近年来，寻找视网膜神经变性疾病的有效治疗手段一直是国际眼科工作者亟须突破的“临床瓶颈”，但随着该方面基因治疗、干细胞治疗等前沿技术及治疗手段的深入研究，攻克该类疾病的“致盲堡垒”已经逐渐露出曙光。厦门大学附属厦门眼科中心的李文生教授近十年以来一直在国内外从事该领域的研究工作，在遗传性视网膜变性疾病治疗及基础研究方面颇有建树，曾因为在眼科基因治疗临床前研究方面的突出贡献有幸成为我国眼科界第一个获ARVO奖（ARVO Awards）的专家。近期李教授针对该方面内容作了详细介绍和讲解，《国际眼科时讯》也第一时间将相关内容整理呈现给大家。
目前，临床上视网膜神经变性疾病主要有以下几个种类：年龄相关性疾病，如年龄相关性黄斑变性（AMD），是发展中国家和发达国家老年患者中的高发疾病；青光眼类疾病，表现为高眼压和进行性视网膜神经节细胞变性，目前据统计青光眼已影响了约6.05千万人，预计到2020年可达到7.96千万人；糖尿病性眼病，糖尿病视网膜病变（DR）是“劳动年龄人口”中致盲的最重要的原因；遗传性疾病，如Leber’s先天性黑矇、Stargardt病、视网膜色素变性（RP）等遗传性疾病。目前视网膜神经变性疾病的有效治疗手段主要有基因治疗、干细胞治疗以及小分子药物、人工视觉、膜包囊细胞技术和光学假体等。
因势而行，治其根本——视网膜神经变性疾病的基因治疗
1947年，Keeler CE最早提出了基因治疗的概念（图1）。2014年，美国NIH规定将不再要求基因治疗临床试验接受联邦特别咨询委员会的审查，这在基因治疗领域具有里程碑式的重要意义，也为其进一步发展奠定了坚实的基础。近年来，随着眼部分子生物学的发展，越来越多的眼科致病基因被发现：到目前为止，视网膜疾病方面已定位的致病基因基因有259个，其中已鉴定明确的有219个，隐性视网膜变性疾病基因16个，占7.3%。对此，相对应的基因治疗手段主要是通过病毒载体的方法，将正常的基因转入到病变区，来纠正缺陷基因，以达到治疗的目的。
▲图1. 基因治疗的概念提出
眼科疾病尤其适合做基因治疗(图2)，可以说是上帝送给基因治疗最好的礼物：（1）眼为半暴露器官，容易进入，可利用多种途径将基因传染到眼的各个部位和不同类型细胞中；（2）眼球体积小、结构封闭，这使得较少的载体或基因量即可达到治疗作用；（3）免疫赦免优势：视网膜色素上皮细胞之间的紧密连接和血脑屏障限制了载体或基因向循环中渗漏，该相对封闭结构维持了视网膜下腔的免疫赦免状态，可避免眼组织对载体成份或基因产生免疫反应；（4）多种基因可以直接引起或参与眼病的发生，临床有大量眼病种类可供研究；（5）类似人体病理机制的啮齿类动物和大型动物模型较易获得；（6）利用非侵入技术即可在活体中监测眼球外层和视网膜，视网膜形态可以通过OCT检查，视网膜功能也可以通过视网膜电图（ERG）、视觉诱发电位（VEPs）和瞳孔对光反射（PLRs）等方式客观评估。
基于以上因素，以Leber’s先天性黑矇为代表的多种视网膜变性疾病的基因治疗均获得了突破。以Leber’s先天性黑矇为例，从2007年4月到2012年8月共开展9个Leber’s先天性黑矇基因治疗的临床试验。研究发现：①经基因治疗6个月后患者视觉敏感性得到显著提高，并且在随后的1到3年内，其视力改善达到顶峰。②在整个治疗过程中，视网膜的外核层厚度下降，这表明感光细胞仍在发生死亡。③基因治疗方法并不能阻止感光细胞的死亡，而只是通过促进视觉循环改善视力。
