如果您是一位眼科醫(yī)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。隨著再生醫(yī)學的崛起,人們的思路逐漸從remove轉向repair和regenerate。晶狀體原位再生首次實現(xiàn)了人體有生理功能的實體組織器官原位再生,這項研究不僅是再生醫(yī)學的重大突破,更是轉化醫(yī)學的完美詮釋。
先天性白內障的治療目前仍以手術治療為主,但由于術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、術后激光后囊切開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后囊膜攣縮、機化,阻斷視軸光路,不利于兒童的視覺發(fā)育。且多次操作副作用多、風險大,甚至不乏因此致盲的例子。
“再生”的核心是干細胞,干細胞技術的發(fā)展為組織器官功能再生帶來了希望。然而,現(xiàn)行的干細胞技術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(xiàn)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出一圈類似晶狀體纖維的組織,不斷增殖,與晶狀體囊袋一起構成類似“甜甜圈”的形態(tài)(圖1)。帶著臨床中的疑問轉向實驗室,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,其再生能力可增強為靜止狀態(tài)下的11倍。隨年齡增長,LECs代謝和再生能力減弱,是白內障形成的核心因素。
與傳統(tǒng)的連續(xù)環(huán)形撕囊不同,這項研究創(chuàng)造了一種新的創(chuàng)傷更小的手術方式,僅在晶狀體前囊膜上做一個1-1.5mm的小切口,通過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,同時達到刺激其增殖的目的。首先在兔眼上試驗,發(fā)現(xiàn)通過這種手術,術后7周,囊袋內再生出新的晶狀體,且具有一定屈光力,通過新的晶狀體可以清晰觀察到眼底(圖2、3)。實驗團隊又在獼猴眼中得到了相同的結論。
帶著實驗室得到的這一可喜結論,研究者將這一新的手術方式應用到12名2歲以下先天性白內障患兒的治療中,設置了對照組和實驗組,對照組患兒依然采用傳統(tǒng)白內障手術治療,術后不植入人工晶體。實驗組患兒采用新的手術方式,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。術后新的晶狀體纖維由赤道部逐漸向中心生長,5個月后囊袋內新生的晶狀體組織已覆蓋中心區(qū)域(圖4)。術后8個月,再生的晶狀體厚度已接近正常晶狀體,屈光調節(jié)力可達到2.5D(人工晶狀體僅為0.1D)。95.8%患眼術后視軸通路不受屈光介質影響,術后視力也可以達到與對照組相當?shù)乃?。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察到,正常瞳孔大小時不會影響患者的視覺質量(圖5)。且由于未使用外來干細胞也未應用刺激干細胞增殖的藥物,術后沒有觀察到LECs的異常增殖。
這一新的術式,不僅大大降低了手術創(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功能,這是人工晶狀體所無法比擬的,為先天性白內障患兒帶來了福音。
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疑,但仍有一些研究者堅定不移地繼續(xù)探索,使晶體可以再生這一結論逐漸被科學界認可并接受。兔的晶體再生研究最為深入,在其他一些哺乳動物中也已得到證實,如貓、狗及猴類等,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域一個重要的里程碑,尤其對于兒童先天性白內障的治療,具有劃時代的意義。眾所周知,兒童先天性白內障對白內障手術醫(yī)師的要求較高,而即使最嫻熟的白內障醫(yī)師,也很難避免兒童白內障術后后發(fā)障的發(fā)生,因而需要術中聯(lián)合后囊膜環(huán)形撕開、甚至前玻切,或者術后激光切開后囊膜等,這樣又會引發(fā)一系列后續(xù)的并發(fā)癥,處理起來非常不易。而換個角度思考,從兒童白內障術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在老年性白內障中應用的可能性。但正如文章所說,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,隨著年齡的增加,LECs逐漸減少。因而,在老年性白內障術后實現(xiàn)晶體再生的道路依舊漫長。不過,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(包括來源于腦、皮膚、瞼緣者均有報道),亦可獲得晶體再生,但在人類尚未有相關研究報道。我們期待,在不久的將來,我們能夠實現(xiàn)老年性白內障、外傷性白內障等各種白內障術后的晶體再生,讓過去僅存于科幻小說中的夢想成為現(xiàn)實,讓人類步入告別人工晶狀體的新時代。