《中国组织工程研究与临床康复》杂志期刊网站特色
王莉莎1,贾红春2(1《中国组织工程研究与临床康复》杂志社,2学术部,辽宁省沈阳市 110004)
关键词:组织工程;干细胞;生物材料;器官移植;医学假体;医用植入体;康复;临床康复;再生医学;医学期刊;伦理学
0 引言
病者不言自喻;伤者损伤也,是指和确认的正常人群标准件存在的差异。
损伤可以是暂时的、永久的、渐进的、退行性的,间断性的或连续性的,与正常人群标准值的差异也可能是微弱的或非常严重的;可能是身体功能或结构有失常,也可能和其他各种疾病、失调或生理状态有关,涉及的范围比较广泛,而且某一种损伤可以导致其他的损伤。
这些概念便是临床康复医学产生的理论根源,因为有自然不可逆性的损伤存在,才有继之而来的功能障碍,以及应运而生的代偿性技术的产生,导致临床康复医学的全面介入。
1 对残疾与康复的定义以及相关延伸知识的认识
1.1 残疾 是指因外伤、疾病、发育缺陷或精神因素造成明显的身心功能障碍,以致不同程度地丧失正常生活、工作和学习的一种状态。
1.2 残疾者 是指心理、生理、人体结构上,某种组织,功能丧失或者不正常,使得部分或全部失去以正常方式从事个人或社会生活能力的人。包括视力、听力、语言、肢体、智力、精神、内脏、多重残疾和其他残疾的人。广义的残疾包括病损、残障在内,是人体身心功能障碍的总称。
1.3 康复 意指“复原”、“恢复原来良好的状态”。中国早在商周时代即有“康复”的概念,据《尔雅》:“康”安也,“复”返也。康复二字合意为恢复平安或健康。1981年世界卫生组织(WHO)医疗康复专家委员会下给康复的标准定义为:康复是综合、协调地应用各种措施,减少病、伤、残者的身体、心理以及社会功能障碍,发挥其身体、解剖的最高潜能,使病伤残者能重返社会,提高生活质量。康复是一个促使残疾者身体的、感官的、智能的、精神和或社会生活的功能达到和保持在力所能及的最佳水平的过程,从而使其能借助于一些措施和手段改变其生活而增强自立能力,康复包括了重建和或恢复功能,提供补偿功能缺失或受限的各种手段,是促进病、伤、残者恢复健康状态的一种技术方法。
1.4 临床康复 临床康复是康复医学学术上的核心和精髓所在,是体现康复医学作为一个学科特点的窗口。
美国康复医学专家M.比辛斯基认为,根据对其治疗常规作用的观察,康复医学是一门临床学科(1963),G.赫什伯格认为,医疗康复过程是一个临床过程(1976),J.狄丽莎认为,康复医疗贯穿在临床各阶段,从急性期到恢复期或慢性期(1988),H.腊斯克认为,康复医学的知识和技术应渗透到各临床科。让各临床科的医师都建立起康复的观念,掌握康复医学的基本知识和技能。
他们包括康复科医师、神经内科医师、骨科医师、内科医师、老年病科医师、泌尿科医师、烧伤外科医师、儿科医师、肺科医师、循环内科医师、神经外科医师、整形外科医师与其他相关临床科室的紧密联系和合作,更有效地促进了综合的临床康复治疗的深入发展。
2 对组织工程学的定义与内涵以及相关延伸知识的认识
2.1 组织工程学的发展历史
2.1.1 组织工程学的研究历史 始于20世纪80年代初,1987年被美国科学基金会正式命名。
中国组织工程学的研究始于20世纪90年代中后期。1999年国家科技部正式成立了“九七三”组织工程基本科学问题研究项目,推动了国内组织工程研究的发展。2002年国家科技部成立了“八六三”组织工程项目,以替代、修复或改善人体各种组织器官损伤的再生医学为主线,以组织工程技术、干细胞技术、人血代用品和异种器官移植为重点,形成组织(器官)工程研究开发的技术体系,为组织工程的应用研究和未来的产业化发展奠定了基础。
2.1.2 组织工程学的定义及其应用意义 组织工程是指应用生命科学与工程的原理和方法,构建一个生物装置,来维护和增进人体细胞和组织的生长,以恢复受损组织或器官的功能,主要任务是实现受损组织或器官的修复和再建,延长寿命和提高健康水平。这种具有生命力的活体组织或器官能对病损组织或器宫进行结构、形态和功能的重建,并达到永久替代。组织(器官)工程是研究和开发用于替代、修复或改善人体各种组织或器官损伤(包括功能和形态)的新兴技术领域,已成为生命科学研究领域的国际性前沿课题,并蕴含着巨大的科学价值。
