科技奖专题 | 2024年中华医学科技奖医学科学技术奖二等奖报道（九）

■数载深耕技术材料融合创新 突破骨缺损治疗瓶颈

骨缺损修复是骨科临床面临的全球性挑战，尤其对于血供破坏严重、力学支撑缺失及骨再生困难的复杂病例，传统治疗方法效果有限。大连大学附属中山医院赵德伟教授团队立足临床需求，融合显微外科技术与生物材料创新，完成了“骨显微修复重建结合新型生物材料的技术创新与推广应用”项目，系统构建了骨缺损修复的新体系。该项目荣获2024年中华医学科技奖医学科学技术奖二等奖。

项目组取得以下创新性成果。

一、开创并推广了系列带血管蒂骨瓣移植新技术。项目组在国际上首次系统开展髋周血供解剖研究，首创采用旋股外侧血管升支髂骨瓣和横支大转子骨瓣单独或联合移植治疗股骨头坏死，并将该技术拓展应用于四肢长骨、距骨、跟骨及骨盆髋臼等复杂骨缺损修复，实现了血运与力学双重重建，显著提升了保髋及保肢成功率。

二、自主研发可降解纯镁螺钉并实现了临床转化。项目组设计出具有“一字头”沉孔结构的高纯度可降解纯镁螺钉，实现“固定即修复、免二次取出”，成功应用于带血管骨瓣固定及骨折内固定，临床成功率提升至95%。该产品获日内瓦国际发明金奖、欧盟CE认证，是我国首个获临床批件的可降解纯镁第三类医疗器械，打破国外产品垄断。

三、突破了多孔钽内固定系统关键工艺与技术。通过化学气相沉积（CVD）技术，成功制备出孔隙率、孔径及钽层厚度精确可控的多孔钽材料，开发出国内首款多孔钽螺钉及一体化接骨板。在国际上首次提出单枚多孔钽双向加压螺钉中心固定治疗股骨颈骨折的新术式，有效降低了创伤性骨坏死发生率。

四、构建了基于增材制造的个性化钽植入物技术体系。利用3D打印技术研制个性化多孔钽伞型支架及骨修复植入体，实现了复杂骨缺损的精准匹配和力学适配；结合载药功能，实现了感染性骨缺损的感染控制与结构重建一次完成。

五、建立了数字医学指导下的精准诊疗新范式。通过血管灌注、Micro-CT三维重建等技术，首次完整揭示了股骨头内微循环网络结构，提出血运分型与分期理论；融合数字减影血管造影（DSA）、有限元分析及人工智能技术，构建术前规划-术中导航-术后评估的数字化诊疗体系，推动了显微外科迈向精准化、个性化。

项目成果已在全国多家医院推广应用，获授权专利52项（国际专利3项），牵头制定国际、国内指南和专家共识9项，发表SCI论文300余篇。团队牵头成立“可降解镁植入物临床转化创新战略联盟”“国家骨循环与骨坏死诊疗联盟”“3D打印多孔钽假体多中心联盟”，显著提升我国在骨缺损修复领域的国际影响力。

项目组表示，未来将继续深化功能型活性材料与数智化诊疗体系的融合，强化长期随访与大数据研究，推进技术下沉与规范化培训，让更多患者受益于中国创新的骨科治疗方案。

■聚焦软组织缺损修复和骨骼缺损重建 推动严重肢体创伤治疗水平提升

严重肢体创伤是极具挑战的临床问题，如何提高保肢率和恢复肢体功能是治疗的两大难题。无锡市第九人民医院芮永军教授带领项目组开展“严重肢体创伤性骨与软组织缺损修复重建体系的建立和应用”研究，围绕严重肢体创伤中软组织缺损修复、骨骼缺损重建两大核心科学问题开展了系列基础与临床研究，取得了系列成果。该项目荣获2024年中华医学科技奖医学科学技术奖二等奖。

项目组取得以下创新性成果。（1）围绕肌肉因子鸢尾素（Irisin）开展系列研究，首次揭示了其促进皮瓣成活和促成骨的生物学性能。（2）研发了系列具有自身知识产权的新型骨材料：基于成骨多肽（OPG）构建可注射性双交联网络水凝胶骨修复材料；联合3D打印和静电纺丝技术构建微米级聚左旋乳酸（PLLA）成骨材料。（3）构建了严重肢体创伤早期创面修复的系统化治疗体系：构建7 d内通过皮瓣移植结合终末内固定完成创面早期修复的系统化治疗体系，显著降低手术次数、感染率和治疗周期；使用联合定位技术、数字可视化技术对皮瓣穿支精准定位血管并设计皮瓣、微创化切取皮瓣，实现创面“缺多少、补多少”的精准修复；采用游离皮瓣修复大创面、带蒂皮瓣修复局限性创面的系列皮瓣移植，实现供区损伤最小化和受区修复最优化；明确穿支到皮瓣的安全距离，降低皮瓣坏死风险。（4）建立了创伤性大段骨缺损分阶段、程序化重建体系：采用“二期三阶段”方法治疗严重开放性肢体创伤；国内最早报道诱导膜技术并进行系列改良；开创性的采用“单骨重建”联合下尺桡关节融合技术治疗合并大段骨缺损的前臂撕脱离断，简化手术操作程序，改善前臂旋转功能的同时维持腕关节的稳定性。

项目组表示，未来仍需进一步探索创伤修复机制，借助多组学技术深入剖析骨再生原理，探寻软组织修复最优策略，为临床治疗提供更坚实的理论支撑。此外，骨修复材料等创新成果虽已取得知识产权突破，但在成果转化层面仍需持续发力，加速推进其规模化临床应用，真正让科研成果造福患者。

