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GOSH团队培育出世界上第一个功能性组织工程食道

10/18/2018
Prof. Paolo De Coppi
GOSH 保罗·德·科比教授 (Prof. Paolo De Coppi)

由大奥蒙德街儿童医院(GOSH)和伦敦大学学院大奥蒙德街儿童健康研究所(ICU UCL) 领导的一项开创性的新研究中,研究人员培育出了世界上第一个用干细胞进行工程改造的食道,并成功地将其移植到小鼠体内。

这项新研究有望为实验室培育食管的临床试验铺平道路,造福于成千上万先天就患有肠道疾病的儿童以及后天在生活中患上肠道疾病的儿童。

在这项研究中,研究人员使用大鼠食管 “支架(scaffold)”和人类肠道细胞来培育了2厘米长的食道工程管。这些管子而后被植入小鼠体内。在不到一周的时间,这些工程组织就形成了自己的血液供应。这对一个能够压缩食物的健康肠道来说非常重要。

两岁的食道闭锁患者哈德森(Hudson)成为了未来能够受益于进一步临床试验的患儿代表。这种罕见的疾病将导致患儿食道发育不全,影响孩子的进食能力。此疾病在英国每年将影响近250人。哈德森的妈妈尼古拉 (Nicola) 是在一次例行的妊娠检查中第一次意识到这种情况的。当时的扫描显示:与同卵双胞胎汉克 (Hank)相比,哈德森的腹部生长的特别小。

 

小患者哈德森的故事

哈德森被转诊到GOSH后,主治专家顾问医师保罗·德·科比建议:哈德森需要做一个胃上拉的手术,把他的胃向上举到胸部,以便直接连接喉咙和胃部。手术后,虽然还需要持续的喂养支持,但哈德森已经可以享受一些和他双胞胎一样的食物了。

妈妈尼古拉回忆说有些事情对正常人来说是理所当然的,我们甚至没有意识到自己所做的事情,比如一边吃东西一边呼吸。但是对于哈德森来说,他有时会感到很难同时做这两件事,所以他不得不小心翼翼地吃饭。向任何一个两岁大的孩子解释为什么他们必须坐着慢慢吃东西是相当棘手的,但他的健康和生活却取决于此”。她接着补充道: “ 胃上拉手术帮助了我儿子的成长。这项最新的研究有可能改变其他和哈德森一样患有这种疾病的孩子的生活。在哈德逊这样的情况下,一个全新的、功能齐全的食物管道无疑会改变游戏规则,让他有一种正常的感觉,这样他就能像其他孩子一样完全独立地享受用餐时间和生活。我们很兴奋,也很希望看到研究的进展”。

 

“这是再生医学进步的重要一步”

论文的联合作者、GOSH的专家顾问医师以及ICH的干细胞和再生医学主任保罗·德·科比教授说道: “ 这是再生医学进步的重要一步, 让我们不仅仅是修复受损的组织, 还提供了无排斥器官和组织移植的可能性”。这位英国国家卫生研究院的研究教授还补充道: “我们对这些充满希望的临床前发现感到非常兴奋!然而,在我们能够安全有效地将这种方法应用于人类之前,还需要进行更多的研究”。

研究报告的共同作者、ICH高级研究员、弗朗西斯克里克研究所的组长保拉 · 邦芬迪医生(Dr Paola Bonfanti) 说道: “这是首次在实验室中培育出如此复杂的器官。它不仅是肠管的形状,而且它还由几个不同的细胞层组成,这意味着我们可以使用多步骤的方法来开发一块类似于正常食管的食管。对于患有食道疾病的儿童甚至成人来说,这确实是一个充满希望的进步”。

尽管还处于临床前阶段,但对这类组织工程的研究可能会为身体状况复杂的患者带来一种新的治疗方法。因为捐献器官常常供不应求,这种方法将避免对捐献器官的需求而且显著降低了器官排斥的风险。