全球首次！我國科學家成功用細胞「種出」人類耳朵

中國科學家結合3D列印技術和細胞培育技術，為5名先天性小耳畸形兒童種植了新耳朵。這是一項開創先河的研究！

圖片來源：EBioMedicine。

30個月後，種植的耳朵與健康耳朵十分相似

這一成果已於本月發表在《EBioMedicine》雜誌上。科研人員在發表的論文中描述了如何從患兒耳朵中收集軟骨細胞，並用這些細胞來培養新的耳狀軟骨，新生軟骨主要基於患兒另一隻健康耳朵的3D列印模型。科研人員將新設計的耳朵移植至患兒身上，並進行耳朵重建。

這項研究對每名患兒都進行了2年半的隨訪。科研人員表示，「我們能夠成功地設計、製造和再生患者特異性外耳。儘管如此，仍需進一步努力以將這一研究成果轉化為常規的臨床實踐。未來，軟骨特性和臨床結果的長期隨訪（長達5年）將至關重要。」

參與這項試驗的5名兒童年齡在6歲至9歲之間，全部患有單邊小耳症。研究人員使用CT掃描和3D列印來構建可生物降解的支架，這些支架可用於複製患者健康耳朵的精確3D結構。研究人員從每位患者的小耳軟骨中獲取軟骨細胞後，將這些細胞接種至支架上，並培養三個月。

一旦形成特定的耳朵形狀，研究人員便將其植入5名患者身上，以重建耳朵。他們發現，在所有病例中，4例在新生耳植入術6個月後軟骨形成明顯，其中3例患者新耳朵的形狀、大小和稜角與另一隻健康耳朵匹配度高。進一步隨訪發現，「種植」的新耳朵保持完好，不過其中兩例在手術後出現輕微的扭曲。

圖片來源：EBioMedicine

小耳畸形是一種先天性結構異常，患者甚至完全缺失耳朵，導致聽力受損。據估計，基於種族背景，每5000名活產兒中大約有1名患有此類缺陷。一般來說，小耳畸形的治療主要包括重建手術，例如，雕刻附著於人體的人造「塑料耳朵」或使用患者的肋軟骨來製造耳朵。

這項研究是組織工程臨床應用中的重大突破。未參與該研究但專研3D列印耳朵的科學家、美國康奈爾大學的生物醫學工程與航天工程教授勞倫斯·博納薩爾表示，利用軟骨來重建小耳已經成為組織工程界的一個目標，這項研究清楚地表明，重建耳朵和其他軟骨組織的組織工程方法將很快成為臨床實踐。

未來面臨的挑戰

其實這項研究所使用的概念並不新奇，但它的新穎之處在於同時在5個病例中開展研究，並且具有長期的隨訪結果。這種方法在廣泛進入臨床應用之前，還需開展更深入的研究。我國科研人員指出，他們計划進一步開展間歇性隨訪，並在後續報告中公布所收集到的新數據。

早在1997年，科研人員就已經使用軟骨細胞培育出了人耳形狀的組織工程軟骨，然後將其植入老鼠背部。多年來，科學家們一直試圖從人體中提取細胞，並將這些細胞放置聚合物支架中進行擴增，使其發育成為新結構或新組織。科研人員已經在動物身上開展了大量的研究，有些研究在美國也已經獲得了批准。

雖然我國科學家開展的這項研究獲得了突破性進展，但仍存在一些局限性。波士頓馬薩諸塞州耳科醫院面部整形和重建外科主任特薩·哈洛克博士認為，這項新研究存在一定的風險。當將從人體中獲取的細胞進行體外培養，必須使用刺激化合物來促進細胞分裂，然而這些化合物可能會給細胞正常分裂帶來一定的影響。

分析人士還認為，這種方法的廣泛使用面臨著製造和監管方面的挑戰。製造或創建新組織的方法非常複雜，涉及到多種不同的生物材料，還囊括了細胞培養和擴增等，新生組織植入體內後還需進行長期的監測……

儘管還存在一定的挑戰，但人們已經看到了曙光！

參考資料：

In Vitro Regeneration of Patient-specific Ear-shaped Cartilage and Its First Clinical Application for Auricular Reconstruction

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