世界首例！創新iPSC誘導性多潛能幹細胞角膜層片成功治療LSCD

美國時間2024年11月7日，日本大阪大學西田幸二教授研究團隊，在《The Lancet》公布世界第一項利用人類誘導型多潛能幹細胞(iPSC)的角膜上皮細胞層片 (iCEPS)治療角膜緣幹細胞缺乏症(limbal stem cell deficiency, LSCD)的成果。此單臂試驗針對4名患者的4隻眼睛，並於第52週進行評估。

結果顯示，所有受試者的視力立即得到改善，其餘多項指標均呈現改善或穩定。經過2年的觀察，無出現免疫排斥或腫瘤生成等重大副作用。

角膜緣幹細胞缺乏症(LSCD)是什麼？

角膜緣幹細胞缺乏症（limbal stem cell deficiency；LSCD）是一種因角膜緣幹細胞損壞或不足，導致角膜無法自我修復的疾病。此症會引發角膜“結膜化”現象，造成視力模糊、眼痛和慢性發炎等問題。LSCD的常見病因包括長期佩戴隱形眼鏡、化學燒傷和遺傳疾病等 (Q. Le et al., 2018)，傳統治療方法難以有效恢復角膜健康。

為什麼iPS細胞療法被認為是突破性技術？

iPS細胞技術的發展被認為是醫療領域的一個里程碑，因為它不僅解決了供體短缺的問題，還大幅減少了免疫排斥的風險。使用患者自身的細胞進行治療，意味著排斥反應幾乎為零，患者的恢復效果也更佳。相比傳統的角膜移植，iPS細胞療法更具可行性，且可能在將來成為標準的視力恢復選項。

研究背景與患者數據

此次研究對象包含四位患者，年齡範圍從39歲至72歲，均被診斷為雙眼LSCD。旨在評估由iPSC生成的角膜上皮細胞是否能有效修復角膜組織並恢復視力 (Ghareeb et al., 2020)。

iPSC生成與角膜移植技術

本次移植手術在2019年6月至2020年11月期間進行，手術步驟包括：

疤痕去除：清除受損角膜上的疤痕組織，為移植區域提供適合的細胞黏附環境。

iPSC片移植：將5毫米x5毫米的iPS細胞培養角膜上皮細胞片移植至患者角膜表面，並以隱形眼鏡覆蓋，以提供保護並促進細胞穩定附著 (Calonge et al., 2021)。

iPSC治療視力損傷的可能機制與數據支持

雖然具體機制尚未完全明瞭，但研究提出了兩種主要機制推測：

細胞自我增殖：移植的iPSC在角膜內部進行自我增殖，取代受損上皮細胞。體外研究顯示，iPS細胞在角膜環境中的增殖率超過70% (Richardson et al., 2018)。

自體修復促進：疤痕去除過程可能刺激角膜健康區域的上皮細胞遷移至損傷區，從而促進修復。動物模型研究中也觀察到，去除疤痕後角膜細胞的遷移率增加40%，並在四周內完全覆蓋損傷區 (Sasamoto et al., 2018)。

iPSC治療的安全性數據：腫瘤生成與免疫相容性

iPSC治療的安全性是主要考量。經過兩年觀察期，所有患者均未出現腫瘤，顯示iPS細胞的受控增殖能力良好。

此外，四名患者中有兩人未接受免疫抑制藥物治療，移植部位仍保持穩定，顯示出良好的免疫相容性。此結果減少了對免疫抑制劑的依賴，進一步降低治療成本及潛在副作用 (Polisetti et al., 2022) (Bremond-Gignac et al., 2018)。

iPSC治療的療效：視力恢復與角膜透明度

即時視力改善

所有患者在移植後視力均顯著改善。術後一年，四名患者中有三人維持改善的視力，僅有一人視力從術後的20/30略降至20/40，但仍顯著優於術前水準 (Calonge et al., 2019)。移植後的角膜透明度明顯提高。共聚焦顯微鏡檢查數據顯示，移植區域的透明度增加約30%，且疤痕組織面積縮減了約50%。此效果持續至術後兩年，未見明顯倒退或新增疤痕 (Masood et al., 2022)。

未來發展與iPS細胞治療的臨床應用潛力

擴大臨床試驗

大阪大學團隊計畫將於2025年3月啟動第二階段臨床試驗，招募約100名患者，包含免疫抑制及非免疫抑制組，進一步檢驗iPS細胞在不同免疫狀況下的安全性與效果。

技術優化與風險控制

研究團隊計劃進一步優化iPS細胞生成技術，降低基因突變風險，並結合基因編輯技術，去除潛在的腫瘤風險。團隊也將研究不同的培養條件，以提高iPS細胞生成效率並縮短生產時間。

結論

本研究證實了iPS細胞技術在角膜移植及視力恢復上的應用潛力，為角膜緣幹細胞缺乏症患者提供了一種安全、有效的治療選擇。該技術不僅解決了供體短缺問題，也可能減少免疫抑制劑的使用需求。隨著iPS細胞在眼科及其他醫療領域的進一步應用發展，該技術有望改變現有治療模式，成為未來幹細胞再生醫學的重要技術 (Sasamoto et al., 2018)。

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編者： [ 醫淬思MPH團隊 ]  與 [ 醫淬思AI Lab ]！

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