如果说眼睛是心灵的窗户，那么角膜就是眼睛的“窗户玻璃”，在我们的视力形成中起着至关重要的作用。但是，角膜缘干细胞缺乏症（LSCD）却会让这扇“窗户”变得模糊不清。
这种疾病会导致患者的角膜缘干细胞受损或缺失，角膜上皮无法正常更新，最终，角膜表面会被纤维化组织覆盖，导致患者的视力逐渐丧失。对于这些视力受损的患者，传统的治疗方法，如自体移植和异体移植，虽各有优势，但也面临着供体有限、效果不稳定以及免疫排斥等诸多难题。
近日，来自日本大阪大学的眼科医生 Kohji Nishida 及团队报告了世界上首次使用源自人类诱导性多能干细胞 (iPSC) 的角膜上皮细胞片（iCEPS）治疗 LSCD 的研究，成果发表于《柳叶刀》。其中，3 名视力严重受损的患者在接受干细胞移植后，视力得到了显著改善，并且这种改善持续了一年多。
那么，干细胞疗法究竟是如何帮助这些患者重见光明的？
事实上，研究人员利用了 iPSC 独特的分化能力，它能够将体细胞重新编程为类似于胚胎干细胞的状态。这些 iPSC 可以分化成身体中的任何细胞类型，包括角膜细胞。
在这项研究中，研究人员首先通过特定的培养方法，成功地将 iPSCs 转化为具有角膜上皮细胞特性的 iCEPS，并且为了确保 iCEPS 的质量和安全性，研究团队在移植前对其进行了一系列严格的检测，包括细胞数量、细胞活力、细胞纯度等方面的检测，还通过免疫染色和基因检测等技术手段，确保 iCEPS 没有致瘤风险。最终，这些细胞片不仅透明，而且能够表达角膜上皮细胞特有的标记物，如 p63 和角蛋白 12、3、16 等。
2019 年 6 月至 2020 年 11 月期间，该团队招募了 2 名女性和 2 名男性，年龄在 39 至 72 岁之间，双眼均患有 LSCD。作为手术的一部分，医生切除了患者一只眼睛受损角膜表面的纤维化组织。然后将 iCEPS 精准地移植到患者的角膜上，并进行缝合固定，并在上面放置了一副软性隐形眼镜，以保护移植的细胞片。术后，患者也接受了一系列的药物治疗来预防感染和控制免疫反应。
经过两年的观察，所有患者的 LSCD 病情都有所改善。4 名接受者的视力均立即得到改善，角膜受 LSCD 影响的面积也减少了。除了一名接受者外，其余接受者的视力均保持良好。其中，一名 44 岁的女性患者的视力从几乎看不见提升到了能够识别视力表上的字母。另外，包括 LSCD 分期的变化、角膜上皮缺损的程度、主观症状、生活质量、角膜混浊程度、角膜血管化程度等指标也都得到了改善。
然而，与患者 1 和 2 相比，患者 3 和 4 在减少角膜新生血管量方面以及患者 4 在减少角膜混浊和改善生活质量评分方面取得的成功较少。
研究人员考虑患者 3 和患者 4 可能在不同程度上遭受了某种亚临床慢性免疫排斥反应。患者 4 临床成功率较低的原因可能是由于潜在疾病（中毒性表皮坏死）的侵袭性以及该患者年龄相对较小。
在安全性方面，所有接受了移植的患者均未出现免疫排斥或肿瘤形成等严重不良事件。这些结果表明，iCEPS 移植手术不仅安全，而且有效。而且，使用 iPSC 技术的一个巨大优势是减少了免疫排斥的风险。因为 iCEPS 表达的 HLA 分子（一种免疫识别分子）水平较低，所以它们不太可能引发宿主的免疫反应。这意味着患者在接受 iCEPS 移植后，可能不需要长期服用免疫抑制药物，也提高了患者术后的生存质量。
关于 iCEPS 移植手术能够恢复角膜表面的可能作用机制，目前有两种流行的假设。第一种假设是再生的角膜上皮来源于 iCEPS 内的细胞；第二种假设是，移植的同种异体 iCEPS 被宿主结膜上皮细胞取代，并且这些细胞呈现角膜上皮样表型，以在无血管的角膜环境中恢复角膜表面。
但在与监管机构讨论后，研究团队并未进一步进行基因分型验证。因为额外的手术干预可能会影响研究结果，更重要的是会干扰愈合的角膜上皮，危及眼表稳定性和患者的视力；此外，基因分型并不是确定 iCEPS 移植作用模式的明确方法，已有关于同种异体（培养）角膜缘移植后基因分型的报告显示，宿主衍生细胞和同种异体供体衍生细胞混合存在。
所以，目前尚不清楚视力改善的确切原因。研究人员猜测，移植的细胞本身可能在接受者的角膜中增殖；但视力改善也可能是由于移植前疤痕组织的去除；或者移植引发接受者自身细胞从眼睛的其他区域迁移并恢复角膜活力。
研究团队计划于明年 3 月启动临床试验，以进一步评估该方法的疗效。
参考文献：
1、https://www.thelancet.com/journals/lancet/article/PIIS0140-6736(24)01764-1/fulltext
