我国口腔再生医学的学科发展、应用现状与思考

隋秉东 刘觐瑜 金岩

710032 西安,口颌系统重建与再生全国重点实验室,国家口腔疾病临床医学研究中心,陕西省口腔医学重点实验室,空军军医大学第三附属医院组织工程研发中心

口颌系统疾病是人类发病率最高的三大非传染性疾病之一,其导致的口腔颅颌面部组织缺损不仅严重破坏咀嚼、吞咽、呼吸、语言等生理功能,也对患者的面容和心理产生巨大影响,更与系统性疾病密切相关,严重危害人类健康[1-2]。目前,口腔颅颌面部组织缺损的临床治疗方案主要围绕解剖形态的替代性修复进行,无法从根本上实现组织的生理性重建和功能性恢复,不能完全满足治疗需求[3-4]。口腔再生医学(stomatological regenerative medicine)是21世纪以来逐渐发展的一门新兴学科,它将再生医学的基本理论和方法引入口腔医学领域,旨在通过促进机体自我修复重建或构建新的组织与器官,以改善或恢复病损的口腔颅颌面部组织正常结构与功能[5-6]。随着口腔发育生物学和细胞与分子生物学等学科的迅猛发展,以及干细胞和组织工程技术在现代口腔医学研究中的应用,口腔再生医学已成为当前口腔科学领域发展最快的交叉学科之一,但仍存在一定瓶颈[7]。本文将基于笔者在口腔再生医学领域的教学实践、科学研究与临床转化经历,回顾国内外口腔再生医学的学科建设历程,分析我国口腔再生医学领域的发展现状、存在问题与未来方向,提出针对性较强的观点与方案,以期推动我国口腔再生医学事业的持续进展。

1 口腔再生医学及相关学科概念

口颌系统(oral and craniomaxillofacial system),或称口腔颅颌面部,是人类咀嚼、语言和容貌的维持基础,其结构与功能健全是个体身心健康的基本保证。然而,创伤、肿瘤、感染、先天畸形等多种病因常导致牙齿缺损和缺失、颅颌面部软硬组织缺损等,显著降低患者生存质量[1-2]。最近的流行病学研究显示,当前全球约35亿人患牙齿疾病,其中我国成人龋齿和牙周病患病率均接近90%;而颅颌面部位置暴露、防护困难,在交通事故和战争、演训事件中极易受损并极具危险性,发生率占全身损伤的10%～32%[8-10]。目前口颌系统组织缺损的临床治疗方案包括义齿、颅颌面赝复体和替代性组织移植物等,虽有引导组织修复缺损的方法,但无法完全恢复口颌系统健康[3-4]。自上世纪90 年代开始,随着干细胞研究和组织工程技术的蓬勃发展,再生医学作为研究机体生理性修复和功能性重建机制、规律与应用的医学体系逐渐被建立,已展现出在多种疾病治疗中的巨大潜力,迅速成为了国际生物学和医学研究中备受关注的热点[11]。通过引入再生医学的基本理论和方法,口腔再生医学学科的赓续创建为口腔医学和科学领域带来了全新的发展机遇,也为口颌系统组织缺损和疾病的临床治疗拓展了新思路[1,5]。

所谓“再生”,是指组织或器官完整恢复其结构和功能稳定状态的精细调控过程[12]。口腔再生医学的核心是通过利用外源植入干细胞或激发组织内源干细胞的自我更新与多向分化能力,在生物活性材料和因子的支持下,重建或恢复受损或病变的口腔颅颌面部组织和器官的形态与功能,达到治疗口颌系统疾病、恢复口颌系统健康、改善患者生存质量的目的[5-6]。口腔再生医学是一个综合性交叉学科,涉及口腔医学、临床医学、基础医学、生物学以及材料科学、计算机科学、生物医学工程等下设的多个二级学科内容,尤其与口腔颅颌面部发育生物学、口腔组织病理学、细胞与分子生物学、组织工程学等多个基础与应用研究学科联系紧密,并与口腔修复学、口腔种植学、口腔正畸学、口腔颌面外科学、口腔内科学等临床学科互为依托[5]。因此,口腔再生医学可综合运用多学科交叉的理论和技术手段,已形成了阐明口颌系统干细胞特性与再生规律、解析口腔颅颌面部组织损伤与再生机制、牙和牙周组织的再生和转化应用、颅颌面部软硬组织的再生和转化应用等四方面较为完备的研究体系,为从根本上解决口颌系统生理性修复和功能性重建这一世界医学难题而不断进步。