2.2 组织工程中的生物材料研究
2.2.1 促使生物材料发展的因素 使生物材料迅猛发展的主要动力来自人口老龄化、中青年创伤的增多以及疑难疾病患者的增加和高新技术的发展。生活节奏的加快、活动空间的扩展和饮食结构的变化等因素,使损伤成为一个严重的社会问题。国内因损伤而住院的患者年增长率达7.2%,高居住院人数第2位。美国1998年用于骨骼-肌肉系统损伤患者的治疗费高达1 280亿美元,仅骨缺损患者就达123万,其中80%需要用生物医学材料治疗。在全球,心脑血管疾病、各种癌症、艾滋病、糖尿病、老年痴呆症等发病率逐年增加,急需用于诊断、治疗和修复的生物材料。随着生物技术的发展,人体组织和器宫的修复,也将从简单的利用器械机械固定发展到再生和重建有生命的人体组织和器官;从短寿命的组织和器官的修复发展至永久性的修复和替换。
2.2.2 生物材料的定义及其应用意义 生物材料是一类人工或天然的材料可以单独或与药物一起制成部件、器件用于组织或器官的治疗以及增强或替代,并在有效使用期内不会对宿主引起急性或慢性危害。有人认为它是一类特殊的功能材料利用它可以对有机体进行修复、替代与再生。生物医学材料研究的最终目的是用其代替或修复人体器官和组织并实现其生理功能。生物材料是种子细胞在形成组织之前赖以生存和依附的三维支架,为细胞的增殖、分化、营养交换、新陈代谢以及细胞外基质分泌等生理活动所提供的空间场所。
2.2.3 组织工程支架材料 为构建组织的细胞提供的三维支架,有利于细胞的黏附、增殖乃至分化,为细胞生长提供合适的外环境。在组织工程中,支架材料起到细胞外基质的作用,是对细胞外基质的结构和功能的仿生。它不仅起支撑作用,保持原有组织的形状,而且还起到模板作用,为细胞提供赖以寄宿、生长、分化和增殖的场所,从而引导受损组织的再生和控制再生组织的结构。
支架材料在组织工程中具有重要的地位:①支架材料的结构和形貌控制再生组织的结构、尺寸和形貌,作为连接细胞和组织的框架,引导组织生长成特定形态。②作为信号分子的载体,将其运送到缺损部位,并作为缓释体使骨诱导因子缓慢发挥作用,为工程化的组织提供一个赖以存在的空间,可引导组织的再生和成长。③作为骨组织繁殖分化和新陈代谢的场所,为细胞生长输送营养,排除废物。④支架表面特殊位点与组织起特异性反应,对不同类型细胞起身份鉴别及选择黏附的作用。⑤起到机械支撑作用,可以抵抗外来的压力,并维持组织原有的形状和组织的完整性。⑥支架材料可以作为活性因子的载体,用来承载一些生物活性物质,如生长因子,为细胞的生长、分化和增殖提供养分。
组织工程支架材料包括人工骨支架材料、神经组织工程支架材料、血管组织工程支架材料、肌腱组织工程支架材料、皮肤组织工程支架材料、角膜组织工程支架材料和肝、胰、肾、泌尿系统组织工程支架材料。
支架材料是组织工程的关键因素,其材料来源涵盖了天然生物材料及人工合成高分子材料两大类。目前研究应用较多的组织工程支架基质材料有天然材料、合成高分子可降解材料和生物陶瓷材料以及它们相互之间复合形成的复合材料,已经成为研究热点的有纳米组织工程材料以及新发现的蚕丝材料等,正待更多的实验观察去考证。但是由于人体组织结构的特殊性,尚难确定哪几类材料为最佳支架材料。
组织工程生物材料除要求具有一般生物材料的特性,无毒,无不良反应,来源充足,性质稳定,易贮存易消毒等;同时还必须具有良好的生物相容性及组织相容性,具有生物可降解性,可塑性及一定机械强度,一定的孔隙率及孔径等。理想的组织工程材料应具备:①支架应为三维、多孔网络结构,孔的尺寸应能允许细胞的生存,且孔间应相互贯通,以利于营养物质和细胞代谢产物传送。②良好的生物性能和生物降解性,降解速率应能与新组织的生长相匹配。③表面应有利于细胞粘附和正常的分化和增殖。④具有一定的生物力学性能,与所修复组织相匹配。⑤可以携带生长因子等生物活性物质。 总体上讲,理想的组织工程支架材料尚未发现,国内外相关研究都在关注对现有材料的改性与复合,各种材料表面处理与修饰技术、材料加工技术等方面的问题。
