概述:年齡相關(guān)性黃斑變性 (AMD) 是一種常見的眼病,它會(huì)模糊您進(jìn)行閱讀和駕駛等活動(dòng)所需的清晰的中心視力。顧名思義,AMD在60歲以上的人群中最為常見,并且隨著人口老齡化,越來越多的人患有 AMD。
在這個(gè)部分:
- 什么是年齡相關(guān)性黃斑變性?
- 如何治療年齡相關(guān)性黃斑變性?
- 我們?nèi)绾问褂酶杉?xì)胞來了解年齡相關(guān)性黃斑變性?
- 干細(xì)胞治療年齡相關(guān)性黃斑變性的潛力有多大?
- 干細(xì)胞治療年齡相關(guān)性黃斑變性的臨床現(xiàn)狀如何?
什么是年齡相關(guān)性黃斑變性?
年齡相關(guān)性黃斑變性 (AMD) 是一種進(jìn)行性眼病,會(huì)導(dǎo)致黃斑受損,黃斑是負(fù)責(zé)中央視力的一小塊視網(wǎng)膜區(qū)域。隨著時(shí)間的推移,您的視力中心可能會(huì)變得模糊或起伏不定,從而難以進(jìn)行需要敏銳視力的事情,例如閱讀、駕駛和識(shí)別面孔。
黃斑是一小塊神經(jīng)組織,直徑約5.5毫米,位于負(fù)責(zé)中央視覺的視網(wǎng)膜后部。它密集地充滿了稱為視桿細(xì)胞和視錐細(xì)胞的感光細(xì)胞,它們通過電神經(jīng)沖動(dòng)將光線從視網(wǎng)膜傳輸?shù)揭暽窠?jīng)并進(jìn)入大腦。這些光感受器由稱為視網(wǎng)膜色素上皮(RPE) 的相鄰細(xì)胞層支持,后者通過從血液中輸送營養(yǎng)物質(zhì)并清除視桿細(xì)胞和視錐細(xì)胞產(chǎn)生的廢物來支持視桿細(xì)胞和視錐細(xì)胞。AMD由RPE的損傷和逐漸喪失發(fā)展而來。有兩種類型的AMD,干型和濕型。
在AMD中,RPE細(xì)胞停止執(zhí)行其支持功能,視桿細(xì)胞和視錐細(xì)胞死亡,導(dǎo)致中心視力喪失。干性AMD通常會(huì)發(fā)展數(shù)年。在不太常見的濕性AMD中,中心視力可能會(huì)在幾周或幾天內(nèi)喪失。
干性AMD:在干性AMD(也稱為地圖樣萎縮)中,稱為玻璃膜疣的小沉積物會(huì)在視網(wǎng)膜下積聚。隨著時(shí)間的推移,黃斑附近的RPE細(xì)胞層受損,進(jìn)而導(dǎo)致視桿細(xì)胞和視錐細(xì)胞逐漸分解。這些變化導(dǎo)致中心視力喪失。
濕性AMD:在濕性AMD(也稱為新生血管性AMD)中,異常血管在視網(wǎng)膜和黃斑下方生長(zhǎng)。這個(gè)過程稱為脈絡(luò)膜新生血管 (CNV)。這些新血管很脆弱,經(jīng)常將液體和血液泄漏到視網(wǎng)膜層中。這會(huì)導(dǎo)致腫脹或疤痕形成,并阻止RPE細(xì)胞發(fā)揮作用。損害可能迅速而嚴(yán)重。
如何治療年齡相關(guān)性黃斑變性?
干性AMD:目前尚無針對(duì)干性AMD的良好治療方法。鼓勵(lì)患者通過富含綠葉蔬菜、堅(jiān)果和魚的飲食來支持一般的眼睛健康,并且隨著病情的發(fā)展,用關(guān)鍵的維生素和礦物質(zhì)補(bǔ)充他們的飲食。請(qǐng)參閱美國眼科學(xué)會(huì)的相關(guān)建議。
濕性AMD:對(duì)于濕性AMD,醫(yī)生使用藥物治療和手術(shù)技術(shù)來幫助保持現(xiàn)有視力。目前的一線治療是向患眼注射藥物以抑制新血管的形成。這些藥物會(huì)阻止血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子或VEGF的產(chǎn)生,VEGF會(huì)向身體發(fā)出信號(hào)以制造新血管。對(duì)于許多人來說,需要每四到六周重復(fù)注射一次。
對(duì)于某些類型的濕性AMD,還可以使用各種激光手術(shù)來移除或減少血管數(shù)量或密封它們并減緩它們的滲漏。不幸的是,即使是最成功的治療也不一定能阻止新血管的形成或修復(fù)后的血管再次滲漏。此外,手術(shù)會(huì)造成疤痕或進(jìn)一步損害附近的RPE細(xì)胞。
我們?nèi)绾问褂酶杉?xì)胞來了解相關(guān)性黃斑變性?