2 国际口腔再生医学学科的发展

关于口颌系统具有一定再生或成体组织形成能力的研究起步较早,并已支持了相关临床治疗技术的开展以促进组织的有限修复。例如,基于牙髓的修复特性发展了盖髓术、根尖诱导成形术、血运重建术等再生牙体牙髓病学(regenerative endodontics)技术;基于牙周的生长特性发展了引导组织再生术(guided tissue regeneration)等;基于颌骨的生成特性发展了牵张成骨术(distraction osteogenesis)等;此外口腔种植骨结合、脱位牙再植愈合、正畸力作用下的牙颌改建等过程也伴随有口腔颌面部组织的有序形成[13-15]。再生医学一经提出就成为了世界各主要发达国家竞相布局的战略高地[16]。相比而言,口腔再生医学作为一个明确的研究方向及一门相对独立的学科则起步较晚,但其发展较快,已成为国际口腔和再生医学的前沿[7]。

2000年,时任美国国立卫生研究院(National Institutes of Health,NIH)牙颅颌面研究所(National Institute on Dental and Craniofacial Research,NIDCR)首席研究员(Principal Investigator,PI)的施松涛教授带领团队首次在人第三磨牙牙髓中分离和鉴定了具有自我更新和多向分化特性的成体干细胞,并命名为牙髓干细胞(dental pulp stem cells,DPSCs),标志着以干细胞研究为基础的口腔再生医学正式开创[17]。该团队又陆续发现和命名了人脱落乳牙牙髓干细胞(stem cells from human exfoliated deciduous teeth,SHED)、牙周膜干细胞(periodontal ligament stem cells,PDLSCs)等多种口颌系统间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs),并联合多个团队初步开展了口腔组织工程应用研究,推动了口腔再生医学领域的发展[18-19]。此后直到2017 年,NIDCR制定了名为DOCTRC(Dental,Oral and Craniofacial Tissue Regeneration Consortium)的口腔再生医学学科发展详细规划,成立了美国东西部两个口腔颅颌面部组织再生中心,分别为由密歇根大学、匹兹堡大学和哈佛大学Wyss研究所组成的MPWRM RC(Michigan-Pittsburgh-Wyss Resource Center)和由加州学术机构组成的C-DOCTOR(Center for Dental,Oral,and Craniofacial Tissue and Organ Regeneration),迄今已投入5 200 万美元,旨在最终促进口腔再生医学的跨学科临床转化[20]。相应地,美国南加州大学、宾夕法尼亚大学、密歇根大学等多所知名大学已在牙科专业的本科生或研究生课程中(Program)纳入再生医学的牙科研究与应用(Regenerative dentistry)相关内容。在世界范围内,英国伦敦国王学院、英国谢菲尔德大学、爱尔兰都柏林大学三一学院、澳大利亚昆士兰大学、日本东京医科齿科大学、韩国首尔大学等多所高校已开设了口腔再生医学相关研究生课程,英国伯明翰大学、澳大利亚昆士兰大学、韩国首尔大学等已设立专门的口腔再生医学研究机构,并已编写了《Regenerative Approaches in Dentistry》等教材,纷纷表现出对口腔再生医学领域的重视[21]。

尽管国际口腔再生医学学科正处于迅速发展期,但明确开设口腔再生医学课程或进行口腔再生医学研究的大学或机构仍相对较少,相关课程或研究的开展内容与方式以及规程与对象尚缺乏标准的模式,也尚未成立专门的口腔再生医学系(Department)或设立学位(Degree)。基于上述现状,2017年27国代表在于伦敦举行的欧美牙科教育协会联席会议(American Dental Education Association and Association for Dental Education in Europe)上倡议口腔医学教育者和学生应紧跟口腔再生医学的科学进展并修订教学模式,而国际牙科认证委员会(Commission on Dental Accreditation)也提倡将口腔再生医学进展纳入专业教育[21-22]。由此,可以预期在未来一段时间内国际口腔再生医学学科将进入更加普遍和标准化的发展阶段。

