[东方早报]附属九院蒋欣泉:将再生医学和口腔修复完美结合[图]
作为上海交通大学医学院附属第九人民医院口腔修复科主任、上海交通大学口腔医学院副院长,蒋欣泉专注于生物材料与再生医学的研究。他将再生医学最新研究成果与口腔修复临床相结合,将口腔修复学科与材料科学、再生医学交叉融合,推动研究成果的临床转化。
图:蒋欣泉非常注重加强国际交流与合作
蒋欣泉
1971年出生,主任医师,教授,博导。上海第九人民医院口腔修复科主任、上海交通大学口腔医学院副院长。国家杰出青年基金获得者,教育部“长江学者”特聘教授,国家“万人计划”领军人才,“十三五”国家重点研发计划首席科学家,澳大利亚悉尼大学名誉教授,中华口腔医学会口腔修复学专委会副主任委员、口腔医学科研管理分会副主任委员。
随着科技的进步,无论是纳米技术、激光技术及计算机科学的发展,还是全瓷材料、人工牙种植体的出现,都促进了口腔修复的发展。口腔先进技术与材料的进步改变了口腔修复医学的传统观念与治疗方式,大大提升了修复体的质量与精度,改善了患者的就诊体验,从而获得更加满意的治疗效果。而再生医学将帮助人类实现修复口腔颌面部缺损组织,治愈口腔疾病的梦想。
作为一个研究型的临床医生,蒋欣泉专注于生物材料与再生医学的研究。回到临床后,他将再生医学最新研究成果与口腔修复临床结合,代表了国内领先的再生医学口腔修复水平,得到了世界口腔修复学术界的认可。他也因在口腔修复领域的学术影响力,竞选成为中国首位国际口腔修复医师学会(ICP)理事,将推动中国口腔修复学科在国际舞台上占有一席之地。
从科研到临床的特殊经历,让蒋欣泉可以在科研成果与临床转化上游刃有余,他说:“再生医学利用先进材料、干细胞及有助于促进组织修复的因子,可望获得缺损组织生理性的再生,如颌面部的颌骨、牙齿等。21世纪是再生医学的时代,我们的研究目标就是希望将再生医学与口腔修复结合,来恢复患者的口腔功能。虽然现在离临床实际的广泛应用还有距离,但再生医学与口腔修复的结合是国际公认的新的发展方向之一。过去口腔修复的理念是‘以假乱真’,而再生医学能用‘真’的组织去替代‘假’的修复体,其未来具有美好的发展前景,将为口腔修复临床治疗开辟一条崭新之路。”
探索成骨诱导因子
口腔颌面部是人体特殊的解剖部位,承担着咀嚼等多种重要的生理功能,基于骨结合理论的种植牙技术已成为缺牙后口腔修复的理想方法。不过,无论是种植牙根的植入还是将来的牙齿再生,都首先需要有足够的颌骨骨量支持,即有充足的“土壤”。
蒋欣泉说,临床上会遇到大量牙缺失后牙槽骨吸收的患者,加之颌骨解剖结构复杂,如上颌后牙区可能临近上颌窦,下颌接近下颌神经管,常需要通过上颌窦提升或牙槽嵴增高等植骨手术增加足够的骨量以满足牙种植的需求。更为严重的是,肿瘤、外伤、先天性疾病等原因还可造成颌面部更大范围的骨组织缺损,上述问题不仅可影响容貌,还势必累及咀嚼等口腔功能和患者的生活质量。
因此,首先需要解决颌面部骨组织的修复这个关键临床问题,才能恢复患者的口腔功能。临床上自体骨、异体骨或人工材料修复存在着损伤大、免疫原性和成骨能力不足等缺点。
“组织工程/再生医学”的发展为颌面部骨组织形态及功能的恢复提供新的思路和手段。其中细胞、生物材料和因子是经典组织工程再生医学的关键要素。组织工程颌骨的功能修复,涉及如何提高再生颌骨组织成骨的速度、质量(包括血管化)、体积、形态以及与牙种植体的骨结合。
针对上述问题,蒋欣泉课题组近年来在深入探索组织工程要素细胞、材料和因子优化/组合促进颌骨组织再生的机制基础上,开展牙种植等口腔功能重建的系列研究,取得了丰硕的成果,获得了国内外学术界的肯定。
促进颌骨组织再生,如何选择种子细胞至关重要。在颌骨种子细胞的优选拓展方面,课题组系统比较了骨髓和脂肪来源干细胞在颌面部快速骨再生中的作用,发现骨髓细胞更具优势。
该研究在最权威的口腔医学研究杂志以封面论文发表,并入选Global Medical Discovery以Key Scientific Article报道,对颌骨种子细胞的选择及其临床转化应用具有重要的指导意义。课题组探索了新鲜/冻存颌骨来源成骨细胞的生物学活性及在骨组织再生中的效果,成功用于牙槽嵴增高、上颌窦提升/牙种植功能重建。上述系列研究为再生医学提供新的细胞来源选择,开拓了组织工程再生医学的新思路。
再生医学的另一关键要素是成骨诱导因子。在成骨诱导因子探索方面,首次证实了BMP-2通过募集干细胞并诱导其分化而促进骨再生的作用机制,同时发现联合使用VEGF可以更好地提高干细胞募集效果,加快了颌骨缺损修复速度并提高了骨再生质量;并将BMP、VEGF、Nell-1等基因单独或协同应用于颌面部骨组织缺损修复。上述研究为实现口腔颌面部高质量和快速的骨组织再生提供了重要的理论依据和手段。相关成果获国家发明专利3项,曾代表中国首次获得了国际牙科研究会著名的IADR/Hatton奖。
再生医学的第三大要素是生物材料。课题组开展微纳结构/离子成分改性生物材料促进成骨、成血管的研究,并用于提高颌骨组织再生及牙种植骨结合能力。发现微纳结构和钙硅锌锶等离子可以协同调控干细胞黏附和成骨分化,并可促进体内的骨结合效果,该项研究入选了国际生物材料权威杂志“Biomaterials”2013年度图片论文。
这一系列的科研成果,如何在口腔修复的临床应用中得到转化?
