干性年龄相关性黄斑变性(dry age related macular degeneration, dry AMD)是由于视网膜色素上皮 (retinal pigmented epithelium, RPE) 细胞退化并死亡导致中央视力下降的慢性眼病。它是导致中老年人视力下降的重大原因,而且随着社会老龄化趋势的上升,它的发病率也不断升高。南加州大学(University of Southern California)和加州其它大学、医院和研究单位的研究人员联合开发出一种基于干细胞技术的RPE移植体。这种移植体让由人类胚胎干细胞分化而成的RPE细胞在人工合成的骨架上形成一层单细胞膜。然后将RPE单细胞膜和骨架移植到干性AMD患者视网膜中RPE细胞缺失的位置。临床试验表明这种移植体能够安全地整合到视网膜中,并且不但可以防止患者视力进一步退化,还可以给某些患者的视力带来显着改善。这一技术有望恢复晚期干性AMD患者的视力,并且可以用于防止早期AMD患者出现视力下降。
阴正勤1,2, 徐海伟1,2, 李世迎1,2, 赵同涛1,2, 赵从建1,2, 段平1,2, 郝捷3, 王柳3, 周琪3, 刘勇1,2
1.第三军医大学西南医院
2.视觉损伤与再生修复重庆市重点实验室
3.中国科学院动物研究所 干细胞与生殖生物学国家重点实验室
目的
年龄相关性黄斑变性(AMD)作为常见的致盲性眼病,至今尚无有效的治疗手段。AMD 的致病过程为视网膜色素上皮(RPE)细胞死亡引起感光细胞变性,故通过 RPE 细胞移植有望治疗此类疾病。AMD 分为干性和湿性,其中湿性 AMD 存在出血、渗出、脉络膜新生血管等病变,较干性 AMD 更为严重。前期研究已开展利用人胚胎干细胞来源 RPE 移植治疗干性 AMD 患者,而尚未发现对湿性 AMD 患者的治疗研究。因此,本项目利用临床级人胚胎干细胞来源 RPE细胞治疗湿性AMD患者,研究治疗的安全性和有效性。
方法
无动物源性条件下,体外培养临床级人胚胎干细胞(hESC),通过自然分化法向 RPE 细胞分化。分化过程中产生足够量的色素团后,将色素团分离单独培养扩增至第三代,通过PCR、免疫荧光和流式细胞术检测胚胎抗原和 RPE 成熟标记物的表达。临床前研究方面,第三代 RPE 细胞移植于RCS大鼠和光变性迷你猪视网膜下腔。临床试验登记于 http://clinicaltrials.gov(NCT02749734)。3 名湿性AMD患者接受黄斑区视网膜下腔脉络膜新生血管膜去除手术和第三代 RPE 细胞移植。术前和术后行眼部检查、荧光血管造影、SD-OCT、最佳矫正视力检测、多焦ERG和F-VEP。术后行免疫抑制治疗。
结果
临床前研究表明:RCS大鼠移植hESC-RPE细胞后 4 周和 8 周,视网膜外核层厚度增加,ERG的B 波波幅增加;光变性迷你猪视网膜下腔移植 hESC-RPE细胞后1、3、 6 月视功能明显恢复。临床研究结果表明:3名患者随访 1 年,SD-OCT显示术后黄斑区形态良好,黄斑下形成新的RPE层。随访期间 3 名患者未再出现脉络膜新生血管,最佳矫正视力得到提高,多焦ERG和F-VEP也显示患者视功能得到部分恢复。
结论
这是国际上首次采用人胚胎干细胞来源RPE细胞治疗湿性AMD,随访12月未见 排斥反应,无成瘤迹象,并促进视功能部分恢复。