顯性視神經(jīng)萎縮(DOA)是一種遺傳性視神經(jīng)病變,每50000人中就有1人患有此病,DOA患者通常在兒童早期出現(xiàn)雙側(cè)視力喪失和色覺異常,但綜合征形式的DOA-plus還會(huì)出現(xiàn)其它表現(xiàn),例如耳聾和肌病等。
DOA視力喪失程度差異很大,其中13~46%患者視力損傷達(dá)到了法律規(guī)定的盲人標(biāo)準(zhǔn),視力喪失主要由視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞(RGC)退化引起,RGC作用是將視覺信息從視網(wǎng)膜傳遞到大腦的特殊神經(jīng)元。
有研究顯示,約60% DOA家族存在OPA1(3q28-q29)基因突變,其突變會(huì)影響線粒體融合、三磷酸腺苷(ATP)生成(用于細(xì)胞能量產(chǎn)生)、細(xì)胞凋亡控制、鈣離子處理以及線粒體基因組維護(hù)。
現(xiàn)有治療方法及局限性
目前DOA以對(duì)癥支持治療和基因治療為主:
1. 對(duì)癥支持治療:輔酶Q10、維生素B族等可部分改善線粒體功能,但臨床效果差異顯著;溴莫尼定滴眼液等僅能延緩病程,無法逆轉(zhuǎn)RGC凋亡。
2. 基因治療:動(dòng)物模型中,AAV-OPA1載體雖然可恢復(fù)30%線粒體融合功能,但存在靶向性差、免疫原性等風(fēng)險(xiǎn)。
多項(xiàng)大型臨床研究顯示,自體骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(BMSC)可分化為神經(jīng)元樣細(xì)胞和感光細(xì)胞,并釋放多種神經(jīng)營養(yǎng)物質(zhì),從而促進(jìn)軸突和RGC再生,并使其整合至現(xiàn)有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),重建神經(jīng)連接。此外,自體BMSC還可避免免疫抑制和畸胎瘤形成等風(fēng)險(xiǎn)。
基于上述理論,Weiss團(tuán)隊(duì)開展了一項(xiàng)關(guān)于DOA非隨機(jī)臨床試驗(yàn)。隨訪結(jié)果顯示,6例患者經(jīng)BMSC治療后,83.3%(5例)患者視力得到明顯改善,視力改善幅度約為治療前視力的?40%~50%。
分組與治療方案:根據(jù)視力喪失程度將其分為3個(gè)治療組。第1組采用視神經(jīng)后、眼球筋膜下和靜脈注射方案;第2組采用視神經(jīng)后、眼球筋膜下、玻璃體內(nèi)和靜脈注射方案;第3組視力較好眼睛采用1組或2組方案,視力嚴(yán)重受損眼睛先進(jìn)行核心視網(wǎng)膜切割術(shù),隨后采用視網(wǎng)膜下、視神經(jīng)內(nèi)和靜脈注射方案。
細(xì)胞劑量:從患者骨髓抽吸物中分離培養(yǎng)出BMSC濃縮液(14-15ml),總有核細(xì)胞約12億。視神經(jīng)后注射3ml,眼球筋膜下注射1ml,玻璃體內(nèi)注射0.05ml,視網(wǎng)膜下或視神經(jīng)內(nèi)注射約0.1ml,剩余BMSC濃縮液通過100μm濾膜經(jīng)靜脈注射。
患者1:是一位62歲男性,因DOA繼發(fā)視力下降,15年病史,基因檢測(cè)顯示存在OPA1基因,術(shù)前右眼視力20/80-2,左眼20/100-2。糖尿病視網(wǎng)膜病變研究(ETDRS)顯示,右眼20/63,左眼20/100+1。
移植后:接受第2組方案后18個(gè)月,雙眼視力均提高至20/40-2(表示被測(cè)者在標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試距離下,可識(shí)別20/40行的部分字母(認(rèn)錯(cuò)2個(gè)),視力水平接近但未完全達(dá)到駕駛或某些職業(yè)要求標(biāo)準(zhǔn))(表1)。
患者2:是一位39歲女性,在納入該研究前5年被診斷為DOA,術(shù)前右眼視力20/60-1,左眼20/80+1。ETDRS顯示,右眼視力20/50-2 ,左眼20/63+1。
移植后:接受第2組方案后4個(gè)月,每只眼睛的視力為20/40(正常駕駛視力標(biāo)準(zhǔn));12個(gè)月時(shí),右眼視力20/50,左眼20/40。黃斑厚度OCT檢查結(jié)果顯示,右眼從190μm增至254μm,左眼從179μm增至254μm。(表1)
