基因疗法及干细胞技术担起治疗失明重任

来源：前瞻网

全球约有1.7亿人患有与年龄有关的黄斑变性(是全球主要致盲原因之一)，同时全球170万人患有最常见的遗传性失明——色素性视网膜炎，患有这种疾病的人通常会在40岁之前失明。20世纪，近乎一生都被幽闭在盲聋哑世界中的美国作家海伦·凯勒，把她的经历和奢求融进了《假如给我三天光明》。而现在，让失去视力的眼睛重见光明的宏伟梦想将不只是梦想。

以往，失明患者的治疗选择仅限于电子眼植入物，笨拙、侵入性且昂贵，能在视网膜上产生相当于目前几百像素的图像，而正常、清晰的视觉则需要数百万像素。随着科学技术的发展，干细胞技术和基因疗法横空出世，为处在黑暗中的人们带来的新光明和新希望。千斤之托，不负众望，干细胞疗法和基因疗法在治疗失明方面取得的突破让我们一次次感到惊喜。

干细胞技术

干细胞究竟是一种什么神仙物质，为何能治疗失明?这还得从它的功能说起!

干细胞是一类具有自我复制能力的多潜能细胞。在一定条件下，它可以分化成多种功能细胞。根据干细胞所处的发育阶段分为胚胎干细胞和成体干细胞。根据干细胞的发育潜能分为三类:全能干细胞、多能干细胞和单能干细胞(专能干细胞)。干细胞是一种未充分分化，尚不成熟的细胞，具有再生各种组织器官和人体的潜在功能，医学界称为"万能细胞"。

胚胎干细胞能够生长成为身体几乎任何部分的细胞，干细胞疗法因而有望为截肢或器官移植等治疗另辟蹊径。眼睛是尝试干细胞移植的有利部位，因为血液与眼部房水、晶状体和玻璃体等组织之间有血眼屏障，免疫系统反应相对较弱。

因此，干细胞能够担起治疗失明的重任完全是“凭实力吃饭”!

下面一起来看看干细胞是如何用来治疗失明的。

日本将允许对受损眼角膜进行“重新编程”的干细胞治疗

日本一个委员会暂时批准使用重新编程的干细胞治疗病变或受损的眼角膜。研究人员目前正在等待卫生部的最终批准，以测试这种疗法在角膜失明患者身上的效果。目前全球有数百万人受角膜失明的折磨。

角膜是覆盖和保护眼睛的透明层，它含有干细胞，可以在眼睛受损时进行修复。但是因疾病或化学物质或烧伤造成的眼角膜破坏，可能会导致患者失明。目前，死亡捐赠者的角膜移植被用来治疗受损或病变的角膜，但高质量的角膜组织非常稀缺的。

大阪大学眼科医生西田幸二领导的一个研究小组计划用诱导多能干细胞制成的组织薄片来治疗受损的眼角膜。它们是通过将供体细胞重新编程成胚胎样状态而产生的，然后胚胎样状态可以转化为其他组织，比如角膜细胞。西田的研究小组计划在病人的眼睛上放置0.05毫米厚的角膜细胞片。在动物身上进行的研究表明，这可以挽救或恢复视力。

预计日本卫生部将很快做出决定。如果西田幸二和他的团队获得批准，他们对四名患者进行治疗，然后对他们进行为期一年的监测，以检查治疗的安全性和有效性。第一次治疗计划在7月底之前进行。

英国干细胞疗法治疗黄斑变性导致的失明

实际上，干细胞治疗老年黄斑变性是医学领域的热门话题。英国早在2018年就利用干细胞疗法帮助几近失明的眼睛恢复视力。

英国两名“湿性”老年性黄斑变性患者接受胚胎干细胞疗法治疗，原本几近失明的眼睛恢复视力，能够视物、阅读，为治疗这种常见眼疾带来希望。

黄斑是视网膜的重要区域。“湿性”老年性黄斑变性患者的视网膜色素上皮细胞因血管渗漏受损，造成视力模糊不清，严重时失明。而老年性黄斑变性是一种常见眼疾，是全球主要致盲原因之一。

英国穆尔菲尔德眼科医院利用人体胚胎干细胞培养出视网膜色素上皮细胞，将它嵌入一个支架中，形成一张40微米厚、6毫米长、4毫米宽的“补丁”。然后，他们把这张活细胞补丁植入患者失明眼睛的黄斑后，替代原来的病变细胞。整个手术耗时两小时。

