研究人员拯救了光感受器预防了年龄相关性黄斑变性动物模型的失明

国家眼科研究所(NEI)的研究人员使用一种新型的患者特异性干细胞疗法，防止了地理萎缩动物模型的失明，这是一种先进的“干燥”形式的年龄相关性黄斑变性(AMD)，这是一种领先的65岁及以上人群视力丧失的原因。由动物研究于1月16日在科学转化医学(STM)上发表的协议，为在地理萎缩患者中测试治疗的首次人体临床试验奠定了基础，目前尚无治疗方法。

“如果临床试验向前发展，那将首次测试一种源自诱导多能干细胞(iPSC)的干细胞治疗疾病，”Stadtman研究员Kapil Bharti博士说。眼部和干细胞转化研究NEI部门负责人。Bharti是STM发表的动物模型研究的首席研究员。NEI是美国国立卫生研究院的一部分。

该疗法包括服用患者的血细胞，并在实验室中将其转化为iPS细胞，iPS细胞可以成为体内任何类型的细胞。iPS细胞被编程为视网膜色素上皮细胞，即在黄斑变性的地理性萎缩阶段早期死亡的细胞类型。RPE细胞培养光感受器，即视网膜中的光敏细胞。在地理萎缩中，一旦RPE细胞死亡，光感受器最终也会死亡，导致失明。该疗法试图通过用iPSC衍生的RPE替代垂死的RPE来增强剩余的光感受器的健康。

在移植它们之前，iPSC衍生的RPE生长在一个细胞厚的小片中，复制它们在眼内的天然结构。该单层iPSC衍生的RPE在可生物降解的支架上生长，该支架设计用于促进视网膜内细胞的整合。专门设计的手术工具用于在RPE和光感受器之间插入细胞片。

在STM论文中，Bharti描述了在大鼠和猪模型中测试该方法。将人iPSC衍生的RPE贴剂植入动物的视网膜中10周后，成像研究证实实验室制造的细胞已整合到动物视网膜内。

研究人员报告移植的细胞运作正常。免疫染色证实，iPSC衍生的RPE表达基因RPE65，表明实验室制造的细胞已达到维持光感受器健康所必需的关键成熟阶段。RPE65对于光感受器内的视色素再生是必需的，并且是视觉的必要组分。

进一步的测试表明，移植的RPE细胞通过吞噬作用修剪光感受器，这是另一种有助于保持光感受器健康的RPE功能。此外，由RPE贴片拯救的光感受器记录的电反应是正常的; 而用对照空支架治疗的光感受器已经死亡。

动物研究告知了进行第一次人体临床试验以测试治疗的过程。该工作流程的关键是良好生产规范(GMP)协议，其建立是为了确保iPSC衍生的RPE是安全有效的临床级产品。GMP方案对于使治疗重现性也是至关重要的，这是扩大生产和食品和药物管理局批准的要求。

Bharti说：“遵守这些协议有助于确保移植细胞可靠地发挥作用，并将意外后果降至最低。”

任何干细胞治疗的一个关键问题是它的致癌潜力：细胞不受控制地繁殖并形成肿瘤的能力。研究人员对iPSC衍生的RPE细胞进行了遗传分析，发现没有与肿瘤生长相关的基因突变。

“该协议还通过用个体的自体(自体)血细胞开发iPSC-RPE来最小化排斥的机会，”Bharti说。

目前正在计划一项I期临床试验，该试验测试基于iPSC治疗地理萎缩的安全性，并将在美国食品和药物管理局批准后启动。

该临床前研究由NEI校内研究计划和NIH共同基金治疗挑战奖资助。