在美国,医生首次使用病人自己的干细胞来重建受损的角膜
马萨诸塞州眼科和耳科的外科医生使用取自另一只健康眼睛的干细胞替换了4名遭受化学灼伤的患者的眼表,这项技术被称为“培养自体角膜缘上皮细胞移植”(CALEC)。这四个病例都是由美国国立卫生研究院国家眼科研究所支持的正在进行的临床试验的一部分,是在美国进行的第一个此类程序。
CALEC技术是由Mass Eye and Ear、波士顿儿童医院和Dana-Farber癌症研究所的研究人员开发的。由Mass Eye and Ear的角膜和屈光手术首席研究员Ula V. Jurkunas医学博士领导,该团队于2018年4月进行了第一次CALEC手术,作为正在进行的临床试验的一部分。一个包含干细胞在Jerome Ritz医学博士的指导下,将两周前取自患者健康眼睛的角膜移植到Dana-Farber癌症研究所的Connell和O'Reilly家族细胞操纵核心设施,角膜(角膜边缘)在那里干细胞在膜底物上膨胀并生长。一旦细胞生长以覆盖膜并且移植物已准备好移植,jurkunas博士都会进行广泛的瘢痕组织去除并将卡尔克移植到角膜上。
从那时起,三名患者接受了Calec治疗。在第一次活检后,两名患者接受了移植。一名患者在其初始活组织检查尝试中没有生长足够的细胞,而是经历了第二个活组织检查,这是成功生长足够的细胞进行移植物。来自在该研究的这种阶段的一个另外患者的细胞并未产生足够好以经历接枝程序。总共,在研究该研究的这一阶段的五个患者中共有四个患者中的四种患者接受了Calec移植。在Calec移植程序后不久,收到Calec治疗的四名患者不再经历了初始化学伤害的疼痛。这些患者将继续遵循长期来监测他们的进展。
现在这项技术的可行性已经确立,没有立即的安全问题,研究人员已经开始招募更多角膜损伤患者进行第二阶段的试验,该试验将持续到2021年。除了安全性和可行性,新的CALEC技术的结果将通过评估CALEC本身是否能改善视力或使角膜移植成为可能来进行研究。
“使用患者自己的干细胞是再生医学的一大步,”Jurkunas博士说,他是哈佛医学院眼科副教授,也是哈佛干细胞研究所的附属教员。“通过这项临床试验,我们希望为眼角膜失明患者提供更好的治疗铺平道路,这些患者长期以来一直需要更好的解决方案。”
分离、生长和准备用于移植的角膜缘干细胞的过程是与波士顿儿童医院的Myriam Armant博士合作开发的。“我们与Jurkunas博士和Armant博士密切合作,实施了生产过程在Dana-Farber的康奈尔和O'Reilly家族细胞操纵核心设施。生产过程是在“洁净室”环境下进行的,在严格的质量控制条件下,以保持产品的无菌。整个过程大约需要3周的时间,然后角膜缘干细胞移植就可以被送到眼科和耳部联合手术室,Jurkunas医生在那里进行移植手术。”
角膜是眼睛最外层的透明层,负责维持正常视力的平滑表面。在CALEC手术中,外科医生从角膜缘(健康眼睛中有大量的干细胞)取出干细胞。角膜缘干细胞有助于维持角膜和结膜(眼睛两侧的白色区域)之间的屏障。
对于眼部化学灼伤的患者来说,角膜缘区域经常受损到不能自行产生新细胞的程度。角膜缘干细胞缺乏也可能由感染、隐形眼镜并发症和各种其他情况引起。
除了视力丧失,化学眼烧伤的患者经常在受影响的眼中经历疼痛和不适。目前的治疗策略包括人工角膜的移植,其携带感染风险和青光眼的发育,或与卡尔克相比的结膜肢体自体移植(CLAU)技术涉及从健康的眼睛中占据较大的细胞并移植它们直接在眼睛上。
角膜缘干细胞移植如CALEC和CLAU的目标是利用另一只眼睛的细胞为受损的眼睛重建一个健康的表面,避免使用供体组织;因此,它只能帮助单眼角膜缘干细胞缺乏的患者。一旦健康的角膜表面被修复,这些患者就可以接受传统的角膜移植——这在干细胞移植之前是不可能实现的,因为角膜缘干细胞需要支持移植的角膜组织。研究人员希望,一些患者可能不需要角膜移植,而可以单独使用CALEC进行视力和眼表修复。
该技术不会携带与其他一些程序一样拒绝的风险,因为细胞从患者自己的身体中取出。因此,接受Calec和Clau的患者不需要服用长期类固醇或免疫抑制药物。此外,Calec可能是携带宗者的利用,因为需要一个来自供体眼的一个小活组织检查,可能会降低健康眼睛的风险。
这项研究始于2006年,Jurkunas博士作为一名初级临床科学家获得了NIH细胞治疗生产援助(PACT)拨款,以研究再生角膜缘干细胞的方法。从那以后,她的临床科学家团队(由Mass Eye and Ear的临床科学家组成)在角膜损伤方面有了新的发现,并获得了资金来开发符合联邦监管标准的干细胞再生技术。
“我们的团队投入了巨大的精力来开发移植的生长程序。很多条件都必须恰到好处,才能保证细胞的生长和病人的安全。如果我们继续取得成功,我们将能够给这些患有这种疾病的患者一个健康的眼睛表面,甚至可能让一些人恢复视力。”Jurkunas博士说。她补充说:“我们很自豪能够在没有行业支持的情况下,在学术医疗环境下,从实验室到床边开发出这种新颖的治疗方法。”
马萨诸塞州总医院和布里格姆妇女医院的眼耳Mass Eye and Ear眼科主任Joan W. Miller医学博士说:“这些早期病例显示,对于因化学灼伤和角膜感染而失明的人来说,这是一种非常安全的治疗选择。”哈佛医学院眼科教授David Glendenning Cogan“这项新颖创新的技术从健康的眼睛中获取干细胞,试图治愈受影响的眼睛,该技术十多年前诞生于Jurkunas博士的实验室。”
临床试验代表了国家眼科研究所的第一次人类研究,由国家卫生研究院的一部分资助(授予号码:UG1EY026508 [Massachusetts Eye和Ear],Ug1ey027726 [达纳的细胞操纵核心设施-Farber癌症研究所],UG1EY027725 [官方卫生研究中心的协调中心]。审审工作(波士顿儿童医院)也被协议,NIH国家心脏,肺和血液研究所的一项倡议提供资金。
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