2013-5-13
遗传性视网膜变性是由基因缺陷引起，患病率约为1/3000。视网膜变性临床表现多样，其突变基因可以定位于视网膜不同层次。这类病变的遗传方式有：常染色体显性、常染色体隐性、性连锁隐性、显性隐性交替和线粒体DNA遗传等。眼科临床中一个难点就是遗传性视网膜疾病。近年来，随着分子生物学的进展，很多疾病的致病基因已被发现。许多和人类具有相同突变基因及临床表现的动物模型被发现。特别是腺相关病毒（AAV）载体技术的快速发展，使遗传性视网膜疾病，特别是隐性遗传性视网膜疾病的基因治疗成为可能。隐性遗传的特点是基因突变导致其相应蛋白产物缺失或无功能。基因疗法的作用就是通过一个载体把正常的相应基因转入到病变细胞内，使之产生相应的正常蛋白产物，从而达到恢复功能，并阻止疾病的病理改变的目的。
任何一个疗法，不管其多么先进，都不可能对人体的所有器官或相应疾病都有一样的疗效。基因疗法之所以在视网膜遗传性疾病的治疗上取得较好效果是和眼球结构有直接关系的。与其它器官相比，眼球具有特殊的解剖结构，尤其适合基因治疗。眼球屈光间质透明，光可以透过角膜、前房、晶状体和玻璃体，最后到达视网膜。这有利于我们在可视状态下准确注射载体，且术后观察视网膜情况也非常便利。眼球在解剖上相对封闭，转基因载体可以只转染到眼球特定的靶细胞，很少播散到身体其他部位。另外，构成血-视网膜屏障的紧密连接将视网膜下腔与毛细血管分开，可以防止免疫损伤及减少病毒载体的全身扩散。血-房水屏障也有助于防止免疫反应。在眼球中，视网膜下腔具有高度的免疫赦免，视网膜下腔注射后基本不会引起免疫反应，是转基因载体注射的理想部位。而与视网膜变性相关的基因，大多数在感光细胞或RPE上存在表达。此外，玻璃体腔注射是另一种有效的载体转染途径，可以转染Muller细胞及视网膜神经节细胞。
AAV是目前基因治疗中使用最成功的载体，它有多种血清型，能有效、稳定和长期地作用于视网膜靶细胞。当然，AAV是否能成功有效地转染视网膜特异的靶细胞，还取决于其它因素，包括AAV的滴度、注射部位、特殊的启动子和治疗基因的大小等等。近年来，随着新一代AAV载体的发展，出现了诸如自身互补型和变异型AAVs。这些新型AAV载体的转基因表达较传统AAV转染效率更高，起始时间也得到了缩短。AAV的主要缺点是包装容量有限，治疗基因最大不超过4.7 kb。
遗传效应对遗传性视网膜疾病的发病具有重要作用。可繁殖的动物模型的发现和培育，有助于我们了解疾病病因、制订及完善治疗方法。目前隐性遗传性视网膜疾病的小鼠模型应用较广泛，并且为基因和药理治疗提供了良好参照。通过自然发生或基因敲除的视网膜变性小鼠模型，我们可以研究疾病的发病机制，从而设计合理的治疗方案。另外，对小鼠疾病相关基因的识别，有助于我们发现导致人类视网膜变性的相关基因。比如研究人员首先在视网膜变性1型小鼠上发现β磷酸二酯酶基因突变，在视网膜变性7型小鼠上发现光感受器特异性核受体基因突变，在锥细胞光感受器功能丧失1型（Cpfl1）小鼠上发现和人类全色盲相似的Pde6c基因突变，在视网膜变性慢性型小鼠上发现rds基因突变等。这些发现随后导致相同的人类视网膜遗传病致病基因的发现。基因治疗已在很多具有隐性遗传的小鼠模型上取得成功。
常染色体隐性遗传性视网膜色素变性（arRP）在RP中占20%。arRP的基因治疗要比显性遗传性RP容易，因为隐性遗传病的治疗只需要将正常基因转入就行了。目前已经发现20个以上基因可能与arRP的发病有关，其中14个已经被克隆。随着越来越多的发病基因得到确认，越来越多的小鼠模型也陆续被用于基因治疗的研究。我们将重点介绍几种常见的突变基因及动物模型的基因治疗情况。
2004年以来我们通过雷伯氏先天性黑蒙2型（LCA2）小鼠动物模型首次证明如果治疗及时，AAV介导的基因疗法可以根治由RPE65基因突变引起的失明。相关研究已成为正在进行的LCA2临床试验中重要的临床前试验数据。目前正在进行的LCA2基因治疗临床试验中，一个关键问题就是中晚期患者中残存的具有微弱视力的黄斑部锥细胞功能，能否在治疗后得以恢复。我们通过LCA2的小鼠模型实验证明，这些残存的功能及形态都不正常的锥细胞经过基因治疗后功能及形态都能得到恢复。这项成果为恢复中晚期LCA2患者的黄斑部残存锥细胞功能提供了可靠依据。并被最近的临床治疗结果所证实。
近年来我们通过大量工作，用AAV介导的基因疗法，成功治愈了全部四种不同类型的全色盲小鼠模型，也成功治愈了临床上最常见，病变较重的由视网膜杆细胞磷酸二酯酶B亚基基因突变造成的视网膜色素变性的动物模型，为临床基因治疗打下了坚实的基础。目前我们计划在近期和国外合作进行雷柏氏先天性黑蒙2型（LCA2：RPE65基因突变引起）患者的基因治疗临床试验项目。我们也计划将来合作进行具有中国自主知识产权的全色盲2型（CNGA3基因突变）基因治疗临床试验。我们希望更多的中国眼科医生参与进来，进行更大规模的临床及基因检查，使中国的先天性致盲眼病患者尽快得到基因诊断和治疗 |
