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(lǐng)域內(nèi)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(shù)之所以引起轟動，是因?yàn)榇饲叭蚍秶鷥?nèi)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(shù)后去除繃帶后，他立馬就能閱讀文字，并能認(rèn)出來家庭成員。

圖 | 賈馬爾重見光明（來源：Twitter）

手術(shù)中使用的人工角膜 KPro，由以色列公司 CorNeat Vision 設(shè)計(jì)，手術(shù)則由以色列拉賓醫(yī)學(xué)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(bǔ)和替換受損組織（來源：NoCamels）

巴哈爾教授說：“手術(shù)過程簡單明了，結(jié)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(shí)現(xiàn)救死扶傷使命的時刻?！?/p>

而本次手術(shù)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(yán)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(xué)組件，并能附著在一種類似于人細(xì)胞外基質(zhì)的生物相容性材料上。

此外，KPro 的裙邊采用能被成纖維細(xì)胞和膠原蛋白滲透的材料。體內(nèi)研究表明，這種設(shè)計(jì)不會引發(fā)對人體不利的免疫系統(tǒng)反應(yīng)。

利用細(xì)胞技術(shù)和納米級化學(xué)工程技術(shù)，KPro 通過模仿細(xì)胞和亞細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能，來刺激細(xì)胞的生長、以及和周圍組織的完全融合。術(shù)后幾周患者眼內(nèi)可生成大量成纖維細(xì)胞和膠原原纖維，從而實(shí)現(xiàn)角膜裙邊與眼球壁的完全融合，這時 KPro 將永遠(yuǎn)是患者眼睛的一部分，并且它不會攜帶包括新冠病毒在內(nèi)的任何傳染源。

執(zhí)刀該手術(shù)的巴哈爾教授還表示：“這種新設(shè)備與眼壁的結(jié)合，也提供了一種美學(xué)解決方案，因?yàn)樗ㄒ粋€非常類似于原始角膜的晶狀體?！?/p>

圖 | CorNeat Vision 公司設(shè)計(jì)的人工角膜（來源：CorNeat Vision）

具體手術(shù)步驟如下：先將結(jié)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(xì)絲；借助縫線植入 KPro；植入后，將結(jié)膜縫合回到鞏膜。據(jù)悉，手術(shù)過程只需少量切割和縫線，目前在該醫(yī)學(xué)中心共有 10 名患者獲得臨床試驗(yàn)批準(zhǔn)，另兩個試驗(yàn)地點(diǎn)計(jì)劃在加拿大和法國開放。

有望獲得中國 NMPA 認(rèn)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(yàn)的第一步，該角膜還有望獲得歐盟合格認(rèn)證、美國 FDA 批準(zhǔn)以及中國 NMPA 的認(rèn)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(jīng)過多年的努力，看到一位患者輕松植入 KPro，并看到他恢復(fù)光明，房間里充滿了眼淚?！?/p>

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(jī)，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(shù)最早可追隨到 1905 年。全國殘疾人抽樣調(diào)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(shí)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(fù)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(zhǔn)確無誤地移植天然角膜，眼科醫(yī)生必須專門花費(fèi) 1-2 年才能學(xué)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(nèi)完成植入手術(shù)。

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(shù)摘得桂冠，并獲得 100 萬元人民幣的最高獎項(xiàng)。

那么，這項(xiàng)技術(shù)到底厲害在哪里？為何手術(shù)成功可引起如此大的轟動？

遠(yuǎn)期效果尚需大規(guī)模臨床驗(yàn)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(yán)重角膜炎、角膜營養(yǎng)不良等原因引起。如果角膜受損嚴(yán)重，愈合后往往會留下瘢痕，嚴(yán)重的會呈瓷白色，視力也會受損。

在角膜移植手術(shù)中，通常利用他人的正常透明角膜組織即角膜捐獻(xiàn)，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(shù)費(fèi)通常上萬元，存在風(fēng)險不確定性和個體差異性，術(shù)后恢復(fù)一般在 2 月以上。

圖 | 人眼構(gòu)造，“Cornea ”即為角膜（來源：Pixabay）

此前的角膜移植手術(shù)，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(jìn)入人體后，人體會試圖將其推出或包起來，而該手術(shù)的獨(dú)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(shù)在于，這款角膜模仿了生物相容性好的人類細(xì)胞外基質(zhì)（Extracellular Matrix，ECM）微觀結(jié)構(gòu)，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(xì)胞提供結(jié)構(gòu)和生化支持。

KPro 強(qiáng)度大且不可降解，這讓其成為人眼成纖維細(xì)胞的舒適棲息地，而成纖維細(xì)胞正是合成細(xì)胞外基質(zhì)的細(xì)胞，這種細(xì)胞在傷口愈合中起著關(guān)鍵作用，并可構(gòu)成最常見的結(jié)締組織細(xì)胞。

唐靜還告訴 DeepTech，這種技術(shù)還有望影響植入物的設(shè)計(jì)，并為多種醫(yī)學(xué)領(lǐng)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(shù)后排斥反應(yīng)也可得到一定程度緩解。

《美國醫(yī)學(xué)會眼科雜志》上的一項(xiàng)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(shù)的成功在于，操作簡單且全程只用 45 分鐘。術(shù)后患者的人造眼膜能和眼白完全融合，創(chuàng)傷面積小、恢復(fù)也很快。不過唐靜也提出，其遠(yuǎn)期效果尚需要大規(guī)模臨床實(shí)驗(yàn)證實(shí)，如能大范圍推廣，角膜移植手術(shù)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