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研究人员开发 CALEC 移植技术治疗单侧角膜缘干细胞缺乏症(LSCD),发现其安全可行,为后续研究奠基。
角膜,作为眼睛的 “窗户”,对视力起着至关重要的作用。而角膜的健康,离不开角膜缘上皮干细胞(LESCs)的支持。角膜缘上皮干细胞位于角膜缘,它就像一位勤劳的 “守护者”,不断为角膜提供特殊的上皮细胞,同时还能作为结膜和角膜之间的 “屏障”,维持角膜的清晰。然而,当角膜缘干细胞缺乏症(LSCD)发生时,角膜的 “秩序” 就被打乱了。角膜表面会出现结膜化,新生血管、炎症、瘢痕和混浊等问题也接踵而至,患者的视力会下降,还会遭受疼痛、畏光和流泪等症状的折磨。
目前,针对 LSCD 的治疗手段虽然不少,但都存在一些问题。在单侧 LSCD 的治疗中,虽然可以从患者未受影响的眼睛获取自体供体组织,且自体移植比异体移植成功率更高、并发症更少,也不需要终身进行全身免疫抑制。像直接移植自体组织的结膜角膜缘自体移植(CLAU)和简单角膜缘上皮移植(SLET),以及培养角膜缘上皮移植(CLET)等手术策略都在应用。其中,CLET 虽然比 CLAU 获取的供体角膜缘组织更少,降低了供体眼诱发 LSCD 的风险,但 SLET 在移植前不扩增角膜缘上皮干细胞,且长期随访数据有限。而且,CLET 在美国尚未获批,因为符合药品生产质量管理规范(cGMP)的制造工艺和相关临床试验还未完善。
为了解决这些难题,来自美国马萨诸塞州眼耳医院(Massachusetts Eye and Ear)、哈佛医学院(Harvard Medical School)等机构的研究人员开展了一项研究。他们开发了一种标准化的两阶段制造技术 —— 培养自体角膜缘上皮细胞(CALEC)移植,并进行了单中心、单臂的 Ⅰ/Ⅱ 期临床试验。该研究成果发表在《Nature Communications》上。
研究人员在开展研究时,运用了多种关键技术方法。首先是角膜缘活检技术,从患者未受影响的眼睛获取角膜缘组织。然后采用两阶段培养技术,第一阶段在塑料上培养角膜缘上皮细胞至融合(P0),第二阶段将 P0 细胞转移到去上皮化的羊膜上进一步扩增。在整个过程中,进行了严格的质量控制检测,包括细胞计数、活力检测、表型分析、增殖能力检测等。同时,通过多种评估指标,如角膜染色、上皮缺损面积计算、角膜新生血管面积评估以及患者症状评分(OSDI 和 SANDE)等,来判断治疗效果。
下面来看具体的研究结果:
- 招募、随访和参与者特征:研究分两个阶段招募了 15 名参与者,14 人接受了 CALEC 移植。参与者年龄在 24 - 78 岁之间,大部分人基线时无上皮缺损。除 1 人外,其余参与者都完成了 18 个月的随访。
- 制造结果和构建体生物标志物数据:16 次活检中有 14 次(88%)制造成功。制造时间从活检到最终收获为 13 - 27 天,最终细胞计数为0.4×106 - 1.5×106 。培养的细胞主要为上皮表型,且发现一些制造过程中的指标存在相关性,如 P0 时的集落形成效率(CFE)与活检到 P0 收获的天数呈负相关,与细胞内三磷酸腺苷(iATP)比率呈正相关12。
- 安全性结果:没有出现严重、相关且意外的不良事件。唯一的一次原发性安全事件是 1 例患者术后 8 个月因长期佩戴隐形眼镜导致的细菌感染。供体眼的不良反应大多轻微且可恢复3。
- 治疗效果的次要结果:在 3 个月时,50% 的参与者达到完全成功标准;12 个月时,这一比例提高到 79%;18 个月时为 77%。还有部分参与者达到部分成功标准,总体上患者的临床症状得到改善4。
- 第二次 CALEC 移植:3 名参与者接受了第二次 CALEC 移植,未观察到原发性安全事件,其中 1 人在研究结束时达到完全成功。
在研究结论和讨论部分,研究表明 CALEC 移植在制造成功率和安全性方面表现良好。14 名接受移植的患者中没有出现严重安全事件,3 个月时 86% 的患者完全或部分成功,12 个月和 18 个月时这一比例分别为 93% 和 92%。这说明自体 CALEC 移植物能够重建上皮细胞稳态,改善角膜表面完整性、新生血管化和患者症状。而且,CALEC 在实现角膜表面完整性的疗效方面表现出色,18 个月时成功率达 77%。同时,研究还发现一些新开发的客观临床参数之间相关性良好,这对未来 LSCD 的试验有重要意义。不过,该研究也存在一些局限性,如性别分布不均衡、未采用当前的 LSCD 分级标准、缺乏随机对照等。但总体而言,CALEC 在这项 Ⅰ/Ⅱ 期临床试验中展现出了高制造成功率和良好的安全性,为进一步的研究奠定了坚实基础,有望成为 LSCD 患者的有效治疗选择。