世界性難題,「粉碎性骨折」攻克了?

這款骨膠帶來的利多背後 仍有不少資訊並不明確 例如「骨02」的具體成分、長期安全性等

近期,骨科領域的一款「膠水」火出了圈。

據報導,9月9日,浙江大學醫學院附屬邵逸夫醫院(以下簡稱“浙大邵逸夫醫院”)召開發佈會,宣佈該院骨科團隊從牡蠣粘附的奧秘中獲取靈感,成功研發出全球首款在人體血液環境中即時強效粘合的骨膠水材料——“骨02碎骨粘”(以下簡稱“碎骨02”)。這一名字源自於家喻戶曉的「502膠水」。研究人員稱,這項創新生物材料可普遍用於骨折碎片的黏合固定,可望減少或取代金屬內固定物的使用。

浙大邵逸夫醫院骨科副主任醫師林賢豐是「骨02」研發團隊的核心人員。他告訴《中國新聞周刊》,媒體上有些宣傳說“打一針就能治療骨折”,現在離這個目標還有一段距離,但研究團隊可以朝著這個方向努力。

然而,這款骨膠水帶來的利多背後,仍有許多資訊並不明確,例如「骨02」的具體成分、長期安全性等。多位骨科領域專家對《中國新聞周刊》表示,應冷靜看待「骨02」這波輿論熱潮。

AI製圖

多項骨膠水相關研究已註冊

「骨02」最初的靈感,來自林賢豐。 9月9日,浙大邵逸夫醫院官方微信公眾號發表的文章介紹,林賢豐從小在海邊長大,一次回家探親中,受到“牡蠣能在水中分泌粘合貝殼與橋墩的天然膠液”的啟發,他便設想,能否在人體環境模擬。

前述文章提到,研究團隊透過牡蠣生物黏附機制的科學分析,歷經50余種配方迭代、數百次測試最佳化,結合大量的鼠、兔、犬等動物實驗,最終成功攻克了材料的生物毒性、血液環境黏合性和手術操作便利性等難題,研發出名為「骨02」的骨膠水。

據公開報導,「骨02」的研發2016年就已啟動。在已完成的針對粉碎性骨折黏合治療的多中心隨機對照臨床研究中,共有150余例受試患者入組。 「骨02」在試驗組中展現出良好的安全性和有效性,各項指標均達到預設標準。

在中國臨床試驗註冊中心官網,記者搜尋關鍵詞「骨膠水」發現,去年12月至今年8月,共有三個與骨膠水相關的臨床試驗註冊項目,試驗組均給患者使用了「骨02」。其中,去年12月24日註冊的臨床試驗,便是前述150余例受試患者入組的多中心、單盲、隨機、平行對照試驗。該研究負責人所在單位為浙江大學醫學院附屬第二醫院。

這三項臨床試驗的主辦單位均為杭州源囊生物科技有限公司(以下簡稱「源囊生物」),源囊生物為試驗提供經費和物資支援。據公開報導,林賢豐為源囊生物的首席科學家。源囊生物近期完成近億元A輪融資,該輪融資由荷塘創投領投,浙商創投等投資機構跟投,融資將主要用於推進核心產品-「骨02」的臨床應用。

資料顯示,去年12月註冊的這項臨床試驗,研究的疾病是四肢骨骨折,目的是「評價骨膠水用於骨組織黏合復位固定的安全性和有效性」。研究實施時間為2024年11月1日至2026年6月30日,試驗組及對照組各77名患者。研究在浙江大學醫學院附屬第二醫院、上海市第六人民醫院等5家三甲醫院開展。

林賢豐告訴《中國新聞周刊》,「目前這項研究入組的病例涵蓋了年輕人和中老年人,結果顯示在不同年齡群體中應用效果都比較理想」。他表示,團隊的研究才剛開始,後續在臨床應用過程也可能會出現一些新的問題,團隊也要不斷迭代,最佳化各種使用方法。

研究的主要指標為術後24周骨折癒合率。國內一家三甲醫院骨科主任章林告訴《中國新聞周刊》,如果研究的重點是看骨頭最終癒合的情況,後續還需更多受試者的試驗資料。

今年3月10日和8月19日註冊的兩項骨膠水相關研究,負責人所在單位均為浙大邵逸夫醫院。其中,3月註冊的研究,目的是評價骨膠水用於橈骨遠端粉碎性骨折復位固定的安全性和有效性;8月註冊的研究,是為了探索源囊生物的骨膠水用於脊柱融合的安全性和有效性。這兩項研究中,均納入20名受試者。

橈骨遠端骨折通過「骨02」治療病例圖片來源/浙江大學醫學院附屬邵逸夫醫院公眾號

“關鍵要看具體成分是什麼”

公開報導,「骨02」在血液浸潤的生理環境下實現2—3分鐘即時、強效粘合;材料可完全生物降解,約6個月後隨骨癒合而自然吸收。前述150余例受試病例中,一位年輕的腕部橈骨遠端粉碎性骨折患者,研究團隊僅通過一個2—3釐米的微創切口注入“骨02”,短短3分鐘即完成了粉碎骨塊的精準粘合與固定。

林賢豐談到,材料6個月能降解,是研發產品時所考慮的,也考慮了新骨生長所需時間。北京一家三甲醫院骨科的副主任醫師高航告訴《中國新聞周刊》,要實現6個月降解,技術難度不大。關鍵的是,降解周期要和骨組織修復周期吻合。

高航談到,骨折患者經歷手術治療後,多數人8周能實現骨癒合,老人一般需要3個月。章林表示,正常情況下,骨頭的癒合還是依賴人體自身的修復能力。就骨膠水降解和骨癒合速度匹配而言,如果材料降解得太慢,就會妨礙骨頭長好;如果降解得太快,骨頭還沒長牢,材料就沒了,骨塊可能再次散開。

