ps：眨眼會損害眼睛表面，但您每分鐘眨眼約 12 次。幸好您的眼睛有干細(xì)胞來修復(fù)損傷！

視覺可以說是我們最重要的感覺。我們依靠它輕松地在周圍環(huán)境中導(dǎo)航。視力喪失會對一個人的生活產(chǎn)生巨大影響，但許多導(dǎo)致失明的疾病目前很難或無法治療。研究人員現(xiàn)在正在使用干細(xì)胞技術(shù)探索治療視力喪失的可能新方法。

大多數(shù)導(dǎo)致視力喪失的疾病的治療都很困難或尚不可能。

眼睛中的特殊細(xì)胞具有特定的功能，可以聚焦光線并將看到的東西轉(zhuǎn)化為發(fā)送到大腦的信號。眼睛含有幾種類型的干細(xì)胞，它們不斷地替換磨損或損壞的特殊細(xì)胞。

Holoclar?是目前唯一獲得臨床批準(zhǔn)的眼部干細(xì)胞療法。這種治療通過將實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)的角膜緣干細(xì)胞移植到缺乏這些細(xì)胞的眼睛區(qū)域，使角膜受損（眼睛最外層的透明部分）的患者恢復(fù)視力。

關(guān)于眼睛

眼睛是負(fù)責(zé)我們觀察周圍世界能力的器官。它能夠檢測來自周圍環(huán)境的光，并將檢測到的信息傳輸?shù)酱竽X。它是一個非常復(fù)雜的器官，由多個專門的部件組成，與電子相機(jī)沒有什么不同。組件或組織由多種類型的細(xì)胞組成，每種細(xì)胞都有特定的工作要做，以使組織能夠發(fā)揮專門的作用。

眼睛的主要部分是：

角膜	眼睛前部的透明“窗口”允許光線進(jìn)入。
鏡片	通過聚焦進(jìn)入眼睛的光線，就像相機(jī)中的鏡頭一樣。
視網(wǎng)膜	負(fù)責(zé)看東西的眼睛后部的電路。它是眼睛中最復(fù)雜的組成部分，由具有特定作用的幾種不同類型的細(xì)胞組成。這些包括感光細(xì)胞，它檢測進(jìn)入眼睛的光并產(chǎn)生電信號。
視神經(jīng)	連接眼睛和大腦的生物線。它負(fù)責(zé)將視網(wǎng)膜中產(chǎn)生的電信號傳輸?shù)酱竽X。然后大腦解釋這個信號，為我們提供我們環(huán)境的圖片。視神經(jīng)與視網(wǎng)膜密切相關(guān)。
視網(wǎng)膜色素上皮	位于視網(wǎng)膜下方的一片黑色細(xì)胞。該表支持視網(wǎng)膜并具有許多重要作用，包括處理營養(yǎng)素。

當(dāng)這些組件中的一個或多個損壞和/或停止正常工作時，就會出現(xiàn)眼部疾病。不同的疾病發(fā)展取決于哪些組件不起作用。處理這些問題的難點(diǎn)在于，與照相機(jī)的電子部件不同，眼睛的新生物部件不容易獲得。這就是干細(xì)胞技術(shù)可能有用的地方。干細(xì)胞可以作為新的、健康的特化細(xì)胞的來源，并可能提供一種替換眼睛中受損細(xì)胞的方法。有幾種類型的干細(xì)胞可以以不同的方式使用，這取決于要治療的特定疾病。那么目前的研究重點(diǎn)是什么？

干細(xì)胞移植技術(shù)修復(fù)角膜

構(gòu)成角膜（眼睛的窗口部分）的細(xì)胞會因眨眼和暴露于外界而不斷受損。為了修復(fù)這種損傷，我們在角膜邊緣有少量干細(xì)胞，稱為角膜緣干細(xì)胞。他們負(fù)責(zé)制造新的角膜細(xì)胞來替換受損的角膜細(xì)胞。如果這些干細(xì)胞因受傷或疾病而丟失，角膜就無法再修復(fù)。這會影響光線進(jìn)入眼睛的能力，導(dǎo)致視力嚴(yán)重下降。

經(jīng)過多年的潛心研究，科學(xué)家們現(xiàn)在已經(jīng)開發(fā)出一種技術(shù)，可以從足夠健康的供體眼睛或雙側(cè)病變的幸存角膜緣區(qū)域收集角膜緣干細(xì)胞，在實(shí)驗(yàn)室中將其擴(kuò)增至足夠數(shù)量并移植到受損的眼睛中。臨床試驗(yàn)表明，從健康眼睛移植角膜緣干細(xì)胞可以修復(fù)角膜并永久恢復(fù)視力。為了避免免疫排斥，這種治療只有在患者有健康的角膜緣部分可以從中收集角膜緣干細(xì)胞時才有效。?

