破晓之光：日本iPSC细胞疗法，让视力受损患者重获视界奇迹！

在我国，角膜疾病是紧随白内障之后的第二大致盲原因。根据世界卫生组织在2010年发布的《视力残疾全球数据报告》，全球范围内因角膜疾病导致失明人数高达约22亿。我国角膜疾病致盲患者约有500万，每年新增角膜盲症者约10万。然而，我国角膜移植手术实施情况却不尽如人意，每年能接受手术的患者不足1万，大量患者只能在等待中苦苦煎熬；再加上老龄化社会的日趋严重，角膜移植的需求愈发迫切。

据中国人体器官捐献管理中心的最新统计数据显示：2021年全国完成了4907例角膜捐献，相较于上一年增长了大约20%。虽然捐献量有所上升，但与每年新增的角膜疾病患者数量相比，仍显得杯水车薪。以日本为例，每年需要移植角膜的眼睛数量高达2万，但实际的供体数量却仅有1400片。

虽然角膜移植手术的成功率相对较高，能够治愈约80%的角膜疾病。然而，供体角膜的短缺是制约患者重获光明的重大障碍。面对这一挑战，医学科学工作者们正积极寻求新的方法和技术，以期找到替代新鲜人体角膜的解决方案。

随着医学科技的疾驰前进，细胞疗法在当今医疗界中已然成为了一颗耀眼的新星。尤其是近年来，诱导多能干细胞（iPSC）取得了重大突破，为众多曾经束手无策的疾病开辟了新的治疗途径。该技术以其惊人的再生潜能和广泛的应用前景，成为医疗领域的新宠。尤其是日本凭借卓越的研究实力和创新能力，利用iPSC细胞的再生能力在眼科治疗领域取得了显著进展和成就。

iPSC细胞，全称为诱导多能干细胞。它们主要源于我们体内的皮肤、血液或尿液等体细胞。经过精心诱导和培育，这些细胞展现出惊人的潜力，它们能够分化成人体内的各种组织和器官，并且拥有无限增殖的能力。如今，iPSC不仅活跃在基础科研的舞台上，更逐步向临床研究迈进，为治疗各种退行性疾病和损伤，如帕金森、脊髓损伤和视网膜黄斑变性等，提供了新的治疗手段。

iPSC细胞为生物医学领域带来了革命性的突破。它拥有类似胚胎干细胞的强大分化能力，理论上能分化成各种成体细胞和器官，为再生医学提供了无限可能。iPSC细胞不仅能修复损伤并替换为正常组织，而且其来源稳定、采集方便，无免疫排异风险，更避免了伦理争议。这些优势使得iPSC细胞在替代性治疗、疾病机理研究、新药筛选及多种临床疾病治疗中展现巨大潜力，为医学领域的发展开辟了新的道路。

图源：摄图网

在视网膜视细胞的再生医疗领域，日本已经取得了世界领先的成就。针对视网膜色素变性这一曾经无解的难题，这种疾病会导致视细胞逐渐脱落，最终可能导致失明。然而，日本的研究人员已经成功地将由iPSC细胞培育出的视细胞移植到患者的视网膜上，为这一难题提供了新的解决途径。

2006年，日本京都大学的山中伸弥教授在全球知名医学杂志《细胞》上首次报道了iPSC的研究。他通过将Oct3/4、Sox2、c-Myc和Klf4这4种转录因子基因引入小鼠成纤维细胞，成功诱导其转化为iPSC。这些iPSC细胞在形态、基因和蛋白表达、表观遗传修饰、细胞倍增能力、类胚体和畸形瘤生成、以及分化能力等方面，都与胚胎干细胞高度相似。这一开创性的研究为后来的iPSC研究奠定了坚实的基础。山中伸弥教授也因此获得了2012年诺贝尔医学奖。

2014年9月，全球首例iPSC细胞转化的视网膜细胞移植手术成功完成。术后次日，神户市尖端医疗中心眼科部长栗本康夫宣布：“手术无并发症，患者反馈视野改善。该技术前景广阔，类似胚胎干细胞效果，却无伦理争议。”

随后，日本大阪大学的眼科专家Koji Nishida（西田幸二）教授所领导的研究团队，成功利用iPSC来源的角膜细胞组织层来修复受损的角膜。该研究团队研发出了一种独特的二维培养系统名为“SEAM方法”，这一方法通过促进iPSC细胞的自然分化过程，来重建完整的眼样结构。

在2019年7月至2020年12月，该团队进行了一项具有全球首创性的临床研究。他们将厚度仅为0.05毫米的由iPSC制作的薄膜状角膜组织，移植给了四名几乎丧失视力的“角膜缘干细胞缺乏症”患者。经过1年的随访观察，这些移植的角膜组织在患者体内未出现排异反应或癌变等严重问题，这充分证明了这种治疗方法的安全性。此外，所有患者的症状都有所改善，其中三名患者的矫正视力得到了显著的提高，有一位患者的视力甚至从0.15升至了0.7。

2020年10月，日本神户市眼科中心医院宣布了医学界的一大突破：他们首次使用iPS细胞成功培育出感光细胞，并成功地为一位患有色素性视网膜变性的患者进行了移植手术。此次手术标志着再生医学领域的又一重要进步，并作为临床研究顺利进行。医院计划在未来一年内继续验证其安全性和效果，这已是第三例采用iPS细胞技术的眼病治疗手术。

在2021年，大阪大学眼科学先导性跨学科研究机构生命医科学融合前沿研究部门的西田幸二教授与特任研究员能美君人等人组成的团队，在日本医疗研究开发机构（AMED）的支持下，取得了突破性的研究成果。该团队成功利用人iPSC细胞培养出了具有粘液素分泌功能的功能性结膜上皮，为干眼症等眼部疾病的治疗提供了新的可能性。

眼球表面的结膜主要负责维持泪液层，其功能的减弱会导致干眼症等疾病。尽管研究团队之前已经能够利用iPSC细胞诱导出角膜上皮，但一直未能确立结膜上皮的诱导方法。通过深入研究，团队发现了通过激活表皮生长因子（EGF）受体信号，可以选择性地诱导结膜细胞。进一步的研究显示，为了分化为结膜上皮和杯状细胞，需要添加角质细胞生长因子（KGF）。

这一研究成果使得大量获得之前难以培养的人眼结膜细胞成为了可能，为新药研究和再生医疗研究带来了重大进展。该研究团队认为，这一技术不仅可以用作分析结膜和角膜等眼表上皮的功能和发育过程的研究工具，还有望用于开发针对干眼症等眼部疾病的新药和眼表再生治疗法。

此外，该研究不仅深化了对结膜上皮发育过程的理解，也为未来的眼科治疗开辟了新的道路。

总之，大阪大学的研究团队通过不懈的努力，成功利用iPSC细胞培养出具有粘液素分泌功能的功能性结膜上皮，为眼表上皮细胞的发育研究和眼部疾病的治疗提供了新的思路和方法。