金子兵教授：重磅！细胞替代疗法治疗视网膜变性的全面回顾与展望
转自惟视眼科编者按：
各类视网膜疾病，例如年龄相关性黄斑变性（AMD）、Stargardt病、视网膜色素变性（RP）和青光眼，都具有一个共同特点，即一种或两种视网膜细胞发生退行性病变，且无法在人体中自行修复和再生。在这样的背景下，细胞替代疗法正受到越来越多的关注和认可。温州医科大学附属眼视光医院的金子兵教授等人在眼科顶尖杂志 Progress in Retinal and Eye Research 受邀发表重磅综述，分析视网膜变性的干细胞移植治疗现状。
视网膜细胞退行性病变一旦发生，没有药物可以有效逆转，适应证相对广泛的细胞替代治疗则不失为一种选择。各类视网膜细胞（如RPE、感光细胞、RGC等）都可由干细胞分化而来，为移植疗法提供无限的细胞源。目前细胞替代疗法的原则为替换死亡细胞、保留存活细胞。
细胞替代疗法地位无可替代
年龄相关性黄斑变性（AMD）
干性AMD以RPE和Bruch膜（BM）间的玻璃膜疣为特征；湿性AMD中，异常、高渗漏性的脉络膜新生血管侵入RPE层，巨噬细胞在此聚集；两者最终均导致RPE和感光细胞的退变。玻璃膜疣、膜攻击复合体（MAC）、血管翳也可见于AMD患眼。
AMD发病机制
AMD尚无根治之法，广泛使用的各类抗VEGF药物虽然疗效显著，但仅适用于进展性湿性AMD的并发症，对于干性AMD中的地图样萎缩效果不大。研究表明自体同源RPE移植能有效提高视力，但由于细胞来源问题难以推广应用，而拥有多项分化潜能的干细胞则正好能够克服这一缺陷。
视网膜色素变性（RP）
感光细胞和RPE内重要基因的突变可导致细胞变性凋亡（例如感光细胞的RPGR、RHO，RPE的RPE65、MITF等）。
RP发病机制
对于RP来说，细胞替代治疗的与其他传统方法相比，其优势在于能够在移植前修复异常的基因。
Stargardt病
Stargardt病或青年黄斑变性以黄斑区继发于脂褐素沉积的RPE和感光细胞丢失为特征，导致年轻患者出现中心视力损伤，是一种先天性致盲性眼病。
目前还未找到延缓Stargardt病进展的方法，细胞替代疗法为患者带来了一线希望，两项相关的临床研究正在开展。
青光眼
青光眼患眼的眼压升高，直接或间接地导致神经节细胞变性。
青光眼发病机制
控制眼压是延缓青光眼进展的关键，但RGC损伤难以根治。大鼠青光眼模型中，骨髓间充质干细胞（BMSC）可发挥一定的RGC保护作用，但由BMSC修复视网膜细胞的稳定性和有效性不及视网膜细胞替代疗法。
研究成果提供疗效证据
RPE细胞替代疗法有两种形式：细胞移植片和悬浮细胞。动物实验表明，hESC-RPE和hiPSC-RPE均能够有效修复由于RPE引起的严重视网膜变性，有效性较好；长期观察未见畸胎瘤形成，安全性好。此外，由于细胞移植片中含有可降解支架材料，从移植细胞存活率角度看对AMD的疗效会优于悬浮细胞。
玻切手术、RPE膜片移植前后眼底彩照
A. 术前，可见较大的纤维化新生血管膜（黑色*示纤维血管膜，白色箭头示边界）；
B. 术后3天，见视网膜下方脉络膜血管（黑色*示脉络膜血管），RPE膜片植入时诱发出血，2周后吸收（黄色箭头示）；
C. 术后8周，移植物变平坦（白色箭头示）；
D. 术后1年，移植物仍保持完整（白色箭头示）。
结果源自高桥政代组2018年发表在《新英格兰医学杂志》论文内容。
