从挑战到希望：探索角膜缘干细胞缺乏的治疗之路

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@小白创作中心

从挑战到希望：探索角膜缘干细胞缺乏的治疗之路

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来源

https://bydrug.pharmcube.com/news/detail/30d52068cb76f6c3ab01729522d69586

角膜缘干细胞缺乏（LSCD）是导致角膜病变和视力丧失的重要原因。近年来，随着干细胞研究的深入，LSCD的治疗手段不断取得突破。本文综述了LESCs的定位、鉴定方法、生物标志物、微环境和相关信号通路，介绍了用于基础和临床研究的LESCs分离与培养技术，详细描述了导致LSCD的常见疾病及其诊断与治疗方法，特别是基于多种干细胞来源的前沿细胞治疗方法。

角膜是眼球最外层透明、无血管的组织，占据眼球总屈光力的2/3左右，在形成清晰视觉方面发挥着关键作用。据报道，角膜病是全球第五大致盲眼病，有超过1000万人因角膜病而失明。角膜上皮作为角膜表面的保护屏障，对于维持角膜透明至关重要。而位于角膜缘的上皮干细胞（Limbal epithelial stem cells, LESCs）则是维持角膜上皮再生的核心力量。眼部外伤、眼表免疫性疾病等可导致LESCs功能严重失代偿，角膜上皮无法自我更新，角膜出现持续性上皮缺损、溃疡形成、结膜化、新生血管长入，继而角膜透明度下降，这种病理现象称为角膜缘干细胞缺乏（Limbal stem cell deficiency, LSCD）。目前临床上治疗LSCD患者的主要方法包括自体角膜缘移植、异体角膜缘移植、体外培养角膜缘干细胞移植等。自体角膜缘移植无排斥反应、临床疗效确切，是移植的最佳选择，但供区组织的匮乏以及对自身健眼的损伤限制了它的临床应用；异体角膜缘移植供体材料不足，移植后需长期应用免疫抑制剂，存在药物副作用及潜在的免疫排斥风险；体外培养角膜缘干细胞移植需要具备GMP实验室，细胞培养周期长、成本高，技术难以推广。因此，探寻LSCD有效治疗手段是眼科角膜领域亟需解决的重要难题。

针对这一难题，世界各地的眼科科学家和临床医生一直在探寻如何恢复LESCs功能的有效方法。本综述回顾了LESCs的定位、鉴定方法、生物标志物、微环境和相关信号通路，介绍了用于基础和临床研究的LESCs分离与培养技术，详细描述了导致LSCD的常见疾病及其诊断与治疗方法，特别是基于多种干细胞来源的前沿细胞治疗方法。此外，我们还总结了近年来最新的LSCD研究进展，包括外源性因子（色素上皮衍生因子PEDF，骨形态发生蛋白4等）、材料支架（洋葱上皮膜、Gelma水凝胶等）、纳米技术（生物聚合物细菌纳米纤维素）、外泌体（角膜基质干细胞外泌体）和基因治疗（Hsa-miR-150-5p）。对于目前LSCD的相关临床研究，我们也进行了整理归纳，发现目前临床研究仍主要聚焦于利用培养的自体或异体角膜缘上皮干细胞或口唇黏膜上皮干细胞来治疗LSCD。

最后，文章探讨了从基础研究到临床应用的挑战，并展望了未来LSCD治疗研究中的前沿领域，例如利用人工智能等先进技术对LSCD进行早期诊断和分级治疗；深入了解角膜缘niche微环境中细胞与细胞间信号传导对于LESCs命运的调控机制；创新体外培养和扩增技术，去除动物源性成分，促进LESCs增殖时维持其干性，进一步提升培养LESCs治疗LSCD的效果。通过这篇综述，我们希望为LSCD的未来研究与临床转化铺平道路，为推动眼科健康领域的发展迈出关键一步。

该工作以Targeting limbal epithelial stem cells: master conductors of corneal epithelial regeneration from the bench to multilevel theranostics为题发表在《Journal of Translational Medicine》上，论文链接为https://rdcu.be/dSi2N。论文第一作者为上海交通大学医学院附属第九人民医院眼科李世鼎博士和孙浩助理研究员，通讯作者为陈良波主治医师和傅瑶教授。

图1 角膜缘干细胞缺乏病因、治疗方法及前沿研究

表1 角膜缘干细胞缺乏相关临床研究

论文通讯作者：

傅瑶
主任医师、教授、博士生导师，上海交通大学医学院附属第九人民医院眼科主任。临床主攻难治性眼表角膜病的诊治，科研长期致力于组织工程眼表重建和眼表干细胞的研究。迄今为止以第一作者和通讯作者发表学术论文80篇， SCI 论文55篇。第一负责人在研和完成国家自然科学基金7项，上海市科委基础重点项目等 20余项。担任中华医学会眼科学分会全国委员、中华医学会眼科学分会角膜病学组委员、上海市医学会眼科学分会副主任委员和角膜病学组组长，入选上海市优秀学术带头人、“浦江人才计划”、上海交通大学医学院 “新百人计划”和上海交通大学医学院 “高峰高原计划—研究型医师” 等，曾获上海医学科技奖三等奖、第四届国之名医-优秀风范、上海市卫计委“三八红旗手”、上海市巾帼建功标兵等荣誉称号。

陈良波
医学博士，上海交通大学医学院附属第九人民医院眼科主治医师。美国加利福利亚大学洛杉矶分校访问学者。专业方向为眼表角膜病，研究方向为角膜缘干细胞缺乏的发病机制及治疗研究、眼部药物递送和眼表组织工程修复。发表高质量SCI论文16篇，其中第一作者或通讯作者（含共同）10篇，影响因子≥10分的有4篇，授权国家发明专利1项，主持含国家自然科学基金在内的4项课题。担任Current Drug Delivery编委，Biofunctional Materials青年编委，The Innovation等杂志审稿人。获奖荣誉包括上海医学科技奖三等奖（第四完成人）、国家奖学金、上海交通大学王宽诚医学奖励基金等。