【byb.cn 】（來(lái)源：北京日?qǐng)?bào)）凱倫·海勒在其《假如給我三天光明》一書(shū)中，把看不見(jiàn)世界的痛苦闡述得淋漓盡致。導(dǎo)致人眼盲的疾病有很多種，有一大類(lèi)是因視網(wǎng)膜病變?cè)斐筛泄饧?xì)胞功能喪失，包括黃斑病變、視網(wǎng)膜色素病變等，是有可能用干細(xì)胞和基因療法來(lái)治療的。

《自然》雜志近日發(fā)表的一篇論文描述了一種新技術(shù)——把皮膚細(xì)胞直接改造成視網(wǎng)膜的感光細(xì)胞，將這種改造后的細(xì)胞移植到小鼠眼睛中，讓失明小鼠得以重見(jiàn)光明。

1 視網(wǎng)膜病變導(dǎo)致眼盲的原理

人的眼睛就如一部照相機(jī)，眼球的透明晶狀體，相當(dāng)于相機(jī)的鏡頭，眼球中虹膜的瞳孔像相機(jī)的光圈一樣調(diào)節(jié)進(jìn)入眼內(nèi)的光線(xiàn)，在暗處讓瞳孔擴(kuò)大，在明處讓瞳孔縮小。此外，遠(yuǎn)近不同距離的物體的光線(xiàn)通過(guò)晶狀體入射和折射到視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞（RPE），再把光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，然后由視神經(jīng)傳導(dǎo)到視覺(jué)中樞進(jìn)一步處理，最后形成人的視覺(jué)。

視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞包括兩種感光細(xì)胞，分別為視錐細(xì)胞和視桿細(xì)胞。視錐細(xì)胞主要集中在視網(wǎng)膜的中心部位（黃斑區(qū)），負(fù)責(zé)中心視覺(jué)并感知各種色彩;視桿細(xì)胞分布在黃斑區(qū)外圍，即視網(wǎng)膜的周邊位置，負(fù)責(zé)周邊視覺(jué)及夜間視覺(jué)。

夜盲癥就是視網(wǎng)膜病變的一種，因感光細(xì)胞發(fā)生變異而導(dǎo)致眼盲，在夜間看不見(jiàn)，并且視力漸進(jìn)性減退及視野收窄，嚴(yán)重者會(huì)完全失明。視網(wǎng)膜病變又是一種有高度遺傳性的病癥，有不同種類(lèi)的遺傳基因及遺傳方式。由于遺傳方式有多種，有的病人在10歲左右開(kāi)始會(huì)感覺(jué)到夜間視力下降，到了50歲左右會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重視力障礙;但也有病人在中年才開(kāi)始出現(xiàn)病征，至六七十歲仍保存相當(dāng)?shù)囊暳Α?

與視網(wǎng)膜病變相關(guān)的眼盲還有萊伯氏先天性黑蒙癥、巴比二氏綜合征、尤塞氏綜合征等。現(xiàn)在最容易讓人因視網(wǎng)膜病變而失明的疾病是老年性黃斑變性，是65歲以上老年人失明的首要原因，全世界患者超過(guò)1.7億人。此外，糖尿病后期的嚴(yán)重并發(fā)癥也可能導(dǎo)致視網(wǎng)膜病變，造成不可逆的失明。

所有這些失明，都可以嘗試用干細(xì)胞療法、基因療法（與視網(wǎng)膜病變有關(guān)的基因多達(dá)20-30個(gè)）等方式來(lái)治療。

2 干細(xì)胞移植治療黃斑變性眼盲

誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPS）技術(shù)可以把皮膚細(xì)胞或血液細(xì)胞培育成干細(xì)胞，然后塑造干細(xì)胞的發(fā)育方向，讓其定向產(chǎn)生目標(biāo)細(xì)胞，如產(chǎn)生感光的視桿和視錐細(xì)胞。誘導(dǎo)的多能干細(xì)胞已經(jīng)在人身上試驗(yàn)有了結(jié)果，可以治療黃斑變性等。

這種培養(yǎng)干細(xì)胞生成視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞，再移植到視網(wǎng)膜上的方法，已經(jīng)進(jìn)行了大鼠和豬的動(dòng)物研究。美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院實(shí)驗(yàn)室制造的細(xì)胞在RPE貼片植入10周后整合到了試驗(yàn)動(dòng)物的視網(wǎng)膜中，結(jié)果表明，視網(wǎng)膜細(xì)胞層能生成感光細(xì)胞。