感光细胞前体细胞移植是以感光细胞退变为特征疾病（如RP、AMD等）的有效方法，其中视杆细胞移植更适用于RP治疗。小鼠模型中，感光细胞前体细胞可从新生小鼠视网膜中获取，或由ESC、iPSC分化。在诸多细胞来源中，从出生4-8天小鼠中分离的Nrl-GFP标记的视杆细胞前体细胞应用最为广泛。
视网膜细胞膜片移植适用于疾病晚期，此时病灶由周边部向中央扩散，许多患眼中会出现“ONL缺失区域”。动物实验和临床研究均显示细胞膜片移植物能够与受体形成有效的连接，促进患者视力改善。由于细胞成膜及移植物-受体神经细胞连接形成较为困难，视网膜细胞膜片移植疗法目前仍面临重重阻碍。
神经节细胞移植适用于青光眼患者，但其相关研究不如感光细胞及RPE细胞移植深入。一过性抑制Notch活性可诱导人Müller细胞分化为RGC前体细胞。在临床应用方面，该方法还存在一定的问题，例如如何在保护感光细胞的前提下植入RGC细胞等。
MSC移植被认为是视网膜退行性病变治疗中的潜力股。动物实验表明，从脂肪组织和骨髓组织中获取的MSC具有神经保护作用；MSC移植后短期内，RGC的胞体和轴突数量显著增加，视网膜功能提升可维持20周。近年来有研究发现MSC能够通过细胞内途径发挥治疗作用，进一步肯定了MSC的应用前景。
立足现在，展望未来
虽然多项研究结果证实了细胞替代疗法的疗效，但许多问题仍待解答，包括细胞来源、安全性、免疫学隐患、经济效益等。然而这些问题无法阻挡新兴疗法发展的脚步，近年甚至已经出现了全层视网膜移植的突破性尝试。此外，3D培养视网膜组织等新技术的应用有望为干细胞来源视网膜组织移植的概念验证提供有力的支持。
小结
干细胞科学开辟了视网膜变性治疗的全新道路。尽管前方多有险阻，多能干细胞来源的RPE（非神经视网膜组分）移植作为这一领域最初的试金石，在人的体内临床试验中也取得了非常可喜的成功。毋庸置疑，未来，神经视网膜修复将是多能干细胞应用于视网膜疾病治疗的又一里程碑！
专家简介
金子兵，温州医科大学附属眼视光医院遗传眼病专科主任，视网膜再生医疗研究组组长，温州医科大学党委研究生工作部部长、研究生院院长。二级教授、博导。国家万人计划领军人才、国家百千万人才工程、国家有突出贡献中青年专家，曾获得优青、中国青年科技奖、亚太眼科学会成就奖、眼科分会何氏创新奖等。负责温州医科大学干细胞研究所和国家干细胞临床研究机构、国家“再生医学与神经遗传”国际联合研究中心。主要领域：遗传眼病、干细胞与视网膜再生医学。以第一/通讯（含共同通讯）发表SCI论文40余篇（总IF>200），包括Nature Communications、PNAS（3篇）、Stem Cell Reports、Biological Reviews、Biomaterials、Genetics in Medicine（2篇）、IOVS（4篇）、JMG等中科院分区Top期刊论文，以第一完***获得教育部自然科学奖二等奖和浙江省医药卫生科技一等奖等。当前主持国家重点研发计划（干细胞）课题、国家自然科学基金项目等。学术兼职：中国眼科遗传联盟理事，海峡医学会眼科专委会眼干细胞学组副组长，Experimental Eye Research和Ophthalmic Genetics编委，ARVO AMPC委员（2016-, Genetic Cross Section 2019 chair）。 谢谢楼主的分享！ 感谢飞狐兄！——让我们一起跟随新科技的脚步，高歌猛进冲向“光明的乐园“！ 工程浩大，非一日之寒 希望的曙光快点到来吧 太痛苦了，等待也是一种痛苦，没有光明，只能选择死亡 苦，自不必多言；但苦的尽头也可能会有快乐。