為先心病患者補裂縫 這個川大教授團隊研發(fā)了全球第一個可被人體降解的封堵器

每經記者 陳星    每經編輯 陳俊杰    

“從先天性心臟病的患者比例來看，其在健康人群中的比例只有大約1%。但一旦成為先心病患者，就意味著大部分人將從幼年起受到疾病困擾，并可能威脅患者生命安全。”近日，四川大學生物醫(yī)學工程學院院長、國家生物醫(yī)學材料工程技術研究中心主任王云兵接受記者采訪時說。

隨著醫(yī)學技術進步，先心病雖然已經脫離“不治之癥”的行列，但傳統(tǒng)的治療方式，如金屬封堵器仍然有可能給患者留下了過敏、心臟部位磨損、電傳導阻滯等隱患。隨著王云兵所在團隊研發(fā)的可降解房間隔缺損封堵器獲批，先心病患者迎來了“介入無植入，植入無殘留”的治療新手段。

王云兵比喻稱，先心病房間隔缺損就像堤壩上有一道裂縫，如果不進行修補，水就會流向不該流向的地方。而可降解房間隔封堵器要做的就是植入人體后即刻封堵心臟缺損，并在接下來的三個月內保持結構和力學性能基本不變，待組織修復再生完成覆蓋后，封堵器材料可在一年內逐漸降解為水和二氧化碳，并被人體組織安全吸收，無異物殘留。

“這項技術創(chuàng)新并不是國產替代，而是成為全球第一個和目前唯一一個正式獲批上市的產品。”王云兵自豪地說。

可降解房間隔缺損封堵器 每日經濟新聞 陳華添 攝

全球首個正式獲批可降解房間隔封堵器 解決封堵器異物殘留問題

“如果當時有了這款產品，《玫瑰的故事》里的傅家明可能就不會因為患有先天性心臟病而行動受限，更不會因此英年早逝”。在接受《每日經濟新聞》記者專訪時，王云兵如此說道。

王云兵所說的先天性心臟病“救星”，是由其團隊聯(lián)合中國醫(yī)學科學院阜外醫(yī)院潘湘斌團隊及醫(yī)療企業(yè)，在張興棟院士組織誘導性生物材料理論指導下，突破多個關鍵難題，研制出的可降解房間隔缺損封堵器。這款產品在今年8月正式獲得國家藥監(jiān)局注冊批準，目前是全球首個且唯一獲批上市的可降解房間隔缺損封堵器。

王云兵談到，從絕對數(shù)量來看，全球先天性心臟病患者人數(shù)高達1300萬，而我國是先心病大國，每年新增近20萬例患兒。其中，房間隔缺損是最常見的先心病之一，可能引發(fā)肺動脈高壓、心力衰竭等嚴重并發(fā)癥。

幸運的是，先心病已經可治。在可降解封堵器面世前，微創(chuàng)介入封堵器已經成為該疾病的一種創(chuàng)新治療手段。

但傳統(tǒng)的封堵器主要由鎳鈦合金形狀記憶材料制成。“植入后它就像一個雙面的蓋子，扣在缺損的位置。但它始終會作為異物存在于患者體內，長期可能會造成過敏、心臟部位磨損、電傳導阻滯等問題，甚至是在日常生活如安檢、做核磁檢查時都會造成不便。”王云兵介紹道。

因此，在治療先心病的創(chuàng)新性醫(yī)療器械領域，存在著尚未被滿足的巨大臨床需求。

這些年，不少海內外科研機構及藥械企業(yè)在可降解封堵器賽道競速，王云兵團隊及合作伙伴率先實現(xiàn)突破，其間也經歷了漫長的研發(fā)歷程及艱難的技術攻關。

王云兵在采訪中談到，從不可降解到可降解，聽上去十分簡單，實際上卻困難重重。“如何把握好可降解材料植入體內后的降解時間，就是一大難題。如果降解過快，缺損處的自體細胞還沒有長好，心臟的漏洞就仍然存在；如果降解過慢，人體最后無法區(qū)分異物和自體細胞，只能與它形成共生妥協(xié)。經過大量的臨床實驗，我們發(fā)現(xiàn)，可降解封堵器最合適的降解窗口期，應該是在一年左右。而為了精準把控這一時間，就需要從材料的化學結構、物理形態(tài)等等角度控制它整個降解吸收的過程”。

