世界首台新一代组合型人工肝研制成功思维导图

多情又困苦

2023-02-21

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从南方医科学珠江医院获悉，国家863计划和广东省重点科技计划项目———世界首台“新代人源细胞组合型生物人工肝”近日在该院研制成功，并获得9项国家专利目，该项目已成功生产出首台新型生物人工肝样机，即将进入临床试验阶段。

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思维导图大纲

3年后，若患急性肝功能衰竭，将有新型“人工肝”帮助换血续命。昨日，世界首台新一代人源细胞组合型生物“人工肝”研制成功，即将进入临床试验阶段。专家称，届时，这个“人工肝”相当于体外过滤解毒器，患者花1万-2万元就能做一次，促进肝脏再生。

目前，中国每年约有30万-50万病人死于肝脏衰竭，大部分病人在等待肝脏移植的过程中死亡。珠江医院肝胆二科的教授高毅等拿下了这个国家836计划、广东省重点科技计划项目，历经14年终于研制出了新一代人源细胞组合型生物“人工肝”。此项目在中科院电工所协助下已生产出首台新型生物“人工肝”样机，样机已获9项国家专利。

相当于体外过滤解毒器人工肝是怎么制成的呢？高毅称，首先从中国人的肝脏细胞上筛选出一个种子细胞，然后用微重力的方式，把这一个种子细胞培养成109-1010个细胞，随后把这些细胞装进一个盒子，置于微重力往复式组合型生物人工肝系统中。“‘人工肝’就相当于一个体外过滤解毒器，是一个体外替代人体肝脏功能的支持系统或装置。”高毅称，在重症肝病救治中，将病人的全身血液引入这个系统，“人工肝”为其解毒和产生活性物质再输入体内。这样促进肝脏再生和功能自发恢复，可以不用肝脏移植。“若实在不能恢复的肝脏，‘人工肝’可以让病人可以活一段时间，这段时间很宝贵，让他等待肝脏供体。”这种新型“人工肝”与传统的猪肝细胞为细胞材料的生物“人工肝”相比，解毒效率高，生物转化和生物合成能力强，预计这个新型技术和产品需要3年左右的时间才能真正面世。

项目即将进入临床试验“一次换血要3-5天，且‘人工肝’的细胞不进入人体，所以不存在血型冲突问题。”高毅称，作为病人预计每次使用“人工肝”需花费1万-2万元。这个项目很快将进入临床试验阶段。关于系统的安全性，他表示将有国家相关部门的检测来把关。据了解，目前美国也有类似的产品，但费用高昂，需要2万美元/次，新加坡则需20万元人民币/次。国家科技部中国生物技术生物发展中心处长孙燕荣一直跟进此项目，她建议现在样机出来，要抓紧向中检所申请相关的审批。

人工肝机器怎么“种”出肝细胞？

第一步，研究人员通过筛选，得到一株人的肝细胞，作为一个种子细胞。

第二步，研究人员把这个种子细胞利用特殊方法进行培养，使其达到10的9次方至10的10次方个量级。

第三步，研究人员将培养出来的人工肝细胞放入生物反应器内，对病人进行治疗。

人工肝机器怎么给肝“洗澡”？

第一步，将病人的血液从体内引出体外，并引入人工肝机器。

第二步，经过特殊的管路，使病人的血浆分离出来，进入生物反应器。

第三步，在生物反应器内，病人的血浆和活的肝细胞发生作用，解毒后的血浆再从反应器内流回病人体内。用一个形象的比喻，就是给病人的肝“洗澡”。

昨日从南方医科大学珠江医院获悉，国家863计划和广东省重点科技计划项目——世界首台“新一代人源细胞组合型生物人工肝”近日在该院研制成功，并获得9项国家专利。目前，该项目在中科院电工所的协助下，已成功生产出首台新型生物人工肝样机，并已完成实验室和动物实验阶段，即将进入临床试验阶段。

“肝脏是人体最重要的解毒和代谢器官，除了解毒功能外，它还有合成、分泌等作用，任何功能的衰竭都会引起机体代谢异常。”珠江医院肝胆二科高毅教授表示，人工肝相当于一个体外过滤解毒器，可以促进肝脏再生和功能自发恢复，治好一部分患者的肝病；另外一些需要做肝移植的患者，在等待供体的过程中，人工肝可以为其保命。

在人身上找到种子细胞 “细胞工厂”培养肝细胞

从1995年起，高毅带领课题组进行了长达14年的研究，最终在国际上率先创立了“微重力往复式人工肝生物反应器”及“新一代人源细胞组合型生物人工肝系统”。该成果在全球首次建立了灵长类动物（食蟹猴）急性肝功能衰竭模型，并在国内率先研发成功人肝细胞大规模培养的技术体系，为人类肝功能衰竭救治方法的研究奠定了基础。

据高毅介绍，他带领的研究团队第一次从中国人身上找到适合进行人工肝治疗的种子细胞。“这个种子可以一直使用下去，就像蒸馒头时留下来发面的老面一样，以后所有病人‘洗肝’时用的肝细胞，都是用这个种子培养出来的”。高毅表示，他的团队希望能够建立一个细胞工厂，“这个细胞工厂的任务，就是产生很多10的9次方至10的10次方个肝细胞，这样我们就可以把它们冷藏储存起来，在需要的时候给病人进行治疗。”“以后，‘细胞工厂’生产出的肝细胞，能像血浆一样分配给各个医院”。

“救命机器”3至5年内有望进入临床应用阶段

据高毅介绍，首台新型生物人工肝样机目前已经成功生产，并已完成实验室和动物实验阶段，即将进入临床试验阶段。“在获得国家批准开始临床试验后，大概需要3至5年时间，可完成整个临床试验。在申请获得国家生产批号后，便可进行正式的生产和应用。”

一个来源于人体细胞一个以猪肝细胞为材料

人工肝的研究始于上世纪50年代中期。目前应用的人工肝绝大部分是以解毒功能为主的非生物型人工肝。“传统的生物人工肝以猪肝细胞为细胞材料，而我们研制的人工肝来源于人体细胞，解毒效率高，生物转化和生物合成功能更强，并且不会出现动物源性传染病和异种蛋白所致的免疫反应。”

意义：重型肝炎患者多一救命手段

常规药物治疗：死亡率高

肝移植：费用高，难普及

人工肝：更有效，更经济

对于重型肝炎和肝衰竭病人，目前国内的治疗方法主要是内科药物治疗和肝脏移植，但药物治疗效果并不理想；肝移植技术则受到供肝短缺、费用昂贵等因素的限制，在短期内难以普及。如今，中国每年约有30至50万病人最终死于肝脏衰竭。

“目前对重型肝炎的常规药物治疗死亡率高达80~90%，而能做肝移植的人还不到1%。可以说，99%的重型肝炎患者都面临死亡。而我们的研究，在肝移植以外为病人提供了一个新的救命手段。”高毅表示。

高毅表示，一个容量约3升的生物反应器约能培养10的9次方至10的10次方个肝细胞，可供一位病人接受至少3至5天时间的治疗，消耗费用约1至2万元。

“人工肝以体外支持为主，具有安全、有效、简单和经济的特点，能在大多数较大的医疗机构推广，适合于很多重型肝炎、肝衰竭患者、胆汁淤积性肝病、急性中毒的解毒以及肝移植前后的肝脏支持治疗等”。