更何况，金子兵教授所言只是对干细胞技术发展现状的概括总结，并未断言干细胞与其它技术在疾病治疗方面的不可行性；尤其值得关注的是，金教授也对全层视网膜组织移植给予了“突破性尝试”之赞誉。反复阅读此报道，或许不难发现其所言多为教授历年来在干细胞方面的造诣与心得，并未对3D培养视网膜组织与全层组织移植进行详实阐述。报道后半部分还论述了青光眼与神经元细胞修复的可能性研究成果，这是否意味着教授的研究重点会逐渐转向青光眼神经元细胞的修复上来呢？这种推测若是合理的话，教授通过暂时的突出重点研究神经元细胞之修复技术，或许可以为RP的干细胞来源治疗方案在当下存在的神经元衔接困难的解决提供技术支撑和必要的探索。另外，从实践论而言，人们认识事物总是由表及里，由浅入深的吧。如果把全层视网膜组织作为一个整体，而把RPE色素层作为其中的一部分来说，认识一个整体的视网膜 组织或许要比认识其中部分的RPE色素层要来得容易和可靠。在此斗胆用一个水龙头打个比方，水龙头损坏不能正常关水和出水了。这时我们用一个新的将其替换，要远胜于将其修补要来得容易和简单。这里并不是说修理之事不可能，只是平常人家并未有这样的技术与工艺罢了。这里的技术与工艺我暂且把它理解为制造水龙头所必需的专门场所，就好比是“生产”视网膜组织的环境。诚然，视网膜组织的人工培养能达到自然发育之功能之时，那应要比当下尚未尽悉掌握其各组成成分与工作机理时就尝试修复替换其功能所遇困难要来得少吧。多年来，众多研究者之所以在遇到金教授所述的受体神经元连接困难，或许正是由于人们认识“制造”视网膜的“技术工艺（所谓的DNA）”的时间还不够漫长之缘故吧。相反，如果已经有了一个健康的视网膜组织，那就完全不一样了，人们只要研究适应性、操作性等技术手段（当然还有其它因素）等问题，这定将大大加快疾病治疗的进度。或许也是因此一缘由，金教授才对全层视网膜移植给予了“突破性”的评价。因此，在我看来，这则报道虽表明了人们干细胞薄片治疗疾病的复杂性与长期性，却在移植技术方面显示重大可能。也许有人还要怀疑这种可能，但我始终认为，这种可能是当下技术与医疗水平最可靠和最有潜力的一大技术手段。浅薄之言，聊以消遣。 感谢金教授辛勤的工作给我们带来了希望！ 一个不同寻常的成就。反复阅读本报道，我禁不住要惊讶于教授在干细胞治疗方面的造诣，也惊喜于其中透露出国内在视网膜相关移植技术的能力与水平。记得前期有伦敦大学用视网膜片成功为一老年黄斑变性AMD恢复部分视力的报道，而今金教授竟也展示了其在视网膜前体细胞片移植的有关成果，相比之下，国内在此技术上应与国际相差不太遥远了吧。虽然结果不太相同，但我却看到了成功正向我们缓缓走来！一个AMD视网膜片，一个RP视网膜片；一个成功地部分恢复了，一个是促进恢复了。这两组案例能说明什么问题呢？在我看来，至少说明视网膜前体细胞是可能成功移植到视网膜上的；黄斑视网膜片与RP视网膜片，功能很可能是不同的。或许我们大可不必为教授所言的受体神经细胞连接困难之词所忧虑，因为除此种神经修复之手段外，也许其他科研机构能找到别样手段使神经细胞正常连接。比如说：可以采用健康的视网膜成片等，只不过这些手段需要教授们不断试错方能得之。诚如教授所言的免疫性隐患那样，或许终有一天会有人推翻“眼睛免疫豁免”之观点。如果视网膜前体细胞成片能够与视网膜正常连接的话，那全层的正常视网膜移植离我们还会有多远呢？ 全层视网膜移植再等二十年。金子兵自己没有做过实验 好消息。谢谢你的分享。
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