世界首例人工眼角膜移植手术成功！失明十年老人重见光明，此前相关尝试均告失败
近日，一名 78 岁的盲人贾马尔・弗拉尼（Jamal Furani）通过植入人工角膜重获视力，这也是该领域内的全球首次成功案例。
图 | 人工角膜 KPro（来源：CorNeat Vision）
2020 年《麻省理工科技评论》“35 岁以下科技创新 35 人” 中国区得主、斯坦福研究员唐静告诉 DeepTech：“此次手术之所以引起轰动，是因为此前全球范围内开发人工角膜的尝试均以失败告终。”
图 | 贾马尔眼部绷带被除去（来源：The Times of Israel）
10 年前由于水肿等疾病，贾马尔的角膜受损，双眼也开始失明。但在本次术后去除绷带后，他立马就能阅读文字，并能认出来家庭成员。
图 | 贾马尔重见光明（来源：Twitter）
手术中使用的人工角膜 KPro，由以色列公司 CorNeat Vision 设计，手术则由以色列拉宾医学中心眼科主任伊里特・巴哈尔（Irit Bahar）教授完成。
图 | CorNeat Vision 的人工角膜可以修补和替换受损组织（来源：NoCamels）
巴哈尔教授说：“手术过程简单明了，结果超出了我们的所有期望。摘下绷带的那一刻，令人激动且具有重大意义。作为医生，这也是我们实现救死扶伤使命的时刻。”
而本次手术中的人工角膜名为 KPro，它是有史以来第一个直接植入眼壁、且无需供体组织的植入物，可替换会引起严重视力下降的受损角膜。
图 | KPro 的优势（来源：CorNeat Vision）
据介绍，KPro 采用百分百合成的非降解多孔材料制成，可替代受伤或变形角膜，并且不需要供体组织。它包含一个光学组件，并能附着在一种类似于人细胞外基质的生物相容性材料上。
此外，KPro 的裙边采用能被成纤维细胞和胶原蛋白渗透的材料。体内研究表明，这种设计不会引发对人体不利的免疫系统反应。
利用细胞技术和纳米级化学工程技术，KPro 通过模仿细胞和亚细胞的结构和功能，来刺激细胞的生长、以及和周围组织的完全融合。术后几周患者眼内可生成大量成纤维细胞和胶原原纤维，从而实现角膜裙边与眼球壁的完全融合，这时 KPro 将永远是患者眼睛的一部分，并且它不会携带包括新冠病毒在内的任何传染源。
执刀该手术的巴哈尔教授还表示：“这种新设备与眼壁的结合，也提供了一种美学解决方案，因为它包括一个非常类似于原始角膜的晶状体。”
图 | CorNeat Vision 公司设计的人工角膜（来源：CorNeat Vision）
具体手术步骤如下：先将结膜从巩膜分离，形成一个口袋；然后取下患者的角膜，并沿眼睛边缘和巩膜置入细丝；借助缝线植入 KPro；植入后，将结膜缝合回到巩膜。据悉，手术过程只需少量切割和缝线，目前在该医学中心共有 10 名患者获得临床试验批准，另两个试验地点计划在加拿大和法国开放。
有望获得中国 NMPA 认证
该公司联合创始人 Almog Aley-Raz 在声明中指出，植入 KPro 是多国临床试验的第一步，该角膜还有望获得欧盟合格认证、美国 FDA 批准以及中国 NMPA 的认证。
图 | 角膜移植示意图（来源：CorNeat Vision）
CorNeat Vision 另一位联合创始人、人工角膜发明者吉拉德・利特文（Gilad Litvin）博士在接受媒体采访时表示：“经过多年的努力，看到一位患者轻松植入 KPro，并看到他恢复光明，房间里充满了眼泪。”
角膜就是我们的黑眼珠，平时它像玻璃一样透明，如果说眼睛是一部照相机，角膜就是镜头，出现角膜疾病时便会失去透明。
角膜疾病是全球第四大致盲眼疾、中国第二大致盲眼病，而角膜移植是最常见的治疗方法，这种手术最早可追随到 1905 年。全国残疾人抽样调查显示，中国因角膜病致残、致盲者约有 400 万人，由于供体缺少，每年仅有 5000-6000 例患者可获得角膜移植。
据利特文介绍，该公司希望“即使在没有角膜实践和器官捐赠文化的地区，KPro 也可使全世界数百万盲人患者恢复视力。”
图 | CorNeat Vision 联合创始人 Almog Aley Raz（左）和 Gilad Litvin 博士（右）
此外，利特文还指出，此前为准确无误地移植天然角膜，眼科医生必须专门花费 1-2 年才能学会角膜移植。而且，由于天然角膜的存储限制，医生通常要在一周内完成植入手术。
而 KPro 人工角膜则有两年的保存期限。2018 年，在（深圳）中国第二届国际创新创业大赛总决赛中，该公司凭借人工角膜移植技术摘得桂冠，并获得 100 万元人民币的最高奖项。
那么，这项技术到底厉害在哪里？为何手术成功可引起如此大的轰动？
远期效果尚需大规模临床验证
唐静解释称，角膜病变通常由角膜白斑、角膜穿孔、角膜溃疡、严重角膜炎、角膜营养不良等原因引起。如果角膜受损严重，愈合后往往会留下瘢痕，严重的会呈瓷白色，视力也会受损。
在角膜移植手术中，通常利用他人的正常透明角膜组织即角膜捐献，去取代病变的角膜组织。几年前，青年歌手姚贝娜捐赠的眼角膜，曾帮助贵州省遵义一名失明奶奶重获光明。不过，这类手术费通常上万元，存在风险不确定性和个体差异性，术后恢复一般在 2 月以上。
图 | 人眼构造，“Cornea ”即为角膜（来源：Pixabay）
此前的角膜移植手术，要么缝合到天然角膜上，要么与天然角膜融合在一起，后者缺乏血管且愈合不良。由于异物进入人体后，人体会试图将其推出或包起来，而该手术的独特之处，在于可将 KPro 嵌入患者破损角膜中，使用不可降解的缝合线将其缝合至眼睛后，可最大程度缩短眼睛破损和张开的时间。
谈及 KPro 的好处，唐静表示，该公司的核心技术在于，这款角膜模仿了生物相容性好的人类细胞外基质（Extracellular Matrix，ECM）微观结构，并由不可降解的仿生材料组成，另有胶原蛋白网为周围细胞提供结构和生化支持。
KPro 强度大且不可降解，这让其成为人眼成纤维细胞的舒适栖息地，而成纤维细胞正是合成细胞外基质的细胞，这种细胞在伤口愈合中起着关键作用，并可构成最常见的结缔组织细胞。
唐静还告诉 DeepTech，这种技术还有望影响植入物的设计，并为多种医学领域提供新的解决方案。由于 KPro 材料不涉及人体或其他动物源性组织，术后排斥反应也可得到一定程度缓解。
《美国医学会眼科杂志》上的一项研究评估称，每 70 位等待角膜移植的患者中，只有 1 位可得到他人捐赠的角膜。而本次手术的成功在于，操作简单且全程只用 45 分钟。术后患者的人造眼膜能和眼白完全融合，创伤面积小、恢复也很快。不过唐静也提出，其远期效果尚需要大规模临床实验证实，如能大范围推广，角膜移植手术也将摆脱缺乏供体、以及移植成功率低的难题，更多患者将可挪走阴翳、重见光明。
来源：麻省理工科技评论