3 我国口腔再生医学的学科建设历程与人才培养

自上世纪90 年代起至21 世纪初期,我国口腔专业学者在长期的医教研实践中,逐渐关注到未分化间充质细胞等种子细胞、羟基磷灰石等生物材料、骨形成蛋白等生长因子在口腔颅颌面部骨修复过程中的促进作用,从3 个方面开展了初步的组织工程基础与应用研究,比较具有代表性的团队有空军军医大学(原第四军医大学)口腔医院金岩教授(笔者)团队、首都医科大学附属北京口腔医院王松灵教授团队、四川大学华西口腔医学院(原华西医科大学口腔医学院)田卫东教授团队等,为我国口腔再生医学学科的建立进行了先导性的探索与先期的人才储备[23-25]。随着口颌系统多种干细胞的发现,在密切国际交流的助推下,我国口腔再生医学在知识积累、科学研究、教学实践、应用探索、科技战略、人才培养、组织架构、交叉合作等多方面开始蓬勃发展,学科建设迄今经历了以下3 个阶段。

3.1 萌芽期(2002～2010 年)

标志性起始事件是科技部国家重点基础研究发展计划(“973计划”)前期项目《牙再生关键科学问题研究》于2002年正式立项。在此项目的支持与引导下,相关团队逐步建立了口腔颅颌面部干细胞培养与研究体系并开展了牙齿、颌骨、皮肤与黏膜等组织的工程化构建与应用工作。其中,王松灵教授团队于2003 年率先开展了牙齿发育与再生研究并于2006 年首次实现大动物(小型猪)生物牙根再生,该成果于2010 年获国家科技进步二等奖;笔者团队于2002 年成立了我国口腔医学界第一个组织工程中心,开展了组织工程皮肤的研究并于2008 年获国家批号,是我国首个组织工程产品,支持获得了我国口腔医学界首个国家科技进步一等奖;笔者团队亦于2006 年初步建立了口颌系统干细胞的三维自组装聚合体构建体系,具模拟胚胎发育期间充质凝聚促进组织再生的特性[26-28]。在此期间,以上述核心团队与院校为基础,逐渐开展了口腔再生医学专业方向的研究生培养工作,其中笔者于2004 年起率先开设了《组织工程与再生医学》研究生选修课,并带领团队编写了专著《组织工程学原理与技术》用于教学需要;全国涌现出刘怡、范志朋、蒋欣泉、郭维华等优秀的下一代口腔再生医学专业人才;国内主要团队的学术交流密切开展,田卫东教授、王松灵教授和笔者团队于2009 年首次联合申报《牙发生发育分子机理及牙齿再生的研究》课题并获“973计划”立项资助。国际交流方面,首届国际口腔及颅颌前沿研究研讨会于2008 年11 月在北京成功召开,施松涛教授、美国南加州大学柴洋教授等多位世界顶级专家受邀与国内学者就发育生物学、干细胞及组织工程等领域内最先进的科学理念及学术成果进行了交流,最终促成了2010年3月中华口腔医学会口腔生物医学专业委员会(Society of Oral Biomedicine of China Stomatological Association,SOBCSA)的成立,标志着我国口腔再生医学的学科建设进入成长期。

3.2 成长期(2011～2018 年)