目前，這是唯一一種經(jīng)臨床試驗(yàn)證明有效的眼部干細(xì)胞治療方法。

2015年，歐盟委員會授權(quán)（在歐洲藥品管理局批準(zhǔn)后）將一種包含角膜緣干細(xì)胞的先進(jìn)治療醫(yī)療產(chǎn)品 (ATMP) 銷售給醫(yī)療保健提供者。這是臨床試驗(yàn)成功后發(fā)生的臨床翻譯過程的最后一步。該療法稱為Holoclar?，基于二十多年的卓越研究，由上皮干細(xì)胞生物學(xué)領(lǐng)域的國際知名科學(xué)家團(tuán)隊(duì)進(jìn)行。

它由一家名為Holostem Terapie Avanzate Srl的意大利大學(xué)衍生公司根據(jù)歐洲立法在GMP（良好生產(chǎn)規(guī)范）認(rèn)證的設(shè)施中生產(chǎn)，并由Chiesi Farmaceutici Spa商業(yè)化在雙眼角膜損傷嚴(yán)重（雙側(cè)角膜緣缺損）的情況下，由于沒有殘留的角膜緣干細(xì)胞可供培養(yǎng)，這種治療方法將不起作用。為了應(yīng)對這一挑戰(zhàn)，研究人員目前正在研究使用不同方法的可能性——使用胚胎干細(xì)胞或誘導(dǎo)多能干細(xì)胞 (iPS) 或口腔粘膜干細(xì)胞——在實(shí)驗(yàn)室中制造新的角膜緣干細(xì)胞。這可以消除收集角膜緣干細(xì)胞的復(fù)雜手術(shù)的需要，并為需要新細(xì)胞的患者提供理論上無窮無盡的大量角膜緣干細(xì)胞來源。希望將來這種方法能為患者所用。

開發(fā)治療視網(wǎng)膜疾病的方法

替代視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞

視網(wǎng)膜色素上皮 (RPE) 細(xì)胞有許多重要的工作，包括照顧?quán)徑囊暰W(wǎng)膜。如果這些細(xì)胞由于損傷或疾病而停止正常工作，那么視網(wǎng)膜的某些部分就會死亡。由于視網(wǎng)膜是負(fù)責(zé)檢測光線的眼睛組成部分，因此會導(dǎo)致失明。RPE細(xì)胞會在多種疾病中受損，例如：年齡相關(guān)性黃斑變性 (AMD)、色素性視網(wǎng)膜炎和Leber氏先天性神經(jīng)病。

治療這些疾病的一種方法是用移植的健康細(xì)胞替換受損的RPE細(xì)胞。不幸的是，不可能從捐贈者那里獲取健康的RPE細(xì)胞，因此有必要尋找其他細(xì)胞來源進(jìn)行移植。

科學(xué)家們最近在實(shí)驗(yàn)室中從胚胎干細(xì)胞和iPS細(xì)胞中制備出了新的RPE細(xì)胞。一家名為Advanced Cell Technologies的干細(xì)胞生物技術(shù)公司已經(jīng)在針對 Stargardt黃斑營養(yǎng)不良患者和受AMD影響的患者的I/II期臨床試驗(yàn)中測試了胚胎干細(xì)胞衍生的RPE細(xì)胞的安全性。

2014年發(fā)表的試驗(yàn)結(jié)果, 證明了安全性并顯示了移植的RPE細(xì)胞的植入。然而，一些參與者經(jīng)歷了免疫抑制和移植程序本身的不良副作用。有趣的是，盡管這不是該試驗(yàn)的終點(diǎn)，但一些患者也報(bào)告視力有所改善。

英國目前正在進(jìn)行第二個I/II期試驗(yàn)，該試驗(yàn)探索使用源自人類胚胎干細(xì)胞的RPE治療濕性AMD患者。第一位患者于2015年9月接受了移植手術(shù)。這項(xiàng)工作由Pete Coffey教授領(lǐng)導(dǎo)，正在進(jìn)行中，作為倫敦治療失明項(xiàng)目的一部分正在Moorfields眼科醫(yī)院進(jìn)行。?

