《科学》子刊成功案例：4名患者使用干细胞修复角膜，改善视力

美国科学家近日研发了名为自体角膜缘上皮细胞（CALEC）的治疗技术，利用患者眼睛健康的干细胞，修复了4名遭受严重化学损伤的眼疾患者，相关研究成果发表在Science Advances杂志上。

最近，一项开创性的医学研究表明，细胞治疗对角膜修复具有良好的效果[1]。这项研究作为一项I期试验进行，重点是使用患者的干细胞修复受损的角膜，这一研究结果代表着再生医学的重大进步。

隶属于美国顶级医疗机构麻总百瀚（Mass General Brigham）的Mass Eye and Ear的研究人员领导了一个团队，针对自体角膜缘上皮细胞移植（CALEC）进行了I期试验，该疗法在四名眼睛受到严重化学烧伤的患者身上进行了测试。

△图片来自Science Advances[3]

8月18日，《Science Advances》杂志上的发表的文章表明，这种治疗方法在短期内是安全的，并且耐受性良好。随访一年后，患者角膜表面愈合，其中两名患者可以接受角膜移植，两名患者在没有更多治疗的情况下视力有所改善。

虽然本次试验的主要目标是在进入下一阶段之前测试安全性和可行性，但早期结果鼓励了研究人员。该研究的主要作者、医学博士Ula Jurkunas解释说，CALEC可以为严重角膜损伤的患者带来希望。她相信，随着更多的研究，CALEC可能会成为那些因受伤而无法进行人工角膜移植者的人的基本解决方案。

这个合作项目的研究者是由来自不同地方的医生和研究人员组成的团队，临床试验意义重大，因为这是美国国立卫生研究院下属的国家眼科研究所首次资助人类干细胞的治疗研究。

当人们遭受化学烧伤或严重的眼部损伤时，可能会失去角膜周围的重要细胞，导致视力下降和不适。这些患者无法进行人工角膜移植，而人工角膜移植是解决这一问题的常用方法。   

自体角膜缘上皮细胞移植（CALEC）试图使用人的干细胞来解决这个问题，这些干细胞增殖分化，形成一层可以帮助眼睛愈合的细胞。其独特之处就在于，它使用了人体的少量干细胞，并将其培养成一片细胞，帮助眼睛自然愈合。

△图片来自Science Advances[3]

在CALEC治疗中，医生先取出一小块组织，目的是从患者健康的眼睛中提取干细胞。然后，将这些细胞进行生长和繁殖，大约需要两到三个星期。之后，将新细胞放入患者受损角膜的眼睛中。

哈佛医学院医学教授Ritz说，“开发一种能够满足美国食品药品监督管理局对组织工程的严格监管要求的角膜缘干细胞移植物的工艺是一项挑战。在开发和实施了这一工艺后，很高兴在参与这项临床试验的第一批患者中看到了令人鼓舞的临床结果。”

△图片来自Science Advances[3]

研究人员表示，尽管25年来一直有关于使用人体干细胞的重要研究报道，欧洲也使用了类似的方法，且最初的开创性研究大多是几十年前在意大利和日本进行的。

但是美国的任何研究团队都无法找到制造细胞并对其进行适当测试的方法。他们需要符合美国食品药品监督管理局（FDA）制定的规则，并证明这种治疗对患者具有良好的效果。美国食品药品监督管理局认为，血清等动物衍生产品用于人体移植细胞的生长是不安全的。这项研究团队能够在无动物血清的培养基中培养细胞，这是获得美国食品药品监督管理局批准的重要一步。

5名因化学烧伤导致眼睛受伤的患者参与了这项I期研究。其中4人接受了CALEC治疗，并随访12个月。

△图片来自Science Advances[3]

第一位患者是一位46岁的男性，在CALEC后病情好转，可以进行后续的人工角膜移植。第二位是一名31岁的男子，他的症状完全好转，视力从20/40提高到20/30。第三位是一位36岁的男子，他的情况也有了很大的改善。他可以看得更清楚，从仅仅看到挥手到以20/30的视野看东西。

第四位是一位52岁的男子，起初没有取得成功，但三年后再次尝试CALEC后，情况有所好转。他从只能看到移动的手变成了数手指，而且，他还顺利接受了人工角膜移植手术。

此外，研究人员对另外15名CALEC患者进行下一阶段的研究。他们将接受18个月的随访，看看治疗效果如何[2]。

26岁的Kharufeh就是这15名患者中的一员。

2020年7月4日，只有23岁的Kharufeh在一个家庭聚会上，一枚失控的烟花击中了他的左眼。

在被紧急送往医院后，现年26岁的Kharufeh发现自己并没有像所有人担心的那样完全失明，但医生告诉他，可能不得不摘除他的眼睛，因为医生们对他受损的眼睛已经无能为力。

“我真的很沮丧，我不愿离开我的房子。”他说。“我甚至没有告诉我的朋友我发生了什么，因为我不想让他们问问题，我不想他们看到我一脸混乱。”

事故发生几个月后，Kharufeh的母亲发现了一篇关于试验性干细胞移植的文章。

△患者手术前，图片来源nbcnews

于是，Kharufeh搬到波士顿，接受了多次手术，包括眼睑重建、两次CALEC移植物和一次角膜移植。

“第一次手术后不久，我就可以看到了，”他说。“我记得我给我的一个朋友FaceTimed，我哭了。”

他说：“看到左侧的蓝天真是太棒了，因为我从没想过我会再看到它。”

△患者手术后，图片来源nbcnews

这起事故引发了人们关注一种名为角膜缘干细胞缺乏症的眼部疾病，这种疾病会导致疼痛的溃疡、角膜混浊和失明。角膜缘干细胞（LSCs）来自角膜缘，角膜缘是角膜周围的一个组织区域，产生保护和愈合眼睛表面的透明细胞。化学烧伤和事故可能会导致严重的病例，但过度佩戴隐形眼镜、多次眼部手术和炎症也是原因。角膜缘干细胞缺乏是角膜失明的主要原因之一，据统计，全世界有600万人患有角膜失明。

然而，新型的干细胞治疗似乎是这种疾病患者的安全选择。

约翰斯·霍普金斯大学医学院威尔默眼科研究所的眼科助理教授Sezen Karakus博士指出，仅进行角膜移植对角膜缘干细胞缺乏症患者没有帮助，因为如果没有干细胞，新角膜会立即失效并变得浑浊。

加州大学旧金山分校眼科副教授Julie Schallhorn博士称这项新研究是“非常令人兴奋的”。