SOBCSA成立后迅速推动了我国口腔再生医学的学科全面建设。这一时期,国家和省部级专业研究机构逐渐建立,包括2012 年口腔再生医学国家地方联合工程实验室在四川大学华西口腔医学院获批成立、2012 年全牙再生及口腔组织功能重建北京市重点实验室在首都医科大学附属北京口腔医院成立、2013 年军民共建军事口腔医学国家重点实验室在第四军医大学口腔医院获得正式立项等,引领了更多的口腔院校开展再生医学的研究,进一步助力我国口腔再生医学研究的飞速发展。2013年,笔者团队与施松涛教授团队合作,在干细胞聚合体有效促进牙髓组织再生的临床前研究基础上,注册开展了国际首个牙髓再生的随机对照临床试验,最终历经多年研究率先实现了干细胞介导的具神经血管化的人体全长牙髓功能性再生,于2018 年发表于《Science Translational Medicine》杂志,为临床牙髓坏死疾病提供了新的治疗策略,是口腔再生医学领域发展的里程碑事件,获得当年度中国医药生物十大进展[29]。同时,基于干细胞的牙周骨缺损再生和牙周炎治疗临床试验也已注册开展[30]。为进一步推动基于干细胞的口腔再生医学的临床转化,由施松涛教授牵头、美国宾夕法尼亚大学牙医学院与北京大学口腔医院达成战略合作并获得科技部资助,国内首家具临床生产规范(good manufacturing practice,GMP)级别的口腔干细胞库于2015 年7 月在北京市中关村生命科学园落成,标志着我国口腔再生医学标准化、产业化的开始。2017 年,王松灵教授领衔研制的新药“人牙髓间充质干细胞注射液”于北京市食品药品监督局受理用于临床研究实验,也是我国干细胞管理条例颁布以来第一个受理的干细胞药物[31]。在这一时期,我国口腔再生医学的人才培养也进一步发展,许多高校开始开设再生医学方向的口腔研究生课程,笔者于2014 年率先建立了口腔再生医学的交叉学科专业,并联合王松灵教授等专家团队编写了供口腔医学类专业用的全国高等学校研究生规划教材《口腔颌面发育生物学与再生医学》,2011 年于人民卫生出版社出版,为我国口腔再生医学的学科发展培养了更多的高层次人才。2015 年笔者团队领衔的《人类器官的构建及工程化技术体系建立》获得首批国家重点研发计划资助,2016 年田卫东教授领衔的《基于成体/多能干细胞的牙功能组织模块构建及转化研究》亦获得国家重点研发计划立项,国家自然科学基金委资助的口腔再生医学相关项目也逐年增多,国内同时创办了《口腔生物医学》等专业刊物,由此推动了我国口腔再生医学领域的深入发展。

3.3 发展期(2019 年～至今)

人体全长牙髓功能性再生临床试验的成功开展激发了我国口腔再生医学事业的进一步发展,结合我国临床研究的特有优势,学科建设水平与国际同行相比已由萌芽期的“跟跑”、成长期的“并跑”逐渐向“领跑”跨越。其中,2019 年时任美国宾夕法尼亚大学牙学院系主任、终身教授的施松涛教授入选国家“千人计划”,带领团队全职回国、入职中山大学光华口腔医学院并建成华南颅颌干细胞转化研究中心,支持我国口腔再生医学维持于国际先进行列。施松涛教授回国后率先成功应用口颌系统干细胞SHED治疗与口腔颅颌面部组织再生密切相关的复杂系统性疾病——2型糖尿病(type 2 diabetes,T2D),并进一步注册了SHED治疗肝硬化、抑郁症等疾病的临床试验,拓宽了口腔再生医学的学科外延[32]。王松灵教授团队研发的“人牙髓间充质干细胞注射液”于2020 年8 月获得国家药品监督管理局药品审评中心临床试验默示许可,是国际首个口颌系统干细胞药物,基于该干细胞新药的“异体人牙髓干细胞治疗慢性牙周炎”临床研究项目于2019 年10 月通过国家卫健委干细胞临床研究项目备案并已正式启动。田卫东教授团队发现用于牙再生的新型CD24a+多能干细胞,获中国2020 年度重要医学进展,牵头的全球首个干细胞治疗牙周骨缺损的多中心临床研究于2022年4月正式启动[33]。笔者团队进一步使用干细胞聚合体复合脱细胞牙基质,完成了工程化全牙构建和临床牙髓-牙周联合再生,实现了脱位牙的延期治疗,并正在开展异体牙再生的多中心临床试验[34]。在蓬勃开展的临床研究引领下,我国的口腔再生医学专业研究团队及机构出现了井喷式的增长,在牙齿和口腔颅颌面部软硬组织再生方面不断取得重要研究成果和进展,被国际同行广泛认可[35-38]。再生成果的突破促使我国学者总结思考需传承的学术理念,凝练形成了“发育指导再生”的学术思想,提出通过模拟或重现发育而促进器官再生是极具潜力的再生医学范式新转变,由笔者团队国际首创提出工程化类凝聚体(Cytocondensoids)的重要再生医学新概念并发表于百年顶刊《Physiological Reviews》,领衔再版《口腔颌面部发育生物学与再生医学》教材专著,支撑国内优势团队联合获批《牙颌组织发育与再生中颅颌干细胞谱系分化及其微环境调控》和《基于再生原理的牙颌生物重建及其转化应用研究》等2项“十四五”国家重点研发计划项目,成为未来国际口腔再生医学乃至更广阔的再生医学领域的研究导向[1]。在新的历史时期,《“健康中国2030”规划纲要》等国家政策强调了口腔再生医学发展的重要性,“口颌系统重建与再生”全国重点实验室完成重组,专业培养逐渐从研究生教育向本科生教育转变,专业相关的国家级人才不断涌现。在可预见的将来,我国口腔再生医学学科将持续高速发展。

