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视网膜色素变性的诊断及治疗新策略

更新时间:2016-07-05

视网膜色素变性(retinitis pigmentosa,RP)是一组遗传性视网膜疾病,其特征为视杆细胞出现变性改变,进而视锥细胞受累,最终所有感光细胞变性。患者常于青春期出现夜间视力障碍或丧失,周边视力丧失出现管状视野,并且由于视杆细胞和视锥细胞变性,逐渐功能丧失而在其晚期出现中心视力丧失。在全球范围内,RP的发病率为1∶4000,是最为常见的致盲性遗传眼病[1]。RP包括非综合征型RP(nonsyndromic retinitis pigmentosa,NSRP)和综合征型RP(syndromic retinitis pigmentosa,SRP),其中NSRP患者的临床表现仅为眼部异常,并按照遗传方式的不同可将NSRP分为常染色体显性遗传RP(autosomal dominant retinitis pigmentosa,ADRP)、常染色体隐性遗传RP(autosomal recessive retinitis pigmentosa,ARRP)和X染色体连锁遗传RP(X-linked retinitis pigmentosa,XLRP)等[2]。20%~30%的患者为SRP,其中约有30种不同类型的SRP,较为常见的如:Usher综合征和Bardet-Biedl综合征[3]。RP的临床表现包括视力下降、夜盲、进行性视野缺损、眼底视网膜骨细胞样色素沉着、视盘蜡黄色萎缩,视网膜电图(electroretinogram,ERG)显著异常,甚至无波形。

1 RP的诊断

1.1 常规诊断

临床上根据患者视力下降、夜盲史、进行性视野缺损、眼底视网膜骨细胞样色素沉着、视盘蜡黄色萎缩,以及ERG异常或无波形可诊断RP。但不同类型的RP又有自己独特的特点。

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1.1.1 NSRP

在NSRP中,ADRP通常是最轻微的类型,其平均发病年龄为20~30岁,一些病例在50岁之后才发病,外显率变化较大。因此,对散发、轻微、且年龄较大的患者应怀疑为常染色体显性遗传;ARRP往往青少年期发病,病情较重,但比XLRP患者轻,该型RP患者有较高的异质性;XLRP患者均为男性,呈隔代传递,不存在男性到男性的传递,患者的母亲及女儿均为携带者而不发病,其发病较早,常于10岁内即出现症状,发展快,病情严重,常并发高度近视,预后差。

1.1.2 SRP

约有30种与RP相关的综合征,包括Usher综合征(RP伴有听力缺陷)、Bardet-Biedl综合征(RP伴有肥胖、认知功能障碍、多指畸形、性腺机能减退、肾功能不全等)、代谢性疾病(甲基丙二酸尿症与同型半胱氨酸尿症、无β脂蛋白血症、Bietti结晶样视网膜色素上皮变性、胱氨酸贮积症等)及强直性肌营养不良、Hallervorden-Spatz综合征等神经系统疾病。

1.2 基因诊断

RP种类繁多,临床表现复杂,须借助更为准确高效灵敏的基因检测手段来明确诊断。由于RP的发病涉及大量基因突变,因此基因检测被广泛用于鉴定RP相关基因。迄今为止,已发现有70种基因与RP的发病有关,已确定包括RHO,PRPF31,PRPH2和RP1在内的22种基因突变与ADRP有关,RPE65、PDE6A、PDE6B和RP25在内的30多种基因突变可导致ARRP,RPGR和RP2是导致XLRP的代表性基因。然而,仍有大部分RP致病基因未知。

尽管典型RP由遗传所致,但仍有许多RP患者缺乏家族遗传背景,这类RP可能是非遗传性的[10],基因治疗对其无效。基因治疗的效果也取决于RP患者所处的病程阶段,在疾病早期阶段即确诊并开展治疗的患者预后,远好于晚期阶段才接受治疗的患者。

2 RP的治疗

2.1 基因治疗

陈颐磊带着一队宪兵走出孔庙的时候,突然看到街上国军几辆炮车、马车乱纷纷往西门挤,连忙让宪兵前去制止。宪兵跑到西门朝天开了数枪,队伍骚动才停了下来。查清原委,原来是军长莫与硕以“第十六师各个阵地已被敌攻破,我去航埠方面收容他们”为由带着军部部分直属单位出了城。军长一走,军心动摇,守城官兵纷纷涌向西门。

目前研究表明,隐性遗传或X连锁突变的RP患者对基因治疗更敏感。基因治疗涉及将载体DNA整合到视网膜的特定细胞中[5-6],基于RNA干扰(RNAi)的基因沉默与RP中的基因置换相结合[7-8],减缓或阻止RP患者的视网膜变性进展。对于已确定致病基因的RP患者,基因治疗是具有潜力和有效的新手段。

