要点:
随着医学技术的进步，哈佛医学院和马萨诸塞州眼耳医院的研究表明，通过干细胞移植治疗角膜损伤，提供了一种新的治疗方案，尤其是对传统方法无效的复杂病例。
近年来，随着医学科技的不断进步，干细胞治疗逐渐在多个领域展现出革命性的潜力，尤其是在眼科治疗中。眼部疾病，特别是角膜损伤，长期以来困扰着全球众多患者。传统的治疗方法往往效果有限，为此科学家们一直在努力寻找更有效的治疗方案。
近日，由哈佛医学院和马萨诸塞州眼耳医院/Massachusetts Eye and Ear的研究人员与外科医生共同领导的这项研究，开展了一个小规模的I/II期临床试验，对14名患者进行了为期18个月的跟踪研究。在试验中，研究人员从患者健康的眼睛中提取干细胞，并将其移植到受损的角膜上，成功地恢复了角膜表面，且大多数患者的视力得到了改善。这项疗法不仅能安全恢复严重受损的角膜表面，还可能为传统治疗方法无效的眼部损伤提供一种新的治疗方案。
干细胞疗法为患者带来新希望
角膜是眼睛的外层透明组织，主要作用包括保护眼球和帮助聚焦光线以形成清晰的视觉。角膜由五个主要层次组成：角膜上皮层、前弹力层、基质层、后弹力层和角膜内皮层。角膜上皮层的损伤是最常见的眼科问题之一，这一层的损伤可能会影响整个角膜的健康和功能。然而，外伤、遗传性疾病或自身免疫疾病可能导致角膜的干细胞储备：位于虹膜周围的缘区/limbal ring的干细胞库耗竭，进而引发缘干细胞缺乏症/limbal stem-cell deficiency，简称LSCD。 LSCD会导致疤痕组织覆盖角膜表面，阻止光线进入眼内，最终导致视力丧失。
现有的LSCD治疗方法包括从患者健康眼中提取角膜干细胞进行移植，这种手术被称为“角膜移植”。当患者的双眼均受到损伤时，通常选择从已故捐献者那里获取角膜进行移植，但这些移植常面临免疫排斥的风险。此外，供体角膜资源相对稀缺，移植手术后还可能存在术后感染的风险，给患者的康复带来了很大的不确定性。
但如果损伤过于广泛，可能会消耗掉角膜缘上皮细胞，这些细胞是补充角膜表面细胞的干细胞。角膜缘干细胞缺乏症发生时，角膜表面可能永久性受损，传统的角膜移植无法持久治疗，因为没有干细胞，捐赠的角膜最终会恶化。
多年来，不少的研究团队一直在努力解决这一难题
去年，日本大阪大学的眼科专家西田幸二/Kohji Nishida及其团队开创性地利用诱导多能干细胞/iPS进行角膜修复。 iPS细胞是一类通过基因重编程从体细胞中获得的，具有胚胎干细胞特性的细胞。 iPS细胞具有自我更新和多向分化潜能，可在体外培养条件下定向分化为特定的细胞类型。研究团队从健康供体的血液样本中提取细胞，通过重新编程将其转化为iPS细胞，并进一步诱导分化为角膜上皮细胞，最终形成了一层薄而透明、呈鹅卵石状的细胞片材。
这些细胞片材被用于四位LSCD患者的治疗中，患者年龄从39岁到72岁不等，包括两名女性和两名男性。在2019年6月至2020年11月期间，研究团队对每位患者进行了手术，将受损角膜上的疤痕组织刮除，并将供体细胞制成的上皮细胞片材缝合到一只眼睛的角膜上，随后在其上覆盖了一片柔软的保护性隐形眼镜。手术过程经过精密规划，以确保细胞片材能够与患者角膜上的组织顺利整合，同时减少排斥和感染的风险。
如今，位于美国马萨诸塞州眼耳医院角膜服务副主任乌拉·朱库纳斯/Ula Jurkunas和她的团队取得了重要进展。他们开发了一种技术，可以安全地从未受损的健康角膜中收集并培养干细胞，这些细胞被称为培养的自体角膜缘上皮细胞/CALEC，被制成细胞组织移植物并移植到受损的角膜上。
而整个操作过程也十分简单：从患者未受损的眼睛中取出干细胞，在实验室里培养几周，让它们壮大成一支“修复大军”，然后通过手术移植到受伤的眼睛上。想象一下，这就像从健康的土壤中挖出一株幼苗，精心培育后移植到荒芜的土地上。
目前，这项手术仍处于试验阶段，尚未在马萨诸塞州眼耳医院或其他美国医院提供，且在向联邦政府申请批准之前，还需要进行更多的研究。
试验结果取得90%以上成功率
研究显示，在手术后3个月的跟踪中，50%的患者角膜完全恢复。而在12个月和18个月的跟踪中，完全恢复的患者比例分别上升至79%和77%。另外，两位患者在12个月和18个月时实现了部分恢复，整体成功率在12个月和18个月时分别为93%和92%。三名患者接受了第二次移植，其中一人在最后的随访中达到了完全恢复的标准。关于手术对视力的影响的进一步分析显示，14名患者的视力均有所改善。
“我们的初步试验表明，CALEC移植既安全又可行，”朱库纳斯表示。 “现在，我们的新数据表明，CALEC在修复角膜表面方面的效果超过90%，这一发现对那些传统治疗无法治愈的角膜损伤患者具有重要意义。”角膜是眼睛最外层的透明膜，其外缘包含丰富的健康干细胞，称为角膜缘上皮细胞，负责保持眼睛表面的光滑。
此项试验由美国国家卫生研究院下属的国家眼科研究所资助，是美国首个眼科干细胞疗法的临床研究。 CALEC显示出较高的安全性，捐赠者和接受者的眼睛未发生严重事件。
朱库纳斯表示，“虽然我们很自豪能够将这种新治疗方法从实验室推向临床试验，但我们的最终目标是让全国范围内的患者都能受益于这种有效的治疗。”研究人员指出，这一成果值得进一步验证，以便为FDA批准做好准备。未来的CALEC研究应包括更多患者和多中心的研究，釆用更长时间的跟踪和随机对照设计。
这项新疗法不仅为角膜损伤患者带来了新的希望，也为眼科医学领域开辟了一个全新的治疗方向。该试验是美国国立卫生研究院下属的国家眼科研究所资助的首个人体干细胞疗法研究，也是美国首个眼部干细胞疗法。
随着科学技术的不断发展，干细胞疗法逐渐从实验室研究走向临床应用，带来的不仅是治疗方式的创新，也为患者提供了更为多样化的选择。随着更多临床试验的推进，预计这种疗法会在全球范围内得到更广泛的应用，进一步改变眼科治疗的格局。