2.3 组织工程中的人工器官研究 “人工心脏”、“人工肺”、“人工肝”、“人工肾”四类重要的人工脏器在挽救危重患者、为脏器移植争取时间方面起到了越来越重要的作用。
2.3.1 人工心脏: 就是一个“人工血泵”。一般分为两类:①全心人工心脏,替代患者的心脏。②部分人工心脏,帮助患者的心脏“泵”血,常被称为人工心室辅助装置。其治疗的对象主要是因各种原因引起的终末期心力衰竭患者,目的是帮助准备移植心脏的患者渡过等待期,抢救生命,帮助严重心衰的患者度过危险期至心脏功能恢复;完全或部分替代患者心脏的泵血功能,达到终生治疗。
2.3.2 体外膜肺(俗称人工肺): 是通过一根手指粗的引流管将静脉血引流到人工肺内进行氧合,再将含氧的血泵入体内,从而改善全身组织氧供应。这种设备用于患有严重心肺功能不全的患者,以暂时替代肺的气体交换功能和心脏的泵功能,改善循环灌注,抢救患者的生命,为危重的心肺病变患者提供治疗机会,为心肺功能的恢复争取时间
2.3.3 人工肝: 又称人工肝支持系统,它借助体外机械、化学或生物性装置,暂时及部分替代肝脏功能。其作用原理是利用血液净化技术置换出肝衰竭患者的血浆,补充正常人的血浆,清除患者体内的胆红素等有毒物质,减轻肝脏的炎症。与此同时,作为置换的新鲜同型血浆补充了血浆蛋白、各种凝血因子、调理素等生物活性物质,既可减轻患者水肿、出血等症状,又可减少机体感染,有利于肝细胞的修复和再生。急性重症肝炎患者肝功能丧失可用其暂时顶替。如果效果不佳,也可为肝移植争取时间。
2.3.4 人工肾即透析: 包括血液透析和腹膜透析。血透液析是通过透析机净化血液。透析机有个特殊装置即滤过膜,其作用是清除因肾衰在体内蓄积的毒素和多余的水分。腹膜透析是用人体的腹腔和包围腹腔的腹膜进行的透析。
2.3.5 人工器官材料学特征与人体生物相容性的关系 在组织工程与人工器官、软硬组织修复方面要求具有全面生理功能的人工器官材料不仅是惰性植入体而且要具有生物活性能引导和诱导组织、器官的修复和再生,在完成任务后能自动降解并排出体外。
生物相容性是指在所需时间内,材料在体内或体外持续完成要求它完成的功能的一种能力。生物相容性包括组织相容性和血液相容性,即要求材料与人体组织接触时,在起到对其所要求的功能作用时,不引起人体组织的不良反应,如毒性反应、过敏反应、排斥反应乃至长时间发生癌变等。生物相容性涉及材料的表面性质,如有无细菌污染、材料形状及软硬、粗糙程度和内在性质,如化学成分、稳定性、带电荷情况等。
2.4 组织工程中的医学植入体研究
2.4.1 医用植入体分类 ①骨外科植入体(骨板、接骨螺钉、矫形用棒、矫形用钉、骨关节假体、髓内针、脊柱内固定器材、骨缺损充填剂等)。②心血管系统植入体(支架、心脏瓣膜等)。③牙种植体。④医学假体。⑤不断产出的各种复合植入物。如骨结合式种植体系统,作为缺损修复的固定装置,可植入颧骨、颅骨、乳突、眶周,完成义颌、义耳、义眼等颌面赝复假体(假面)以及助听器的固位。
2.4.2 医用植入体的应用意义 人体的组织器官对医用植入体的要求是需要其具有生物相容性以及材料本身的生物力学特点,能够符合人体植入部位功能的需要。这些植入体在人体内能够解决因创伤、肿瘤造成的组织器官缺损以及难于修复的问题,并在修复外形的同时恢复患者的功能。
2.5 组织工程中的组织器官构建研究
2.5.1 组织构建的意义 组织(器官)工程是研究和开发用于替代、修复或改善人体各种组织或器官损伤(包括功能和形态)的新兴技术领域,主要研究方向即是替代、修复或改善人体各种组织器官损伤,最终目标为实现组织工程化组织的临床应用。
要实现组织、器官的构建,必然涉及种子细胞、生物材料以及组织构建这三大要素,也是组织工程学研究的核心内容。只有获得足够量的、具有特定生物学活性的种子细胞,配以合适的生物支架材料,通过特定的构建技术,才有可能在体外制造出具有正常生理结构与功能的器官、组织。
2.5.2 组织工程技术的具体方法 将特定组织细胞“种植”于一种生物相容性良好、可被人体逐步降解吸收的生物材料(组织工程材料)上,形成细胞-生物材料复合物;生物材料为细胞的增长繁殖提供三维空间和营养代谢环境;随着材料的降解和细胞的繁殖,形成新的具有与自身功能和形态相应的组织或器官。
