基因療法及幹細胞技術擔起治療失明重任 「假如給我三天光明」不再是奢求

全球約有1.7億人患有與年齡有關的黃斑變性(是全球主要致盲原因之一)，同時全球170萬人患有最常見的遺傳性失明——色素性視網膜炎，患有這種疾病的人通常會在40歲之前失明。20世紀，近乎一生都被幽閉在盲聾啞世界中的美國作家海倫·凱勒，把她的經歷和奢求融進了《假如給我三天光明》。而現在，讓失去視力的眼睛重見光明的宏偉夢想將不只是夢想。

以往，失明患者的治療選擇僅限於電子眼植入物，笨拙、侵入性且昂貴，能在視網膜上產生相當於目前幾百像素的圖像，而正常、清晰的視覺則需要數百萬像素。隨著科學技術的發展，幹細胞技術和基因療法橫空出世，為處在黑暗中的人們帶來的新光明和新希望。千斤之託，不負眾望，幹細胞療法和基因療法在治療失明方面取得的突破讓我們一次次感到驚喜。

幹細胞技術

幹細胞究竟是一種什麼神仙物質，為何能治療失明?這還得從它的功能說起!

幹細胞是一類具有自我複製能力的多潛能細胞。在一定條件下，它可以分化成多種功能細胞。根據幹細胞所處的發育階段分為胚胎幹細胞和成體幹細胞。根據幹細胞的發育潛能分為三類:全能幹細胞、多能幹細胞和單能幹細胞(專能幹細胞)。幹細胞是一種未充分分化，尚不成熟的細胞，具有再生各種組織器官和人體的潛在功能，醫學界稱為"萬能細胞"。

胚胎幹細胞能夠生長成為身體幾乎任何部分的細胞，幹細胞療法因而有望為截肢或器官移植等治療另闢蹊徑。眼睛是嘗試幹細胞移植的有利部位，因為血液與眼部房水、晶狀體和玻璃體等組織之間有血眼屏障，免疫系統反應相對較弱。

因此，幹細胞能夠擔起治療失明的重任完全是「憑實力吃飯」!

下面一起來看看幹細胞是如何用來治療失明的。

日本將允許對受損眼角膜進行「重新編程」的幹細胞治療

日本一個委員會暫時批准使用重新編程的幹細胞治療病變或受損的眼角膜。研究人員目前正在等待衛生部的最終批准，以測試這種療法在角膜失明患者身上的效果。目前全球有數百萬人受角膜失明的折磨。

角膜是覆蓋和保護眼睛的透明層，它含有幹細胞，可以在眼睛受損時進行修復。但是因疾病或化學物質或燒傷造成的眼角膜破壞，可能會導致患者失明。目前，死亡捐贈者的角膜移植被用來治療受損或病變的角膜，但高質量的角膜組織非常稀缺的。

大阪大學眼科醫生西田幸二領導的一個研究小組計劃用誘導多能幹細胞製成的組織薄片來治療受損的眼角膜。它們是通過將供體細胞重新編程成胚胎樣狀態而產生的，然後胚胎樣狀態可以轉化為其他組織，比如角膜細胞。西田的研究小組計劃在病人的眼睛上放置0.05毫米厚的角膜細胞片。在動物身上進行的研究表明，這可以挽救或恢復視力。

預計日本衛生部將很快做出決定。如果西田幸二和他的團隊獲得批准，他們對四名患者進行治療，然後對他們進行為期一年的監測，以檢查治療的安全性和有效性。第一次治療計劃在7月底之前進行。

英國幹細胞療法治療黃斑變性導致的失明

實際上，幹細胞治療老年黃斑變性是醫學領域的熱門話題。英國早在2018年就利用幹細胞療法幫助幾近失明的眼睛恢復視力。

英國兩名「濕性」老年性黃斑變性患者接受胚胎幹細胞療法治療，原本幾近失明的眼睛恢復視力，能夠視物、閱讀，為治療這種常見眼疾帶來希望。

黃斑是視網膜的重要區域。「濕性」老年性黃斑變性患者的視網膜色素上皮細胞因血管滲漏受損，造成視力模糊不清，嚴重時失明。而老年性黃斑變性是一種常見眼疾，是全球主要致盲原因之一。

英國穆爾菲爾德眼科醫院利用人體胚胎幹細胞培養出視網膜色素上皮細胞，將它嵌入一個支架中，形成一張40微米厚、6毫米長、4毫米寬的「補丁」。然後，他們把這張活細胞補丁植入患者失明眼睛的黃斑後，替代原來的病變細胞。整個手術耗時兩小時。