科學(xué)家們正在利用干細(xì)胞研究來更好地了解眼睛中的細(xì)胞以及它們?nèi)绾位疾?,制造可以替代眼睛中受損細(xì)胞的細(xì)胞,并確定可以治療AMD的新藥。
眼睛的特殊屬性:眼睛是干細(xì)胞治療的良好目標(biāo)。它相對(duì)獨(dú)立,有許多障礙阻止細(xì)胞遷移到身體的其他部位。評(píng)估眼睛治療的有效性很容易,因?yàn)檠芯咳藛T擁有觀察眼睛內(nèi)部和測(cè)量其視覺功能的工具。他們還能夠比較同一患者接受治療的眼睛和未經(jīng)治療的眼睛的結(jié)果。
了解眼睛中的細(xì)胞以及它們?nèi)绾位疾?/strong>
科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)室研究干細(xì)胞,以幫助他們了解視網(wǎng)膜中不同細(xì)胞類型如何共同發(fā)育和發(fā)揮作用,這導(dǎo)致了更復(fù)雜的方法來模擬正常眼睛發(fā)育實(shí)驗(yàn)室并了解健康的眼組織如何患病。
制造可以替代眼睛中受損細(xì)胞的細(xì)胞
科學(xué)家們正在探索使用干細(xì)胞替代 AMD 中丟失的細(xì)胞的方法。在濕性和干性 AMD 中,支持桿狀和錐狀感光器功能的 RPE 層受損。干細(xì)胞研究人員正在研究如何用實(shí)驗(yàn)室制造的 RPE 細(xì)胞替換受損的 RPE 層,他們相信這將阻止甚至逆轉(zhuǎn)與 AMD 相關(guān)的視力喪失??茖W(xué)家們也在努力更換感光細(xì)胞(視桿細(xì)胞和視錐細(xì)胞)本身。
更換視桿細(xì)胞和視錐細(xì)胞具有挑戰(zhàn)性,因?yàn)檫@些細(xì)胞必須與神經(jīng)纖維建立聯(lián)系,神經(jīng)纖維將信號(hào)饋送到視神經(jīng),視神經(jīng)將這些信號(hào)發(fā)送到大腦進(jìn)行解釋。研究人員正在積極研究這種方法,但要確保新的視桿細(xì)胞和視錐細(xì)胞在移植后與患者現(xiàn)有的視桿細(xì)胞和視錐細(xì)胞一起與現(xiàn)有神經(jīng)纖維正確整合是非常復(fù)雜的。
相比之下,RPE 細(xì)胞不需要與神經(jīng)纖維連接,因此讓它們與現(xiàn)有的視網(wǎng)膜細(xì)胞整合可能更容易。新的 RPE 細(xì)胞可以替代患病的 RPE 細(xì)胞并承擔(dān)它們的一些支持功能。如果在視桿細(xì)胞和視錐細(xì)胞丟失之前進(jìn)行移植,新的 RPE 細(xì)胞可能能夠防止它們死亡,從而改善中心視力,或者至少阻止疾病的進(jìn)展。
確定可以治療AMD的新藥
此外,干細(xì)胞還被用于確定新的藥物治療方法。健康的干細(xì)胞來源的 RPE 細(xì)胞可能會(huì)受到壓力,從而產(chǎn)生顯示 AMD 特征的異常細(xì)胞。這些細(xì)胞可以在實(shí)驗(yàn)室中培養(yǎng)和研究,以更好地了解 AMD 的進(jìn)展情況,這可能會(huì)導(dǎo)致更早的檢測(cè)和更好的預(yù)后。這些細(xì)胞還可用于篩選潛在藥物的安全性和有效性。
干細(xì)胞也被用于藥物發(fā)現(xiàn)?,即發(fā)現(xiàn)新療法的過程。健康的 RPE 細(xì)胞可能會(huì)受到壓力,從而產(chǎn)生顯示 AMD 特征的異常細(xì)胞。這些細(xì)胞可以在實(shí)驗(yàn)室中培養(yǎng)和研究,以更好地了解 AMD 的進(jìn)展情況,這可能會(huì)導(dǎo)致更早的檢測(cè)和更好的診斷。這些細(xì)胞還可用于篩選潛在藥物的安全性和有效性。
干細(xì)胞治療年齡相關(guān)性黃斑變性的潛力有多大?
