干細胞治療眼科疾病進展—安全性尚可，有效性待定

1998年，人類胚胎干細胞（hESCs）的發現使非癌性人體細胞“無限量產”成為可能，并且能夠獲得一些具有治療價值的重要人類細胞類型，例如分泌胰島素的β細胞、視網膜色素上皮細胞（RPE）、心肌細胞和神經元，為在實驗室中開發再生細胞療法奠定了基礎，人們預期hESCs有望徹底改變慢性疾病的治療方法。

2007年，人類誘導多能干細胞（hiPSCs）的出現進一步提升了這種預期，它允許將體細胞（somatic cells）重新編程為多能干細胞。目前，人們可以創建自體細胞系（autologous cell lines）和來自人類白細胞抗原（HLA）純合子供體的細胞系，這兩種細胞系都有助于減少甚至可能消除免疫排斥。

不過，iPSCs產品的臨床應用并不是一帆風順，面臨的挑戰有些是技術層面的，如細胞分化和純度問題、制造工藝復雜、動物模型開發困難，也有些是監管層面的，一是監管指南的不足，二是不同法規國家的要求并不一致。FDA批準開展臨床試驗的第一個hiPSC產品是來自Geron公司的少突膠質細胞前體產品（GRN-OPC1），用于治療胸段脊髓損傷。2008年，遞交了一份22000頁的IND資料，當時監管指南、CMC和各種標準均未完善，整個過程面臨重重困難。以藥理毒理為例，本品開展了與1%、5%、10%或50%的未分化干細胞混合后植入免疫缺陷大鼠，為期12個月的成瘤風險評估。按照當下要求，其實4-7個月即可。2010年完成首例患者給藥。2011年，僅完成5例患者移植后，Geron公司就因財務問題，停止了GRN-OPC1。2013年，BioTime收購了Geron公司的干細胞資產，成立了名為Asterias Biotherapeutics的新公司。2015年，該公司重新啟動了OPC1產品的臨床試驗。直到2022年，首批接受GRN-OPC1治療的患者的試驗結果才公開。

后續進入臨床研究階段的產品雖然不是針對中樞神經系統，但還是以“免疫豁免”部位移植為主，主要基于視網膜色素上皮細胞，治療眼部疾病。比如Advanced Cell Technology公司的MA09-hRPE產品在2011年至2015年間開展了5項臨床試驗。日本RIKEN開發了自體hiPSC，治療年齡相關性黃斑變性（AMD）。不過，后者因自體產品的制造過程復雜且成本高昂，中途停止。

據統計，截止到2024年12月，全球共有116項臨床試驗在19個國家開展，測試hPSC衍生產品用于34種不同適應證的效果。其中大多數試驗為I/IIa期試驗。當然，目前用于替代或修復受損的視網膜細胞的細胞療法有很多，比如干細胞療法、基于AAV載體的基因治療、神經祖細胞（NPCs）和視網膜祖細胞（RPCs）療法等，如下圖所示。本文主要聚焦干細胞類產品在眼科適應癥的應用。

多種黃斑變性疾病是由RPE功能障礙和缺失引起的，RPE是一層為上層感光細胞提供支持的單層細胞。RPE的缺失會導致感光細胞退化和視力喪失。早期的探索性臨床研究通過從同一只眼睛的周邊視網膜自體移植健康RPE來替換受損的RPE，顯示出潛在的治療效果。hPSC衍生的RPE產品，探索的適應癥覆蓋AMD、Stargardt型黃斑營養不良（SMD）及其他變性疾病。除了使用RPE以外，感光細胞、角膜上皮和內皮細胞類產品也在開發。迄今為止，至少有21種針對眼部疾病的產品已經進入臨床試驗。

干性AMD和SMD

AMD是全球范圍內導致失明的主要原因之一，尤其在西方國家。AMD與黃斑區的退行性變化有關，黃斑是視網膜中負責中央視力的重要區域，含有大量視錐細胞，它的直徑約為1~3毫米，形狀呈橢圓形凹陷區，中央有一個小凹陷稱為中央凹，是視力最敏銳的地方。AMD分為兩種類型：干性AMD和濕性AMD。

干性AMD（非新生血管性AMD）是最常見的類型，占AMD患者的90%以上。它通常進展緩慢，可能需要數十年時間，但最終可能導致濕性AMD。干性AMD的特征是Bruch膜增厚，以及在Bruch膜與RPE之間形成脂質和蛋白沉積物（玻璃膜疣），這會導致視網膜退化和萎縮。AMD不同階段對應臨床表現如下圖所示。