不可否认，基因治疗如今仍面临如视网膜重塑、载体选择、基因分型、手术损伤等一系列难题，但对于该治疗方法进一步的研究不仅会促进视网膜变性疾病基因治疗策略的改进提高，也会对基因治疗的发展前景具有重要意义。
▲图2. 眼科疾病尤其适合做基因治疗
困境与希望并存——干细胞治疗研究现状及挑战
近年来，干细胞与组织工程系在眼科领域取得长足发展，干细胞在视网膜视神经变性疾病与青光眼中的应用也标志着“再生眼科学”的诞生，众多研究均证实了干细胞移植在治疗视网膜变性疾病中的美好前景。因此，虽然干细胞仍面临一系列如多能干细胞来源细胞的产量、内界膜和外界膜等解剖性生理屏障、胶质细胞活性等所形成的病理屏障、细胞存活和整合、功能恢复、免疫排斥、畸胎瘤形成等难题，但不可忽视的是近年来干细胞治疗在视网膜疾病治疗研究中的已经凸显出越来越重要的地位。
1946年，Tansley K首次提出哺乳动物视网膜移植的设想。1984年，Gouras P等首次成功将培养的人RPE细胞移植于猴视网膜中。2000年，Tropepe V等报道了成年哺乳动物眼中的视网膜神经干细胞。2009年，Hirami Y等证实了诱导性多能干细胞（iPS）可以分化为光感受器细胞。动物模型的成功复制也加速了研究的进展，在Stargardt病模型（ELOVL4-TG2小鼠）中，李教授团队观察到了视网膜色素上皮和光感受器的进行性病理萎缩、中心视力丧失、脂褐素沉积。在光感受器变性的小鼠模型中，全身注射人胚胎干细胞来源的光感受器祖细胞可保存视网膜和视功能。李教授团队通过小鼠尾静脉注射PhRPs-RA可以增加整个视网膜厚度，逆转视杆和视锥细胞变性的进展。2011年，Siqueira RC等在3例视网膜脱离与2例视锥-视杆细胞萎缩患者玻璃体腔内注射10×106个ABMC细胞，随访40周，未发现结构或功能毒性。2012年，首例人胚胎干细胞I期试验将来源于hESC的RPE细胞移植入患者视网膜下腔并进行了安全性和耐受性观察。随访4个月后，移植细胞未显示过度增殖、致瘤性、异位组织形成或明显的排斥反应迹象。2014年9月12日本理化学研究所和尖端医疗中心医院联合进行了世界首例iPS细胞移植手术（图3）。首先采集患者皮肤细胞，将这些细胞转化为iPS细胞，然后将这些细胞诱导为RPE并移植给一名患有严重“年龄相关性黄斑变性”的70多岁女性，患者的视力似乎得到了提高。2015年，在黄斑变性和AMD疾病的干细胞治疗研究中，采用同样方法视网膜下注射不同浓度的hESC源性RPE细胞，随访观察22个月，未发现过度增殖、致瘤性和明显排斥反应，并且患者的BCVA较术前明显提高，术后的远视力和近视力评分也大幅度提升。
应用组织工程学技术，理论上可以将具有自我更新、高度增殖和多向分化潜能特点的干细胞诱导、分化和培养为任何一种人体细胞、组织或器官。将培养成功的组织器官进行体内移植，则可实现修复或替代缺损的组织器官。因此，干细胞治疗应用于视网膜变性疾病，为彻底治愈该类疾病提供了无限可能。
▲图3. 世界首例iPS细胞移植手术
视网膜变性疾病的其他治疗手段