此后，研究人員從黃斑變性患者身上采集血細(xì)胞，將它們轉(zhuǎn)化為誘導(dǎo)多能干細(xì)胞后，再將其轉(zhuǎn)化為RPE。研究人員是把RPE放在可降解的單層細(xì)胞支架上生長(zhǎng)，把它們移植到患者的視網(wǎng)膜上，就能整合到視網(wǎng)膜上，生長(zhǎng)為視桿和視錐細(xì)胞，以恢復(fù)患者的視力。對(duì)4名干性黃斑變性患者的早期試驗(yàn)表明，他們的視力得到改善。

從2020年起，美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院的研究團(tuán)隊(duì)將著手人體1期臨床試驗(yàn)，以確認(rèn)干細(xì)胞移植療法對(duì)黃斑變性的安全性和療效。

3 基因療法治療萊伯氏先天性黑蒙癥

除了干細(xì)胞移植療法外，也可以采用基因療法來(lái)治療視網(wǎng)膜病變導(dǎo)致的失明，如萊伯氏先天性黑蒙癥。這是兒童遺傳性疾病導(dǎo)致失明的最常見(jiàn)原因。

先天性黑蒙癥是發(fā)生最早、最嚴(yán)重的遺傳性視網(wǎng)膜病變，出生時(shí)或出生后一年內(nèi)雙眼的視錐和視桿細(xì)胞功能完全喪失，導(dǎo)致嬰幼兒先天性眼盲。這也是一種常見(jiàn)染色體隱性遺傳性疾病，除了眼盲，還伴有神經(jīng)性耳聾、肥胖、糖尿病、尿崩癥、腎功能不全等癥狀。

萊伯氏先天性黑蒙癥由于致病基因的不同而有多種類(lèi)型。其中萊伯氏先天性黑蒙癥10是最常見(jiàn)也是最嚴(yán)重的類(lèi)型之一?，F(xiàn)在，研究人員已經(jīng)查明，這種疾病是由CEP290基因突變引起的，其中p.Cys998X位點(diǎn)的突變最常見(jiàn)。

2019年8月，歐洲藥品管理局授予ProQR Therapeutics公司的候選藥物QR-110優(yōu)先藥物資格，以治療萊伯氏先天性黑蒙癥。QR-110就是一種基因療法藥物，是靶向黑蒙癥的CEP290基因中的p.Cys998X突變。

QR-110已經(jīng)經(jīng)過(guò)了人體臨床1和2期試驗(yàn)，安全性和療效數(shù)據(jù)可靠，特別是對(duì)患者的視力有較大的改善。當(dāng)然，未來(lái)的效果如何，還有待臨床3期試驗(yàn)的結(jié)果來(lái)證明。

4 把皮膚細(xì)胞直接改造成視網(wǎng)膜的感光細(xì)胞

CIRC Therapeutics公司視網(wǎng)膜創(chuàng)新中心眼科專(zhuān)家查瓦拉博士領(lǐng)銜的科研團(tuán)隊(duì)4月15日在英國(guó)《自然》雜志發(fā)表了一項(xiàng)研究結(jié)果。他們研發(fā)的一種技術(shù)能把皮膚細(xì)胞直接改造成視網(wǎng)膜的視桿細(xì)胞來(lái)感受光線(xiàn)，在小鼠身上已經(jīng)試驗(yàn)成功，能讓小鼠感受光明。

研究團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)反復(fù)探索，確定了一種“雞尾酒”配方，由5種小分子化合物組成，它們能分別激活或抑制細(xì)胞內(nèi)不同的發(fā)育信號(hào)。在培養(yǎng)細(xì)胞的不同時(shí)間段，把這些化合物以不同的混合方式供給皮膚細(xì)胞，在10天后就培養(yǎng)出了與視桿細(xì)胞相似的感光細(xì)胞，這類(lèi)新細(xì)胞被命名為“化學(xué)誘導(dǎo)光感受器細(xì)胞”（CiPC）。對(duì)CiPC的基因檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，它們與視桿細(xì)胞表達(dá)的基因十分相似。