4 口腔再生医学的研究现状、瓶颈与方案

如前所述,口腔再生医学领域的发展以干细胞与组织工程两大技术体系为依托,口颌系统多种MSCs的培养与原位鉴定、MSCs与生物材料和活性因子的应用和相互作用、具干细胞诱导性和环境调节性材料与因子的研发、口腔颅颌面部组织的外源工程化构建和内源引导性再生、供体细胞优化及与受体微环境的互动、口腔颅颌面部组织的局部再生与免疫等系统因素的相互作用等均为领域内当前发展的重要方向[1,3-4]。然而,若以最终实现有效的口颌系统组织再生为导向,笔者认为学科在整体框架上需要关注再生组织的形态重建、功能重塑和稳定整合这三大问题。特别是,尽管当前口腔再生医学领域的研究已取得突出成绩,仍然面临着再生组织的结构与天然组织差异大、活性与器官功能匹配差、效应在宿主环境维持难等三大瓶颈,这主要是由于构建复杂组织精细交织的三维生理性形态的有效手段缺乏、对再生所需的特异性环境的认识不足使器官功能重塑难以达到预期、对植入组织与宿主全身性的互动机制不明导致对供受体交流的调控缺乏准确指导。笔者根据团队多年的研究,对上述问题提出针对性方案如下。

4.1 生理性形态重建

口腔颅颌面部器官发生中至关重要的共性初始过程是细胞凝聚(cell condensation),即MSCs通过自发地形成凝聚体而获得发育性器官形成的潜能[1]。在植入后,模拟发育性凝聚的干细胞聚合体也比松散的干细胞起到更好的再生效果[39]。需要注意的是,在牙齿发育过程中的不同阶段存在着不同的亚凝聚形式,如牙乳头、牙囊等,各自都有着独特的干细胞组成、分子特征、神经血管伴行特性和功能特点,提示对于不同类型的牙齿组织损伤应采取不同的再生策略[1,40-41]。依据发育凝聚原理,笔者团队已成功建立了易获取、具备生理功能和发育潜能、可规模化、临床可用的干细胞自组装聚合技术体系,成功应用促进牙髓、牙周、皮肤、骨等多组织再生[42-45]。后续工作将进一步阐明如何依据发育中MSCs凝聚的异质性调节和优化聚合体再生策略。

发育期间充质凝聚形成后走向器官形态发生的关键是与口颌系统基质微环境的紧密互动,从而激活PAX9等发育期基因表达并诱导MSCs的成牙或成骨分化[46]。笔者团队研究发现,将干细胞聚合体植入特定基质微环境后同样可启动形态发生基因表达程序,但天然成体牙基质无法支持聚合体有效再生牙齿组织,需要通过酸蚀、EDTA等方式处理制备脱细胞牙基质(decellularized tooth matrix,DTM),暴露牙本质小管并恢复模拟发育期基质的拓扑结构,方可显著诱导牙齿形态发生[34]。相应地,使用SHED聚合体复合DTM,已成功实现了小型猪与人体内的工程化全牙再生,为口颌系统组织的生理性形态重建提供了重要参考[34]。未来研究将深入揭示干细胞聚合体与脱细胞基质之间的互作机制和适用条件,从而进一步提高口腔颅颌面部不同软硬组织类型的再生效果。

