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快讯| 再生医学重大进步 4例化学烧伤患者干细胞移植成功

来源:博雅

日期: 2020.09.11

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根据外媒报道,4例化学烧伤患者在马萨诸塞州成功的进行了自体角膜缘干细胞移植[1],这在美国尚属首例,是再生医学领域的一大进步。这有望为更好的治疗角膜盲铺平道路。这种疾病长期以来仍需要更好的解决方案。


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Jurkunas医学博士是执行这项手术的外科医生,也是整个项目的核心,推动了马萨诸塞州眼耳医院自体角膜缘上皮细胞移植的研究项目。2006年,作为临床科学家,她获得了美国国立卫生研究院(NIH)的拨款,用于发展再生医学技术治疗角膜损伤。


本次移植手术,先在局部麻醉的情况下,从患者自己的健康眼睛中采集2平方毫米的小块干细胞活检样本,并在膜基质上扩增和培养。


具体而言,首先通过酶解从活组织切片中分离出角膜缘上皮薄片,然后分离成单个细胞悬液,并将细胞放置于无血清的完全角膜上皮细胞培养基中。在原代培养结束时,将细胞分离、富集、洗涤,并在完整的角膜上皮细胞培养基中复苏,再接种在去上皮的生物组织(AmnioGraft)上,最后生成了移植物CALEC。整个过程在显微镜下监控细胞的生长,直到培养物融合为止,再将移植物转移至低温生物保存液中,放置于温度保持在2℃至8℃的容器中,以便运输和存储。


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培养好的干细胞移植物旨在帮助化学损伤及其他原因导致的角膜缘干细胞缺乏症患者接受治疗。研究人员解释到,与目前使用的其他技术相比,这种移植物具有提供自体细胞来源的优势,这种来源不具有免疫排斥反应的风险。如有必要,它还将为同种异体角膜移植创造稳定的基础。


与另一种已经成熟的自体组织移植技术——结膜缘自体移植相比,CALEC移植物需要对供体眼睛进行的活检范围更小,这大大降低了在健康眼睛中诱发角膜缘干细胞缺乏症的风险。据研究人员介绍,到目前为止,接受这种移植物的4名患者表现良好,他们不再因化学伤害而遭受痛苦,在移植手术结束后他们还将接受长期的随访。


这次实验已经证实了这项技术的可行性,并且未发生即时的安全隐患。下一阶段研究人员将开展更大规模、囊括更多患者的试验。


胎盘干细胞:角膜修复的合理替代疗法


近年来,除了自体角膜缘干细胞,其他来源的干细胞也被应用于化学性灼伤导致的眼疾的治疗研究中。发表在《干细胞转化医学》(Stem Cells Translational Medicine)杂志上的研究描述了源自于胎盘的干细胞,可以帮助严重化学性灼伤的眼睛恢复视力[2]。


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这项研究的注意力集中在羊膜等人体组织中,羊膜是构成胎盘的最内层。有证据表明人羊膜间充质干细胞在再生医学中具有许多优势,包括在不相匹配的移植受体中拥有的存活能力。


科研人员将模型动物随机分为三组,其中两组在深度麻醉下进行角膜碱烧伤,第三组未进行烧伤或治疗作为对照组。在实验中,对两个烧伤组分别施以平衡盐溶液(BSS)注射治疗和源自于胎盘组织的人羊膜间充质干细胞注射治疗。同时,这两组模型动物也接受了抗生素滴眼液,每天2次,持续12天。


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研究结果显示,接受人羊膜间充质干细胞注射的模型动物显示出了几种再生的迹象,包括新生血管的形成和不透明性的减少,而接受平衡盐溶液注射治疗的模型动物在伤口愈合方面几乎没有进展。试验结果还表明,注射人羊膜间充质干细胞可以诱导一种抗炎、抗疤痕的环境,促进角膜伤口愈合。


科研人员认为,在严重损伤的情况下,人羊膜间充质干细胞注射是角膜修复的合理替代疗法。


展望


目前国际上已经有一款眼部干细胞疗法上市,2015年欧盟批准Holoclar®用于治疗因物理或化学因素所致眼部灼伤导致的中度至重度角膜缘干细胞缺乏症。随着研究的进展,干细胞被更加广泛的应用到眼部疾病的临床治疗研究中,包括年龄相关性黄斑变性等,并且取得了重要突破。2017年,我国启动了首例人胚胎干细胞来源的视网膜色素上皮细胞治疗干性年龄相关性黄斑变性的临床研究;也在2017年,全球首个异体iPS视网膜细胞移植手术已经完成了原定目标的5例。未来,干细胞会给眼部疾病的治疗带来更多的可能。


参考资料:

[1] Autologous limbal stem cell transplantation successful in patients with chemical burn

https://www.healio.com/news/ophthalmology/20200902/autologous-limbal-stem-cell-transplantation-successful-in-patients-with-chemical-burn

[2] Anti-inflammatory and anti-fibrotic effects of human amniotic membrane mesenchymal stem cells and their potential in corneal repair


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