蒋欣泉课题组建立、优化颌面部骨组织再生/功能修复动物模型,推动骨组织再生修复的临床转化应用。在颌骨节段性缺损模型上,将再生医学与数字医学结合进行个体化修复,制备具有特定内部孔道及外部形态的个体化颌骨支架材料,用于修复大动物下颌骨大块节段缺损,并植入种植体,取得成功;富集干细胞技术牙槽骨重建临床转化研究获“985”转化项目支持;含重组骨形成蛋白-2(rhBMP-2)钙磷材料修复牙槽骨缺损的临床研究,效果良好并可植入种植体。
从科研再次回到临床
作为口腔医学领域70后的第一个“国家杰出青年基金”获得者,年轻有为的蒋欣泉拿到了许多医学界重要的人才计划与荣誉。在别人眼中,他是“年轻有为”的代名词。而对蒋欣泉来说,将再生医学与口腔修复临床相结合,是个水到渠成的事。从临床到科研,再到临床,他的个人成长经历也完美契合了转化医学的路径。
1989年,蒋欣泉以优异的成绩被南京医科大学口腔医学系录取,5年后获得了保送研究生的资格。可是不久他被告知,口腔系的硕士点没有批下来,要么转专业,要么找工作。他不想放弃做一名口腔医生的梦想,于是来到无锡市第三人民医院工作,正式成为了一名口腔科医生。基层医院的工作辛苦而又充实,当亲眼目睹了那些因外伤、肿瘤、先天性畸形、炎症造成的口腔颌面部组织缺损患者,因吞咽、咀嚼、言语等功能严重障碍而饱受生理和心理双重创伤时,蒋欣泉被震动了,“ 医者除了要有一颗赋予同情的爱心,更要有面对医学难题勇于挑战的决心。”于是,他在白天高强度的工作之余,把休息时间全部用来复习迎考。
终于,蒋欣泉以总分第一的成绩被上海同济大学口腔医学专业录取,在工作3年之后又重新回到了大学课堂,令他更加珍惜这来之不易的学习机会。
2000年,在取得硕士学位之后,他又以第一名的成绩考取了上海交通大学附属第九人民医院张志愿教授的博士研究生,这是蒋欣泉人生的又一个重要转折点。读博期间,他先后去了北京大学生命科学学院和加拿大艾伯塔大学学习、交流,深入研究生物材料与再生医学。
2003年加拿大学习结束后,他婉拒了加方导师的挽留,选择留在上海九院发展,开展口腔再生医学的研究并推动相关成果的实施和转化。
面对创业初期的种种磨难,蒋欣泉选择了坚守。当时,只有一间80平方米简陋的实验室和一个技术员,跟国外优越的研究环境相比有着很大的反差。为了工作与爱人两地分居,他在学生宿舍一住就是11年,每天过着两点一线式生活。然而,这些都丝毫没有动摇他对口腔颌面部组织再生及功能修复的研究和探索。十年磨一剑,蒋欣泉带领团队,终于守得云开见月明,将“口腔颌面再生修复”打造成为九院口腔医学新的亮点,并在这一领域获得国内外的认可。
年轻的“国际专家”
再生医学与口腔修复的研究涉及临床医学与生物材料、干细胞的多学科交叉。而从事过科研的蒋欣泉,特别重视尖端科研成果的临床转化。曾经的海外经历,也让他拥有了更广阔的国际视野,十多年的厚积薄发,终于成为年轻的“国际专家”。
蒋欣泉非常注重加强国际交流与合作,以“创新发展、合作共赢”的合作模式,将口腔修复学科与材料科学、再生医学交叉融合,推动研究成果的临床转化。在他的带动下,九院与加拿大艾伯塔大学的合作纳入了中加地区政府间合作协议;与美国塔夫茨大学的合作催生了丝蛋白领域的多项成果;与澳大利亚悉尼大学的合作受到悉尼大学校董和校长的高度评价,蒋欣泉也被聘为悉尼大学(工程与信息技术学院)名誉教授。
除此之外,与中科院硅酸盐研究所和华东理工大学的密切合作,则受到国家重大科学研究计划(973)项目和国家自然科学基金委重点项目的资助。
目前,蒋欣泉除负责口腔生物工程/再生医学实验室、口腔生物学教研组外,还是国家临床重点专科口腔修复科主任,承担了繁重的医疗、教学和科研任务。对他来说,从临床到科研,再到临床的特殊成长经历,是挑战,更是机遇。