结合生物材料和干细胞诱导分化技术,组织工程技术已先后构建出软骨、骨、皮肤、肌腱、血管等多种组织或器官。
2.6 组织工程中的器官移植研究
2.6.1 器官移植的分类 可分为各种内脏器官移植、组织移植和细胞移植。①内脏器官移植有肾移植、肝移植、心脏移植、胰腺移植以及胰肾联合移植。细胞移植有骨髓移植、胰岛素细胞、肝细胞移植、脾细胞移植。②组织移植多数属于支架移植,有的还是自体移植为主,少数是有活力的混杂在一起的细胞和组织移植。如黏膜移植、脂肪移植、筋膜移植、肌腱移植、肌移植、血管移植、软骨移植、骨移植、神经移植、大网膜移植、脑组织移植和胸腺移植。
2.6.2 异种移植 异种移植是组织工程学研究中重建组织器官的主要内容、器官移植的主要方向、解决当前器官短缺的主要途径。异种移植是用手术的方法将某一种属个体的器官或组织移植到另一种属个体的某一部位。异种移植有潜力补充用于移植的人体材料的有限供应并且可能成为一种替代选择。异种移殖包括使用活体异种细胞、组织或器官以及已与活体异种材料发生体外接触的人体体液、细胞、组织或器官。采用动物器官移植治疗人类疾病一直是器官移植学努力的方向,但令人担忧的是免疫排斥和动物疫病等安全性方面。异种器官移植存在免疫排斥和病毒传染两个主要的障碍。异种移植除了技术上的难题外,还存在伦理学和法学的问题。
2.7 组织工程中的种子细胞研究
2.7.1 干细胞的定义 干细胞是一种具有复制能力、可以分化成各种功能细胞的早期未分化细胞。干细胞是具有自我更新、高度增殖和多向分化潜能的细胞群体,即这些细胞可以通过细胞分裂维持自身细胞群的数量,同时又可以进一步分化成为各种不同的细胞组织,从而构成机体各种复杂的组织器官。
2.7.2 采用干细胞移植可直接再生组织和器官 ①用干细胞携带治疗基因,经过诱导分化为成体细胞,可用于治疗遗传性疾病。②利用细胞间的相互转化的特性,可用干细胞进行自体组织和器官的修复,能够避免同种异体移植造成的免疫排斥反应。③干细胞作为种子细胞,还可与降解支架材料联合培养,在体外构建有生命的种植体,用以治疗一些难治性疾病。
2.8 组织工程中的康复工程研究
2.8.1 康复工程的定义 用工程的方法和手段使伤残者康复,促使其功能恢复、重建或代偿。
2.8.2 康复器械的定义 残疾人使用的、特别生产或一般有效地防止、补偿、抵销残损病损、残疾(失能)或残障的任何产品、器械、设备或技术系统均称为残疾人辅助器具或康复器械。
国际标准化组织(ISO)在1992年颁布了国际标准ISO-9999《残疾人辅助器具分类》将残疾人辅助器具分为10大类:①治疗和训练辅助器具。②矫形器和假肢。③生活自理及防护辅助器具。④个人移动辅助器具。⑤家务管理辅助器具。⑥家庭及其他场所使用的家具及配件。⑦通讯、信息及信号辅助器具。⑧产品及物品管理辅助器具。⑨环境改善辅助器具和设备、工具及机器。⑩休闲娱乐辅助器具。 这些器械的生物材料急需提高其生物相容性、生物力学性能及人工智能水平。
2.9 组织工程与康复工程研究的同属性及其异质性 从两者的定义得出两者的相似之处为:①治疗对象的一致性:均针对有组织或器官受损即病伤残者。②病变状态的相关性:均存在组织或器官损伤、并存在功能障碍。③治疗要求的一致性:进行病损组织或器宫结构、形态和功能的重建,以达到永久替代。④治疗结局的同一性:提高患者的生活质量,使之重返或回归社会。对临床康复的群体而言,组织工程技术是一个可实施的最完善的治疗手段和技术并已经被一些疾病证实是解决组织创伤修复、功能重建的有效途径之一。
3 对再生医学的定义与内涵以及相关延伸知识的认识
再生医学作为一个既古老又年轻的科学领域,由于学科间的交叉以及科学问题的复杂,人们对其基本概念、范畴、重要意义以及将来的应用前景等还缺乏真正的了解,该领域研究中涉及的技术平台还没有完全建立,所涉及的伦理道德问题还缺乏相应的规范。20世纪90年代以来,随着细胞生物学、分子生物学、免疫学以及遗传学等基础学科的迅猛发展以及干细胞和组织工程技术在现代医学基础研究和临床中的应用,使得再生医学已初步显示出良好的发展前景。在国际上,再生医学已经成为当今生物医学和医学界共同关注的焦点和研究的热点。
