组织工程气管在肺癌治疗中的临床应用

近日，上海市胸科医院肿瘤外科主任医师谭强采用创新解决方案一一“体内生物反应器”设计，解决了长段气管重建问题，该研究成果已在国际知名期刊上发表。该方案利用“体内生物反应器的设计，实现了首例达到术后耐受放化疗的组织工程气管长段气管重建。

气管重建是胸外科的一大难题，目前在临床上公认的是6公分以内的气管在切除后可以接受端-端手术吻合。而对于长段气道缺损，目前在临床依然是巨大的挑战。由于其延迟的血管重建和复发感染，既往的长段气管重建尝试均在90天内失败。

该技术在使用标准外科技术根治性切除病变后，用双层脱细胞真皮基质(ADM)包裹的镍合金支架进行体内生物反应器气道重建。在ADM层之间插入两个连接到两个便携式蠕动泵的Port-a-Cath导管。植入的生物工程气道通过泵系统连续灌注抗生素溶液及采集的干细胞，这些患者被视为生物反应器，用于原位再生自身的生物工程气道替代物。

临床方法: 利用组织工程气管进行长段气管重建

该例患者为57岁男性，慢性咳嗽1年，加重1周。2015年1月，支气管镜检查发现肿瘤侵犯左主气管，远端距离隆突2公分。活检证实为鳞状细胞癌，亚A期。后患者的病情不断恶化，伴左侧全肺不张及咯血。经多学科团队讨论后认为该患者不适合放化疗，手术是唯一的选择。但患者拒绝了左全肺切除术。2015年2月5日，经上海市胸科医院伦理委员会批准，并经患者书面知情同意，决定进行挽救手术，并在必要时使用TE气管替代物来保留左下叶。

团队选择了猪脱细胞真皮基质(ADM)作为可生物降解的支架。镍诺支架被包裹在两层ADM之间，为TE气管替代物提供横向刚性和纵向柔性。手术开始时，沿着胸部切口收集了一个长20厘米，宽0.5厘米的皮肤条带。然后将皮肤切成小块，并使用GentleMACSTM 解离器分离成单细胞悬浮液。在植入前1小时将细胞悬浮液接种到TE气道替代物的内表面。

组织工程气管替代品重建和植入体内生物反应器设计示意图

按照常规进行麻醉和开胸手术。切除左上叶，左下叶背段和左主支气管，两个支气管切端均为阴性。植入5厘米长TE左支气管替代物，将左下叶基底段支气管吻合至隆突。将两个 PORT-A-CATH导管插入两层ADM之间，形成TE气道替代物。将导管的末端经胸壁连接到左侧皮下嵌入的两个泵系统接口。然后用肋间肌瓣覆盖两个吻合口，以促进血运重建。生理盐水冲洗胸腔，没有发现气体泄漏。并在关闭胸腔前，进行了淋巴结清扫。

手术后病人被转送到ICU，第二天早上拔管。患者能够自主呼吸，拍摄X光片观察手术侧余肺充气是否良好。以庆大霉素-林格氏连续灌注1个月。

术后结果: 组织工程气管替代品可完全再上皮化

患者术后顺利康复，并在手术后1周转入普通病房。患者继续进行康复治疗，肺功能测试显示其肺功能比术前基线提高了10%。我们在收集的灌洗废液中发现了包括人促进血管生成素-2等各种生长因子。

术后2周、1个月、2个月、3个月和4个月均复查了支气管镜检查。术后4个月通过活检确认TE替代品完全再上皮化。术后六个月，CT 提示纵隔淋巴结转移，肺癌复发。患者拒绝进行支气管内超声(EBUS)和纵隔镜检查以明确诊断。我们建议其接受两个周期的DP(多西他赛联合顺铂)化疗和总剂量30Gy的放疗。但患者因严重的呕吐反应，故停止辅助化-放疗。患者在术后13个月因肺癌复发去世，没有与TE替代品相关的并发症。

临床结论:支气管再生可整合到正常气道中

在肺癌治疗中，肺叶切除术相比全肺切除术，对于IIIA期的患者具有更低的术后并发症、更低的死亡率和更佳的生存结果。这一案例表明，完整的左主支气管再生过程中可以完全整合到正常的气道组织中。

这项研究为更多患者带来“新生”希望。近期即将成立“欧美同学会医师协会再生医学分会”，希望通过学术交流和合作让更多的医生参与，提高再生医学领域的研究水平和治疗效果。同时，也让更多的患者了解疾病和创新的治疗方案。

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