治疗角膜缘干细胞缺乏引起的角膜盲的新方法——Corneal RegenTouch

  • 2023-03-28 19:29:00
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编者按:

角膜缘干细胞缺乏(limbal stem cell deficiency,LSCD)是角膜缘干细胞(limbal stem cell,LSC)数量或功能下降所致的角膜上皮稳态失衡性眼表疾病。当角膜缘的屏障功能受损后,角膜上皮细胞可逐渐被结膜上皮细胞所取代,这也是LSCD的标志。此外,新生血管可生长于角膜上皮和基质内,角膜瘢痕逐渐形成,最终导致视力下降即角膜盲。目前,对于LSCD的治疗效果有限。马来西亚国立大学角膜组织工程团队的Wan教授及其同事们提出了一种通过自体LSC体外培养并接种于硅水凝胶角膜接触镜来实现角膜上皮再生的方法,即Corneal RegenTouch,且在LSCD动物模型中看到疗效。


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概述:LSCD定义、病因、治疗


LSC位于角膜缘区上皮基底层,在Vogt栅栏处密度最高,正常的LSC是阻止结膜上皮细胞侵入角膜的屏障。当LSC的数量或功能明显下降,角膜上皮结膜化、新生血管化,LSCD即发生。


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图1:LSCD示意图及眼前节照片


大约有59%的LSCD患者为单眼发病,Wan教授从病因、治疗等方面详解了LSCD:

01  病因

  • 原发性:无虹膜、多种内分泌缺陷疾病、表皮异性增生、先天性红斑角皮病、先天性角化不良性疾病等。
  • 继发性:热烧伤、化学性烧伤、炎症性眼表疾病(Steven-Johnson综合征、眼瘢痕性类天疱疮、慢性角膜缘炎症)、神经营养不良性角膜病变(三叉神经痛、糖尿病、单纯疱疹病毒感染、带状疱疹病毒感染)、慢性大疱性角膜病变、长期的角膜接触镜配戴史、新生物、大范围角膜缘冷冻治疗、放疗、手术损伤、局部使用抗代谢药物、全身化疗等。


02  治疗

  • 药物治疗:眼表润滑剂、脐带血血清等。
  • 保守性手术治疗:浅层角膜刮除术、羊膜覆盖术。
  • 角膜缘移植术:结膜-角膜缘自体移植(conjunctival-limbal autografting,CLAu)、自体LSC移植术(autologous limbal stem cell transplantation,LSCT)、单纯性角膜缘上皮移植术(simple limbal epithelial transplantation,SLET) 以及培植性角膜缘上皮移植术(cultivated limbal epithelial transplantation,CLET)。

现有治疗方式存在一定的局限性,包括需要先进材料,要求医生具有高水平的手术技能,花费高、不经济,组织发生排斥反应率高,感染风险较高等。



治疗LSCD 的新方法——Corneal RegenTouch


马来西亚国立大学的角膜组织工程团队使用体外培养自体LSC联合硅水凝胶角膜接触镜对LSCD兔模型进行治疗,研究显示Corneal RegenTouch对LSCD疾病的预防和治疗有重要意义。


01  研究方法

1.样本收集:取1~2mm兔子左眼的角膜缘上皮层组织进行后续培养。


2.细胞培养及标记:将取下来的样本种植于添加有人角膜细胞培养基的角膜接触镜内,并用绿色荧光素蛋白标记。


3.动物模型:用旋转的铁摩擦头制备LSCD兔疾病模型,去除角膜上皮层后将培育有LSC的角膜接触镜置于兔角膜上。


4.眼表评估:手术前后借助裂隙灯、OCT、组织染色进行眼表状况评估。


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图2:Corneal RegenTouch动物实验的研究方法

02  研究结果

1.中央角膜上皮厚度:接受Corneal RegenTouch治疗的兔中央角膜厚度在术后2周、4周、6周、12周均高于对照组。


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图3:Corneal RegenTouch治疗前后中央角膜厚度、眼前节照片和OCT图像


2.LSCD评分:接受Corneal RegenTouch治疗后,术后12周时LSCD评分明显降低,上皮缺损面积也明显缩小。


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图4:Corneal RegenTouch治疗组和对照组的眼前节照片及荧光素钠染色结果


3.组织染色:与对照组相比,经Corneal RegenTouch治疗后,LSCD兔模型的中央角膜和角膜缘处的上皮层厚度增加,中央角膜CK3表达增加且未见MUC5AC表达,角膜缘处上皮可见P63高表达。(CK3:角膜上皮分化标记;MUC5AC:结膜上皮杯状细胞标志物;P63:LSC标志)


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图5:未处理组、Corneal RegenTouch治疗组及对照组组织染色结果(一)


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图6:未处理组、Corneal RegenTouch治疗组及对照组组织染色结果(二)


Wan教授归纳了Corneal RegenTouch治疗的优势:材料制备更容易,2周左右可构建完毕;无需要求医生具有高超手术技能;无需依赖高等级实验室设备;角膜接触镜更经济且易获得;角膜接触镜惰性、无菌,且易操作;角膜缘组织的需要量少。



总结

LSCD患者可能出现角膜混浊、疼痛、视力丧失和甚至失明等严重后果,现有治疗方式中角膜缘移植术虽有一定疗效,但受限于供体材料的稀缺,未能使大部分的LSCD患者受益。马来西亚国立大学Wan教授与同事们推出的Corneal RegenTouch技术,只需取1~2mm LSCD患者的健康角膜缘组织,体外培养于角膜接触镜内,即可制备好LSC移植的材料,具有材料获取容易、手术容易操作、经济便利等优势,目前已在动物实验中发现疗效较好,接下来将继续进行2期、3期临床实验,期待研究结果的问世,为更多LSCD患者带来光明的希望。




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条评论

  • Linda Gareth
    2015年3月6日, 下午2:51

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