改进的视网膜移植技术准备进行临床试验

日本理化学研究所生物系统动力学研究中心(BDR)的万代美智子(Michiko Mandai)领导的研究人员使用一种基因修饰来改善实验室中生长的人源性视网膜移植。在移植到受损的小鼠视网膜后，定时从移植物中移除某些细胞可以更好地连接到宿主视网膜，这导致受损眼睛对光线的反应更灵敏。由于视网膜薄片是由人类来源的干细胞产生的，这代表了在这项技术用于修复视网膜变性的人类临床试验之前的最后必要步骤之一。这项研究发表在科学杂志上iScience．

色素性视网膜炎是一种遗传性疾病，患者视网膜上的感光细胞死亡，导致视力完全丧失或某些部位逐渐丧失。一种很有希望的治疗方法是用新的视网膜薄片替换眼睛后部的部分视网膜，包括从茎部生长出来的感光细胞细胞．为了使这种再生细胞疗法起作用，移植物中的新光受体必须与宿主视网膜中的神经元连接，使来自外部世界的光传递到大脑，这就是我们看到的方式。

根据他们之前的研究，RIKEN BDR的团队知道将嫁接薄片连接到双极细胞在宿主中视网膜是至关重要的。但是视网膜薄片自然地包含它们自己的双极细胞。Mandai说:“当视网膜发育正常，感光细胞成熟时，双极细胞就不可避免地诞生了。”“但正是它们与视网膜层中的双极细胞的连接阻止了光感受器与宿主中的双极细胞连接。”解决办法是改造视网膜薄片，使其在最后阶段失去双极细胞光感受器成熟。

研究人员以ISLET1为目标，这是连接到光感受器的双极细胞成熟所必需的基因。他们从一系列人类干细胞开始，克隆出缺乏ISLET1基因的细胞。然后，他们从这些克隆体中生长出视网膜类器官片。在早期，这些视网膜薄片的发育方式与正常干细胞生长的方式相同。所有不同类型的视网膜细胞，特别是感光细胞，都以正确的方式存在和组织。正如所希望的那样，目标双极细胞最终死亡，这是当它们不被允许成熟时发生的事情。

有了这一成功，研究人员通过将新型视网膜薄片移植到几乎缺乏所有光感受器的退化大鼠视网膜中来验证他们的理论。各种测试表明，移植后视网膜薄片中的感光细胞成熟正常，与正常视网膜薄片相比，与宿主眼睛有更好的接触。为了测试这是否真的会导致更好的对光反应，研究小组从视网膜神经节细胞它们形成视神经，并将视觉信息从双极细胞传递到大脑。因此，这里良好的反应意味着更多的光感受器连接在接枝片上。正如预测的那样，这些神经节细胞对光的反应比那些接受正常视网膜移植的细胞更好。

“基因改造与野生型移植视网膜相比，人类干细胞来源的视网膜显示出实质性的功能改善，”Mandai说。“此外，我们能够在没有移植物双极细胞的情况下详细观察宿主-移植物突触的形成，这在以前是很难做到的。”

而该小组此前在老鼠实验中也报道过类似的结果干细胞Mandai说，将这项技术应用于人类细胞是一个重要的里程碑。她说:“我们现在可以将这一策略应用于临床研究。”“我们预计它将改善临床结果，并在基于干细胞的靶向治疗中普遍有用视网膜变性．"

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