[发明专利]一种食管修复材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种器官修复材料，特别是一种食管修复材料。 

背景技术

食管是连接咽与胃之间一条长管状肌性器官，担负着将食物从咽输送到胃的功能。由于饮食习惯、营养状况差、水果和蔬菜摄入少，过量饮酒等原因，我国是食管癌发病率和死亡率最高的国家，发病率的增长速度远远超过其他癌症。全世界每年新增的近50万食管癌患者中，一半以上来自中国。我国因食管癌死亡的人数占因恶性肿瘤死亡患者总数的11.16%，仅次于肺癌、肝癌和胃癌。多种先天性疾病（如长段的食管闭锁等）和后天性疾病（如后天性食管狭窄等）引起的食管梗阻也可能严重威胁患者的健康。目前，手术切除是食管癌首选的治疗方式，而先天性食管闭锁、返流性食管炎、化学烧灼伤等造成的食管瘢痕和狭窄等也往往需要手术治疗。切除后的食管缺损通常由胃、空肠或结肠来替代（食管成形术）。后者最大的问题就是“以伤治伤”，将严重影响消化道的正常生理功能，造成各类代谢障碍。此外，食管成形术也可能导致一系列的术后并发症，如吞咽困难、术后胃食管返流、吻合口瘘、狭窄形成、坏死等^[8]，严重影响愈后以及患者的生存质量。因此，迫切需要寻找一种新的有效治疗方式来重建损伤或缺损的食管。 

在寻找食管替代物的道路上，研究者付出了艰辛的努力。最早的人工食管替代术可以追溯到19世纪初，人们先后尝试了使用塑料、橡胶管、硅橡胶管、聚乙烯管、镍钛合金等。由于这些材料自身的局限，组织相容性差，受体血管和组织无法长入，人工食管内腔不能完全内皮化，无法形成肌层，以及感染、吻合口瘘、吻合口狭窄等并发症，效果难以令人满意。此外，由于这些材料制备的人工食管无法同受体组织完全整合，最终将不可避免地脱落或术后取出，给患者造成二次伤害。 

随着材料科学和干细胞技术的发展，近年来国内外的研究者已将重点转移到尝试利用组织工程技术构建有生物活性的人工食管，这将有望为食管缺损的修复提供一条崭新的道路。用于组织工程食管的支架材料必须具有良好的生物相容性、三维的立体多孔结构、可降解性、无抗原性、能诱导组织再生、良好的可塑性及力学性能。目前采用的支架材料主要分为两种：人工合成材料和去细胞基质的天然材料。 

人工合成材料包括聚氨酯（polyurethane）、硅酮（silicone）、聚乳酸 

（polylacic acid，PLA）、聚乳酸-聚乙醇酸共聚物（polylacide-co-glycolide acid，PLGA）、羟基丁酸酯-羟基己酸酯共聚物（Polyhydroxybutyrate-co-hydroxyhexanoate，PHBHHx）、聚羟基烷酸酯（polyhydroxyalktanoates，PHA）、聚羟基丁酸酯（polyhydroxybutyrate，PHB）等。其中，羟基丁酸酯-羟基己酸酯共聚物（PHBHHx）是微生物细胞内的一种高分子聚合物，具有良好的力学性能，其降解产物3-羟基丁酸是人体的常见代谢物，无毒副作用、易于塑形、但降解时间较长；聚乳酸-聚乙醇酸共聚物（polylacide-co-glycolide acid，PLGA）可通过改变聚乳酸与羟基乙酸的比例来调节降解时间，但材料力学强度不足。这类材料难以诱导组织再生，体内修复效果不好。 

去细胞基质的天然材料则包括小肠粘膜下层（small intestinal submucosa，SIS）、去细胞基质主动脉、去细胞基质胃、去细胞基质食管、去细胞基质膀胱、去细胞皮肤等。这类材料更适宜上皮细胞的黏附和生长，其所包含的血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）、成纤维细胞生长因子（fibroblast growth factors，FGF）等还能促进移植组织的血管化，诱导宿主细胞和组织的迁移。SIS是当前广泛用于组织工程研究的天然细胞外基质类生物材料，具有良好的细胞相容性、含有多种生长因子、无免疫原性、具有抗微生物活性、各向异性、组织特异性诱导再生等特点，是较为理想的组织工程食管支架材料。然而，将SIS用于长管状食管缺损的修复材料，仍存在一些明显的缺陷，如力学强度不足、降解时间太快、塑形困难等，这可能导致重建的人工食管支撑力不足，易塌陷以及食管狭窄。