,管腔可快速內(nèi)皮化,管壁再細(xì)胞化,從而極大地提高了遠(yuǎn)期通暢率,并有效抵抗感染。其再生機(jī)制在于,血管植入3-6個月后,管腔完全內(nèi)皮化,同時,人體自身的間充質(zhì)干細(xì)胞遷移到管壁,在血管搏動流的條件下自然分化為血管平滑肌細(xì)胞,形成與自體動脈相似的新生動脈。
組織工程血管的研發(fā)歷程充滿了挑戰(zhàn)。自上世紀(jì)90年代開始,Humacyte的創(chuàng)始人Laura Niklason博士便致力于這一領(lǐng)域的研究。她觀察到,心臟搭橋手術(shù)中,醫(yī)生只能使用患者的自體血管,如大隱靜脈,這給患者帶來了極大的痛苦和并發(fā)癥。而傳統(tǒng)的ePTFE人工血管,由于材料學(xué)的限制,始終無法突破小口徑血管的技術(shù)瓶頸。因此,Laura Niklason博士決定采用組織工程技術(shù),在體外培養(yǎng)血管。
經(jīng)過數(shù)十年的努力,組織工程血管終于從科幻走向了現(xiàn)實。然而,商業(yè)化之路并非一帆風(fēng)順。理想的組織工程血管需要滿足力學(xué)性能、自我再生和修復(fù)能力以及成本控制等多重要求??山到庵Ъ懿牧?、種子細(xì)胞、生長因子和培養(yǎng)條件等每一個環(huán)節(jié)都充滿了技術(shù)挑戰(zhàn)。Humacyte之所以能成為全球首個獲批的企業(yè),關(guān)鍵在于其選擇了正確的技術(shù)路線,并成功解決了量產(chǎn)技術(shù)難題。
SYMVESS組織工程血管的獲批,預(yù)示著其在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用前景。除了下肢動脈外傷血管替換外,它還有望用于慢性腎透析動靜脈血管通路建立、下肢動脈粥樣硬化和冠脈搭橋手術(shù)等多個場景。特別是在美國,成熟的創(chuàng)傷救治體系和商業(yè)保險的支持,使得這一產(chǎn)品具有巨大的市場潛力。而在中國,隨著人口老齡化和醫(yī)療水平的提高,對外傷血管替換和透析通路等醫(yī)療需求的增長,也迫切需要國產(chǎn)化的組織工程血管產(chǎn)品。
組織工程技術(shù)的未來發(fā)展也充滿了無限可能。除了組織工程血管外,還有望開發(fā)出組織工程心臟瓣膜、組織工程角膜、組織工程軟骨和組織工程氣管等更多再生醫(yī)學(xué)產(chǎn)品,為多個領(lǐng)域的醫(yī)療治療帶來顛覆式的變革。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和成本的逐步降低,組織工程技術(shù)有望開啟再生醫(yī)學(xué)的新篇章,引領(lǐng)人體組織和器官再生技術(shù)的革命。