人工视觉研究始于20世纪50年代，至90年代随着微电技术及眼科显微手术的发展，才有了显著的进展。人工视觉是指用人工的方法，在视路的不同部位植入不同的视觉假体（视网膜假体、视神经假体、皮质假体），由植入的假体接受外界光信息后，转换成生物电信号或使神经递质释放，刺激并激活视皮层，或视网膜内核层和神经节细胞及其连接网络，产生神经冲动，然后经视神经将电信号传入大脑视觉中枢，最终形成“视觉”的过程。1929年Foerster O首次报道刺激视网膜神经节细胞和视皮层引起光感。1956年Tassicker GE首次描述移植于视网膜下的光敏感硒细胞引起失明患者闪光感（首个视网膜刺激器）。上世纪六七十年代Brindley和Dobelle 描述移植于视皮层下的电极可引起持续性光感。在本世纪视网膜假体应用的临床试验证实，其能产生显著的功能性视力。2007年6月~2009年8月进行了一项随访6个月-2.7年的多中心临床试验，将具有60枚电极的Argus II假体系统植入32例无光感或残余部分光感的RP患者视网膜上，在视觉测试中证实有效，2011年3月Argus II假体系统在欧洲获得销售许可。2011年11月~2016年5月Argus II的上市后监测研究纳入45例RP患者，证实其可帮助患者恢复辨别人脸和大写字母的视力。
人工视觉目前面临的挑战是视觉假体带来的热损伤，目前的假体可使周围组织温度升高3℃，远高于1℃的安全限值，另外如何进一步提高视力和视觉质量将是更大的挑战。
此外，研究证实，许多小分子药物同样对视网膜变性疾病有治疗价值，如丙戊酸、硼替佐米、雷公藤红素、罗匹尼罗、Bensarazide等。李教授团队采用VPA对NaIO3制作的大鼠AMD模型ERG的影响研究以及Celastrol对NaIO3制作的C57大鼠AMD模型ERG的影响研究中发现，适量的小分子药物刺激能显著提高AMD大鼠视网膜电图a波和b波的振幅，对视网膜厚度无明显影响。Clemson CM等进行了VPA对13例RP疗效的回顾性分析：VPA对RP有治疗作用，有必要通过临床试验严格评估VPA治疗RP的有效性和安全性，汉城国立大学和NNRI对此已展开研究。与此同时，多家研究机构已展开采用膜包囊细胞技术使用其他药物如NT-501等对青光眼、增殖性视网膜病变、葡萄膜炎、色盲等多种疾病的研究。其中最有代表性的两个研究之一是美国NEI的主任Sieving PA等将CNTF通过膜包囊细胞技术植入10例RP患者玻璃体腔，药物小剂量缓慢释放持续作用于视网膜6个月后，3例患者视力获得10~15字母的稳定提高，提示CNTF治疗安全而有效。另外一个有代表性的研究是Zhang K等进行的多中心双盲随机对照研究，将CNTF通过膜包囊细胞技术植入AMD患者玻璃体腔，研究发现CNTF可导致视网膜厚度增加，可延缓患者视力下降。在视网膜变性疾病光学假体科研与临床研究方面，调查显示超过75岁的老人（图4）中30%的人群存在AMD的征兆，最终10%的患者发生了无有效治疗方法的进展期和终末期AMD。新发明光学假体给低视力患者带来带来新的希望。有学者将植入型微型光学假体（implantable miniature telescope， IMT）植入患者眼内，59.5%的受试患者提高了超过3行以上的最佳矫正视力，生活质量得到提高。
▲图4. 视网膜变性疾病光学假体科研与临床研究
展望
目前，视网膜变性疾病等临床疑难病症已经得到了我国社会各界的广泛关注， 2014年12月14日中国罕见病基因治疗联盟（图5）也在北京正式成立。这也标志这我国对视网膜变性疾病等复杂性疾病的医学科研之舰已经启程，相信随着眼科临床和科研工作者的不断努力，基因治疗、干细胞治疗等新的前沿治疗技术必将能给这些饱受视网膜变性疾病“视觉吞噬”的患者带来真正的福音！ |
