人体ღღღ◈,是为救助器官功能衰竭或发生严重病变的患者ღღღ◈,而相应地将他人的健康器官植入患者体内ღღღ◈,用以挽救ღღღ◈、延长患者生命的一种医疗行为ღღღ◈。
和义广业【行业分析】之凯发K8国际娱乐官网入口ღღღ◈,以本篇文章为开端ღღღ◈,介绍生物型人工器官的行业情况凯发K8娱乐官网入口ღღღ◈,ღღღ◈,本篇内容主要介绍了的现状ღღღ◈,简要介绍了以为核心的相关产业链的市场规模ღღღ◈。同时将在后续文章中介绍由于同种异体来源的器官短缺而采取的探索性方案ღღღ◈。
人体ღღღ◈,是为救助器官功能衰竭或发生严重病变的患者ღღღ◈,而相应地将他人的健康器官植入患者体内ღღღ◈,用以挽救ღღღ◈、延长患者生命的一种医疗行为ღღღ◈。对于终末期肾病患者ღღღ◈,肾脏移植是可行情况下的首选治疗方案ღღღ◈;相比腹膜或血液透析ღღღ◈,肾移植在长期存活率ღღღ◈、生存质量和治疗成本等方面均有明显优势ღღღ◈。对于肝脏ღღღ◈、心脏ღღღ◈、肺脏等的终末期疾病患者ღღღ◈,常常是唯一有效的治疗方法ღღღ◈。
的供体来源目前以同种异体为主ღღღ◈,最早可以追溯到1954年12月ღღღ◈,美国波士顿约瑟夫默里医生在不使用抗排斥药物的情况下ღღღ◈,成功地进行了第一例同卵双胞胎肾移植手术凯发K8国际娱乐官网入口凯发K8国际娱乐官网入口ღღღ◈,开创了人体的新纪元ღღღ◈。自此ღღღ◈,世界范围各地医生开始针对各类人体器官开展移植探索傻子苏玛丽完整版全文免费阅读ღღღ◈,并不断取得新成果1ღღღ◈。
虽然行业近十年来呈现积极向好的发展趋势ღღღ◈, 器官供体短缺和移植物术后长期存活率不高仍然是未来较长一段时间内制约发展的关键要素2ღღღ◈。
国际器官捐献与移植注册数据显示ღღღ◈,2020 年底仍有超过34.54万名患者在等待凯发K8国际娱乐官网入口ღღღ◈, 2020 年内至少有 23,103 名肾脏移植等候名单内患者因未等到而去世ღღღ◈。
全球有逾 266 万名接受透析治疗的终末期肾病(ESRD)患者ღღღ◈,尽管肾移植是最理想的治疗方式ღღღ◈,但目前仅5.65% ESRD 患者能获得的机会ღღღ◈。供体短缺的矛盾在我国更为突出ღღღ◈。
2020 年ღღღ◈,美国器官捐献率每百万人口约38ღღღ◈,的供需比约为1:4ღღღ◈;2020 年美国肾移植等候名单上的患者有 28.86%接受了手术ღღღ◈,根据美国肾脏病数据系统(USRDS) 2021 年报ღღღ◈,美国的肾移植中位等候时间超过 50 个月ღღღ◈;
目前中国的全部来自于公民自愿捐献ღღღ◈,国内的目前主要是心ღღღ◈、肺ღღღ◈、肝ღღღ◈、肾四大器官ღღღ◈,其中ღღღ◈,肾脏移植和肝脏移植数量最多ღღღ◈,肝脏移植基本占到每年所有数量的30%-35%凯发K8国际娱乐官网入口ღღღ◈。《中国发展报告(2021)》数据显示ღღღ◈:
2021 年公民逝世后的相关器官捐献量是 5272 例ღღღ◈,相较 2020 年(5222 例)有所上升ღღღ◈;
2021年百万人口器官捐献率(PMP)为3.73ღღღ◈,的供需比约为 1:30与2020年持平ღღღ◈,更有13个省市 PMP 超过全国平均水平ღღღ◈;
2021年脑死亡来源器官捐献者(DBD)占比是 62.31%ღღღ◈,心脏死亡来源器官捐献者(DCD)占比是25.42%ღღღ◈,脑心双死亡来源器官捐献者(DBCD)占比是12.27%ღღღ◈;
在器官捐献数量上ღღღ◈,2021 年平均每位捐献者捐献器官 3.25 个ღღღ◈,平均捐献肝脏0.93个ღღღ◈、肾脏1.9个ღღღ◈、心脏0.15个ღღღ◈、肺脏0.27个ღღღ◈;
在捐献器官获取利用率上,相较于2020年的95.85%ღღღ◈,2021年再次有所升高,达到 96.40%ღღღ◈,肝脏ღღღ◈、肾脏ღღღ◈、心脏ღღღ◈、肺脏的获取利用率均在95%以上ღღღ◈。3