最后，日本研究員Masayo Takahashi博士正在日本領(lǐng)導(dǎo)一項(xiàng)臨床試驗(yàn)，將iPS細(xì)胞制成的RPE細(xì)胞移植到濕性AMD患者體內(nèi)。由于日本的監(jiān)管變化以及對試驗(yàn)中使用的iPS細(xì)胞產(chǎn)品突變的擔(dān)憂，該試驗(yàn)被擱置了幾個月。審判于2016年6月重新開始，許多人都在等待結(jié)果。

在世界范圍內(nèi)，還有?其他幾項(xiàng)使用多能干細(xì)胞的I期或I/II期臨床試驗(yàn)涉及少數(shù)參與者。這些試驗(yàn)主要檢查在干性和濕性AMD和Stargardt黃斑變性中使用由多能干細(xì)胞開發(fā)的RPE的安全性，但在某些情況下也檢查其有效性。

更換受損的RPE細(xì)胞僅對仍具有至少部分視網(wǎng)膜工作的患者有效，因此具有一定程度的視力（即處于疾病的早期階段）。這是因?yàn)镽PE細(xì)胞本身并不負(fù)責(zé)“看”，而是負(fù)責(zé)支持“看”的視網(wǎng)膜。當(dāng)視網(wǎng)膜開始退化時，由于 RPE 細(xì)胞不能正常工作，這些類型的疾病就會喪失視力。因此，RPE細(xì)胞需要及時更換，以支持仍在工作的視網(wǎng)膜。希望新的RPE細(xì)胞移植能夠永久性地阻止進(jìn)一步的視力喪失，并且在某些情況下甚至可以在某種程度上改善視力。

更換視網(wǎng)膜細(xì)胞

在許多視力喪失的情況下，我們經(jīng)常發(fā)現(xiàn)問題出在視網(wǎng)膜回路故障上。當(dāng)電路中特定的、專門的細(xì)胞停止正常工作或死亡時，會發(fā)生不同的疾病。盡管視網(wǎng)膜比眼睛的其他組成部分更復(fù)雜，但希望如果能找到新的視網(wǎng)膜細(xì)胞來源，我們或許能夠替換受損或垂死的細(xì)胞來修復(fù)視網(wǎng)膜。此外，這種方法還可能有助于修復(fù)對視神經(jīng)造成的損傷。

同樣，科學(xué)家們轉(zhuǎn)向干細(xì)胞技術(shù)來提供替代細(xì)胞的來源。現(xiàn)在有幾項(xiàng)研究報(bào)告說，胚胎干細(xì)胞和iPS細(xì)胞都可以在實(shí)驗(yàn)室中轉(zhuǎn)化為不同類型的視網(wǎng)膜細(xì)胞。在眼睛中，一種稱為Müller細(xì)胞的細(xì)胞存在于視網(wǎng)膜中，已知它在某些物種（例如斑馬魚）中充當(dāng)干細(xì)胞。有人提出，這種細(xì)胞也可以作為人類的干細(xì)胞，在這種情況下，它可以為修復(fù)視網(wǎng)膜提供另一種視網(wǎng)膜細(xì)胞來源。

與RPE細(xì)胞移植不同，直接修復(fù)視網(wǎng)膜可以讓已經(jīng)失去視力的患者在一定程度上恢復(fù)視力。這給患有晚期年齡相關(guān)性黃斑變性等疾病的患者帶來了希望，視網(wǎng)膜中的光敏感光細(xì)胞已經(jīng)丟失。此類研究還可能為患有色素性視網(wǎng)膜炎和青光眼等視網(wǎng)膜疾病的人提供新的治療方法。然而，盡管有令人鼓舞的證據(jù)，但此類研究還處于起步階段。目前還沒有計(jì)劃使用這種方法進(jìn)行患者臨床試驗(yàn)，因?yàn)槭紫热孕枰M(jìn)行大量的進(jìn)一步研究。

干細(xì)胞移植治療視網(wǎng)膜疾病的未來展望

干細(xì)胞技術(shù)在改善視力障礙患者的生活方面具有巨大潛力。目前正在進(jìn)行多項(xiàng)研究，以開發(fā)治療和/或預(yù)防視力喪失的新療法。這項(xiàng)研究的核心是加深我們對不同類型干細(xì)胞行為方式的理解，以及如何最好地利用它們在眼睛中的潛力。需要量身定制的方法，具體取決于患者遇到的特定問題。干細(xì)胞不是一站式的通用療法，但它們確實(shí)具有生產(chǎn)可用于修復(fù)眼睛的新生物成分的令人興奮的潛力。

參考資料：

This factsheet was created by G. Astrid Limb and Silke Becker. Fact sheet reviewed by Pete Coffey and Matt Smart with input on information about repair of the cornea from Michele de Luca.

Images of limbal epithelial stem cells and picture showing the use of embryonic/iPS cells by Dr Hannah Levis and Dr Amanda Carr, respectively, UCL Institute of Ophthalmology. All other images from the laboratory of Astrid Limb.

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