如果您是一位眼科醫生,相信您的朋友圈一定已經(jīng)被中山眼科中心劉奕志教授團隊這篇“內源性干細胞治療先天性白內障”刷屏。隨著(zhù)再生醫學(xué)的崛起,人們的思路逐漸從remove轉向repair和regenerate。晶狀體原位再生首次實(shí)現了人體有生理功能的實(shí)體組織器官原位再生,這項研究不僅是再生醫學(xué)的重大突破,更是轉化醫學(xué)的完美詮釋。
先天性白內障的治療目前仍以手術(shù)治療為主,但由于術(shù)后兒童晶狀體囊膜增殖明顯,常需聯(lián)合后囊膜切除、前部玻璃體切除、術(shù)后激光后囊切開(kāi)等方式抑制囊膜的增殖,保持視軸光路通暢。即使如此,仍然有相當一部分患者術(shù)后囊膜攣縮、機化,阻斷視軸光路,不利于兒童的視覺(jué)發(fā)育。且多次操作副作用多、風(fēng)險大,甚至不乏因此致盲的例子。
“再生”的核心是干細胞,干細胞技術(shù)的發(fā)展為組織器官功能再生帶來(lái)了希望。然而,現行的干細胞技術(shù)多采用外源性干細胞注入體內,迄今未能成功。治療白內障的人工晶狀體是目前應用最多的人工器官,但處在發(fā)育期的嬰幼兒并不宜用。人們發(fā)現先天性白內障患兒行白內障囊外摘除后,在殘留的晶狀體囊袋赤道部長(cháng)出一圈類(lèi)似晶狀體纖維的組織,不斷增殖,與晶狀體囊袋一起構成類(lèi)似“甜甜圈”的形態(tài)(圖1)。帶著(zhù)臨床中的疑問(wèn)轉向實(shí)驗室,很快就找到了晶狀體再生的核心角色——晶狀體表皮干細胞(lensepithelialstem/progenitorcells,LECs)。LECs覆蓋于晶狀體前表面,是內源性的干細胞,在晶狀體赤道部分化為晶狀體纖維,具有很強的再生能力,當晶狀體受到創(chuàng )傷時(shí),其再生能力可增強為靜止狀態(tài)下的11倍。隨年齡增長(cháng),LECs代謝和再生能力減弱,是白內障形成的核心因素。
與傳統的連續環(huán)形撕囊不同,這項研究創(chuàng )造了一種新的創(chuàng )傷更小的手術(shù)方式,僅在晶狀體前囊膜上做一個(gè)1-1.5mm的小切口,通過(guò)這一切口切除混濁的晶狀體最大限度的降低了對晶狀體前表面LECs的損傷,同時(shí)達到刺激其增殖的目的。首先在兔眼上試驗,發(fā)現通過(guò)這種手術(shù),術(shù)后7周,囊袋內再生出新的晶狀體,且具有一定屈光力,通過(guò)新的晶狀體可以清晰觀(guān)察到眼底(圖2、3)。實(shí)驗團隊又在獼猴眼中得到了相同的結論。
帶著(zhù)實(shí)驗室得到的這一可喜結論,研究者將這一新的手術(shù)方式應用到12名2歲以下先天性白內障患兒的治療中,設置了對照組和實(shí)驗組,對照組患兒依然采用傳統白內障手術(shù)治療,術(shù)后不植入人工晶體。實(shí)驗組患兒采用新的手術(shù)方式,為最大程度上避免前囊切口的疤痕影響視軸清晰度,該團隊將切口做在近赤道部的晶體囊膜前表面,吸除晶狀體。術(shù)后新的晶狀體纖維由赤道部逐漸向中心生長(cháng),5個(gè)月后囊袋內新生的晶狀體組織已覆蓋中心區域(圖4)。術(shù)后8個(gè)月,再生的晶狀體厚度已接近正常晶狀體,屈光調節力可達到2.5D(人工晶狀體僅為0.1D)。95.8%患眼術(shù)后視軸通路不受屈光介質(zhì)影響,術(shù)后視力也可以達到與對照組相當的水平。而晶狀體前囊膜上的小切口疤痕位于近赤道部,僅在散瞳條件下才能觀(guān)察到,正常瞳孔大小時(shí)不會(huì )影響患者的視覺(jué)質(zhì)量(圖5)。且由于未使用外來(lái)干細胞也未應用刺激干細胞增殖的藥物,術(shù)后沒(méi)有觀(guān)察到LECs的異常增殖。
這一新的術(shù)式,不僅大大降低了手術(shù)創(chuàng )傷,且保留了晶狀體-玻璃體間天然屏障,最大限度的保持了眼部正常結構,且再生的晶狀體具有一定的生物學(xué)功能,這是人工晶狀體所無(wú)法比擬的,為先天性白內障患兒帶來(lái)了福音。
1825年,Cocteau等首次報道了去除晶體內容物的新西蘭白兔的晶體再生,隨后亦有其他學(xué)者重復試驗得到了同樣的結論——晶體可以再生。盡管這一結論遭遇了不少質(zhì)疑,但仍有一些研究者堅定不移地繼續探索,使晶體可以再生這一結論逐漸被科學(xué)界認可并接受。兔的晶體再生研究最為深入,在其他一些哺乳動(dòng)物中也已得到證實(shí),如貓、狗及猴類(lèi)等,但在人眼中的報道尚屬首次,因此,劉奕志教授及張康教授團隊的這一研究結果是白內障領(lǐng)域一個(gè)重要的里程碑,尤其對于兒童先天性白內障的治療,具有劃時(shí)代的意義。眾所周知,兒童先天性白內障對白內障手術(shù)醫師的要求較高,而即使最嫻熟的白內障醫師,也很難避免兒童白內障術(shù)后后發(fā)障的發(fā)生,因而需要術(shù)中聯(lián)合后囊膜環(huán)形撕開(kāi)、甚至前玻切,或者術(shù)后激光切開(kāi)后囊膜等,這樣又會(huì )引發(fā)一系列后續的并發(fā)癥,處理起來(lái)非常不易。而換個(gè)角度思考,從兒童白內障術(shù)后增生如此明顯的表象,一路追尋到晶體表皮干細胞(LECs)并加以利用,卻可以另辟蹊徑,再生晶狀體,完美地解決這一眼科難題。文章最后也討論了該技術(shù)在老年性白內障中應用的可能性。但正如文章所說(shuō),老年性白內障核較硬,超聲能量較高,前囊需要撕得更大;且超聲能量大也可能損傷LECs;更重要的是,隨著(zhù)年齡的增加,LECs逐漸減少。因而,在老年性白內障術(shù)后實(shí)現晶體再生的道路依舊漫長(cháng)。不過(guò),已有一些文獻報道,在對兔人工誘發(fā)白內障并摘除晶體內容物后,植入胚胎外胚層細胞(包括來(lái)源于腦、皮膚、瞼緣者均有報道),亦可獲得晶體再生,但在人類(lèi)尚未有相關(guān)研究報道。我們期待,在不久的將來(lái),我們能夠實(shí)現老年性白內障、外傷性白內障等各種白內障術(shù)后的晶體再生,讓過(guò)去僅存于科幻小說(shuō)中的夢(mèng)想成為現實(shí),讓人類(lèi)步入告別人工晶狀體的新時(shí)代。