近日，日本大阪大學(xué)教授西田幸二團(tuán)隊(duì)宣布，4名患有重度眼疾的患者在移植了iPSC制備的角膜組織后，目前3人已恢復(fù)視力，基本可以正常生活。

在2019年7月至2020年12月，日本大阪大學(xué)教授西田幸二團(tuán)隊(duì)把用iPSC制作的厚度0.05毫米薄膜狀角膜組織，移植給幾乎喪失視力的“角膜緣干細(xì)胞缺乏癥”的4名患者的全球首例臨床研究已完成。

此后經(jīng)過1年的隨訪觀察，未發(fā)生排異反應(yīng)和癌變等問題，確認(rèn)了安全性。全部患者癥狀均有改善，其中3人的矯正視力提高，有患者從0.15升至0.7。

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眼睛是心靈的窗戶，角膜是覆蓋在眼睛表面的一層透明膜，可以起到保護(hù)眼睛的作用。角膜之所以維持透明，它表面的上皮細(xì)胞功不可沒。我們?nèi)祟惖慕悄ど掀ぜ?xì)胞不斷生長，不斷更新，而維持這種更新的源泉就是角膜上皮干細(xì)胞。很多眼科疾病都可以破壞角膜上皮干細(xì)胞，比如化學(xué)傷、熱燒傷、嚴(yán)重的感染、藥物過敏，甚至一些遺傳性疾病。

角膜緣干細(xì)胞缺乏癥（limbal stem cell deficiency, LSCD）是一類由于外傷或其他疾病導(dǎo)致角膜上皮干細(xì)胞不足或功能衰竭的眼表疾病。角膜上皮干細(xì)胞缺乏的患者可發(fā)生持續(xù)性角膜上皮缺損、慢性炎癥、角膜潰瘍、角膜上皮結(jié)膜化和新生血管侵入，造成患者嚴(yán)重視力障礙甚至失明。目前，可以通過移植死者的角膜來治療病損角膜，但高質(zhì)量的角膜非常稀缺。

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日本大阪大學(xué)的眼科醫(yī)師西田幸二團(tuán)隊(duì)利用iPSC來源的組織層來修復(fù)損傷的角膜。

iPSC角膜移植示意圖

本次臨床試驗(yàn)，先將異體iPSC分化誘導(dǎo)為角膜細(xì)胞，然后制備成厚約0.05mm的角膜薄片層（大約300-400萬個(gè)細(xì)胞）再移植給患者。如果角膜HLA配型不符合，將使用免疫抑制劑。

前期動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中，移植的角膜上皮片層成功修復(fù)了失明兔子的視力。本次臨床研究中，被移植的細(xì)胞片層有望可以持續(xù)生成角膜細(xì)胞并保持透明，以長期恢復(fù)患者視力。本次試驗(yàn)的主要目的是評(píng)估該項(xiàng)眼表重建技術(shù)的安全性。西田幸二團(tuán)隊(duì)將治療四名患者，并進(jìn)行為期一年的觀察，以確定該療法的安全性和有效性。

目前，在日本至少有1600名患者在等待角膜移植的供體。另外傳統(tǒng)角膜移植也會(huì)引起排斥反應(yīng)，iPSC來源的角膜移植理論上講可以避開排斥反應(yīng)。本次臨床試驗(yàn)成功，人類有望將在五六年內(nèi)實(shí)現(xiàn)再生角膜的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)�；�生產(chǎn)。

本次采用iPSC進(jìn)行臨床試驗(yàn)尚屬世界首次，是iPSC在臨床應(yīng)用上的又一重大里程碑事件。日本研究機(jī)構(gòu)有著不同的分工。大阪大學(xué)負(fù)責(zé)心臟，理化學(xué)研究所負(fù)責(zé)視網(wǎng)膜。京都大學(xué)負(fù)責(zé)血小板和神經(jīng)系統(tǒng)。

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其他角膜移植項(xiàng)目情況

▉ 歐盟第一個(gè)干細(xì)胞藥物：Holoclar

說起干細(xì)胞治療角膜緣干細(xì)胞缺乏癥，必須要談的是歐盟第一個(gè)干細(xì)胞藥物：Holoclar。這是一款典型的干細(xì)胞產(chǎn)品，適應(yīng)癥是中重度角膜緣干細(xì)胞缺乏癥。采用體外擴(kuò)增的角膜緣干細(xì)胞（LSC）和纖維蛋白膠（FG）支架聯(lián)合的方式，最后移植的同樣是細(xì)胞薄片。原因也很簡單，角膜本身存在生理曲度，單純的細(xì)胞懸液移植無法使干細(xì)胞定植到損傷區(qū)域，并且支架材料給角膜緣干細(xì)胞的生長提供了一個(gè)很好的微環(huán)境。其常見副作用也比較小，主要是眼瞼炎癥，大概有1/10 的概率。Holoclar 在2008年11月7日被指定為“孤兒藥”（一種用于罕見疾病的藥物)，并且于2015年2月17日獲得批準(zhǔn)，在歐盟上市。

▉ 生物墨水：干細(xì)胞+藻酸鹽+膠原蛋白

2018年5月，英國紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)組織工程學(xué)教授車康恩以供體干細(xì)胞、藻酸鹽和膠原蛋白為原料，創(chuàng)造出一種特制的“生物墨水”，并首次采用3D打印技術(shù)打印出人眼角膜。研究人員表示，他們可以通過掃描病人的眼睛獲得數(shù)據(jù)，快速打印出大小和形狀合適的眼角膜。當(dāng)然，這種眼角膜用于移植可能還需假以時(shí)日。

▉ 羊膜載體+角膜上皮干細(xì)胞

2018年，廈門大學(xué)眼科研究所李煒教授團(tuán)隊(duì)于國內(nèi)首次開展基于羊膜載體組織工程角膜上皮的臨床實(shí)驗(yàn)，并應(yīng)用于嚴(yán)重角膜上皮干細(xì)胞缺乏患者的治療，獲得了良好的臨床效果。該項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)采用自主研發(fā)的新型羊膜載體擴(kuò)增培養(yǎng)角膜上皮干細(xì)胞，長成與正常角膜上皮類似的上皮植片，然后將植片連同羊膜載體一起移植進(jìn)入患者眼球表面。項(xiàng)目研究進(jìn)入了臨床實(shí)驗(yàn)階段，已實(shí)施了30多例嚴(yán)重角膜干細(xì)胞缺乏患者的組織工程角膜上皮移植手術(shù)，大部分患者成功復(fù)明，獲得了良好的治療效果。

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最大的亮點(diǎn)是全球首次使用iPSC分化的角膜細(xì)胞移植人體試驗(yàn)，其次是采用了角膜薄片層移植，而非細(xì)胞懸液。而其他試驗(yàn)或研究除了3D打印之外，大部分是采用角膜緣干細(xì)胞體外擴(kuò)增，再結(jié)合支架材料，共同移植，效果也值得肯定.

iPSC應(yīng)用最大特點(diǎn)是可以量產(chǎn)，可標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)�；�生產(chǎn)制備再生角膜，解決了供體來源不足的問題。值得一提的是，以前人們一直認(rèn)為，自體iPSC誘導(dǎo)分化的細(xì)胞用于自身移植治療沒有排異的是理所應(yīng)當(dāng)?shù)�，然而也有篇文章卻指出，經(jīng)自體細(xì)胞誘導(dǎo)制備的iPSC，其線粒體也會(huì)導(dǎo)致排異（Nature Biotechnology (2019)）。