每年世界上有超过16万例和超过25万例人体组织和细胞移植ღღღ◈。其中肾移植9万例ღღღ◈,肝移植3.2万例ღღღ◈,心脏8000例ღღღ◈,肺6000例ღღღ◈,胰腺2500例ღღღ◈。每年每百万人可能需要的数量为ღღღ◈:肾脏74.5例ღღღ◈;心脏67.4ღღღ◈;肝脏59.1例ღღღ◈;胰腺13.7例ღღღ◈;肺13.7例ღღღ◈;心肺复合体18.5例4ღღღ◈。
根据USRDS 2021 年度报告ღღღ◈,公民逝世后器官捐献/活体捐献的肾移植后十年生存率为49.5%/65.5%ღღღ◈。合理的免疫抑制对术后长期存活至关重要ღღღ◈。免疫抑制不足可能导致排斥反应ღღღ◈,造成移植物结构损伤傻子苏玛丽完整版全文免费阅读ღღღ◈、移植物功能丢失ღღღ◈、再移植困难ღღღ◈;免疫抑制过度会增加发生感染和肿瘤的风险ღღღ◈。
由于是大部分终末期器官衰竭患者最终唯一的治疗方法ღღღ◈,而人体器官来源严重短缺ღღღ◈,极大限制技术的临床应用ღღღ◈,导致很多患者在等待中死亡凯发K8国际登录官方网站ღღღ◈。ღღღ◈。随着基因编辑ღღღ◈、细胞 3D 打印等技术的推进ღღღ◈,目前学者正在进行异种器官和 3D 打印器官的探索ღღღ◈。以期能够拓展器官供体的来源ღღღ◈。
①术前免疫风险评估ღღღ◈,包括 ABO 血型配对ღღღ◈, HLA 配型ღღღ◈,供者特异性抗体(DSA)检测ღღღ◈,群体反应性抗体(PRA)等ღღღ◈;
根据BlueWeave市场报告ღღღ◈,2021年全球移植诊断市场规模为39亿美元ღღღ◈;Markets and Markets市场调研数据显示ღღღ◈,2020年全球治疗药物监测(TDM)市场规模为16 亿美元ღღღ◈。
国内企业起步较晚ღღღ◈,国内移植诊断市场份额几乎全部由外资占据ღღღ◈。其中ღღღ◈,配型及抗体检测等领域的主要市场份额由Thermo Fisher Scientific及Immucor, Inc.占据傻子苏玛丽完整版全文免费阅读ღღღ◈,TDM检测领域市场份额主要由雅培ღღღ◈、西门子及罗氏所占据ღღღ◈。
②围手术期ღღღ◈,器官从供体获取并转运至受体所在医院ღღღ◈,经过供体器官的质量评估ღღღ◈、修复后实施手术ღღღ◈;
移植器官的转运环节要求极其严格ღღღ◈,需要保证离体器官避免损伤ღღღ◈。传统转运手段ღღღ◈,是将其放置于4℃左右的器官保存液中ღღღ◈,通过低温环境ღღღ◈,抑制器官的新陈代谢和酶类的分解来减轻器官损伤ღღღ◈。
目前国产市场厂家只有美国LSI公司产品ღღღ◈,LSI公司独特产品是LifePort肾脏灌注箱ღღღ◈,肾脏灌注运转箱价格十几万ღღღ◈,使用年限一般为5-7年ღღღ◈。输注循环管路套装ღღღ◈、套管及肾脏灌注液等一次性耗材单价为1万多元ღღღ◈。其特点是ღღღ◈:
首先ღღღ◈,该系统能够持续向器官的血管系统泵入灌注液ღღღ◈,向器官供应营养物质ღღღ◈,清除细胞的毒性代谢产物和自由基ღღღ◈,减轻缺血再灌注损伤ღღღ◈;
其次ღღღ◈,维持血流动力学刺激凯发K8国际娱乐官网入口ღღღ◈,减少血管痉挛ღღღ◈,并能够实时监控血管阻力ღღღ◈、灌注压凯发K8国际娱乐官网入口ღღღ◈、流量等参数来动态评估器官活力ღღღ◈。
当前ღღღ◈,美国57家OPO中的54家使用LifePort肾脏灌注运转箱进行供肾机械灌注ღღღ◈,市场占有率第一ღღღ◈;并且ღღღ◈,该产品也是唯一一项在中国取得注册证的肾脏机械灌注产品ღღღ◈。中国有肾移植资质的148家移植中心ღღღ◈,Life Port肾脏移植箱进驻了90家ღღღ◈。2016年被健耕医疗以8700万美元收购ღღღ◈,目前健耕医疗年营收4亿元ღღღ◈。在全球器官保存及修复产品这一细分领域占据50%以上的份额5ღღღ◈。
③术后长期管理ღღღ◈,为了延长移植器官的存活时间ღღღ◈,防止排异反应对移植器官的损伤ღღღ◈,移植患者术后需终身服用免疫抑制剂ღღღ◈,并进行严谨的术后随访跟踪ღღღ◈、定期检测药物浓度ღღღ◈、定期监测免疫状态及器官功能状态ღღღ◈。