3.1 再生医学的概念与范畴 再生医学的概念有广义和狭义之分。广义上讲,再生医学是一门研究如何促进创伤与组织器官缺损生理性修复以及如何进行组织器官再生与功能重建的新兴学科,可以理解为通过研究机体的正常组织特征与功能、创伤修复与再生的机制及干细胞分化的机制,寻找有效的生物治疗方法,促进机体自我修复与再生,或构建新的组织与器官以维持、修复、再生或改善损伤组织和器官功能。狭义上讲是指利用生命科学、材料科学、计算机科学和工程学等学科的原理与方法,研究和开发用于替代、修复、改善或再生人体各种组织器官的信息技术,其技术和产品可用于因疾病、创伤、衰老或遗传因素所造成的组织器官缺损或功能障碍的再生治疗。
3.2 再生医学与组织工程的关系 ①组织工程最初是用来描述体外构建组织或器官的有关理论和技术,现在它的内涵也在不断扩大,凡是能引导组织再生的各种方法和技术均被列入到组织工程范畴内。组织工程的科学意义不仅在于提出了一个新的治疗手段,更主要的是提出了复制组织、器官的新理念,使再生医学面临重大机遇与挑战。在新的视角下,干细胞的培养、扩增与移植及整体组织、器官的体外构建,已成为当前再生医学中的热点。② 再生医学利用生物学及工程学的理论方法创造丢失或功能损害的组织和器官,使其具备正常组织和器官的机构和功能,而应用组织工程学技术在关节软骨的再生方面已取得了突破。近年来在关节软骨组织工程研究中利用软骨细胞、骨髓来源干细胞、脂肪来源干细胞及骨肉来源的干细胞为种子细胞,与各种合成或天然支架材料复合,在各种生长分化因子的作用下,在体内外实验中已成功构建关节软骨的类透明软骨组织。
3.3 再生医学与干细胞的关系 ①干细胞在疾病治疗中可能出现重大的突破的几个方面有皮肤附件再生、退行性疾病治疗、心血管疾病治疗等。目前临床应用已初步观察到在特定条件下骨髓干细胞有可能变成汗腺、皮脂腺以及毛囊等。②成体干细胞是非常有价值的研究对象,相对胚胎干细胞的优势在于可对临床应用有更实际的表现。新近提出的亚全能干细胞学说,这种细胞刚脱离胚胎干细胞特征,但又不是成体干细胞,通过实验证明,人体亚全能干细胞能够诱导分化为各种组织细胞,通过移植给受者参与组织的再生与修复,为恶性血液病、心血管疾病、糖尿病、肝功能衰竭多种严重疾病拓展了新的治疗途径。
3.4 再生医学与生物力学的关系 在组织工程中生物力学起着很重要的作用。干细胞研究中的分化诱导加上力学的刺激后,新的生长因子才可能出现,如果缺乏力学环境就可能只有形态而没有功能。生物材料的评价等也需要生物力学的帮助,这样再生医学就为生物力学提供了新的平台。
3.5 再生医学的发展方向 ①再生医学上的问题更多的是应用性研究,坚持基础理论创新与解决临床的实际问题相结合,多学科结合,以创新为基础,以服务患者为目的,研究的结果服务于临床。目前再生医学在一些临床领域初步观察到一些成功的现象。如应用组织工程与干细胞技术的产品治疗一些易于观察及适应症明确的患者,在这些方面也许不会有很长时间就可能出现将目前个体化治疗的方案进入到有统一标准的临床治疗中。②大量有关支架材料(细胞治疗的生物活性材料、生物活性因子、细胞支架材料复合体)的新技术在骨再生中的应用、纳米技术的应用、计算机辅助技术的应用、基因修饰技术的应用(包括局部基因释放载体技术、局部基因释放细胞技术), 使得从事再生医学专业研究的工作者能在分子水平观察和模拟组织再生,近十年来组织工程、生物材料、干细胞研究不断取得的突破性进展为再生医学的发展带来了全新的机遇。③再生医学含有基因治疗、组织工程治疗、组织器官移植、组织器官缺损的再生与生理性修复以及活体组织器官的再造与功能重建。组织工程是再生医学的外延,拓宽了再生医学的广度和深度,组织工程已成为再生医学研究和发展的主要方向。尤其是组织工程研究中的种子细胞、生物材料、组织构建技术均已成为再生医学的核心内容,并在其临床效果上完整的体现了再生医学的优越性。
4 对组织工程研究中所涉及的生命伦理学问题的探讨
生命伦理学是20世纪70年代兴起的一门年轻的边缘学科。1969年美国建立了一个社会伦理学和生命科学研究所海斯汀中心该组织以器官移植、人体实验、人类遗传、延长生命的技术、重组DNA、卫生政策和人类行为控制的伦理问题等为研究重点,深入揭示生命伦理学对社会控制、人类控制理论的探索。