研究人员在19日出版的英国《自然·生物技术》杂志发表论文，报告两名患者原本已经不能阅读，手术一年后能“佩戴正常眼镜缓慢阅读”。研究人员说，仍须进一步研究，才能将干细胞疗法用作常规治疗手段。

基因疗法

基因疗法是指通过基因工程技术，就有可能利用健康人的正常基因或者别种生物乃至微生物的有关基因，把它们移植到病人细胞内，来取代或者矫正病人所缺陷的基因，以达到根治遗传性疾病的目的。

近日，加州大学伯克利分校的科学家开发了一种基因疗法，通过病毒载体将视蛋白基因导入视网膜的神经节细胞中，成功地让因视网膜退化而导致失明的小鼠恢复视力。除此之外，还有许多利用基因疗法成功治疗失明的案例。

基因疗法治疗遗传性失明

由美国Spark Therapeutics公司研发的基因疗法，旨在治疗一种罕见的遗传性视网膜疾病：莱伯先天性黑蒙病(LCA)。这种病由RPE65基因突变导致。患有这种疾病的人通常在出生时就有严重的视觉缺损，并且随着年龄的增长视觉逐渐退化。美国约有1,000至2,000名病人患有该病。基本没有药物可以有效的治疗该病。

Luxturna基因疗法是将实验室合成的正常RPE65基因序列通过病毒载体，用微型针管注射到病人的眼部，使之在视网膜上表达。正常表达的蛋白可以激活视网膜感光细胞，并帮助患者恢复视觉。

虽然Luxturna基因疗法无法帮助病人将视力完全恢复到正常水平，但是对于渐盲的病人来说，大幅改善的视力对他们的生活也可以带来相当大的改变。

在第三期临床试验中，29名接受治疗的患者中有27名(93%)患者的视力得到了明显改善，并且能在暗光的情况下自主走过一段充满障碍的路。

基因疗法治疗视网膜疾病

纽约西奈山医学院神经及眼科教授陈波在英国《自然》科学杂志上发表了他们的研究成果，他领导的团队对失明老鼠的视网膜细胞进行基因移植及重新编码，成功激活其“米勒神经胶质”一直封存的感光细胞再生能力，实验老鼠在6周后恢复视觉。

实验的灵感源自斑马鱼，它们的视网膜内保存有“米勒神经胶质”等干细胞群，当视网膜受损，这些干细胞会自动补充失去的神经元。虽然哺乳类动物也有“米勒神经胶质”，却没有斑马鱼的强大细胞自我修复能力。陈波说：“基本结构仍在，只是某些原因令功能受阻。”

陈波的团队通过基因编码，激活了失明老鼠的“米勒神经胶质”细胞再生能力，让其分裂并发育成为可以感应暗光的视感细胞。他说：“这次研究的重要之处，是可望广泛应用在视网膜退化疾病上。有朝一日将改变我们治疗视网膜疾病的方法，甚至有机会用来根治青光眼等眼疾。”

美国国家眼科研究所神经学科专家表示：“如果眼睛内的视感细胞可以重生，意味在治疗感光体受损的眼疾上将可另辟蹊径。”

CRISPR基因编辑成功治愈先天性失明

先天性黑蒙症，是发生最早、最严重的遗传性视网膜病变, 出生时或出生后一年内双眼视锥细胞功能完全丧失，导致婴幼儿先天性盲。是导致儿童先天性盲的主要疾病(占10%-20%)。多呈常染色体隐性遗传，目前已发现有多个基因突变导致的不同类型先天性黑蒙症。

2019年1月23日，Editas Medicine公司的Morgan L. Maeder等人在顶级医学期刊 Nature Medicine 杂志发表题为《Development of a gene-editing approach to restore vision loss in Leber congenital amaurosis type 10 》的研究论文。

该研究使用Editas Medicine公司开发的编号为EDIT-101的CRISPR/Cas9基因疗法，该疗法巧妙地去除由CEP290基因中的IVS26突变产生的异常剪接供体，从而恢复正常的CEP290基因表达，成功恢复了Leber先天性黑蒙症10型的视力。这一成果也表明基于CRISPR的基因编辑疗法在治疗遗传疾病方面的可行性。

Leber先天性黑蒙10型(LCA10)是一种常染色体隐性遗传病，由CEP290基因中的双等位基因功能丧失突变引起。通常出现在婴儿早期，患者表现出严重的视锥营养不良，而且视力低下，甚至完全丧失。由CEP290基因编码的蛋白质定位于连接纤毛的光感受器，并且是外部区段再生和光转导所必需的。

Editas Medicine开发的这一方法，为这一类遗传病的治疗带来了新的思路。

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