SMD又稱為Stargardt病，是最常見的遺傳性黃斑變性類型，主要由ABCA4基因的突變引起。該基因編碼的蛋白負責在視覺循環過程中清除感光細胞中的有害代謝產物。由于ABCA4基因突變，這些代謝產物（尤其是脂褐素）會在RPE中積累。脂褐素的積累嚴重損害了RPE細胞以及依賴RPE進行重要代謝支持的感光細胞。黃斑區的視錐細胞（負責中央視力）會因脂褐素的積累而逐漸退化。這一過程最終導致色覺、光敏感度和視力的進行性喪失。患者通常保留了周邊視力，而中央視力會逐漸喪失。

首次開展hESC衍生細胞治療眼科疾病的臨床研究是在2011年，由Advanced Cell Technology公司（后被Ocata Therapeutics收購，再被Astellas Institute for Regenerative Medicine收購）發起。在這些研究中，研究人員將hESC衍生的冷凍保存RPE細胞懸浮液（MA09-hRPE）通過玻璃體視網膜手術注射到患有SMD（NCT01345006）或干性AMD（NCT01344993）患者的視網膜下腔。雖然SMD患者的視力平均提高了10到15個字母，干性AMD患者的視力提高了0到15個字母，但研究者提醒，這些晚期疾病患者的視力測量結果可能并不可靠。2011年，MA09-hRPE針對SMD的另一項試驗在英國啟動（NCT01469832），研究人員對視網膜結構和功能的相關性進行了更詳細的分析，但在12個月時，接受治療的患者均未發現顯著獲益，這可能與研究納入的患者疾病階段較晚有關。2018年，Astellas啟動了一項針對干性AMD的新的1期試驗，使用不同的細胞系和產品配方（ASP7317-RPE，NCT03178149），但結果尚未公布。韓國的CHABiotech也開展了MA09-hRPE的試驗，在SMD患者中，1年的視力分別提高了12和19個字母（NCT01625559），在干性AMD患者中，視力提高了1到9個字母（NCT01674829）。然而，盡管未接受治療的AMD眼睛視力分別下降了6和20個字母，但未接受治療的SMD眼睛視力卻提高了9個字母。

2012年，韓國Sung及其同事對3名Stargardt病患者進行了hESC衍生RPE細胞移植的長期安全性研究（NCT01625559），在3年的隨訪中未報告嚴重不良事件。1名患者的最佳矯正視力（BCVA）有所改善，另外2名患者保持穩定。研究結果表明，與Stargardt病的自然病程相比，移植后功能和解剖學結果較為理想。

下一個產品是2015年進入臨床試驗的OpRegen，由Cell Cure Neurosciences, Ltd.（Lineage Cell Therapeutics的子公司）開發。OpRegen是一種由hESC衍生的RPE細胞制成的產品，通過玻璃體切割術和視網膜切開術或經脈絡膜上腔途徑將藥物輸送到視網膜下。臨床試驗結果顯示，在視力較低的患者中藥效一般，而視力受損較輕的患者視力穩定或有所改善（變化范圍為-2到+24個字母），支持了在晚期疾病患者中實現視力改善可能具有挑戰性的觀點。2023年，OpRegen產品啟動了2期臨床試驗（NCT05626114）。

干細胞研究自然也少不了中國團隊的參與。2015年，中國西南醫院針對SMD開展了一項使用非冷凍保存RPE細胞的臨床研究（NCT02749734）。該研究優化了細胞遞送方式，避免細胞擴散到玻璃體中，從而防止因RPE細胞暴露于玻璃體而引發的增殖性玻璃體視網膜病變（PVR），這種病變可能導致視網膜脫落。研究結果顯示，在術后1至4個月，患者的視力穩定或暫時增加，但到60個月時，3名患者的視力出現了下降。此外，2015年圣保羅大學啟動了一項研究（NCT02903576），旨在比較AMD和SMD患者中單層RPE與細胞懸浮液移植的效果。雖然AMD相關的比較結果尚未公布，但據報道在SMD患者中，視力出現了非顯著性增加。