4.2 适应性功能重塑

在形态重建的基础上,口腔颅颌面部组织再生后需要执行支持、运动等基本功能和呼吸、吞咽、语言、表情等精细功能,并在宿主多种应激环境的作用下进行适应性改建以维持组织稳态、满足特定条件下的功能需求。其中,再生器官功能恢复的关键之一是实现神经血管化(neurovascularization),笔者团队已揭示干细胞聚合体介导的牙髓和全牙再生中均有神经和血管长入,赋予再生组织感觉和血运等功能[29,34]。干细胞引导的血管化也参与骨和皮肤等组织再生过程[44,47]。在口颌系统发育过程中,间充质凝聚形成后除自身通过分化进行形态发生之外,更通过旁分泌细胞外囊泡(extracellular vesicles,EVs)和细胞因子调控不同谱系细胞的生物学行为,尤其是引导血管长入并由此推动器官的功能性形成[48-49]。相应的,EVs也被揭示为介导MSCs再生治疗效应的重要因素,如研究已发现了MSCs聚合体形成和植入均会促进EVs释放,并通过EVs引导再生特异性血管生成[34,44]。未来研究将进一步阐明干细胞聚合体通过EVs促进特异性血管亚型生成并支持再生的功能与机制。神经和血管常相伴走行。然而,尽管研究已揭示血管生成(angiogenesis)对组织再生发挥关键作用,神经长入(innervation)对于再生的影响及其机制尚未有深入报道。笔者团队研究发现,Gli1+标记的MSCs特异性功能亚群、再生特异性血管交感神经存在空间紧密偶联关系,交感神经通过MSCs调控成骨-破骨和成血管功能,维持组织改建平衡[47,50]。进一步研究继续确认了EVs在介导交感神经调控MSCs影响组织改建中的关键作用,其中EVs可以转运微小RNA(microRNA)等信号分子调控靶细胞功能[50-51]。值得注意的是,在病理情况下,交感神经出现持续过度激活严重损害机体健康。特别是当代社会节奏快、压力因素多,心理应激导致的健康紊乱已逐渐引起重视,尤其是抑郁症往往伴随骨丢失等多器官功能障碍,且常出现于口颌系统组织缺损患者的愈合过程中,制约了再生效果[52]。在机制研究的基础上,笔者团队继续开发了靶向MSCs的microRNA适配子干扰系统,同时应用临床可用的EVs释放抑制剂进行干预,成功逆转抑郁症诱发的骨丢失,实现了骨量的长期稳定维持[50-51]。研究提示了建立基于干细胞分子靶点和EVs释放干预的心理应激条件下组织再生的新策略,指向了神经偶联组织再生和再生器官功能恢复的新方向。

4.3 供-受体稳定整合

在形态重建和功能重塑的基础上,口腔颅颌面部组织再生后需要作为机体的一部分进行生理性细胞更替,并抵御免疫、代谢等宿主系统调控因素的影响,从而实现供-受体成份的稳定整合和再生器官的长期存活。传统研究认为,外源性MSCs植入后直接通过归巢、增殖和分化等功能发挥组织形成作用[53]。近年研究表明,移植的MSCs并不能在免疫健全的宿主体内长期存活,而是迅速被清除,但其疗效却可得到稳定发挥,而凋亡是植入MSCs介导组织再生效应的必要过程[54]。具体来说,植入的MSCs虽被清除,但其凋亡中产生的凋亡囊泡(apoptotic vesicles,apoVs)却能起到抑制炎症、调节内源性MSCs功能的作用[55-56]。而由于在机体中参与全身性的循环和被摄取,apoVs得以调控器官间的免疫细胞交流从而维持多器官的功能性恢复,并且可以整合到宿主的细胞中成为稳定参与功能的一部分物质[57]。未来的研究中,一方面对于聚合体MSCs发生死亡的方式仍需探索,不仅仅是凋亡,自噬、焦亡、坏死性凋亡等多种受控性细胞死亡在组织再生调控中所起到的作用还有着很多未知;另一方面,apoVs在更多特殊的病理环境中能否起到促再生效果及其具体机制、源自于不同供体来源的apoVs是否更具有针对性效应,都是需要回答的问题。

综上所述,在“发育指导再生”的理念指引下,研究已从三方面取得一些成果并依然需要更深入的研究。继续精细探索模拟发育的干细胞聚合体移植后命运决定及与宿主互动介导组织再生性形成的关键作用和调控机制,并在更多复杂病理条件下尝试达到和维持组织再生效果,将有助于继续推动口颌系统的组织再生及相关疾病治疗的转化应用。