■ 解析表观调控密码 探寻肿瘤防治新径

目前认为，表观遗传调控改变是肿瘤的重要驱动因素，并被列入肿瘤新特征。然而，以表观遗传调控及其修饰为切入点的肿瘤基础研究仍处于起步阶段。为此，中南大学陶永光教授带领项目组开展“肿瘤表观遗传调控及修饰的分子机制”研究，为肿瘤防治提供了新的潜在靶点和干预策略，从表观遗传学角度为加深并丰富对恶性肿瘤发生机制的认识作出了重要贡献。该项目荣获2024年中华医学科技奖医学科学技术奖二等奖。

项目组取得以下主要创新性成果：（1）首次系统性揭示了淋巴细胞特异性解旋酶（LSH）在肿瘤细胞铁死亡中的多重调控作用；发现LSH通过抑制长链非编码RNA P53RRA，阻断其促进p53蛋白入核及上调铁死亡相关基因表达的通路；同时，LSH调控脂质代谢基因表达，直接抑制铁死亡进程。在分子互作层面，LSH通过抑制p53信号通路稳定LINC00336，进而下调铁死亡关键分子CBS表达；而与LSH互作的LINC00618则通过凋亡依赖机制，反向诱导肿瘤细胞铁死亡。这些发现填补了表观调控因子对细胞铁死亡命运精细调控机制的研究空白。（2）首次揭示了EGLN1/c-Myc可富集于LSH基因启动子区，通过转录调控LSH影响其下游靶基因的表达，促进肿瘤生长、侵袭与转移。LSH可与G9a相互作用改变因子H（FH）启动子的染色质构象，抑制FH表达，介导肿瘤侵袭与转移。（3）首次确定了LSH甲基化和磷酸化分别受到PRMT5和MAPK1的调控，两者间的相互拮抗调控肺癌细胞干性特征。去泛素化酶UCHL3通过与AhR相互作用，稳定AhR蛋白水平并增强其转录活性，上调干细胞相关基因表达，从而增强肺癌细胞干性特征。剪接因子SRSF5乙酰化与泛素化受到Tip60和Smurf1的动态调控。肿瘤细胞中SRSF5处于高乙酰化状态，SRSF5通过调控CCAR1的可变剪接参与肿瘤恶性进程。

项目组未来将从以下3个方向进行探索：（1）深入探究LSH、lncRNA等表观遗传调控因子对肿瘤细胞铁死亡、代谢的调控机制，明确其他影响铁死亡的因素，探索这些因子协同治疗效果及药物开发路径；（2）进一步研究LSH等因子调控肿瘤侵袭转移规律，验证其在肿瘤其他特征、不同癌种中的作用，明确因子间协同性，推进LSH抑制剂的临床应用；（3）阐明LSH、SRSF5等因子翻译后修饰机制，开发肿瘤治疗新策略并加速临床转化，挖掘更多表观遗传因子调控机制。

■创新核素心血管显像技术突破诊疗瓶颈

心血管核医学一直缺少规范化应用的理论及实践体系，导致技术操作及诊断欠规范、临床作用未充分发挥，严重制约了心血管核医学的开展和普及。常州市第一人民医院（苏州大学附属第三医院）王跃涛教授团队联合山西医科大学第一医院李思进教授团队及首都医科大学附属北京朝阳医院杨敏福教授团队开展“核素心血管功能分子影像技术创新及推广应用”研究，聚焦心血管疾病精准诊断，围绕核素心血管功能分子影像精准诊断技术创新及应用，取得了系列研究成果。该项目荣获2024年中华医学科技奖医学科学技术奖二等奖。

项目组取得的主要创新性成果如下：（1）创立18F-氟化钠（18F-NaF）靶向斑块微钙化的冠脉易损斑块新分型，改变了30%有创腔内影像学血管内超声（IVUS）对冠脉斑块的危险分层；率先开展了正电子发射断层成像（PET）心肌血流绝对定量技术，填补了国内该技术诊断冠脉微血管疾病的空白，发现新的危险因素；创建单光子发射计算机体层成像（SPECT）/CT“一站式”心肌灌注联合CT钙化积分和心外膜脂肪容积多模态显像技术，显著提高了对冠心病诊断和危险分层能力。（2）创新应用13N-NH3心肌灌注和18F-氟代脱氧葡萄糖（18F-FDG）心肌葡萄糖代谢显像探测放疗所致心脏损伤，发现了心肌损伤早期葡萄糖代谢和血流灌注增加、其后持续减低的影像特征，揭示了受累心肌从微血管扩张、线粒体损伤到心肌细胞坏死及间质纤维化的病理演进；发现了左室心肌收缩不同步和心肌18F-FDG摄取增加是早期诊断化疗所致心脏损伤的新方法和新指标，早于左室射血分数减低。（3）针对冠心病合并糖尿病患者18F-FDG PET存活心肌显像成功率低的难题，创建了曲美他嗪介入调糖法，显像成功率显著提高；创建了基于SPECT门控心肌灌注显像结合心肌功能评价存活心肌的新方法。（4）创建了核素心肌葡萄糖代谢显像评价缺血性心肌病左心室心肌收缩同步性的新技术；揭示了核素心肌灌注显像左室收缩不同步是扩张型心肌病患者不良预后新的关键影像标志物，优于传统指标；发现了基于核素心肌显像的非梗死区心肌增厚率减低是心肌梗死左室重构的独立影响因素。

项目组表示，未来将聚焦核素心血管功能分子影像领域，针对心血管炎症、纤维化等，推进技术革新与多中心临床研究，突破现有诊疗瓶颈。同时，重点攻关心肌能量代谢可视化核素影像技术，为心血管疾病提供创新性解决方案。

（整理：《中华医学信息导报》编辑部）