2016年，Regenerative Patch Technologies公司開展了一項臨床試驗（NCT02590692），將hESC衍生的RPE細胞作為非冷凍保存的細胞片置于一種合成膜上，用于治療干性AMD。這種將細胞以預制上皮或帶支持膜的形式移植的方法，通過模擬Bruch膜的支持功能，改善了移植RPE細胞的存活率和功能。在該試驗中，16名患者接受了RPE細胞片的植入，其中4名患者在12個月時視力提高了超過5個字母。1名患者的2年隨訪顯示，異體RPE細胞存活，且未檢測到臨床上可察覺的眼內炎癥或血清免疫反應。中位隨訪3年的結果顯示，植入眼的視力更有可能提高超過5個字母。不過，患者數量不足，不足以產生統計學差異。

除了異體產品外，美國國立衛生研究院（NIH）國家眼科研究所（NEI）的Kapil Bharti及其團隊開創性地開發了一種自體hiPSC-RPE產品，該產品使用可生物降解的聚乳酸-羥基乙酸共聚物（PLGA）支架，用于治療干性AMD。這項臨床試驗（NCT04339764）于2020年啟動，是全球第二個啟動的自體hiPSC臨床試驗，目前已為2名患者進行了治療。

濕性AMD（wet AMD）

濕性AMD（新生血管性AMD）占AMD病例的10%~15%，但卻是導致嚴重視力下降的主要原因。與干性AMD不同，濕性AMD進展迅速，可能在數周到數月內導致顯著的視力下降。其主要特征是脈絡膜新生血管（CNV）的形成，這些異常血管從脈絡膜通過Bruch膜的缺陷生長到視網膜下空間，容易滲漏血液、脂質和液體，從而導致RPE脫離和感光細胞損傷。血管內皮生長因子（VEGF）在這一過程中起關鍵作用，它促進了異常血管的生長和通透性。如果不進行治療，這些脆弱血管的滲漏會導致液體和血液積聚，從而迅速惡化視力。

抗VEGF（血管內皮生長因子）治療是目前濕性AMD（wet AMD）的主要治療方法，通過抑制眼內異常新生血管的生長和滲漏，減少出血和水腫，從而保護黃斑區。常見藥物包括Ranibizumab、Aflibercept、Bevacizumab、Brolucizumab等。這些藥物通過玻璃體腔內注射給藥，通常每1到3個月需要重復注射一次。抗VEGF治療可以顯著降低視力喪失的風險，并幫助部分患者恢復閱讀視力。但是，抗VEGF治療不能解決晚期患者RPE退化的問題。

先看下首個進入臨床的治療濕性AMD的RPE干細胞類產品。2013年，日本RIKEN研究所的Masayo Takahashi團隊啟動了首個自體hiPSC-RPE細胞治療濕性AMD的臨床試驗（UMIN000011929）。試驗中，患者接受了一片非冷凍保存的自體hiPSC衍生RPE細胞片（1.3*3 mm），移植到一只眼睛中，無需免疫抑制。隨訪4年后，移植眼的視力保持穩定，且未接受額外的抗VEGF治療。

第二個濕性AMD研究：2015年，倫敦Moorfields眼科醫院的Pete Coffey團隊啟動了另一項濕性AMD研究（NCT01691261），將置于聚酯膜上的RPE單層細胞移植到2名患者中。12個月后，2名患者的視力均顯著改善，視力提高了超過20個字母。5年后，第一名患者的視力下降到基線以下2個字母，可能表明移植失敗。第二名患者的視力下降但仍然高于基線9個字母。不過這項研究采用的是特定亞型的濕性AMD（RPE撕裂），即RPE層部分急性斷裂并收縮，但Bruch膜和脈絡膜保持完整。這種亞型可能更有助于獲得相對較好的治療效果。

在中國西南醫院，用于治療SMD患者的非冷凍保存RPE懸浮液產品和遞送技術，也被應用于治療濕性AMD患者。在該研究中（NCT02749734），每只眼睛遞送了更多細胞（100萬個細胞），所有3名患者的視力均有改善，提高了11到26個字母。

2021年，Masayo Takahashi在日本神戶市眼科醫院啟動了一項治療濕性AMD的試驗（UMIN000026003），向患者遞送了冷凍保存的HLA單倍型異體hiPSC衍生的細胞懸浮液，且無需免疫抑制。5名患者中，2名患者的視力提高了超過10個字母，3名患者的視力保持穩定。

