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日本研发人造血:保存一年无血型限制 临床应用仍存距离
发布时间:2019-11-06 08:11 来源:21世纪经济报道 作者:唐唯珂

用人造血液替代血液的某些或全部功能,以解决血液制品短缺问题,成为长久以来人们努力攻克的难题之一。

不久前,据日本《朝日新闻》报道,以日本防卫医科大学为主的日本研究团队宣布,他们成功开发出了一种可以挽救许多人生命的人造血,这种人造血能在常温下保存1年以上,不用考虑血型不同的问题。目前,这种人造血液已经在实验兔身上试验成功。

但中国医学科学院血液学研究所、血液病医院实验血液学国家重点实验室研究员周家喜指出,人类全血是非常复杂的,人造全血几乎不可能。目前研究的人造血都是人造血液中的某些成分,比较常见的是人造红细胞和血小板。此次日本研究团队开发的人造血主要由人造血小板和人造红细胞构成,是用一种叫做脂质体的细胞膜成分制成非常微小的“袋子”,然后分别往里面填入止血成分和能够运输氧的成分。

“人造血并不是对人体血液全成分的恢复,在科研领域并不能朝着这个方向去走,难以走通。人造血目前的主流研究方向仍是向能输送氧气、能止血,能辅助血液的一部分成分发展。此次研究的人造血可以简单理解为,血液层面的生理盐水。”深圳某生物医药企业科研人士对21世纪经济报道记者说道。

人造血探索不止

血液最重要的功能是运输氧气,而运输氧气的载体则是红细胞中的血红蛋白,因此人造血液的主要思路正是找到能运输氧气的载体——红细胞或血红蛋白。目前人造血的实现方式有两种:第一种是指生物合成具有完全生物学功能的红细胞、白细胞和血小板;另一种是人工合成具有红细胞或血小板主要功能的替代物。

但人造血和公众传统意义上理解的人体血液有所不同。

人造血液,大致可看做用于气体交换的等渗溶液。就是交换氧气、交换二氧化碳等气体的生理盐水,除此功能,其他功能都很难实现。大量输类似人造血,血液里的蛋白、激素,无机盐都会受到稀释。即会引起诸多问题,例如体温失衡,低血钾低血钙,心脏负荷增加等。

“现阶段的人造血仍是功能性液体,类似以前说的缓冲液,只是里面有化学小分子性质的东西,没有太多的生物活性物质,所以保质期可以长达一年。而真正功能性的物质在人体里是有很大差异的,尤其是个体间,量和质是均有差异,真正的功能性物质可以在人造血的辅助,利用其中的资源进行代谢工作。所以其能保存很久,只是因为其中并没有那么多的活性成分(各种催化的生物酶)。目前的技术不可能将酶做成普适性的人造血,只能做成基础性维持生理类似缓冲液。如果想模拟人的全血,不是现在人造血的生产方式,而是从干细胞开始。”前述科研人士对记者说道。

在科研领域,人造血液主要的两个方向,一是缓冲液,二是利用干细胞研究生产功能性细胞,从而模拟人造实现部分功能。

多年来,多国科学家在此领域持续探索,利用人的造血干细胞、胚胎干细胞和诱导多能干细胞技术,大规模培养出具有结合氧气功能的红细胞,希望研制出可替代正常红细胞的人造血液。从众多前期研究来看,利用干细胞技术在体外大规模培养具有正常功能的红细胞并非难事,但普遍缺乏有效的临床试验来验证这些人工培养的红细胞,是否能在体内结合和释放氧气。

应用仍存距离

目前的人造血液距离临床应用存在一定距离。很多人造血研究还都只停留在动物试验阶段,没有真正进入临床试验。走得最快的日本,也才刚开始申请进行临床试验。安全性成为第一大难题。

其次,就是实现量产的难题。以日本团队进行的多能干细胞制备血小板为例,整个过程需要26天,难以解决临床紧急用血需求。而且临床输血需要达到一定的量才有效,目前实验室生产人造血的能力相当于家庭作坊水平,距离工厂大规模生产还有很长距离。

最后就是成本的问题。目前以多能干细胞制备的血小板,成本远高于捐献血小板,甚至比捐献血小板成本高上万倍。“如果输一袋血小板要10万块钱,那么这种人造血是没有意义的。”周家喜表示。

根据我国《献血法》规定,无偿献血的血液必须用于临床,不得买卖。因此,血液本身是无价的。临床用血的相关费用,来自血液的采集、储存、分离、检验、冷链运输等。血液作为一种“特殊的药品”,为挽救生命发挥着重要的作用。由于目前血液尚无法用人工制造或其他物质所代替,因此医疗所需的血液,只能靠捐献。

长期以来,“血库告急”成为常态。“目前的常态是患者用血,都需要家属献血,有了献血证即发血使用。平时医院要接诊来自各地的患者,像心胸外科、骨科、产科等手术用血压力很大,尤其寒暑假是用血高峰期,每到此时,就只好按患者病情轻重来安排手术,相比献血群体的季节性特点,医院临床用血量逐年增加,是血库告急的一个重要原因。”华东某三甲医院医生对21世纪经济报道记者说道。

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