4.1 种子细胞研究涉及的生命伦理学问题 目前用于研究的种子细胞可来自异种、同种异体和自体细胞3种。
4.1.1 异种细胞 动物细胞可获得的来源较广泛,但易于引起免疫排斥反应。将异种细胞进行基因改造或用免疫隔离技术包裹作为组织工程研究的种子细胞,是解决同种细胞或组织来源不足的途径之一,但其安全性和长期效果仍需进一步扩大临床验证。与异种器官移植所面临的伦理学问题一样,异种细胞能否被患者接受,植入体内后,患者的心理状态能否适应等,都需要在临床应用前让患者知情,并有充分的心理准备。
4.1.2 同种异体细胞 将人胚作为实验材料,是利用终止妊娠的自然流产或人工流产或引产的人类胚胎受精后8周以内的或胎儿受精后超过8周的的器官、组织进行实验观察或研究。组织工程研究采用人胚胎来源的细胞,由于其具有分裂增殖能力强,可在体外连续传代培养,抗原性低等特点,是组织工程研究中应用较多的种子细胞。
人胚用作实验材料已有较长的历史。人体胚胎具有巨大的可塑性和应用性。其原因是:①它是处于发育中的人体组织,其包含的信息材料是其他来源材料无法取代的。②与成人组织相比,引起的异体排斥反应要微弱得多,从而使移植研究或治疗成为可能。
尽管人胚材料在医学实验和临床实践中有广泛的用途,然而人胚用于实验研究一直是一个很有争议的问题。这不仅有材料本身的来源困难,更多的是来自社会的伦理学压力,来自国家政策的限制,国际社会的争议等等。目前世界各国虽都在发展干细胞技术和理论研究,但尚未形成比较成熟的干细胞市场,其中一个重要的原因就是来自伦理方面的重大压力。
4.1.3 自体细胞 用作构建组织工程化组织有其不可替代的优点,不必考虑免疫排斥反应问题。但取自体细胞不可避免要增加创伤。同时,细胞所需的培养、纯化、扩增需要一定时间,某些情况下会延误治疗,使患者难以接受。对于难治性疾病,药物或多次手术仍不能治愈或缓解的疾病,如从患者骨髓穿刺获取骨髓间充质干细胞,经体外诱导分化为成骨细胞,用于修复骨折不愈合、骨缺损等,与多次切取自体骨骼或非负重骨的移植相比,患者更愿意接受自体细胞的移植。
4.2 支架材料研究涉及的伦理学问题 主要是作为非自体的异物植入体内产生的相关问题。
如应用不锈钢制作的钢板螺钉等内固定器材用于治疗骨折已有几十年历史,绝大多数患者获得了较好的治疗效果,也得到了人们的普遍认可,已成为骨科领域应用最多的人工材料。
对于新的高分子可降解吸收材料,患者担心这些异物在体内存在的安全性,从而可产生一定的心理压力。
来源于截肢或自愿捐赠个体的同种异体骨,已成为人体接受同种异体组织移植最常规的方法,至今尚无对此提出伦理学方面的疑问。生物衍生骨是用同种异体骨经理化方法及冻干处理,去掉细胞及其抗原性,克服了低温冷藏骨的缺点而形成的骨移植材料。由于生物衍生骨具有同自体骨一致的三维结构及孔径和孔隙率,并有一定的诱导成骨性,经体外培养证明无细胞毒性作用,细胞相容性好,无致瘤性,在体内种植实验证明组织相容性良好。因此,与人工材料相比,患者更容易接受生物衍生材料的移植。
4.3 体内植入物研究涉及的伦理学问题 种子细胞与支架材料的复合培养在体外进行,植入体内后存在着与自体组织愈合、重塑以及功能状态和生长发育的关系以及对药物的反应等问题,同时也存在着伦理学问题。从对受者带来的治疗效果来讲,该项技术是减少损伤,减少伤残,提高生活及生存质量,符合医学伦理对患者有利的原则。
4.4 器官移植研究涉及的伦理学问题
4.4.1 器官的来源问题 供移植用的器官有活体器官、尸体器官、异种器官和人工器官。
活体器官的应用仅限于有代偿能力的器官如血液、骨髓、肾脏、睾丸、卵巢、皮肤等。提供活体器官要同时考虑供者和受者的利益和价值问题如果不能保证供者的安全和健康利益用一个人的生命去换另一个的生命这在伦理上是难以接受的。因此活体器官移植多数是在亲属间进行。
尸体器官作为供体是目前应用最广泛的。尸体器官用于移植所涉及的伦理问题主要是传统观念的影响及死亡的判定这是阻碍尸体器官收集和使用的主要因素。生命伦理学认为用一个死亡人的器官去换取一个有生命价值而又挣扎在死亡线上的生命这是供者生前生命价值的延续是人类生命文化进步和人类文明的表现。