因此，研究人員認(rèn)為CiPC有與視桿細(xì)胞一樣的功能，能感受光亮。為了驗(yàn)證這一設(shè)想，研究人員對(duì)視網(wǎng)膜變性而失明的14只小鼠進(jìn)行了試驗(yàn)。

視網(wǎng)膜變性而致眼盲的小鼠是看不見(jiàn)光亮的，眼睛不會(huì)出現(xiàn)瞳孔反射（光線(xiàn)變強(qiáng)時(shí)瞳孔縮小、光線(xiàn)變?nèi)鯐r(shí)瞳孔張大）。研究人員把CiPC植入視網(wǎng)膜變性小鼠眼睛3-4周后發(fā)現(xiàn)，小鼠出現(xiàn)了明顯的變化。

在14只小鼠中，有6只小鼠（43%）在弱光條件下表現(xiàn)出強(qiáng)烈的瞳孔張大，而且它們對(duì)于微弱的光線(xiàn)非常敏感，這說(shuō)明CiPC代替了視桿細(xì)胞的功能，能感受光亮。

之后，研究人員對(duì)小鼠做厭光測(cè)試來(lái)進(jìn)一步評(píng)估6只小鼠的視覺(jué)功能是否真正得到恢復(fù)。厭光是指老鼠在正常情況下生活在地下、洞穴中，不見(jiàn)天日，習(xí)慣于躲在暗處。這只是對(duì)光線(xiàn)有正常感知的小鼠的習(xí)性，因視網(wǎng)膜變性而失去視覺(jué)的小鼠無(wú)法感知光線(xiàn)的強(qiáng)弱，也就不會(huì)表現(xiàn)出對(duì)黑暗環(huán)境的偏好。觀察發(fā)現(xiàn)，移植了CiPC的6只小鼠待在黑暗環(huán)境中的時(shí)間與視力正常的小鼠一樣，明顯比未移植CiPC的失明小鼠待在暗處的時(shí)間長(zhǎng)。

最后的證明是，對(duì)小鼠移植CiPC3個(gè)月后再檢查這些小鼠，發(fā)現(xiàn)它們的CiPC依然有活性，而且這些細(xì)胞與視網(wǎng)膜中的其他神經(jīng)細(xì)胞連接，成為視網(wǎng)膜的一部分。

5 不同方法優(yōu)缺點(diǎn)尚待檢驗(yàn)

在時(shí)間上，采用誘導(dǎo)多能干細(xì)胞生成RPE比把皮膚細(xì)胞培養(yǎng)成CiPC的時(shí)間更長(zhǎng)，前者需要6個(gè)月才能培育出可供移植的細(xì)胞或組織，后者只要10天就可以把皮膚細(xì)胞培養(yǎng)成CiPC，因此在時(shí)間上具有優(yōu)勢(shì)。

誘導(dǎo)多能干細(xì)胞生成RPE有一個(gè)潛在的危險(xiǎn)，即誘導(dǎo)多能干細(xì)胞可以不受控制地生長(zhǎng)，而且可以在人體各器官組織四處擴(kuò)散傳播并發(fā)展成癌癥。不過(guò)，研究人員重新設(shè)計(jì)了干細(xì)胞的制造過(guò)程，以避免發(fā)生潛在的致癌突變，因此，致癌的風(fēng)險(xiǎn)可以控制。但是，把皮膚細(xì)胞培養(yǎng)成CiPC就沒(méi)有誘導(dǎo)多能干細(xì)胞可能生長(zhǎng)為癌癥的風(fēng)險(xiǎn)，因此更為安全。

不過(guò)，就技術(shù)的成熟和利用程度而言，誘導(dǎo)多能干細(xì)胞生成RPE比皮膚細(xì)胞生成CiPC更接近實(shí)用，因?yàn)橐呀?jīng)經(jīng)過(guò)了動(dòng)物試驗(yàn)并進(jìn)入到人體1期臨床試驗(yàn)，CiPC只是進(jìn)行了小動(dòng)物（老鼠）的試驗(yàn)，還要經(jīng)過(guò)大動(dòng)物試驗(yàn)才有望進(jìn)入人體1期及以后的2-3期臨床試驗(yàn)。

未來(lái)，還得通過(guò)進(jìn)一步的試驗(yàn)，看哪一種方法更有效、安全、簡(jiǎn)易和廉價(jià)。