干细胞移植治疗失明再添“新路”!科学家发现,这类新型细胞可恢复猴子视网膜功能

2021/01/15 来源:生物探索
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导读
新加坡国立大学、美国西奈山伊坎医学院等处的研究人员尝试用人RPE干细胞衍生的RPE(hRPESC-RPE)来治疗眼部疾病。在非人灵长类动物模型(NHP)中的研究表明,该疗法不仅稳定、安全,并且有望为视网膜异常患者带来治愈疾病的新希望。

视网膜色素上皮(RPE)是存在于神经感觉视网膜下的单层上皮,在维持正常视觉传导方面起着重要的作用。据估计,全球超2亿人因RPE相关疾病而失明。一直以来,视网膜细胞移植被认为是诸如年龄相关性黄斑变性等眼部疾病的潜在希望疗法。但问题在于,从何处获得可用于移植的细胞?

当地时间1月14日,《Stem Cell Reports》发布了一篇题为Surgical Transplantation of Human RPE Stem Cell-Derived RPE Monolayers into Non-Human Primates with Immunosuppression的报告。

新加坡国立大学、美国西奈山伊坎医学院等处的研究人员尝试用人RPE干细胞衍生的RPE(hRPESC-RPE)来治疗眼部疾病。在非人灵长类动物模型(NHP)中的研究表明,该疗法不仅稳定、安全,并且有望为视网膜异常患者带来治愈疾病的新希望。


https://doi.org/10.1016/j.stemcr.2020.12.007

2012年,《Cell Stem Cell》发布的一篇文章曾提出,科学家们在RPE中发现了一种成体细胞。这种细胞通常处于休眠状态,但如果被激活就能呈现出一种具有自我更新能力的干细胞样状态。

在这项新研究中,研究人员猜测,这些成体细胞有可能分化成RPE细胞,用于RPE替代疗法。于是,他们首先从捐献的成人眼睛中提取了hRPESC-RPE并进行了克隆分析,发现大约10%的细胞至少增殖一次,仅2%的细胞能够发展为视网膜单分子层(cobblestone monolayer)。另外,RPE发展的延时视频说明了RPE的异质性和单个细胞的存在,这些细胞最终会扩展,占细胞培养总数的90%以上。


在NHP中hRPESC-RPE移植物的制备、移植和体内观测图

随后,研究人员将制备好的移植物移植到黄斑功能异常的猴子眼部的PET支架上,光学相干断层扫描(OCT)显示,7例hRPESC-RPE移植物中有5例保留在支架上的外核层(ONL)和外界膜(ELM),并且荧光素眼底血管造影(FA)图像显示移植早期或晚期均无血管渗漏现象发生。


hRPESC-RPE移植物黄斑部植入后3个月NHP的眼底照片

移植3个月后,这些移植物仍然保持稳定并且能够支持正常的光感应功能。更重要的是,这种方法并没有造成在其他实验中所见的视力障碍性视网膜瘢痕。

在先前的研究中,科学家们已经提出了包括人类胚胎干细胞和人类诱导的多能干细胞等多种类型的干细胞可作为视网膜的替代来源。这项新研究则首次证明,hRPESC-RPE单层不仅稳定,而且安全性良好,能在NHP黄斑下至少维持3个月并恢复视网膜功能。这也表明,hRPESC-RPE很可能成为替代RPE的来源,成为RPE功能障碍相关的视力丧失患者的细胞替代治疗手段。

如果这类疗法成功了,这类细胞将成为人类RPE的无限资源。当然,由于这些细胞是从人眼中获取的,研究人员建议建立hRPESC-RPE供体库,以提供与个别患者相匹配的细胞,从而避免出现免疫排斥反应。

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