5 口腔再生医学的临床转化、方向与规范

口腔再生医学作为一门创立仅20 年的新兴学科,其理论已经迅速通过实践验证并在临床转化方面取得了重要成果。我国学者的研究已率先在国际上实现基于干细胞聚合体的全长牙髓功能性再生和工程化全牙再生,研发了人牙髓干细胞药物并开展了多个牙周炎或牙周骨缺损再生的临床试验,更将口颌系统干细胞拓宽应用于复杂系统性疾病的治疗[29-32,34]。日本学者Nakashima等[58]也招募了5 例不可逆性牙髓炎患者,进行了DPSCs原位移植治疗,取得了一定的牙髓再生效果;此外国际尚有不少应用口颌系统干细胞的临床研究项目正在开展,除上述内容外还包括拔牙创愈合、无牙颌牙槽嵴恢复、唇腭裂修复、毛发生长、皮肤瘢痕修复等口腔颅颌面部组织再生/调节和骨关节炎、1型糖尿病、缺血性中风、亨廷顿舞蹈病、新冠肺炎等疾病治疗,已经成为再生医学突破性应用成就的先锋与代表[59]。笔者团队与施松涛教授团队更进一步着眼于口腔再生医学临床应用的标准化和质量控制问题,分别建立了干细胞聚合体构建和EVs/apoVs提取应用的规范方法,并鉴定了一系列决定和预测干细胞移植后再生疗效的标志物和质控方案[39,60-64]。未来研究将继续针对口腔再生医学的临床转化开展多中心的有效性和安全性研究,着重关注同种异体干细胞的应用前景、风险评估和产业化应用,同时探索再生的远期效果、靶点机制和潜在副作用。

近年来,随着再生医学的发展,国家也加强了对干细胞临床转化的监督和管理。2015 年颁布的《干细胞临床研究管理办法(试行)》首次规范了干细胞临床研究的伦理问题,为保障患者的权益提供了依据;2021 年2 月国家卫健委发布的《对十三届全国人大三次会议第4371号建议的答复》提到,国家药品监管部门已经为干细胞等细胞制剂通过药品审批制定了配套政策,严格保障医疗质量安全;2021 年8 月发布的《人源性干细胞产品药学研究与评价技术指导原则(征求意见稿)》,进一步规范和指导了干细胞产品的药学研发和申报;2022 年10 月,国家药品监督管理局食品药品审核查验中心正式发布《细胞治疗产品生产质量管理指南(试行)》。然而,当前尚缺乏针对口颌系统干细胞产品研发和口腔再生医学临床研究注册相关的指导性文件和技术评价体系,临床医生与患者对口腔再生医学治疗方法的认知和接受度也仍然不足。相应的,口腔再生医学领域需要做好科普宣传,同时遵循标准化的临床研究设计和操作流程,并遵循知情同意、自主选择等伦理原则和规范,从而最大限度地保护患者的权益和安全。此外,由于口腔颅颌面部的组织损伤常影响容貌和重要生理功能,患者可能承受着不同程度的心理压力,易表露自卑、易怒等问题,对新的口腔再生医学疗法接受度不强或期望值过高。因此,医务人员应注重再生治疗过程中的人文关怀,在组织再生的较长时间内尽力开导和定期回访患者,时刻关注其预后情况、心理健康和生活质量。

6 结 语

我国口腔再生医学目前仍处于快速发展的阶段,获得的政策支持力度加大、基础研究逐渐深入、技术水平不断提高、学科建设与人才培养成果丰硕、临床及产业化进程加快,保持着良好的势头,前景广阔。近年来,大数据、学科融合等新理念和生命组学、基因编辑、高分辨率成像、新材料制造等高精尖技术不断涌现,将推动再生医学研究的广度和深度持续拓展[16,65]。瞄准基于干细胞的再生生物学机制阐释和复杂口颌系统组织重建关键策略突破的双重前沿方向,我国口腔再生医学学科将持续加强基础研究和临床应用的结合,注重启发式、实践导向和具有科学评价体系的本科生与研究生教育,建立跨学科的协作创新团队,实现产学研一体化、培养转化型人才,以期不断推动口腔再生医学的临床和产业化应用,进一步提高口腔颅颌面部组织的再生和修复能力,为口颌系统疾病的防治提供更为有效的手段。