其它眼科疾病

2009年，圣保羅大學調查了自體骨髓來源細胞單次玻璃體腔注射在RP（視網膜色素變性）患者中的安全性，以及注射后患者與視力相關的指標變化（NCT01068561；NCT01560715）。第一階段（NCT01068561）結果顯示，注射后10個月內未出現與注射相關的不良事件。第二階段（NCT01560715）發現患者視力相關指標最初有所改善，但在注射后12個月與基線相比無差異。

2011年，同樣來自圣保羅大學的Siqueira團隊研究了干性AMD患者自體骨髓來源干細胞玻璃體腔注射的安全性（NCT01518127）。結果顯示，注射在干性AMD患者中是安全的，并且注射后3個月視力有輕微提高。但目前尚不清楚長期隨訪是否會像Tuekprakhon等人的研究那樣，視力回到基線水平。

2012年，Tuekprakhon等人對14名晚期RP患者進行了自體骨髓來源間充質干細胞（BM-MSC）玻璃體腔注射研究（NCT01531348）。結果顯示，患者最初視力有所改善，但在12個月時視力回到基線水平。研究中觀察到部分患者出現輕微不適，如輕度疼痛、壓迫感、紅腫和刺激，以及輕度不良事件，如局部后粘連、囊樣黃斑水腫和局部脈絡膜脫離。在12個月隨訪期內，一名患者在注射后3年出現嚴重彌漫性玻璃體出血，需要手術治療，術后視力恢復。這些不良反應和視力功能改善有限的結果提示，需要進一步研究BM-MSC注射在RP患者中的應用。

SCOTS和SCOTS2是2016年啟動的一項多中心試驗，研究自體BM-MSC治療視網膜疾病和視神經損傷的效果（NCT03011541）。該研究計劃招募500名參與者，隨訪12個月。在Stargardt病患者中，34只眼接受了自體骨髓注射（包括球后、球筋膜下、玻璃體腔或視網膜下及靜脈注射）。一年后，61.8%的眼視力改善，23.5%保持穩定，14.7%疾病繼續進展。AMD患者中也觀察到視力改善和視力喪失延遲的顯著臨床效果。RP患者中，33名患者在至少6個月的隨訪期內視力改善且疾病進展穩定。

2019年，法國 iSTEM 的 Christelle Monville 及其同事開發的明膠 hESC-RPE 細胞片移植在RP患者中的初步結果表明，潛在穩定眼球震顫（NCT03963154）。

大阪大學的 Kohji Nishida 團隊于2019年發起了一項研究 (UMIN000036539)，研究移植 hiPSC 衍生的角膜上皮細胞片治療角膜緣干細胞缺乏癥，結果顯示3/4名患者在2年的隨訪中沒有出現嚴重不良事件，且疾病癥狀有所改善。所有患者均為 HLA 不匹配，但只有兩名患者使用了全身免疫抑制治療。

2019年，土耳其安卡拉科技大學啟動了一項入組32例患者的3期臨床試驗，研究了使用臍帶來源MSC（WJ-MSC）治療RP的效果（NCT04224207）。研究發現，WJ-MSC的球筋膜下移植在1年隨訪期內對常染色體顯性和隱性RP均安全有效。

2020年，神戶市立眼科醫院的 Masayo Takahashi 團隊研究了同種異體 iPSC 衍生的視網膜類器官片（jRCTa050200027）在RP患者中的作用，結果表明細胞可存活2年，但與對側眼相比，視力既沒有改善也沒有惡化。

最后

總體而言，眼部干細胞產品的安全性似乎還行，未出現因遞送細胞導致的嚴重不良事件，即使在同種異體環境中，也未見明顯的移植排斥跡象。不過，移植物的存活情況檢查是一項挑戰。在沒有活檢的情況下證明RPE產品的移植物功能頗具挑戰。即使可以在移植區域看到色素，但只有通過活檢才能確認存在活的、有色素的細胞，而不是碎片。目前僅有一例患者活檢表明移植物在2年后仍有功能。

迄今為止，所有細胞片產品在制造后均未進行冷凍保存，而細胞懸浮液產品則有非冷凍保存和冷凍保存兩種交付狀態。RPE 細胞的分化狀態對于懸浮液和細胞片中的冷凍保存存活至關重要。從市場角度考量，冷凍保存并確保細胞的功能可能是必要的。

有效性方面，目前還未看到大樣本的確切有效性數據。未來幾年出現的臨床數據將為 RPE 片、細胞懸浮液、自體和同種異體產品的臨床療效提供更清晰的了解。此外，越來越多的試驗開始納入病情較輕的患者，這可能會更有利于臨床陽性結果的出現。