细胞疗法：体外培养自体角膜缘干细胞移植 修复角膜损伤 I期试验令人惊喜

　　眼睛是人类获取外部信息最重要的器官。美国麻省总院的研究人员开发了一种利用自体角膜缘活检获取微量角膜缘干细胞、进行体外培养扩增并移植到角膜缘干细胞缺陷（LSCD）的眼球以治疗LSCD的方法，在I期试验中结果喜人，为眼部损伤患者带来希望。

　　

角膜上皮干细胞是位于角膜边缘的成体干细胞，位于角膜和结膜/巩膜之间的小生境区域，是透明而完整的角膜上皮的来源。当角膜缘干细胞(LSCs)功能失调或缺陷时，角膜无法维持其表面上皮的完整性，表现为角膜缘干细胞缺陷(LSCD)。这是一种角膜周围组织细胞不可逆转的损失，临床特征包括结膜炎、复发性或持续性上皮缺陷、炎症和角膜瘢痕，导致受影响的眼睛永久性视力丧失、疼痛、不适和生活质量下降。

经历过化学烧伤和其他眼部损伤的人都可能会出现角膜缘干细胞缺乏症。如果没有角膜缘干细胞和健康的眼表，患者就无法进行人工角膜移植。传统的角膜移植替代中央角膜，但不能治疗LSCD。目前现有的治疗策略中，单侧LSCD的自体角膜缘移植需要从供体眼移除大量角膜缘组织，存在诱导供体眼LSCD的风险；而双侧LSCD的同种异体角膜缘移植具有很高的排斥风险，需要长期的全身免疫抑制。

为了避免这些风险，研究人员开发了体外扩增角膜缘干细胞的方法：患者健康眼的小角膜缘活检用于培养角膜缘上皮以移植(CLET)到病变眼。其实早在1997年，Pellegrini等人报道成功地使用体外培养的自体角膜缘上皮干细胞治疗两名化学烧伤单侧LSCD患者，长期疗效良好，几项后续研究也显示出不同程度的成功。但CLET在美国不可用，因为其生产过程使用异种小鼠饲养细胞和胎牛血清(FBS)，并且不符合现行的良好生产规范(cGMP)。使用小鼠成纤维细胞具有病毒污染和针对小鼠抗原的炎症反应的风险。虽然在培养LSC中使用FBS与免疫原性无关，但在培养间充质间质细胞中使用FBS已被证明可引起宿主的免疫反应。这些成分也是非人唾液酸Neu5Gc的来源，Neu5Gc可以诱导免疫反应并危害移植物。

为了解决这个问题，麻省总医院的研究人员开发了培养的自体角膜缘上皮细胞(CALEC)工艺，采用一种创新的无外源药物、无血清、无抗生素的两步制造工艺，将从角膜缘活检样本中分离的角膜缘干细胞在人羊膜上扩增，最终移植物通过无创扫描显微镜进行评估，并测试其活力和无菌性。培养细胞维持上皮细胞表型，具有集落形成和增殖能力。LSC生物标志物分析显示其“干细胞特性”得以保存。

I期临床试验结果喜人

在一项1期临床试验中招募了5名单侧LSC缺乏症患者。其中4例单眼严重化学烧伤患者接受了CALEC移植——CALEC流程包括从健康的眼睛活检中提取少量干细胞，在移植物上培养和扩增干细胞，然后将其移植到患者受损的眼睛中——并跟踪了12个月，试验结果喜人：两名患者能够接受角膜移植，两名患者在没有额外治疗的情况下视力有了显著改善。第一位接受治疗的患者是一名46岁的男性，他的眼表面缺陷得到了解决，这为他接受人工角膜移植以恢复视力做好了准备。第二例患者为31岁男性，症状完全缓解，视力从20/40（约0.5）改善至20/30（约0.7）。第三位患者是一名36岁的男性，他的角膜缺陷得到了解决，他的视力也从只能看到像挥手这样的大动作改善到了20/30的视力。第四例患者是一名52岁的男性，他最初没有进行成功的活组织检查，结果移植了可行的干细胞。三年后，他再次尝试CALEC，移植手术成功，他的视力从手部运动改善到能够数手指。然后他接受了人工角膜。第五名患者的细胞无法充分扩增。研究报告了临床病例史，无主要安全事件。在这些结果的基础上，该试验的第二阶段招募开始，将为更多患者提供更长期的安全性和有效性数据。

第一阶段研究的目的是在进入第二阶段试验之前确定初步的安全性和可行性。研究人员正在开展下一阶段的临床试验，他们将对15名CALEC患者进行为期18个月的跟踪研究，以更好地确定该手术的总体疗效。他们希望有一天CALEC可以成为以前因为治疗方案无法满足而不得不忍受长期缺陷的患者的一种治疗选择。

文章亮点

文章强调了这种新开发培养自体角膜缘上皮细胞(CALECs)技术的关键特点：使用无异源生物质、无血清和无抗生素的制造方法：采用高重复性的方法分离LSC，第一阶段让分离的角膜缘干细胞在优化LSC生长的限定培养基上生长，直到它们融合汇片(P0)；在第二阶段，将P0细胞转移到去上皮化的羊膜移植物中，羊膜移植物为继续生长提供了食品和药物管理局(FDA)批准的生物相容性底物，直到细胞再次融合并用于自体移植(P1)。他们为每一步骤制定了严格的组织移植物质量标准，以确保最终CALEC配方的安全性、一致性和可行性。通过人工培养扩增的CALEC可形成一层细胞，可作为正常组织生长的表面，同时避免了原有的治疗策略存在局限性和相关风险。

作者的话：

“我们的早期结果表明，CALEC可能会给那些因严重角膜损伤而导致无法治疗的视力下降和疼痛的患者带来希望，”首席研究员和主要研究作者Ula Jurkunas医学博士说，他是大众眼耳角膜服务中心的副主任，也是哈佛医学院的眼科学副教授。“角膜专家一直缺乏高安全性治疗方案以帮助化学烧伤和损伤患者，导致他们无法接受人工角膜移植。我们希望通过进一步的研究，CALEC有一天能填补这一急需的治疗空白。”

“开发一种能够满足FDA对组织工程严格监管要求的角膜缘干细胞移植物的过程是具有挑战性的，”康奈尔和奥莱利家族细胞操作核心设施的执行主任、哈佛医学院医学教授Ritz说。“在开发和实施这一过程后，我们非常高兴地看到参加这项临床试验的第一批患者取得了令人鼓舞的临床结果。”

像这样的研究显示了细胞疗法治疗不治之症的令人激动的前景。