组织工程产品研发现状及发展前景

东一信达　李东辉 闫涛

　　组织工程 (Tissue Engineering) 是近年来正在兴起的一门新学科，属于生物高技术范畴。它是指应用生命科学与工程学的原理与技术，在正确认识哺乳动物的正常及病理两种状态下的组织结构与功能关系的基础上，研究、开发用于修复、维护、促进人体各种组织或器官损伤后的功能和形态的生物替代物的一门新兴学科。　
　　组织工程研究主要包括四个方面：种子细胞、生物材料、构建组织和器官的方法和技术以及组织工程的临床应用。
　　一、国际市场研发现状
　　2003 年 12 月，美国研究人员从鼠的骨髓中分离出 BMSCs ，并用特定化学物质和生长因子对其进行处理，使它们分化成成骨细胞和软骨细胞并与水凝胶聚合物结合，覆盖到根据人体下颌骨关节制成的模子上植入实验鼠皮肤下， 8 个星期后取出模子，发现它们不仅形成了牢固的结构，而且精确的形成了人体下颌骨关节的三维立体形状和软骨组织结构，这种组织工程技术将有可能用来再生由于疾病而缺损的人体颌面部、膝部或髋部的骨关节，同时他们也承认要实现这个目标还要克服很多困难。
　　根据北京东一信达医药市场研究中心最近所做的研究报告提供的资料，近年来，各国研究人员所进行的各种实验为心脏再生医学研究提供了研究肌浆蛋白、心肌生理学、生物学和体内药理学的有效模型，给工程化心肌组织修补或者替换梗死心肌组织带来了希望。尽管如此，人类要想成功再造出具有临床治疗性作用的心肌组织还需要克服许多障碍。一些知名科研人员在 2004 年提出组织工程化心肌组织再造的具体标准要求：再造心肌组织应具备收缩性；电生理稳定性；机械活动有力且有弹性；血管化或者至少在移植后很快生成血管；无免疫原性。但目前的研究尚无法再造出符合上述所有标准的工程化心肌组织，实验中再造出来的心肌组织多是满足了上述标准中一条或者几条的要求。
　　二、国内市场研发现状
　　目前，我国组织工程人造器官的研究水平已基本上与发达国家同步，尤其在皮肤、骨和软骨、血管、神经和角膜的研制方面已经取得了很大进展，但由于配套的政策法规、检测标准和审评程序没有跟上，致使人造器官投入临床使用的进程严重滞后。
　　2004 年下半年，在西安举行的全国组织工程会议上，专家们对组织工程医疗产品分类和术语标准、组织工程皮肤分类标准、组织工程医疗产品的基质及支架材料特性及实验指南、用于组织工程医疗产品的胶原特性和实验指南、组织工程医疗产品的细胞及组织和器官处理指南等５个标准都作了统一规范，并进行了审订。
　　皮肤组织工程于近 30 年来得到了迅猛的发展，在皮肤治疗方面也有了初步的应用。除了治疗皮肤溃疡，修复皮肤缺损外，还应用于治疗白癜风，大疱性表皮松解症，光化性紫癜等皮肤病的治疗，且疗效较好，已经成为皮肤病治疗的一个新的亮点。
　　2004 年 12 月 22 日 ，“骨髓原始间充质干细胞” 注射液正式获得临床研究批文。“原始间充质干细胞”注射液获准进入临床研究标志着我国干细胞治疗产品已由实验室研究迈向临床研究阶段，这必将对相关的干细胞治疗研究起到示范和带动作用，促进我国干细胞应用技术的创新及其产业化发展。迄今Ⅰ期临床试验已完成，在研究中收集到的心电图、生命体征等指标没有显示其有临床意义的安全性方面的风险。试验结果显示，该药物无论是从安全性还是耐受性上评价，都基本达到Ⅰ期临床试验安全性验证的要求。目前，骨髓原始间充质干细胞Ⅰ期临床试验结果已经上报给国家食品药品监督管理局，其Ⅱ期临床试验正处于审批程序中。
　　目前，我国正在开展将干细胞治疗技术应用于治疗冠心病、糖尿病、肝功能衰竭等重大疾病的临床前研究以及将干细胞应用于组织工程产品的研究，部分产品已完成了临床前研究工作，为下一步干细胞产品的临床应用和产业化奠定了坚实的基础。
　　三、市场前景展望
　　作为一种新兴产业，组织工程具有良好的发展前景和广阔的应用市场，其商业利润非常诱人。据统计，每年用于人体自然缺陷和损伤的修复植入材料就有四五百万件，每年有上百万病人在用人工器官。全世界有六万人靠人工肾维持生命，美国和德国每百万居民中有超过 500 人的心脏病患者要植入心脏起搏器。在美国，每年有 3.5 万人安装人工心脏瓣膜；有 18 万人植入人工血管；有 12 万人安装人工髋关节；有 10 万人注射有机硅隆胸美容。所以一些研究机构与大公司联手进行开发研究。
　　据东一信达医药数据库的资料显示，仅 1997 年直接用于组织工程研发的费用就达 5 亿多美元，并以每年 22% 的速度增长。随着科学技术的发展，组织工程正在逐渐成为治疗组织、器官衰竭的有效疗法和辅助手段。
　　组织工程技术深入的发展，一方面受到临床治疗需要的推动，另一方面依赖于关键技术的解决。东一信达医药市场信息数据库的资料显示，在美国，每年用于治疗组织损伤和器官衰竭带来的疾病的费用便超过 8000 亿美元。随着全球人口老龄化问题的日趋严重，老年病将会增多，这必将使这一费用激增。虽然目前组织工程技术的研究和开发费用十分昂贵，但是由于组织工程技术不但可以获得更好的医疗质量，而且通过优化设计，减少由于治疗不佳所产生的额外费用，与目前传统的治疗方法相比，反而可能在整体上降低整个治疗过程的总费用。东一信达的市场研究人员认为，组织工程技术在未来十年中，将会象今天的基因工程技术一样，得到迅速的发展。另一方面，早期对生物材料和三维组织培养技术的基础研究，才使体外构建工程组织成为可能。而目前针对不同的临床治疗方式，开发与之相适应的人工器官、组织，对这些关键技术提出了更新的要求，特别是生物材料骨架技术与三维培养系统技术。