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硅胶植入假体，为何会致癌？哪种更安全？“全球最有钱科学家”进行了一项对比研究

2021
06/24
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生物世界
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这项研究提供了首次证据，表明优化表面结构能够最大限度地减少炎症和异物反应，这项工作将对整个医疗器械行业做出重大贡献。



撰文 | 王聪

编辑 | nagashi

排版 | 水成文


全世界每年有上百万女性接受硅胶乳房假体植入手术，用于隆胸或乳腺癌切除手术后的乳房重建。但这种硅胶植入物并非一次植入终身可用，据FDA统计，由于疤痕组织的堆积和其他并发症，大多数硅胶植入物需要在10年内进行更换。

硅胶乳房假体自 1960 年代开始使用，最早的版本是具有光滑的表面。然而，这种光滑表面的硅胶植入物导致患者出现名为纤维包膜囊挛缩的并发症，硅胶植入物周围会形成疤痕组织并挤压，造成疼痛以及植入物的明显变形，这时就需要通过手术调整或移除。

在 1980 年代后期，一些公司开发出了表面更粗糙的硅胶植入物，希望能降低纤维包膜囊挛缩发生率并使它们更好地“粘”在组织上并保持原位。 然而，在 2019 年，由于存在与乳房硅胶植入物相关的间变性大细胞淋巴瘤的风险，FDA 要求乳房硅胶植入物制造商召回所有在美国上市的高纹理乳房硅胶植入物。

2021年6月21日，美国麻省理工学院 Robert Langer 教授团队在 Nature 子刊 Nature Biomedical Engineering 期刊发表了题为：The surface topography of silicone breast implants mediates the foreign body response in mice, rabbits and humans 的研究论文。

研究团队系统地分析了乳房硅胶植入物的不同表面结构是如何影响不良反应，尤其是高纹理表面的硅胶植入物在极少数情况下可能导致淋巴瘤。

该研究表明，硅胶植入物的表面形貌会极大地影响免疫反应对它的感知，通过动物试验，以及在修复手术时收集的人类乳房硅胶植入物周围组织的分析表明，平均粗糙度为4微米的硅胶植入物引起的炎症和异物反应最少。这项研究为整形外科医生评估和更好地选择植入物提供了基础，还可以帮助科学家将来设计出更多生物相容性的植入物。


研究团队测试了五种具有不同形貌（包括粗糙度）的市售硅胶植入物。包括先前召回的高纹理硅胶植入物，完全光滑硅胶植入物，以及三种介于两者之间的硅胶植入物。 这些硅胶植入物中表面粗糙度在0-90微米之间。


接下来，研究团队将这些不同粗糙度的硅胶植入物植入到小鼠和兔子的乳腺脂肪垫中。实验结果表明，所有硅胶植入物都会以不同的方式刺激 T 细胞，具有粗糙表面的硅胶植入物刺激了更多促炎性 T 细胞反应，而4微米粗糙度的硅胶植入物刺激了抑制组织炎症的 T 细胞。

研究团队发现，较粗糙的硅胶植入物会摩擦周围组织并引起更多刺激，这也解释了为什么较粗糙的硅胶植入物会导致淋巴瘤：较粗糙的硅胶植入物与周围组织摩擦并脱落在人体组织中，引发慢性炎症，最终可能导致癌症发生。

在动物实验后，研究团队分析了来自 MD Anderson 癌症中心的大量癌症组织样本，以研究人类患者对不同类型的硅胶乳房植入物的反应。在这些样本中，研究团队发现了在动物研究中看到的相同类型免疫反应的证据。他们观察到高纹理硅胶植入物的患者组织样本显示出慢性、长期免疫反应的迹象。

这项研究提供了首次证据，表明优化表面结构能够最大限度地减少炎症和异物反应，这项工作将对整个医疗器械行业做出重大贡献。研究团队还表示，希望这项研究数据能够帮助其他研究人员优化硅胶乳房植入物和其他类型的医用硅胶植入物的设计，以提高安全性。

该研究中安全性最好的4微米粗糙度的硅胶植入物由 Establishment Labs 公司开发，是一家高科技医疗器械和美容产品开发公司，于2018年在纳斯达克上市，目前市值接近20亿美元。


该研究的领导者正是有着“全世界最有钱科学家”之称的 Robert Langer。他也是Establishment Labs 公司科学顾问。


Robert Langer 是麻省理工学院教授，他的论文H指数高达232，是史上H指数最高的工程师。他拥有1130多项已发布和正在申请的专利，这些专利已被许可或再许可给300多家公司。

他是极少数同时入选美国国家医学科学院、美国国家工程院、美国国家科学院和国家发明家学院的四院院士。他还是同时获得美国国家科学奖章和美国国家技术与创新奖章的四位在世人士之一。

除了这些科学技术领域的成就和荣誉之外，他还参与创建了40多家科技公司，最近因为新冠mRNA疫苗而火遍全球的 Moderna Therapeutics，正是在他的推动下成立并发展壮大。如今，Moderna 市值高达836亿美元。


参考资料：
https://establishmentlabs.com/
https://www.nature.com/articles/s41551-021-00739-4


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关键词:
植入物,假体,硅胶,致癌,炎症,手术

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