编者按：角膜病是我国排名第二位的致盲性眼病。目前，我国约有400万盲人，角膜移植是目前唯一的复明手段，但每年仅有1万人捐献眼角膜，供体材料远远不够。因此，通过科研手段解决角膜供体的问题，成为缓解我国眼角膜供应匮乏问题快速、有效的路径。历经15年技术攻关，山东第一医科大学附属眼科医院史伟云教授及其团队创造性地用动物角膜基质替代人角膜基质，快速恢复患者视力。CCCRS 2023会议上，《国际眼科时讯》有幸采访到史教授，共话人工角膜替代品的过去、现在及未来。
齐心协力，共襄CCCRS 2023学术盛会
三年疫情以来，CCCRS 2023是盛况空前的一场线下大会。之前，许多学者朋友只能在云端见面，此次线下相聚，每个人都非常高兴。史教授表示，他在线下看到角膜会学组的每一位成员、每一位教授精神状态都非常好，这是一件特别令人高兴的事情。为了这次盛会，主办方之一——哈尔滨医科大学附属第一医院张弘教授带领团队做了大量的准备工作，安排得非常周到和细致。大会编排方面做了精心安排，对于不同层次的参会者，均有交流、学习的机会。特别针对年轻医师，CCCRS 2023设置了许多实操学习班、交流探讨的研讨班，为年轻医师向高年资医师学习提供了一个非常好的机会。除了眼科同道积极响应及组委会精心安排，各个厂家也踊跃参会，为CCCRS 2023的圆满召开增添了光彩。
直面瓶颈问题，寻找新机遇，实现新跨越
面临我国角膜捐献严重不足的情况，史教授及其团队调整思路，从动物角膜入手，并取得了显著成果。选择何种动物角膜基质？为什么选用猪角膜基质?为什么不用狗的或其他动物?史教授表示，在选定猪角膜基质之前，也考虑过其他动物。最终选择猪角膜基质，一方面因为猪容易圈养群养，狗不能群养，且猪的生物学特性较好控制，相对而言，猪安全性较好；另一方面因为人和猪的基因相似度高，现在很多器官移植都选择使用转基因猪，如肾移植、心脏移植。
由于动物和人之间的免疫原性非常大，将未经过处理的动物器官/材料移植给人类，属于异种移植，存在的最大问题就是免疫排斥。即受体可识别移植物抗原并产生应答，直到将移植物全部排斥出体外，免疫排斥才会结束。这也是将动物移植到人体的瓶颈问题。在猪角膜移植过程中，引起免疫原性的根源在哪里？史教授团队经过大量研究确认，是猪的异种细胞和一种特殊的猪抗原，需要将这两者剔除掉。但猪角膜基质中的异种细胞与角膜基质连在一起，类似于要将鱼骨头剔出来的同时不能破坏鱼肉形态，要保留整条鱼的形状。即在剔除猪的异种细胞和抗原时，不能破坏猪角膜基质结构，以保持猪角膜基质的透明性。经过无数次的尝试，最终，史教授团队结合物理、化学和生物方法，精细地取出了猪的异种细胞和抗原，同时又维持猪角膜基质结构的完整性，保持了猪角膜基质的角膜透明性。
逢山开路，遇水架桥，不畏艰难，铸就光明
史教授感慨，在角膜替代产品研发的过程中，出现了许多困难与挑战。而史教授成功的秘诀是，遇到一个困难就解决一个困难，向着最终目标一步步前进。如前面所述，经过十五年的研究，史教授团队成功剔除猪角膜中的异种细胞和抗原，取得了很大的突破。然而在这个过程中新的挑战又接踵而至：成功剔除猪角膜中的异种细胞和抗原后，猪角膜厚度与人角膜厚度不一致。那如何精确地切削新鲜猪角膜，使其与人角膜厚度一致，又成为彼时需要攻克的又一目标。经过史教授团队不断探索，发现通过人工前房结合飞秒激光技术的方法，可实现精确切削，使猪角膜基质移植的临床应用效果达到人供体角膜水平，获得优异的术后视力。
“成功的道路不是一蹴而就的，充满了曲折，唯有以坚定的意志、必胜的决心攻克一个个难题，才能有所得、有所突破。”
史教授团队与广东佳悦美视生物技术有限公司合作研发的人工角膜最初是模仿波士顿人工角膜，但波士顿人工角膜是由美国军方控制的人工角膜，是为战争中火器伤所致眼伤准备的人工角膜，故很多参数是保密的。经过仔细研究，史教授团队发现很多细节与想象中的完全不一致。兼之史教授团队与广东佳悦美视生物技术有限公司合作研发的人工角膜是我国首个人工角膜，在国家医疗器械批准、检测标准及临床应用标准方面都是空白，需要一点一点建立完善。人工角膜从制造到形成标准，再到临床推广应用，一步一步完成相关工作，才能保证人工角膜在临床上的安全应用。潜心十多年悉心探索，史教授带领团队实现从0到1的突破。逢山开路、遇水架桥，凭借这样的决心，他带领团队坚定不移地实现从1到100的跃迁和革新，打破人工角膜国外垄断的局面，带领国产人工角膜强势崛起，在各方面均实现了质的飞跃。
在人工角膜制作切削流程方面，美国是先测量人工角膜前表面，再测量后表面，这导致前后表面的光学偏心较大，影响患者的术后视力。史教授团队与广东佳悦美视生物技术有限公司联手探索并加以改进，可同时测量人工角膜的前后表面，显著降低了前后表面的偏心度，各类参数优于国家标准，由此改进完善了人工角膜的制作切削流程。又如在人工角膜密封圈（垫片）的数值设置方面，国外是按照欧美人角膜颜色生产的，并不完全符合国人设计。史教授团队在材料的选择和稳定性方面进行了大量实验，获得相关数据，将垫片做成了适合中国人的颜色，更适合中国患者使用。
人工角膜替代品前景广阔，机遇无限
人工角膜领域未来可研究的方向非常广，史教授简单介绍了目前其团队的研究方向：
一、人工角膜内皮细胞。众所周知，角膜分为五层结构，哪一层的结构出现问题，需要解决或替换该层的角膜细胞。具体到角膜内皮疾病，需进行角膜内皮移植。现在史教授团队寻找到一种非常好的、接近角膜内皮性能的人工材料来替代角膜内皮。从团队初步研究结果看，效果不错。一旦成功拿到国家医疗注册证，将为角膜内皮性疾病提供一个很好的解决方案。
二、干细胞移植。对于严重的角膜内皮疾病，史教授团队正在尝试将干细胞体外扩增后，再移植到眼内替代人的角膜内皮细胞。
三、对角膜炎、巩膜炎干细胞的培养和理论研究，及如何应用到临床等问题，也是史教授团队的又一研究方向。
新材料、新技术、新突破，重塑角膜盲患者光明未来！
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Linda Gareth
2015年3月6日, 下午2:51Donec ipsum diam, pretium maecenas mollis dapibus risus. Nullam tindun pulvinar at interdum eget, suscipit eget felis. Pellentesque est faucibus tincidunt risus id interdum primis orci cubilla gravida.