全球範圍內，大約有300萬尿毒症患者接受透析治療。其中，血液和腹膜透析是主要的腎髒替代療法。近些年經過不斷努力，透析技術和水平雖然有了很大提高，腎友生活質量得到了改善，但臨床以後不佳和死亡率高仍然是主要問題。腎移植能夠帶來更好的生活質量及生存預後，卻受器官供應量的影響。
因此，人工腎的研發是腎友擺脫透析及治療尿毒症的新型有效方法。
目前，人工腎主要有哪幾種，又進展到了什麽階段？今天來系統介紹下！
第一代人工腎-便攜式、可穿戴人工腎（WAK）
便攜式可穿戴式人工腎相當于一個小型的透析儀，重量低至幾公斤不等。患者可以穿戴這個設備在家或旅行途中使用，大大增加了自由活動權，且可以進行更長時間、更頻繁的透析治療，從而改善臨床預後，提高生存率及生活質量。
目前最接近臨床應用的可穿戴人工腎有兩個。
其一是由西雅圖華盛頓大學的腎髒研究所研發的可穿戴式血液透析機，2015年通過了美國食品藥品監督局（FDA）的I期臨床試驗，共5名患者完成了長達24h的正常透析。
其二是由新加坡研究團隊研發的可穿戴式腹膜透析裝置，已經開展了第一次人體試驗，共15名腹膜透析患者接受了治療。結果表明：其可以安全的爲患者清除毒素，且沒有嚴重不良反應。
當下，可穿戴式人工腎正在飛速發展中，今年3月美國專利局已經批准新型3.0版本WAK的專利號，有望近幾年完成所有臨床試驗並應用于臨床。
第二代人工腎-生物人工腎（PAK）
生物人工腎的研究主要集中在三個方面：
1. 融合了納米技術及3D打印技術的生物與人造材料的混合體。
2. 利用自體胚胎幹細胞和誘導多能幹細胞分化而成的腎髒類器官
3. 豬腎移植到人的異種移植
第一代PAK是由David Humes 和其同事開發的改良透析裝置（iRAD），其可提供腎小管的代謝和內分泌功能。
在急性腎損傷重症監護病房患者中進行了I期和II期臨床試驗，結果表明：長達24h的治療安全，且對腎功能的恢複及維持有效。
然後，由于存在某些技術障礙，相關研究被中止。不過iRAD仍然是唯一在人類中成功試驗的BAK設備。
隨後，基于與 iRAD 相同的概念，利用腎上皮表型分化的類似腎祖細胞群所研發的人工腎上皮細胞系統 (BRECS)，突破了上述障礙。BRECS進行了大型動物試驗，在膿毒性休克伴隨腎功能帥記得豬模型中，BRECS治療具有明顯生存優勢。
據 Innovation BioTherapies, Inc. 稱，該公司正在開發 BRECS，預計將進行急性 (AKI) 和慢性 (ESKD) 治療應用的臨床前試驗，隨後進行人體試驗
第二代PAK是由哈佛大學的Bonventre團隊和澳大利亞墨爾本大學的Little團隊主導的腎髒類器官研發。其利用人的幹細胞誘導分化出一個具有腎髒功能的器官。但這個研究目前停留在科學研究階段，進展較少。
第三代PAK即異種器官移植，由哈佛大學的George Church團隊利用基因編輯技術CRISPR改造豬的基因，生産出能跟機體相容的器官。
但其面臨著諸多阻礙，如異種器官移植的排異反應、異種物種之間的新病毒感染等。
目前，中國科學家楊璐菡博士及其團隊已經攻克了第二個難題，其利用基因編輯滅活了豬身上的逆轉錄病毒，使得豬移植給人時，不會引起人類感染新病毒。
第一個難題，異種器官移植的排異問題，則需要更多、更長的時間來 攻克！
總體來說，在不久的將來。便攜式和可穿戴人工腎的開發可促進家庭透析的普及並爲患者提供更多的靈活權及自主權，有望5年進入臨床測試階段。而生物式人工腎則有可能正式使尿毒症患者擺脫透析，iRAD則有望成爲第一個進入臨床試驗的生物式人工腎系統！
不僅如此，認識到臨床試驗的需要和腎衰竭患者的醫療需求，美國腎髒學協會和美國食品藥品管理局于2002年建立了腎髒健康倡議，聯合學者、患者、監管機構、基金會、制藥與生物技術公司等機構，共同促進和發展腎髒疾病及尿毒症的創新療法。
參考文獻：
[1]From portable dialysis to a bioengineered kidney