经过基因重组的动物器官(异种器官移植)可以有效地解决器官移植的器官来源问题纳米技术的应用可以有效地解决人造器官体积、重量、能量等技术难题。这两项技术的应用前景可以解决器官移植的来源问题,同时也解决了人体作为器官供体的伦理及社会学问题。但将遇到的问题是接受异种器官或人工器官移植的人本身所产生的社会伦理定位问题。人将成为动物、机器、人的混合体由此而带来的社会、心理、精神方面的影响也是这些技术实施中将面临的新的伦理问题。
4.4.2 器官移植的相关伦理学规定 《人体器官移植技术临床应用管理暂行规定》自2006年7月1日起施行。关于伦理学方面有如下规定:
第二十二条 医疗机构应当建立人体器官移植技术临床应用与伦理委员会。人体器官移植技术临床应用与伦理委员会应当由管理、医疗、护理、药学、法律、伦理等方面的专家组成,从事人体器官移植的医务人员人数不得超过委员会委员总人数的四分之一。
第二十三条 医疗机构必须建立人体器官移植技术临床应用论证制度。 医疗机构每例次人体器官移植前,必须将人体器官移植病例提交本医疗机构人体器官移植技术临床应用与伦理委员会进行充分讨论,并说明人体器官来源合法性及配型情况,经同意后方可为患者实施人体器官移植。
人体器官移植技术临床应用与伦理委员会进行人体器官移植论证的人数应当为单数,参加论证的委员应当与本例次人体器官移植无利害关系,且从事人体器官移植的委员人数不得超过该论证总人数的四分之一。
第二十四条 实施人体器官移植前,医疗机构应当向患者和其家属告知手术目的、手术风险、术后注意事项、可能发生的并发症及预防措施等,并签署知情同意书。
第二十五条 手术医师应当在手术结束后的48 h内书面向医疗机构人体器官移植技术临床应用与伦理委员会报告人体器官移植情况。
第二十六条 医疗机构应当加强对人体器官移植医疗质量管理,提高手术成功率、移植人体器官和术后患者的长期存活率,建立人体器官移植患者随访制度。
第二十七条 人体器官不得买卖。医疗机构用于移植的人体器官必须经捐赠者书面同意。捐赠者有权在人体器官移植前拒绝捐赠器官。
第二十八条 医疗机构摘取尸体器官的,应当对尸体进行必要的、符合社会伦理道德的处理。
第二十九条 医疗机构进行活体器官摘取前,应当由本医疗机构人体器官移植技术临床应用与伦理委员会主持听证,邀请医学、法学、伦理学、社会学等方面的专家和活体器官捐赠者本人及其家属参加,确认符合法律、法规和医学伦理学原则、是活体器官捐赠者本人真实意愿、无买卖人体器官或者变相买卖人体器官后,方可进行活体器官移植。
第三十条 医疗机构在摘取活体器官捐赠者所同意捐赠的器官前,应当充分告知捐赠者及其家属摘取器官手术风险、术后注意事项、可能发生的并发症及预防措施等,并签署知情同意书。 医疗机构及其医务人员未经捐赠者及其家属同意,不得摘取活体器官。 活体器官移植不应当因捐献活体器官而损害捐赠者相应的正常生理功能。
第三十一条 医疗机构对人体器官捐赠者和需要移植的人体器官应当进行必要的检查,防止患者因人体器官移植感染其他疾病,保证人体器官移植的临床疗效。 艾滋病病毒感染者或者艾滋病患者、肝炎病毒携带者、梅毒患者等患有经血液传播疾病者和恶性肿瘤患者等的器官不得用于人体器官移植。
第三十四条 医疗机构及其医务人员开展试验性人体器官移植,必须进行技术论证,并按照有关规定取得批准。 医疗机构开展试验性人体器官移植应当履行告知义务,征得患者本人和其家属书面同意。试验性人体器官移植不得向患者收取任何费用。有关给予患者补偿问题,应当在知情同意书中约定。
4.4.3 国内关于器官移植的相关条约 为推进中国人体器官移植事业健康、有序、规范发展,维护人体器官捐献者和广大患者的合法权益,保障公民健康和生命安全,实现社会和谐发展,中国卫生部人体器官移植技术临床应用委员会第二次会议暨全国人体器官移植技术临床应用管理峰会于2006年11月13-14日在广东省广州市召开。会议有如下声明:
1中国医务工作者将在各级卫生行政部门(国家、省、市)的领导下,根据卫生部人体器官移植技术临床应用委员会的统一部署,严格遵守人体器官移植技术医疗机构和医务人员准入有关规定,遵循人体器官移植技术规范开展人体器官移植工作。