尽管干细胞移植的临床试验表现出良好的安全性,但在细胞移植治疗过程中,免疫应答等并发症仍时有发生。且干细胞的眼内途径移植,特别是玻璃体内注射,可引起纤维化和视网膜牵引,导致严重的致盲并发症。干细胞治疗RP等视网膜退行性疾病的未来研究,也应控制植入细胞向成纤维细胞转化,避免这种破坏性的并发症。在未来的临床试验中,也应考虑移植细胞的效力、寿命及功能。本课题组采用重编程关键基因制备iPSCs,并将修复的iPSCs分化为RPE细胞,将RPE细胞种植于蚕丝蛋白生物膜上制备细胞膜片,移植至RCS大鼠模型RP,该项目成功完成,为临床应用基因修复的自体 iPSCs来源RPE细胞移植治疗RP提供了实验基础和依据[19]

细胞移植是将细胞引入患者眼内产生健康细胞,以期能够替代无功能的细胞并与剩余的视网膜细胞连接[11]。目前,移植细胞的主要来源包括视网膜光感受器前体细胞和分化的胚胎干细胞[12]。其中,干细胞可以是外源性的,如胚胎干细胞(ESC)和诱导多能干细胞(induced pluripotent stem cells,iPSC),也可以是内源性的,如睫状上皮衍生的干细胞等[13]

研究表明,干细胞可在视网膜变性的微环境中分化为感光细胞和/或RPE[14-15]。相关临床试验显示,对6名患有不可逆性视力丧失(其中1名为RP患者)的患者玻璃体内注射CD34+细胞,6个月内未发现明显的不良反应,并且视力和ERG结果没有恶化[16];对20名RP患者玻璃体内注射骨髓间充质干细胞,治疗3个月后生活质量改善,但12个月后的结果却表明并无明显改善[17]。一项最新临床试验表明,自体iPSC衍生的RPE细胞膜片首次移植给晚期wAMD患者,移植的RPE细胞膜片在视网膜下保持完整25个月,不需免疫抑制治疗,未发生严重的不良事件(例如肿瘤形成和移植物排斥)[18]。这一成功的移植表明,将来可使用iPSC衍生的RPE或感光细胞治疗其它晚期视网膜疾病,包括RP。

基因检测主要是DNA测序技术,包括1977年Sanger发明的末端终止测序法(又称Sanger法)和近年出现的第二代测序技术(Next-generation sequencing,NGS)以及基因芯片技术。DNA测序及基因诊断可大大提高诊断的准确性,有助于该病的遗传咨询、严重程度判定和后续的治疗。本课题组率先开展了包括RP在内的遗传眼病的遗传基因检测,发现了包括PRPF31,PRPH2与ADRP相关和PDE6A、PDE6B与ARRP相关的致病突变,明确RP诊断,评估患病风险,判断疾病严重程度,并根据其致病基因指导后续个性化精准治疗。同时,可实行生育遗传咨询,根据RP患者致病基因位点,了解其发病规律,预估其后代患病的风险及概率,进行产前诊断,促进优生优育[4]

2.2 干细胞移植或细胞替代治疗

近年来,RP基因治疗的相关研究日益增多,几乎涉及各不同类型RP相关基因。其中,RPE65是恢复视网膜色素上皮中感光细胞功能所必需视觉色素必需酶。目前已鉴定出60多种不同的RPE65基因突变,这些突变导致约2%的ARRP病例[9]。美国一项最新III期临床试验结果表明,Luxturna(AAV2-hRPE65v2,vortigene neparvovec)对RPE65突变导致的RP具有显著疗效(NCT00999609)。美国食品药物管理局(FDA)已批准Luxturna作为第一个眼部基因治疗药物上市,这是首个用于遗传眼病的基因疗法。另一项关于RPE65基因突变导致Leber先天性黑朦(Leber congenital amaurosis,LCA)的临床试验中,15名患者视网膜下腔注射rAAV2-CBSB-hRPE65,结果显示患者视敏度在3个月和12个月时均有提高,在随后的6年内逐渐降低,整个过程中未发生严重不良事件(NCT00481546)。这一结果表明,视网膜下腔注射rAAV2-CBSB-hRPE65可用于治疗RPE65基因突变导致的其它遗传眼病,如RP。目前还有多个针对不同致病基因的临床试验也在进行中,包括视网膜下腔注射rAAV2-VMD2-hMERTK治疗MERTK基因相关RP(NCT01482195)及视网膜下腔注射AAV-RPGR治疗RPGR基因相关XLRP(NCT03116113)等。

调水入洪泽湖的时机是根据降雨预报、上游来水、受水区用水需求以及湖泊防洪、兴利、航运、生态等的要求综合确定。后汛期至次年入梅前,当洪泽湖水位低于正常蓄水位,且上中游基本没有来水或来水较少时,启用长江—洪泽湖段各梯级站开机逐级抽水北送,解决沿线用水及补给洪泽湖;其他时期,当洪泽湖水位低于汛限水位,且上中游基本没有来水或来水较少时,启用长江—洪泽湖段各梯级站开机逐级抽水北送,解决沿线用水及补给洪泽湖。

Bruegel:美国关税政策旨在遏制中国技术崛起。4月10日,欧智库布鲁盖尔研究所(Bruegel)发文称,美国对华关税政策旨在遏制中国技术崛起,中国可将此视为加强与欧盟和亚洲邻国经贸关系的有利时机。美国此举或影响中国技术赶超速度,但效果取决于其他发达国家是否效仿美国的贸易保护主义措施。