為了解決材料降解速率和自體修復周期的時間匹配問題，王云兵所在團隊決定采用具有不同降解速率的生物材料，分別制備封堵器的框架和阻流膜組件，以匹配心臟組織修復過程中不同階段的降解再生需求。最后，才有了這款雙盤狀結構，“腰”呈圓柱體的可降解封堵器。

將封堵器植入患者體內后，它即刻封堵先天性心臟缺損，并在接下來的三個月內保持結構和力學性能基本不變，待誘導組織再生完成覆蓋后，封堵器材料可在一年內逐漸降解為水和二氧化碳，并被人體組織安全吸收，無異物殘留。

由于心血管疾病對植入材料的高要求以及切實存在的臨床需求，多年來，海內外產學研界都對可降解封堵材料進行著長期投入和持續(xù)研發(fā)。而眼下，王云兵所在團隊率先走通了這條仍在摸索中的道路，并率先達到了產品獲批上市這一里程碑。

國家生物醫(yī)學材料工程技術研究中心成果展示 每日經濟新聞 陳華添 攝

引領結構性心臟病治療進入可降解再生修復階段

在2022年和2023年，王云兵所在團隊研發(fā)的全降解室間隔缺損封堵器和全降解卵圓孔未閉封堵器已先后獲批上市。

王云兵形容，這就像一棵創(chuàng)新樹上的幾根枝椏，是一個技術創(chuàng)新平臺在不同應用場景中的延伸。它們既脫胎于一種關鍵的技術創(chuàng)新節(jié)點，又逐層攻克更高的技術難點，最終通過不同的載體形式，實現(xiàn)了對各種心臟缺損修復再生的覆蓋。

據(jù)介紹，生物可降解卵圓孔未閉封堵器獲批后，至今已經在國內外300多家醫(yī)院實現(xiàn)應用，并實現(xiàn)產品出海，讓患者在臨床獲益的同時，還實現(xiàn)了我國心臟器械在細分領域的領跑優(yōu)勢，標志著我國正在引領結構性心臟病治療進入可降解再生修復的新階段。

目前，王云兵團隊與醫(yī)院企業(yè)合作正在開展可降解材料在左心耳封堵術中的應用。目前的左心耳封堵術是通過介入的方式用金屬封堵器堵住左心耳，預防房顫時左心耳血栓的形成，降低房顫患者由血栓栓塞引發(fā)長期殘疾或死亡的風險。而可降解材料在完成封堵后逐步降解，可有效降低了組織磨損、血栓等遠期并發(fā)癥風險，更有助于患者的長期臨床獲益。

王云兵展望稱，這一技術未來還有可能在動脈瘤夾層破裂、消化道穿孔等領域實現(xiàn)廣泛運用。

雖然在細分領域實現(xiàn)了“全球首個”，但王云兵也坦言，得益于長期的先發(fā)技術積累優(yōu)勢，目前心臟藥械領域的總體領先地位仍然由國外的科研機構或頭部企業(yè)占據(jù)，對于國內的研究工作者而言，還需要繼續(xù)奮斗，盡可能快速從跟跑變?yōu)椴⑴?，逐步解決國產替代或“卡脖子”的問題，并在部分細分賽道實現(xiàn)“反卡脖子”。

“和國外相比，在生物材料及醫(yī)療器械領域，我個人覺得過去10年國內已取得了長足進步，但原始創(chuàng)新的技術和產品還不夠多?？上驳氖?，最近幾年國家層面高度重視醫(yī)療器械領域的創(chuàng)新驅動發(fā)展。”王云兵坦言，創(chuàng)新發(fā)展任重道遠，還有很長的路要走，不過隨著國家越來越高度重視，“我們必將迎來醫(yī)療器械領域的跨越式創(chuàng)新發(fā)展”。

聚焦到王云兵團隊所在的成都，他認為，成都發(fā)展生物醫(yī)藥產業(yè)具有得天獨厚的優(yōu)勢。如龐大的人口基數(shù)與醫(yī)療需求；強大的醫(yī)療及學術機構；地方政策對于生物醫(yī)藥產業(yè)及基礎研究的重視。

“成都的生物醫(yī)藥產業(yè)的醫(yī)療器械賽道完全具備騰飛的條件。”王云兵說。