2中国医务工作者将严格遵守医学准则和伦理原则开展人体器官移植工作,恪守医务人员职业道德,尊重人的生命尊严,促进人民群众健康。
3从事人体器官移植的中国医务工作者承诺不参与任何人体器官买卖及与之相关活动,不参与任何以旅游名义跨国境实施的人体器官移植及与之相关活动。严禁人体器官买卖,严禁以旅游名义跨国境实施人体器官移植。
4中国人体器官移植应当优先满足本国公民(包括香港、澳门、台湾)人体器官移植需要。特殊情况下,对于其他国家和地区公民提出的人体器官移植申请,履行特定程序后实施。
5摘取人体器官必须取得捐献者本人书面同意,并按照法律规定的程序实施。当捐献者本人不能作出同意表示时,必须取得其亲属的书面同意。
6活体器官捐献者必须是年满18周岁、具有完全民事行为能力的公民;活体器官接受者与活体器官捐献者之间仅限于夫妻关系、直系血亲和三代以内旁系血亲。
4.5 医学期刊对组织工程研究中相关伦理学问题的处理规范 随着生物医学研究技术的发展和手段的进步,科学实践中遇到了越来越多的生命伦理学问题。伦理决定着医学研究的方向是否正确,是否应该做。《赫尔辛基宣言——涉及人的医学研究的伦理准则》明确阐明作者和出版者都有伦理义务,不符合宣言原则的研究报告不应被接受和发表。医学期刊有责任完善来稿中的伦理学问题,利用自己的平台传播伦理学知识。
4.5.1 公认的伦理学原则 即尊重原则、有利不伤害原则和公正原则。①尊重原则主要体现在参与研究的受试者应该有知情同意权、自主的决策权和隐私的保密权,在参与试验过程中,受试者受到充分的尊重。②有利不伤害原则强调研究者应该从受试者的角度出发,以认真负责的态度,全面权衡利弊,进行风险分析,保证利益最大化,风险最小化,为受试者谋利。③公正原则指应该保证试验的参与者有同等的获得医疗资源的机会。
在组织工程研究中的干细胞、器官发育、组织构建、器官移植、医学假体及医用植入体等问题上,都会涉及到一些非常敏感的伦理学问题,比如:数据的真实性、可靠性问题;知情同意中的缺如、不全或不到位、不规范的问题;对待胚胎实验缺乏规范,不够尊重胚胎,用大月份流产胚胎做实验等等的问题。
国内外著名生物医学期刊稿件中医学伦理学意识均较强,论文中对伦理委员会批准和知情同意的表述清楚具体。而国内的医学期刊一般的论文伦理学的意识较薄弱,有时会在无意中成为国外恶意批评中国医学研究违反伦理学原则不尊重人权的目标。
4.5.2 在从事生命科学研究的医学学术期刊文章中所遇到伦理学问题 临床医学研究中常面对的伦理学问题是:①数据的真实性。②随机对照实验中对照组的选择。③脆弱人群为生物医学研究受试者的风险、利益、公平分配权利。④受试者对信息理解及是否在自愿参与条件下的知情同意。⑤研究结果的发表与资料保密及受试者个人隐私保护的关系。⑥文章出版时涉及受试者图像的知情权及肖像权。⑦方案被伦理委员会的批准以及过程中的实施与监督。⑧在实施新药观察、生物制品及医疗器械的应用中出现的不良反应及副作用与风险、伤害、利益、知情权的相互关系。
4.5.3 医学期刊应掌握的伦理学原则
第一, 遵守《纽伦堡法典》和《赫尔辛基宣言》的原则。
第二, 在稿约中突出对伦理学表述的要求,编辑应起到对稿件中的伦理学问题的把关作用。
文章报告以人为观察对象的实验时,其遵循的程序应该获得本单位伦理委员会的批准,取得受试者的知情同意,并在文章的对象部分重点说明:①实验立题前本单位伦理委员会已经批准通过,研究中所有受试者知情同意。②实验立题前未经伦理委员会批准,在一定的过渡时期内(如几个月)请伦理学专家作评判,如试验程序符合伦理学原则,则稿件可予接受。
作者投稿时应描述的伦理学方面的具体内容有:①伦理委员会的级别、名称,批准时间和批准号;说明整个试验的过程接受伦理委员会的监督。②表述知情同意者是本人、家属或是全体受试者均知情同意;说明知情同意的方式为书面或口头形式,说明知情同意的过程。③在有关器官、组织、细胞移植文章的材料学部分应表述:器官、组织细胞的来源,供者的选择、受者的标准、知情同意、公平分配权力的体现。④在有关实验动物的文章中也应描述对动物的伦理学准则。 |