以干细胞为基础的失明治疗的进展

在移植过程中，标记为红色的人类感光前体细胞迁移并整合到退化的犬视网膜中。绿色标记是突触制造者，表明移植的细胞开始与视网膜中的二级神经元形成连接。    

如果，在致盲的视网膜疾病患者中，人们可以简单地将从培养皿中提取的健康的感光细胞导入视网膜，并恢复视力，那会怎么样?这是一种治疗失明的诱人而直接的策略，然而这种方法遇到了许多科学上的障碍，包括引入的细胞迅速死亡或无法与视网膜整合。发表在《干细胞报告》(Stem Cell Reports)上的一项新研究克服了这些挑战，标志着基于细胞的治疗取得了重大进展。这项研究由宾夕法尼亚大学兽医学院的一个团队领导，与威斯康星大学麦迪逊分校、费城儿童医院和美国国家卫生研究院国家眼科研究所(NEI)的研究人员合作，将人类感光细胞的前体引入狗的视网膜。免疫抑制药物的混合物使这些细胞能够在受体的视网膜中存活数月，在那里它们开始与现有的视网膜细胞形成连接。“在这项研究中，我们想知道我们是否可以，第一，改善这些细胞到视网膜下间隙的手术;二、对细胞进行活体成像;三、提高自己的生存能力;第四，它们会迁移到视网膜层，并开始整合，”宾夕法尼亚兽医大学眼科教授、该研究的资深作者威廉·贝尔特兰(William Beltran)说。“所有这些问题的答案都是肯定的。”

宾夕法尼亚大学兽医学院的Beltran和Gustavo Aguirre长期以来一直对解决视网膜致盲疾病感兴趣，迄今为止，他们在针对已知致病基因的疾病生产矫正基因疗法方面取得了巨大成功。但是对于许多遗传性视网膜退化的病例来说，一个基因还没有被确定。在其他患者中，这种疾病已经发展到没有足够完整的感光细胞来进行基因治疗。在任何一种情况下，一种再生医学方法，即光感受器可以完全再生，将是非常有价值的。

由视杆细胞和视锥细胞组成的感光细胞构成了视网膜外层的一层，对启动视觉过程至关重要，在此过程中，光能转化为电信号。为了正常工作，它们必须与视网膜内部的细胞形成连接或突触，以传递视觉信息。因此，这种细胞疗法的目标是重建这一层，并使其与视网膜的其他细胞类型整合，以便将信号从一层传递到下一层。

在目前的工作中，研究小组使用人类感光细胞的干细胞衍生前体作为细胞治疗的基础。在与Bharti实验室的合作中，他们开发了一种新的手术方法，将用荧光标记的细胞注入7只视力正常的狗和3只遗传性视网膜退化的狗的视网膜，然后使用各种非侵入性成像技术跟踪细胞的时间。

Gamm说:“使用一个大型动物模型，它经历了自然发生的视网膜退化，并拥有人类大小的眼睛，这有助于优化安全有效的手术程序，以提供可用于患者的细胞剂量。”研究人员观察到视网膜退化的动物的细胞摄取比正常视网膜的动物要好得多。

Beltran说:“我们发现，如果你将这些细胞注入有自己感光细胞的正常视网膜，视网膜几乎是完整的，并充当一个物理屏障，所以引入的细胞不会与视网膜中的二级神经元，即双极细胞连接。但在三只视网膜退化晚期的狗身上，视网膜屏障的渗透性更强。在这种环境下，细胞有更好的能力开始进入视网膜的正确层。”

由于移植的人类细胞可能会被狗的免疫系统解读为外来实体，研究人员采取了在其他组织移植过程中会采取的做法:他们给狗服用免疫抑制药物。事实上，虽然注射了免疫抑制药物的狗的细胞数量大幅下降，但注射了鸡尾酒的狗的细胞数量下降了，但随后维持了下来。

对引入的细胞的进一步鉴定揭示了潜在突触的证据。“我们发现，是的，有些神经元似乎与那些二级神经元‘握手’，”Beltran说。“似乎有接触。”

这个项目的下一阶段将是继续优化治疗，然后测试是否有功能反应。

Systemic immunosuppression promotes survival and integration of subretinally-implanted human ESC-derived photoreceptor precursors in dogs.