內鏡黏膜下剝離術(ESD)治療食管表淺腫瘤性病變越來越常見,但大麵積食管ESD術後常並發食管狹窄,需要通過多次球囊擴張來防止其發生,也有報道可通過激素、食管支架等方法進行治療。
近年來,日本胃腸病學研究所大木(TakeshiOhki)等專家進行了內鏡下移植組織工程細胞膜片預防ESD術後食管狹窄的研究,並評價了其安全性和有效性。然而由於操作難度高,隻有經驗非常豐富且技藝高超的內鏡操作醫師才能完成,因此這項技術仍有待細致、深入的研究,如移植細胞膜片專用的內鏡設備研發等。
■研究簡介
日本近期的一項研究開發出一種新型內鏡設備,可以很容易進行細胞膜片的內鏡下移植,並應用豬模型進行了體內試驗,評價其臨床可行性及安全性。文章發表於《消化內鏡》[GastrointestEndosc2015,82(1):147]雜誌7月刊。
該研究開發的新型內鏡下應用設備包含細胞膜片的攜載頭及通氣管路(圖1A)。其中,細胞膜片的攜載頭是由3D打印機複製出並應用具有生物相容性塑料材料製成的主體結構、應用於超聲內鏡的天然乳膠氣囊,以及聚四氟乙烯高分子導管組成。
利用外科手術縫線將氣囊固定在細胞膜片的攜載頭主體結構兩端,應用特製的連接器將聚四氟乙烯高分子導管與通氣管路相連,再將細胞膜片的攜載頭與可通氣的導管相連,插入到內鏡的活檢孔道內(>2.8mm),操作者可將氣囊充氣及排氣。
將少量水置於氣囊表麵形成一定張力,之後將製成的細胞膜片黏附於氣囊上,抽出氣囊內部氣體,使細胞膜片隱藏至攜載頭內部(圖1B),這樣可避免在食管內的傳送過程中細胞膜片脫落。到達ESD創麵後,將氣囊再次充氣,即可很容易地將細胞膜片覆蓋在創麵上(圖1C)。
此項研究中選用的細胞膜片是應用正常人上皮角化細胞經37℃培養14天,直徑約18mm,之後降低溫度至20℃,30分鍾後獲得。
為驗證此設備的體內操作性,考慮到豬模型的消化係統解剖結構與人體相似度較高,因此進行豬模型體內實驗研究。共應用3隻6月齡、體重16~20kg的微型母豬進行觀察。首先在內鏡下應用ESD手術專用鉤刀在下段食管黏膜人為製造1個270°~360°範圍、5cm長的創麵,12個細胞膜片分別用自主研發的專用設備及常規方法移植到ESD創麵,並記錄每個過程的操作時間。
細胞膜片的移植過程中(圖2A、2B),通過抽掉約1.5ml氣囊內氣體使細胞膜片固定在攜載頭內側,之後向氣囊內慢慢充氣約15ml,並貼近ESD創麵,維持30秒,將氣囊放氣,細胞膜片則會牢固貼附於創麵上。所有應用此自主研發設備進行的移植術均獲得成功,無不良反應發生。
此外,同時進行了常規移植方法(圖2C、2D),利用活檢鉗夾取細胞膜片傳送至ESD創麵,並將其貼附於創麵,之後迅速反複擠推膜片數次,需要5分鍾以確認沒有發生膜片脫落後退鏡。
所有的實驗動物在移植術後6小時處死,對其進行解剖觀察,肉眼記錄移植細胞膜片的成功率。為證實移植的細胞膜片已成功貼附於相應的食管組織,隨後進行了細胞角蛋白-14、p63及抗整合素β4的免疫組化染色。結果顯示細胞膜片牢固貼附於創麵上,並保留有細胞膜片的基本構造,如細胞與細胞之間連接以及整合素的表達(圖3)。