林賢豐表示,「骨02」的降解時間設定為6個月,希望材料逐漸降解的過程中,新骨能同步生長。雖然不同患者的骨癒合存在差異,但整體在可控範圍內。

據報導,實驗資料顯示,「骨02」的最大黏合拉力可達400多公斤。 「關鍵要看膠水的具體成分是什麼。」章林表示,一般來講,能實現較高粘合強度的材料成分,必然涉及較複雜的化學成分和化學反應,對骨生長或有抑製作用,還可能導致過敏或排異反應。同時,如果真的達到很強的黏合力,還可能帶來一些風險。例如,手術操作時,「膠水」黏住骨頭時,還可能把周圍的皮膚、肌肉組織也黏住。

記者注意到,「骨02」的具體成分並未公示。林賢豐表示,「骨02」配方中含有一些具有黏附作用的成分,可以把類似鈣、磷這樣的成分牢牢固定,就像貝殼附著在岩石上一樣。這是「骨02」的核心設計思路。 “目前具體成分保密,但可以明確的是,所有成分都是人體骨組織中天然存在的物質。”

林賢豐表示,目前的臨床試驗結果表明,「骨02」和人體的匹配性較好。安全性方面,大部分試驗組受試者的追蹤期在1—6個月,也有一部分患者已達到半年隨訪期,整體來看,沒有出現明顯的安全性問題。

在高航看來,所有生物材料的最終降解產物是碳、氫、氧這三種元素,但降解過程中還會有中間產物,最終降解產物無害,不代表降解過程全程無害,所以也應關注中間產物的安全性。

他還表示,透過微創手術把「骨02」注射入人體的過程以及術後,仍有不明風險。例如,如果注射位置不准,材料進入血管,是否會隨著血液流動造成其他問題?又或材料流到關節腔裡,是否會形成異物,變成游離體?這些目前尚不清楚。

“世界性難題”

記者注意到,去年12月和今年3月註冊的臨床試驗中,試驗組使用骨膠水,對照組使用的是傳統的內固定器材。

骨折的手術治療,要先進行骨折復位,使骨碎片恢復到原位並緊密接觸,從而最大限度地提高骨折面連接和融合的能力。之後,需進行固定,使用外部石膏或內部植入物,如螺釘、鋼板和鋼絲等固定骨折結構。金屬植入物是骨折患者主要的內固定裝置之一,絕大多數情況下須透過額外手術移除,而這或阻礙骨折癒合,增加患者過敏等風險。因此,在全球範圍內,醫用級骨黏合劑一直都是骨科領域探索的研究方向。

「臨床上對骨粘合劑的需求較高,但一直沒有成功研發的產品。」章林告訴《中國新聞周刊》,據他理解,數十年前,業內就已有研究人員在探索真正意義上的骨粘合劑。但那時材料比較原始,用的主要是一些化學材料,雖能起到一定黏合作用,但對骨頭的生長和癒合影響很大,副作用明顯。

醫用級骨黏合劑的研發難度高。章林分析,原因在於,這種材料不僅要有足夠黏合性,還必須對人體友好,最好還能促進骨癒合,同時又不能妨礙骨頭的自然癒合過程。另外,它還要有足夠強度,能在各種條件下保持穩定。 “一款成功的醫用級骨粘合劑,要滿足以上所有條件。”

高航告訴《中國新聞周刊》,目前大多數「骨膠水」類黏合材料的原理,是利用骨骼和軟組織裡本身的成分,與材料結合後形成一個類似「網」的結構,從而起到固定作用。這個過程常用到交聯劑。所謂交聯劑,可以理解成一種“化學紐帶”,它能將分子像搭橋一樣連接在一起。交聯的強度越高,整個黏合材料的牢固度就越強。當黏合材料固化時,它們會滲透進骨組織內部,如果材料裡含有大量可以和鈣、磷結合的離子,就會與骨頭的鈣磷成分結合,進一步增強材料的黏合力。

高航指出,骨膠水研發的真正挑戰並不在於材料強度本身,而是它能否和骨頭實現真正的生物學結合。這也是臨床應用過程中最大的未知點,以此可以判斷骨膠水能否維持長期穩定性和可靠性。

林賢豐稱,「骨02」可以滲透到骨頭內部。 「『骨02』的研究資料尚未正式發表,相關論文正在準備中。如果後續進展順利,明年會正式向國家藥監局申請相關產品註冊證。」他預測,申請後,「骨02」能在1—2年內獲批,之後進入臨床推廣應用階段。

「骨02」屬於第三類醫療器械,是中國醫療器械分類管理中最高風險等級的類別。高航告訴《中國新聞周刊》,從醫療器材的審評流程看,兩三年實現商業化的難度很高。在他看來,骨膠水其實還是一個非常前沿和基礎的概念,要真正走向臨床應用,挑戰不小。

「從研發到真正上市並投入使用,這條路非常漫長。」章林表示,即使這類產品的研發進展順利,有了足夠臨床資料支撐,它真正走到上市環節也需要經歷很多程序。即便能上市,還要考慮是否具備大規模生產的能力。有些材料本身無法實現穩定量產,成本就會居高不下,市場也難以接受。

林賢豐表示,生產「骨02」所需的原料價格相對低廉,將來臨床大範圍推廣應用,整體治療成本不會特別高。

「最終還是要接受市場和臨床療效的檢驗。」高航分析,如果骨膠水真的能夠取代目前常規的鋼板、螺釘固定方式,就證明它在效果上站得住腳。如果十年後患者仍依賴螺釘和鋼板,就表示骨膠水並沒有發揮預期作用。畢竟,這是一個世界性難題。(文中章林、高航為化名) (中國新聞周刊)