中科院上海生物化学与细胞生物学研究所惠利健研究员团队与多家单位科学家合作，突破“类肝细胞”体外培养技术，成功研制出生物人工肝系统。如今，获得该技术全球独家使用许可的上海微知卓生物科技有限公司在上海嘉定建成了国内首条人源性生物人工肝临床研发生产线。
据悉，该生产线将于下月投入运行，预计年产量可达300到500份，大约可满足200多位患者临床研究。产品预计三到五年内投放市场，让更多患者受益。
7月14日，中科院院士裴钢在该生产线前驻足良久，深感振奋。在他看来，“生物人工肝”从基础研究到临床应用和产业化，体现了我国科学家不懈努力和拼搏的精神风貌。“这是一个技术转化加速科研成果产业化的典型案例。”
肝细胞再生技术领跑世界
2011年，惠利健团队成功将鼠尾成纤维细胞直接转分化成具有功能的肝脏细胞，为获得非供体肝脏依赖的功能肝细胞提供了解决方案，这一具有里程碑意义的成果在国际权威学术期刊《自然》发表，获得当年“中国科学十大进展”的殊荣。
3年后（2014年），惠利健团队又成功实现了人类的成纤维细胞直接转分化成具有功能的肝脏细胞。相关研究成果发表于国际著名期刊《细胞？干细胞》，并获评《细胞》杂志评选的“2014年度论文”。这一技术的核心价值在于发现如何在体外制备具有代谢解毒功能的人造“肝脏细胞”，向最终实现肝细胞治疗迈进了一大步。
同时，该团队利用此人源性肝样细胞，研发了新型生物人工肝，开展大动物临床前研究。一般来说，未治疗的急性肝衰竭猪一般会在3天左右死亡，而采用新型生物人工肝救治后，存活率高达80%以上，且各项生理指标逐步恢复到正常水平。
所谓“生物人工肝”是一种体外肝功能支持系统，其核心技术是用于治疗的功能肝细胞。目前，国内外研发的生物人工肝主要采用猪原代肝细胞或者人肝肿瘤细胞作为功能肝细胞的来源。但这些细胞或者在安全性方面，或者在功能性方面存在较大缺陷，目前国内外均没有成功的先例。
而惠利健团队的研究成果为生物人工肝系统提供了目前最理想的供体功能肝细胞。为此，中科院干细胞先导专项实施了“生物人工肝”攻关计划，惠利健团队成为了中科院该攻关计划的主要负责团体。同时，上海市科委也通过“科技创新行动计划”等对生物人工肝项目进行了大力支持。
科学无止境。惠利健团队在现有生物人工肝基础上，采用了人源性肝样细胞，构建生物人工肝，可以提供更好的肝功能。由于该技术中人源性肝样细胞并不进入体内，可避免免疫排斥反应，也更安全。
中国“生物人工肝”走向临床
去年，这项研究成果以2200万元独家授权给上海微知卓生物科技有限公司，课题组也将获得近一半的收入。而这家初创企业是由中科院上海药物研究所研究员潘国宇创办的。
潘国宇研究员，开展的正是和肝脏相关的药物代谢和安全性研究。他曾在美国诺华制药长期从事医药研发工作。为了加速实现基础研究向应用的转化，他组建了上海微知卓生物科技有限公司，把生物人工肝和细胞治疗作为公司研发的主攻方向。
对此，惠利健感觉像是“嫁女儿”：“我的心里更多的是期待。”
“既然小鼠细胞可以，人类细胞是否也可以？”2011年，同样是中科院惠利健和潘国宇一见如故，他们探讨起了更有价值的另一种可能性。
2016年，对于这两位科学家来说有着特殊的意义。这年春节期间，研究人员采用自主研发的新型生物人工肝支持系统，在南京鼓楼医院成功救治一位罹患乙肝40年并突发急性肝衰竭的病人。这位患者常年卧床不起，吃不下东西，在等待肝移植时出现肝衰竭，生命垂危。在生物人工肝治疗后，各项肝功能指标恢复良好，甚至罕见地表示“想下床走一走”。
“这标志着新型生物人工肝首次临床治疗尝试获得成功。”这也是惠利健和潘国宇两位优秀青年科学家开展生物人工肝应用研发的第一步。
微知联合创始人吴晖博士告诉《中国科学报》记者，继去年完成首例重症肝病患者治疗后，到目前为止，已有5例患者接受该系统治疗，病情明显好转，生化指标、肝功能和凝血指标逐渐超于正常，食欲和体力也渐渐恢复，已度过危险期，无任何不良反应，该技术为治疗急性肝衰竭提供了全新方案。
我国是肝病大国，根据最新统计，我国每年肝衰竭新发病例超过100万，其中新增肝癌患者35万，另外有3000万慢性肝炎患者为风险人群(1%的肝炎患者会发展成肝衰竭)。在全球这一数字更为可观，据估计美国肝衰市场在300亿美元以上。
据了解，目前治疗重症肝病最有效的方法是肝移植，但由于供体器官短缺等原因，仅有少数患者能及时接受肝移植。生物人工肝是目前肝衰竭治疗最可能的手段，它可以提供体外代谢解毒和蛋白质合成功能，部分代替肝脏功能，促进患者自体肝功能的恢复，也能为计划肝移植的病人争取时间，等待合适的肝源。
成果转化“值得一拼”
共同的理念和追求，让惠利健和潘国宇能携手合作。因为他们深知：基础研究领域内的成果，包括这种临床治疗的新方法成熟并真正进入临床还有很长一段路要走。但是如果能够实现从基础研究到实际应用的转化，是真正可能直接造福数以千万计患者的大事，“值得一拼”。
“生物人工肝技术是一种药械结合产品，和肾透析有点类似，但是更加复杂，具有挑战性。基本原理是利用具备解毒功能的肝样细胞，对于引出的病人血浆加以‘清洁和营养’之后，再循环到体内。”潘国宇告诉记者，从获取专利使用权的短短一年间，公司已成功实施了5例临床研究，患者预后良好。
“这是一支具有国际水准的管理运营团队。”惠利健作为公司有关技术顾问，非常赞赏这个初创企业的高效和热情。仅仅用了3个多月，公司就完成了融资、团队搭建和新的临床研究，并在嘉定建起了肝样细胞生产车间。“作为科研人员，我还是专注我的基础研究，产业化的事情则交给专业人员去做。”
如今，站在即将启用的肝样细胞研发生产线前，惠利健和潘国宇第一次真切地感受到了从“一篇论文”到“一个产品”的目标和路径已经越来越清晰。
如何更快地把这“一篇论文”变成“一个产品”，造福人类健康，是惠利健和潘国宇最想要做的一件事情。“争取用3到5年的时间，尽快报批，实现第一个产品上市。”潘国宇说。
原载于《中国科学报》 2017年7月31日第5版
作者：黄辛