科研平台与临床学科的结合,加速了生物材料、干细胞前沿研究得到转化的机会;骨组织再生研究方面的基础与传统口腔修复学方法相结合,这个新的方向得到了国际口腔修复学医师学会(ICP)主要创始人George Zarb教授的高度评价,他邀请蒋欣泉在其主编的国际最权威的口腔修复杂志IJP上就“口腔功能修复未来发展新思路”发表特邀述评。主编在社论中将他称作领域内的“leading scholar”(领头羊),“学术性地将生物工程再生医学与传统口腔修复学方法相结合,用于重建口腔功能,将丰富对口腔修复学未来发展的理解。”
2015年,在韩国首尔举行的国际口腔修复医师学会(ICP)的全体会员大会上,通过激烈的竞争,蒋欣泉以热情的英语演讲获得与会会员的一致认可,代表中国竞选成为首位当选的理事,为中国口腔修复学在国际舞台赢得了更多话语权,也为申办首次在中国举办的口腔修复世界大会奠定了基础。在今年9月的罗马理事会上,经过激烈竞争,中国上海成功获得2021年ICP双年会举办权,这将是中国首次举办这项口腔修复领域世界级的盛会,代表着中国口腔修复学科能够跨入国际最高水平行列。
此外,蒋欣泉还被推荐成为中国生物材料学会骨修复材料与器械分会口腔及颅颌面生物材料及应用专委会主委,及多个相关领域专委会的副主委和常委,担任Tissue Eng、Bone Res、IJOS、FMS、ACS BSE等国际期刊的编委。
光环的背后,是蒋欣泉对再生医学与口腔修复研究的那份执着和初衷。加拿大留学导师Hasan Uludag教授对这个年轻的中国学者的勤奋印象深刻,在很多年之后还经常跟人提起蒋欣泉,“很多人坚持两三年可以,但是像他这样十几年一直在坚持的,很不容易!”
【医学人文】
作为九院口腔修复科主任,蒋欣泉要兼顾科研、临床和教学,他以科学家的精神和医者仁心仁术,在众多角色切换中游刃有余。他一年要接诊一千多个病例,在高强度的临床工作之外,还要承担二十几个学时的教学任务,还有大量的课题研究任务。为此,他牺牲了周末和年假,业余时间和学生一头扎在实验室。
对蒋欣泉来说,总有一种迫切的使命感,让他停不下来。“临床与科研是不可分割又相辅相成的,科研要围绕着临床,为临床提供选择方案。只有从临床中发现问题,在科研中回答问题,才能推动学科的发展。”
九院口腔修复团队在国内代表了一流水平,一直在超负荷运转。蒋欣泉的研究生团队有6位硕士、8位博士和3位博士后在研,相对简陋的实验室已经非常拥挤,但丝毫不能阻挡这些年轻人的热情。由他指导的研究生荣获国际口腔修复学院首批“研究资助计划” 、IADR口腔种植研究分会Young Investigator Prize、IADR口腔修复分会New Investigator Award、国家自然科学基金,国家奖学金,上海市优博/优硕,扬帆计划,明治生命科学奖“科学奖”等。
蒋欣泉很享受老师的角色,“为人师者,必先正其身,方能教书育人,此乃师德之本也。”他认为,“一个优秀的口腔修复医生,应该是心灵手巧,有足够悟性。对病人要有仁心仁术,为病人考虑。最重要的是,要保持学习的热情、精益求精的态度。在临床选择时要有循证医学的思考,整理自己的思路,提出一些治疗理念,做一个研究型的临床医生。”
回首二十多年的经历,蒋欣泉认为自己是幸运的。他说:“经师易遇,人师难求,我的导师张志愿院士不仅医术精湛,更甘为人梯,培养年轻人。张富强教授在口腔修复医疗、教学等方面的指导,令我受益匪浅。”
作为新一代学术带头人和领军人才,蒋欣泉对未来充满信心,“中国上海将于2021年举办ICP双年会,将来世界的焦点在上海,我们在五年内能否达到国际一流的水平,在世界舞台上展示我们的研究成果,这些对临床转化研究的要求非常迫切。临床转化需要多中心循证医学的研究,我们科室一年就有10万人次的病人量,这在全国全球都是非常高的。如何在高负荷的基础上出精品病例,回答临床上的问题,需要我们不断探索和努力。”
来源:《东方早报》 2016.12.03 第A10版 身体