患者3:是一位54歲女性,就診時(shí)右眼視力20/200-1,左眼20/400,基因檢測(cè)證實(shí)了DOA 診斷,ETDRS右眼視力20/160+2,左眼20/200+1。
移植后:左眼接受第3組方案和右眼接受第2組方案后2個(gè)月,雙眼視力均為20/150;6個(gè)月時(shí),右眼視力20/100,左眼為20/200,ETDRS右眼44個(gè)字母,左眼29;12個(gè)月時(shí),右眼20/100-1,左眼20/250,ETDRS右眼1米處40.5個(gè)字母,左眼為31.5個(gè)字母。(表1)
患者4:是一位40歲女性,因DOA繼發(fā)視力喪失20年,雙眼視力均為20/200,ETDRS顯示雙眼視力20/125-2 。
移植后:接受第2組方案后1個(gè)月,右眼視力20/150,左眼20/80;2個(gè)月時(shí),患者報(bào)告色覺和深度知覺有所改善;6個(gè)月時(shí),右眼視力20/100- 2,左眼20/150+2;9個(gè)月時(shí),雙眼視力20/150;1年后,雙眼視力20/100。
術(shù)后3個(gè)月,視野檢查顯示右眼平均靈敏度(MD)為?7.22,P<0.5%,視空偏差(PSD)3.54,P<2%,伴有上游弓形和中心/旁中心損失;左眼MD為?7.82,P<0.5%,PSD 6.88,P<0.5%,伴有密集上游弓形及中心/旁中心暗點(diǎn)。
術(shù)后6個(gè)月,右眼視野持續(xù)改善,MD為?5.67,P<1%,PSD 2.44,P<5%,上游弓形和中心/旁中心視野損失已解決;左眼MD為?5.87,P<1%,PSD 5.25,P<0.5%,上游弓形和中心/旁中心損失顯著改善。
術(shù)前右眼黃斑厚度為213μm,左眼為173μm。術(shù)后1個(gè)月,OCT結(jié)果顯示右眼厚度為320μm,體積為9.6 mm3,左眼厚度為239μm,體積為8.7 mm3。雙眼均觀察到可能存在輕度視網(wǎng)膜上膜(ERM)。
患者5:是一位42歲男性,有30年的視力喪失史,并進(jìn)行了OPA1測(cè)試確認(rèn),術(shù)前右眼即時(shí)視力為20/60-2,左眼20/70+1,雙眼ETDRS為20/80-2。
移植后:接受第2組方案后2個(gè)月,視力為右眼20/60,左眼20/70+2;6個(gè)月時(shí),右眼視力20/60-2/1,左眼20/70-1,ETDRS右眼20/125,左眼20/125;12個(gè)月時(shí),雙眼視力20/70-,ETDRS顯示雙眼視力20/100。OCT顯示,右眼黃斑厚度從247μm增至279μm。
患者6:是一位43歲男性,既往有弱視病史(右眼),以及因DOA導(dǎo)致左眼視力下降病史,就診時(shí)右眼視力20/200,左眼20/400,OPA1檢測(cè)呈陽性,ETDRS顯示右眼視力20/80-1,左眼20/200+1。
移植后:接受第2組方案后1個(gè)月,右眼視力恢復(fù)至20/80,左眼20/100-;4個(gè)月時(shí),右眼視力恢復(fù)至20/80,左眼20/150+,并在8個(gè)月復(fù)診時(shí)保持穩(wěn)定。
總 結(jié):上述研究證實(shí),自體BMSC移植可改善DOA導(dǎo)致的視神經(jīng)病變,幫助逆轉(zhuǎn)/恢復(fù)患者已喪失的視力。6名患者中83.3%視力得到明顯改善,平均改善率為29.5%,表明BMSC治療似乎對(duì)線粒體視神經(jīng)病變患者的視力改善具有持續(xù)益處。
參考資料:
【1】effrey N. Weiss, Steven Levy.Stem Cell Ophthalmology Treatment Study (SCOTS): bone marrow derived stem cells in the treatment of Dominant Optic Atrophy.10.21037/sci.2019.11.01.
【2】Raquel González Jabardo et al.Generation of an isogenic control from an induced pluripotent stem cell line of a patient with dominant optic atrophy harbouring the genetic variant C.1024 A>G (P.K342E) in the OPA1 gene.10.1111/aos.16958.