研究人員正在采取多種方法來制造用于移植的RPE細(xì)胞。他們正在嘗試不同的細(xì)胞來源和不同的方法將細(xì)胞輸送到眼睛。
從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看,隨著對(duì)眼睛中不同細(xì)胞類型如何發(fā)育以及產(chǎn)生視桿細(xì)胞和視錐細(xì)胞的技術(shù)得到改進(jìn)的了解越來越多,研究人員希望與 RPE 細(xì)胞一起替代視桿細(xì)胞和視錐細(xì)胞。
制造替代RPE細(xì)胞:一些研究人員正在使用誘導(dǎo)多能干 (iPS) 細(xì)胞來培養(yǎng)RPE細(xì)胞。iPS細(xì)胞由皮膚或血細(xì)胞制成,這些細(xì)胞在實(shí)驗(yàn)室中被操縱成為可以形成體內(nèi)任何細(xì)胞的干細(xì)胞。iPS細(xì)胞甚至可以由患者自身制成,以減少移植后免疫系統(tǒng)排斥的機(jī)會(huì)。為了加快這一過程,研究人員正在研究獲取患者皮膚或血細(xì)胞并將其直接轉(zhuǎn)化為RPE細(xì)胞的方法。
其他小組正在使用其他類型的干細(xì)胞,例如人類胚胎干細(xì)胞,或來自RPE的干細(xì)胞。這些RPE特異性干細(xì)胞可以從成人RPE中培養(yǎng),例如,從捐贈(zèng)給眼庫的眼睛中培養(yǎng)。
輸送到眼睛:研究人員正在探索將替代RPE細(xì)胞輸送到眼睛的不同方法,包括在實(shí)驗(yàn)室中創(chuàng)建RPE細(xì)胞斑塊。在一種方法中,將源自iPS細(xì)胞、人類胚胎干細(xì)胞或成人RPE干細(xì)胞的單細(xì)胞厚RPE細(xì)胞層植入眼睛。在動(dòng)物試驗(yàn)中,這些“補(bǔ)丁”顯示出了希望;RPE細(xì)胞似乎很穩(wěn)定,不會(huì)遷移到眼睛的其他區(qū)域。
輸送細(xì)胞的另一種方式是將細(xì)胞懸浮液注射到視網(wǎng)膜下的眼睛中。來自 iPS 細(xì)胞、人類胚胎干細(xì)胞或 RPE 干細(xì)胞的細(xì)胞在實(shí)驗(yàn)室中生長(zhǎng)并分化為 RPE,然后置于液體中并注射。這種方法可能侵入性較小。
對(duì)于這兩種方法,一個(gè)關(guān)鍵問題是這些細(xì)胞是否會(huì)與患者自身的 RPE 細(xì)胞很好地整合,并長(zhǎng)期發(fā)揮它們滋養(yǎng)視桿細(xì)胞和視錐細(xì)胞的作用。
干細(xì)胞治療年齡相關(guān)性黃斑變性的臨床現(xiàn)狀如何?
截止2022年11,在美國國立衛(wèi)生研究院的最大臨床試驗(yàn)注冊(cè)庫clinicaltrials.gov網(wǎng)站上注冊(cè)的有關(guān)干細(xì)胞治療年齡相關(guān)性黃斑變性的臨床研究項(xiàng)目有34項(xiàng)。
現(xiàn)在計(jì)劃或正在進(jìn)行多項(xiàng)早期試驗(yàn),以測(cè)試生成實(shí)驗(yàn)室制造的RPE細(xì)胞并將其輸送至視網(wǎng)膜以治療AMD的不同方法。其中一些試驗(yàn)針對(duì)干性AMD患者,另一些針對(duì)濕性AMD患者。
對(duì)于每種策略,初始試驗(yàn)主要是測(cè)試不同的方法是否可行以及是否可以安全地進(jìn)行。迄今為止,這些研究?jī)H包括極少數(shù)人。其中一些試驗(yàn)的第一份報(bào)告令人鼓舞——細(xì)胞耐受性良好,參與者的視力沒有惡化,在某些情況下,至少在短期內(nèi)有所改善。
隨著時(shí)間的推移,醫(yī)師科學(xué)家繼續(xù)跟蹤進(jìn)展,并更好地了解新的 RPE 細(xì)胞如何與干性和濕性 AMD 中的現(xiàn)有組織相互作用。他們正在擴(kuò)大試驗(yàn)以包括更多人,并確定 RPE 細(xì)胞治療的益處。
2015年,第一篇關(guān)于干細(xì)胞治療黃斑變性的多中心臨床試驗(yàn)文章“Human embryonic stem cell-derived retinal pigment epithelium in patients with age-related macular degeneration and Stargardt’s macular dystrophy: follow-up of two open-label phase 1/2 studies”發(fā)表在柳葉刀上,試驗(yàn)納入了18名病人,將人胚胎干細(xì)胞分化的色素上皮細(xì)胞( hESC-derived RPE )懸液注射于受試者的視網(wǎng)膜下,平均隨訪約22個(gè)月,移植細(xì)胞的存活和患者視力的提高是不穩(wěn)定的,有些患者視力提高了,有些完全沒有、甚至下降。
2017年,另一篇采用誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(iPSC)分化的RPE治療晚期AMD的病例“Autologous Induced Stem-Cell–Derived Retinal Cells for Macular Degeneration”發(fā)表在了新英格蘭雜志上。作者將iPSC分化的RPE(iPSC–derived RPE)于體外種在一塊補(bǔ)片上,再將補(bǔ)片植于視網(wǎng)膜下方,隨訪了1年,移植的RPE是存活的,但患者的視力并無提高。
科技帶給我們的改變是我們難以想象的,干細(xì)胞治療為視網(wǎng)膜變性患者重見光明開辟了新的治療途徑,將是未來一段時(shí)間眼科領(lǐng)域研究重點(diǎn)。期待干細(xì)胞療法早日點(diǎn)亮黑暗中的人們,為他們重啟心靈的窗戶!
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