研究人員在19日出版的英國《自然·生物技術》雜誌發表論文，報告兩名患者原本已經不能閱讀，手術一年後能「佩戴正常眼鏡緩慢閱讀」。研究人員說，仍須進一步研究，才能將幹細胞療法用作常規治療手段。

基因療法

基因療法是指通過基因工程技術，就有可能利用健康人的正常基因或者別種生物乃至微生物的有關基因，把它們移植到病人細胞內，來取代或者矯正病人所缺陷的基因，以達到根治遺傳性疾病的目的。

近日，加州大學伯克利分校的科學家開發了一種基因療法，通過病毒載體將視蛋白基因導入視網膜的神經節細胞中，成功地讓因視網膜退化而導致失明的小鼠恢復視力。除此之外，還有許多利用基因療法成功治療失明的案例。

基因療法治療遺傳性失明

由美國Spark Therapeutics公司研發的基因療法，旨在治療一種罕見的遺傳性視網膜疾病：萊伯先天性黑蒙病(LCA)。這種病由RPE65基因突變導致。患有這種疾病的人通常在出生時就有嚴重的視覺缺損，並且隨著年齡的增長視覺逐漸退化。美國約有1,000至2,000名病人患有該病。基本沒有藥物可以有效的治療該病。

Luxturna基因療法是將實驗室合成的正常RPE65基因序列通過病毒載體，用微型針管注射到病人的眼部，使之在視網膜上表達。正常表達的蛋白可以激活視網膜感光細胞，並幫助患者恢復視覺。

雖然Luxturna基因療法無法幫助病人將視力完全恢復到正常水平，但是對於漸盲的病人來說，大幅改善的視力對他們的生活也可以帶來相當大的改變。

在第三期臨床試驗中，29名接受治療的患者中有27名(93%)患者的視力得到了明顯改善，並且能在暗光的情況下自主走過一段充滿障礙的路。

基因療法治療視網膜疾病

紐約西奈山醫學院神經及眼科教授陳波在英國《自然》科學雜誌上發表了他們的研究成果，他領導的團隊對失明老鼠的視網膜細胞進行基因移植及重新編碼，成功激活其「米勒神經膠質」一直封存的感光細胞再生能力，實驗老鼠在6周後恢復視覺。

實驗的靈感源自斑馬魚，它們的視網膜內保存有「米勒神經膠質」等幹細胞群，當視網膜受損，這些幹細胞會自動補充失去的神經元。雖然哺乳類動物也有「米勒神經膠質」，卻沒有斑馬魚的強大細胞自我修復能力。陳波說：「基本結構仍在，只是某些原因令功能受阻。」

陳波的團隊通過基因編碼，激活了失明老鼠的「米勒神經膠質」細胞再生能力，讓其分裂並發育成為可以感應暗光的視感細胞。他說：「這次研究的重要之處，是可望廣泛應用在視網膜退化疾病上。有朝一日將改變我們治療視網膜疾病的方法，甚至有機會用來根治青光眼等眼疾。」

美國國家眼科研究所神經學科專家表示：「如果眼睛內的視感細胞可以重生，意味在治療感光體受損的眼疾上將可另闢蹊徑。」

CRISPR基因編輯成功治癒先天性失明

先天性黑蒙症，是發生最早、最嚴重的遺傳性視網膜病變, 出生時或出生後一年內雙眼視錐細胞功能完全喪失，導致嬰幼兒先天性盲。是導致兒童先天性盲的主要疾病(佔10%-20%)。多呈常染色體隱性遺傳，目前已發現有多個基因突變導致的不同類型先天性黑蒙症。

2019年1月23日，Editas Medicine公司的Morgan L. Maeder等人在頂級醫學期刊 Nature Medicine 雜誌發表題為《Development of a gene-editing approach to restore vision loss in Leber congenital amaurosis type 10 》的研究論文。

該研究使用Editas Medicine公司開發的編號為EDIT-101的CRISPR/Cas9基因療法，該療法巧妙地去除由CEP290基因中的IVS26突變產生的異常剪接供體，從而恢復正常的CEP290基因表達，成功恢復了Leber先天性黑蒙症10型的視力。這一成果也表明基於CRISPR的基因編輯療法在治療遺傳疾病方面的可行性。

Leber先天性黑蒙10型(LCA10)是一種常染色體隱性遺傳病，由CEP290基因中的雙等位基因功能喪失突變引起。通常出現在嬰兒早期，患者表現出嚴重的視錐營養不良，而且視力低下，甚至完全喪失。由CEP290基因編碼的蛋白質定位於連接纖毛的光感受器，並且是外部區段再生和光轉導所必需的。

Editas Medicine開發的這一方法，為這一類遺傳病的治療帶來了新的思路。

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