全球范围内肾脏病患者数量激增,现有诊断技术和治疗措施存在不足,导致患者住院率、病死率和致残率均较高,生活质量和社会回归率差,已成为严峻的公共卫生问题。肾脏病领域亟需结合医学前沿科技,依托多学科交叉合作,寻求新的技术突破和创新。在此背景下,肾脏创新与转化联盟(CKIA)收集并甄选来自全国33家医研企单位的共91个“创新方向”推荐,最终形成肾脏病领域“十大创新方向”[1],旨在通过汇聚肾脏病领域专家的学术思想,引领肾脏病的未来发展方向。
研发具有抗凝、抑制补体激活、增强生物相容性的血液净化材料,以降低凝血和促炎症风险;优化血液透析和腹膜透析的导管材料、外观及结构以降低导管感染率和血栓形成;研发新型支架和生物型血管移植物,提高血管通畅率。
改进血液净化器的物理特性或特异吸附能力,研发新型腹膜透析液以提升中大分子毒素清除效率;应用干细胞技术、靶向递送技术、基因疗法改善腹膜炎症和纤维化,维护腹膜功能;研发再生水设备,优化供液输送系统以及移动式、“平急结合”或“平战结合”的血液净化设施。
研发可远程操控的血管腔、腹腔内手术机器人,实现导管定位、穿刺活检及介入手术;提升血液透析和腹膜透析操作便利性的辅助设备。
研发可再生透析液、适用性血液净化材料、生物反应器、智能监控和强效供能系统等,实现更好模拟肾脏生理机能的可穿戴、植入性人工肾。
研发基于机器学习的人工智能辅助诊疗技术,构建肾脏智能诊断神经网络模型,提高诊断精准度、提升治疗决策和风险预测效能,包括且不限于肾脏影像和病理诊断、肾脏病精准治疗、疾病预后模型建立等,进而衍生肾脏病数字疗法产品。
研发血液净化人工智能机器人,实现辅助护理操作、患者治疗监测和远程控制,充分融合基于智能决策的处方制订、设备预警、并发症诊治等核心软件,配备机器人硬件设施,提升血液净化治疗的有效性、安全性和智能化。
提升肾脏病远程诊治能力,整合大健康数据和肾脏病自我检测信息,发展远程网络通信技术,提升可穿戴设备精准获取肾脏病多维信息的能力,强化自我管理、社区管理和分级诊疗,实现全民的肾脏全生命周期健康监测和管理。
研发新一代可临床应用的肾功能精准评估工具,基于血、尿的生物标志物或影像学方法,开发可临床推广的精准肾功能评估方法。
根据发病机制研究进展,开发无创生物标志物系统,辅助肾脏病因诊断和实现动态病情进程监测,实现部分替代肾活检。
研发基于分子标记和人工智能的肾脏成像技术,实现能够评估肾脏灌注、微循环和组织氧合以及肾脏滤过等复杂功能成像,在大数据与人工智能支撑下建立多模态影像支持的无创肾脏病理和病生理成像技术。
开发针对致病性抗体产生或肾脏损伤机制的新药,包括针对B淋巴细胞或浆细胞的特异性抑制药物、免疫球蛋白酶以及各类补体阻断剂等新药的研发和临床应用研究。
针对这些疾病相关肾损伤发生发展的关键机制,包括代谢紊乱、补体激活、炎症损伤、细胞死亡等过程开展的新药研发与精准干预研究。
从急性肾损伤发生直至演变为慢性肾脏病的全程视角,针对关键肾脏固有细胞、关键效应免疫细胞以及核心效应因子,探索减轻肾组织损伤和促进再生性修复的精准靶向治疗研究。
肾脏纤维化是各类肾脏病进展至终末期肾衰竭的共同通路,针对固有细胞衰老、细胞外基质沉积以及免疫炎症微环境等致病机制研发抗肾脏纤维化的治疗药物。
如细胞外囊泡、纳米递送系统等,携载并递送小分子、蛋白质、核酸等药物至肾脏;探索和优化规模化生产、工程化修饰、制剂等技术,以提高药物递送载体的组织相容性、稳定性和生物利用度。
如通过磁靶向、超声靶向等实现药物在肾脏富集,以及利用靶向肽、抗体、适配体等实现肾脏特定细胞对药物的精准主动摄取。
如pH敏感、缺氧敏感、热敏感等以促进药物的时空精准控释,在肾脏病的不同发展阶段实现基于肾组织微环境特性的精准干预。
对已有确切临床疗效的经方、中药单方及复方开展物质基础和作用机制研究。
对中医经方及医疗机构的中药制剂进行深度开发及制剂研究;对中医药治疗肾脏病开展循证医学研究。
深化中西医融合工作机制,探索、建立和优化肾脏病的中西医结合治疗策略。
基于大数据和人工智能等技术,开展肾脏病病证结合的诊疗模式和诊疗系统研究。
推动中医药治疗肾脏病的现代化、产业化发展。
探索核酸置换、修饰或修复技术治疗常染色体显性多囊肾病、Alport综合征等单基因肾脏病,如单碱基编辑技术恢复突变基因的DNA序列、外显子跳读技术将移码突变修改为整码突变类型等。
开发基因沉默或失活技术治疗急危重症及重大慢性病,如RNAi、组蛋白乙酰化和甲基化药物等抑制关键致病基因表达;此外,多肽疫苗或拮抗肽也可作为补充治疗途径,如针对关键致病性分子的B细胞或T细胞表位设计多肽疫苗抑制其基因功能,或针对毒性蛋白的拮抗肽降低其肾毒性等。
优化和研发安全有效的肾脏病细胞治疗制剂,建设完善肾脏病细胞治疗的质控体系。
开展干细胞治疗肾脏病的临床前和临床研究,评估其安全性和有效性,建立肾脏病干细胞治疗策略。
开展嵌合抗原受体T细胞免疫疗法(CAR-T)细胞治疗重症、难治性免疫性肾炎的临床应用研究。
基于肾外器官与肾脏的稳态及病理过程之间的调控机制,鉴定通过器官间对话治疗肾脏病的有效干预途径和治疗靶点。
探索通过调控肠道菌群、干预肠道免疫炎症及代谢产物延缓慢性肾脏病和预防结石发生等。
拓展肾脏、脾脏、肝脏等器官的去交感神经手术、迷走神经刺激术、光遗传学干预等治疗肾脏病的前景和适应证;开发针对神经递质或免疫器官如脾脏防治急性肾损伤、提高免疫抑制或抗移植排斥疗效等的新策略。
开展微流控、新型生物材料等技术支持的类肾器官培养研究,提升类肾器官在形态、结构和功能上的成熟度。
开发类肾器官芯片,实现类肾器官的可控生产,用于肾脏病的建模和药物测试。
以类肾器官、脱细胞支架、3D打印、基因编辑等技术为基础,探索可供器官移植使用的生物工程肾脏培育技术。
来源:《肾脏在线 Nephrology Online》
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