近日，英国NHS血液与移植中心、布里斯托大学、剑桥大学等机构合作，开展了世界上首次人造红细胞人体输入的临床试验。研究团队从约470ml健康人捐献的血液中分离出50万个干细胞，在此基础上培养出500亿个红细胞，最终筛选出约150亿个成长到适合输入人体的红细胞。两名受试者输入了5-10ml这一“人造血液”，目前身体状况良好，尚未报告任何不良反应。
当人体失血过多时，各组织器官处于缺血缺氧的状态，失血者可能有生命危险，输血是临床上最常用和最有效的措施。目前的血液来源主要是无偿献血，但血液的保存时间短、保存温度要求严格，当出现突发事件影响或者距离限制等因素时，可能造成血源紧张或缺失。同时，对于传统血型（A型、B型、AB型和O型）之外的稀有血型，以及患有镰状细胞病等血液疾病患者（他们对大多数供体血型都会产生抗体）而言，都很难找到足够的匹配的血液。因此，如何获得可以大量应用、廉价而又不受血型限制的人造血液是科学家们长期以来探究的方向之一。
2017年，英国NHS血液与移植中心、布里斯托大学在 Nature Communications 上发表了一项研究，提出了一种新的生成红细胞的方式，即让早期成体红细胞永生化。研究人员开发出一种稳定、可重复的技术，从成体干细胞中培养出永生化人类成体红细胞系（BEL-A），这些细胞可以在实验室培养状态下持续增殖，并有效分化为成熟的、有功能的红细胞。同时，分化出的红细胞与体外培养的红细胞在功能上和分子水平上没有发现差异和异常的蛋白表达。这项研究证明了从体外培养制造用于临床的红细胞的可行性。
2021年，两家机构开始了名为RESTORE（REcovery and survival of STem cell Originated REd cells）的研究。RESTORE在剑桥大学Addenbrookes医院的临床试验室进行，采用随机、单盲、交叉设计，受试者将随机接受标准或实验室制备的红细胞，试验旨在研究人体中实验室培养的红细胞是否比标准红细胞寿命更长。
具体试验中，研究人员将首先从健康人捐献的约470ml血液中通过磁珠分离出能够分化成红细胞的50万个干细胞，然将这些干细胞在实验室培养3周使其生长并发育为500亿个红细胞，之后过滤出约150亿个成熟的适合输入人体的红细胞。受试者将接受至少间隔4个月的两次小型输血，一次为人造红细胞，另一次为普通红细胞。其中，人造红细胞经特殊物质标记，输入人体可被追踪。
图片来源：布里斯托大学
2022年11月7日，NHS网站发布声明称已经有2名志愿者接受“人造红细胞”输血，输入量在5-10ml之间。目前2人未出现任何副作用，之后还将有另外至少8名志愿者参与这项试验。
如果未来临床试验证明这些人造红细胞能达到与人体红细胞一样的功能，同时安全可控，则有望彻底改变稀有血型及血液疾病患者的临床方案。研究人员预期，人造红细胞用于输血将产生比输普通血液更好的效果，因为人造红细胞是由干细胞培育而来，比从献血者中获得的红细胞更新鲜，因此输血可维持更久的时间，需要输血的量或频率也将得到减少，从而降低因频繁输血导致的铁过载。
NHS网站同时表示，培养人造红细胞的最终目标是为一些有特殊用血需要的患者提供人造血，血库主要来源还是血液捐献。
图片来源：英国NHS血液与移植中心
另一个被广泛关注的问题是该人造红细胞的成本，这关乎到未来其应用于临床后切实的可及性。根据研究团队的数据，现在每袋血的平均成本约为145英镑（约合人民币1232元），实验室培育的替代品可能会更贵。研究团队暂时没有公开“人造血液”成本价，但表示随着技术的发展和规模扩大，成本将会持续降低。同时，英国NHS血液和移植中心的一位发言人表示：“如果试验成功，研究有效，那么它将在未来几年大规模推广，这意味着成本将会下降。”
文 | 医谷