2.3 视网膜假体

在RP等退行性视网膜疾病患者眼中,光感受器的数量大大减少。对完全无光感受器的患者,视网膜假体植入或移植是其治疗策略[20]。长期植入的视网膜假体可以分类为被光线激活的被动刺激装置(无需外部电源),和通过软件控制刺激的主动刺激装置。根据假体所处的眼内位置,通常分为视网膜前、视网膜下和脉络膜上腔假体。

人造硅视网膜(ASR,Optobionics公司研发)作为第一个于临床试验中接受6名RP患者测试的视网膜下假体,直径2 mm,由5000个微电极尖端无源微型光电二极管组成,被植入视网膜下后只被入射光线激活。试验患者均视力改善[21]。视网膜假体是第一个被美国和欧洲批准用于治疗包括RP在内的终末期视网膜疾病的方法。一项Argus II的II期临床试验,包括29名RP患者在内的30名患者参加,试验结果显示视觉功能改善,包括定位、移动性、目标定位和字母阅读[22]。然而,功能改进只是一定程度的,其对不同患者疗效差异很大。Alpha-IMS(Retina Implant AG,Reutlingen,Germany)是一无线视网膜下植入系统,相关临床试验的中期结果表明,参与试验的29名患者(包括25名RP患者)中,45%的参与者恢复了日常生活视觉功能。表明Alpha-IMS能够恢复晚期遗传性视网膜变性失明(光感或更差)患者的视力[23]。尽管近年来的临床试验结果取得了进展,但目前的视网膜假体仍存在,植入眼生理功能和技术上的局限性。临床试验中的患者通常获得了基本的视力,目前虽只适用于终末期失明患者,但也给RP的治疗带来了新的希望和曙光。

2.4 综合治疗

在RP发生发展的整个过程中,综合治疗贯穿始终,起着重要的辅助作用。目前,RP的综合或辅助治疗主要包括细胞因子治疗、高压氧治疗、营养支持治疗和经角膜电刺激或针灸等其它治疗,以及针对RP并发症的对症治疗等。

2.4.1 细胞因子治疗:在视网膜中,各种细胞因子都可能参与细胞内信号通路,调控缓解细胞损伤和退化的能力,抑制细胞凋亡,增加神经元存活。目前可通过玻璃体腔注射[24-26]或者将含有细胞的胶囊植入玻璃体[27-28]等方法将细胞因子递送到眼内。然而,仅仅一次细胞因子注射难以维持长期疗效,但反复玻璃体内注射有感染的危险,因此细胞因子治疗RP的方法目前仍处于动物实验阶段。

2.4.2 吸氧及高压氧治疗:正常情况下,视网膜感光细胞是高度氧化代谢组织;然而,RP患者需要更高的氧分压来维持残余的视觉功能。高压氧治疗可以改善氧化代谢,有利于视紫红质形成,可以保护RP患者视功能[29],且该疗法简单且廉价,不影响生活质量,具有其它疗法所不及的一定优势[30]

2.4.3 营养支持治疗:维生素A在视紫红质的合成过程中起重要作用。目前,它是RP辅助治疗中使用最广泛药物。研究表明,如果给成年RP患者提供适量维生素A和维生素E,RP进展速度减缓[31];DHA是一种ω-3脂肪酸,属于长链多不饱和脂肪酸,同时也是视网膜的主要结构成分。DHA不仅可以挽救受损的感光细胞[32],还可大大改善神经节细胞功能[33],改善RP患者症状;叶黄素主要存在于视网膜黄斑区,在视杆细胞外节发挥重要作用。研究表明叶黄素补充剂可以稍微改善视力[34],给摄入维生素A的不吸烟成年RP患者补充适量叶黄素,减少了其周边视野的缺损,且过程中未观察到补充叶黄素的显著毒性作用[35]。此外,对RP患者经角膜电刺激(transcorneal electrical stimulation,TES)和针灸眼穴位治疗,对伴有黄斑水肿的RP患者抗VEGF及抗炎治疗,可取得较好疗效,在一定程度上改善RP患者的视力,延缓RP进展。

总之,RP作为最常见的遗传性视网膜疾病,其诊断尤其基因诊断重要,尚无完全有效的治疗方法。目前针对RP的多种治疗方法中,基因治疗通过纠正相关遗传缺陷而被看作潜在有效治疗,干细胞移植尤其是iPSCs来源干细胞移植因避免了伦理争议而被广泛研究,视网膜假体作为一种新的治疗策略给患者带来了希望,综合治疗作为有效的辅助治疗手段应用于RP的整个治疗过程中。此外,RP 治疗策略应该个性化,针对突变基因和疾病不同阶段,保护视功能,减缓RP进程,且应与创新技术相结合,用最小风险获取最大治疗效益,为包括RP在内的遗传性眼病失明人群带来重见光明的希望。

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马翔
《大连医科大学学报》2018年第02期文献

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