1964年ღღღ◈,美国Keith Reemtsma给1例肾衰竭患者移植了黑猩猩的肾脏ღღღ◈,并给予硫唑嘌呤ღღღ◈、糖皮质激素ღღღ◈、全身照射等免疫抑制治疗凯发K8国际娱乐官网ღღღ◈!ღღღ◈,患者术后顺利康复并重返教师岗位ღღღ◈,最终存活9个月ღღღ◈,死于突发的电解质紊乱ღღღ◈;
1984 年ღღღ◈,美国Leonard Bailey为刚出生12dღღღ◈,患左心发育不全综合征的女婴移植了 1 颗狒狒的心脏ღღღ◈,术后患儿血液学检查ღღღ◈、超声心动图和免疫学监测各项指标均正常ღღღ◈,但术后11d开始出现呼吸急促以及明显心肌损伤ღღღ◈,最终因移植排斥反应仅存活21dღღღ◈;
1992 年ღღღ◈,美国Thomas Starzl将狒狒的肝脏移植给了1例急性暴发性肝衰竭患者ღღღ◈,患者最终存活70d后死于复合性感染ღღღ◈。
医生进行了多次异种的尝试ღღღ◈,但均以失败告终6ღღღ◈。此后很长一段时间里ღღღ◈,异种始留在以猪为供体的临床前研究阶段ღღღ◈。
近年来ღღღ◈,得益于基因编辑领域的技术突破和新型共刺激信号阻断免疫抑制剂的研发ღღღ◈,异种领域取得了许多突破性进展今日头条ღღღ◈,ღღღ◈,但大多数研究目前仍处于临床前阶段ღღღ◈。
2018年ღღღ◈,德国Reichart团队完成了异种原位心脏移植临床前试验ღღღ◈,受体狒狒存活195dღღღ◈。
2019年ღღღ◈,美国 Kim 等实施猪至恒河猴的原位肾移植ღღღ◈,受体猴最长存活 499 dღღღ◈。
2021年异种肾移植进入亚临床试验阶段ღღღ◈,美国 Montgomery团队将猪肾移植给了1例脑死亡患者ღღღ◈,术后移植肾功能良好ღღღ◈,没有出现排斥反应ღღღ◈。
2022 年ღღღ◈,美国Griffith团队成功将基因编辑猪的心脏原位移植给了1 例 57 岁心力衰竭患者ღღღ◈,完成了世界首例基因编辑猪到人的心脏移植ღღღ◈。
但临床异种仍面临很多重要问题ღღღ◈,包括克服排斥反应ღღღ◈、控制炎症反应ღღღ◈、调节凝血紊乱ღღღ◈、提高移植物生理相容性ღღღ◈、种间感染风险ღღღ◈、优化免疫抑制方案ღღღ◈、筛选供体基因编辑类型ღღღ◈、选择适宜受者人群ღღღ◈、完善异种移植指南ღღღ◈、明确大众认可度ღღღ◈。
组织工程再生技术是目前学者研究的焦点ღღღ◈,旨在通过结合工程学和生物学原理ღღღ◈,为受伤的组织创造可用的替代品ღღღ◈;该技术可以根据器官损伤患者的情况和损伤的严重程度进行ღღღ◈、替换或修复ღღღ◈。组织工程(TE)的使用可以帮助恢复生命和提高生活质量7ღღღ◈。迄今为止ღღღ◈,还没有获得授权的实质生物人工器官或实质组织的组织工程产品 ( TEP )ღღღ◈,少数获得授权的 TEP 包括用于创伤性烧伤的含角质形成细胞的支架片ღღღ◈、用于软骨缺损再生的软骨细胞球体和用于角膜缺损再生的自体干细胞等产品8ღღღ◈。
在目前的研究阶段傻子苏玛丽完整版全文免费阅读ღღღ◈,通常将生物材料ღღღ◈、干细胞ღღღ◈、生长因子复合制成组织工程化制品ღღღ◈,3D 打印技术在其中的作用是作为构建个性化仿生结构的制造技术9ღღღ◈。
3D生物打印是在快速成形技术发展的基础上ღღღ◈,结合细胞生物学ღღღ◈、工程学ღღღ◈、计算机辅助设计和生物材料学等多个领域的研究成果发展而来的一种新型的组织工程技术ღღღ◈,通过层层叠加的方式沉积细胞ღღღ◈、生物材料和活性分子ღღღ◈,用以打印人工组织和器官10ღღღ◈。
生物3D打印技术最明显的特点是利用活细胞ღღღ◈、聚合水凝胶等生物活性制剂作为“生物墨水”ღღღ◈,在计算机辅助设计(CAD)模型的指导下构建生物人工器官ღღღ◈。
[1] 丁甜甜,谈在祥,钱爱兵.我国人体发展困境及对策研究[J].中国卫生法制,2022,30(05):30-35+53ღღღ◈。
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