人视网膜色素上皮细胞向大鼠眼巩膜视网膜移植精制方案的研制

人视网膜位于眼睛的后面功能作为一个轻的感觉组织并且在视觉知觉扮演一个关键的角色。因此视网膜细胞功能障碍或细胞死亡导致视力问题或永久性失明。在视网膜不同层次的细胞变性或功能紊乱的疾病被称为退行性视网膜疾病, 其中 AMD 是最常见的类型, 也是发达国家老年人不可逆转性失明的主要原因之一^1,2。AMD 的病理过程与视网膜色素上皮层与底层赫膜之间的 “疣” 堆积有关, 从而损害了视网膜色素上皮支持的感光生理, 导致了神经系统的萎缩和视力丧失^{3, 4,5}。到目前为止, 没有治疗高级干 (non-neovascular) AMD。干细胞治疗作为再生医学的一个新范式的出现, 带来了用干细胞衍生的健康细胞取代功能失调或死亡的 RPE 细胞的希望。事实上, 广泛的临床前研究的移植干细胞 (如, 人类胚胎干细胞) 衍生 rpe 细胞到 rpe-变性动物模型已经执行^6,7, 其中一些已取得进展临床试验^8,9 (NCT01344993, ClinicalTrials.gov)。最近, 我们的实验室发现了人类视网膜色素上皮细胞 (hRPESCs) 中的一种替代的干细胞来源, 目前正被用于 hRPESC 衍生-rpe 细胞 (hRPESC-rpe) 移植治疗 AMD 的前临床研究。^10,11,12,13。

视网膜注射技术应用于上述多个群体, 包括本组的前临床研究。动物视网膜注射有两种一般的方法: 反 vitreal 和反式巩膜。vitreal 方法的优势是, 外科医生能够直接观察针端, 因为它穿透了前眼, 越过整个 vitreal 腔毗邻的镜头, 并穿透视网膜在后面的眼睛, 以达到视网膜空间^14,15,16。然而, 它需要扰乱视网膜在两个位置 (前部和后部), 承担损害晶状体的风险, 并可能导致细胞回流到玻璃体时, 针被收回。相反, 跨巩膜的方法, 原则上, 避免介入视网膜和玻璃体, 和回流退出眼睛。在有色啮齿目动物中, 外科医生最初可以观察到巩膜的穿透, 但在进入色素脉络后, 针端不再可见。没有直接观察, 破坏视网膜是常见的, 并可能导致视网膜解剖和交付细胞和/或血液进入玻璃体。此外, 由于眼睛表面是弯曲的, 很难知道哪种针的角度和深度是最有效的反式巩膜注射。

在这一可视化的文章中, 我们介绍了一个跨巩膜视网膜注射方法, 通过使用后评价与光学相干断层扫描 (OCT), 这使得对注射场的详细检查。我们的反式巩膜注射技术利用定义的位置, 角度和深度注射针, 以产生非常低的外科创伤和高可靠性。在这里, 我们特别演示了 hRPESC-RPE 细胞注入视网膜空间的 RCS 大鼠, 一个临床前模型的人 AMD。采用这种注射方法, 成功、一致地将 hRPESC 视网膜色素上皮细胞导入到 RCS 大鼠眼的视网膜空间中, 成功率很高。注入的细胞以前发现, 导致保存 RCS 光至少2月后, 注入¹³。本程序在解剖显微镜下进行, 易于学习。它需要两个人 (一个外科医生和一个助理) 来执行注射和平均注射时间为每种动物少于5分钟。定义的角度和深度为注射针, 使之成为可能的实验室, 在那里 OCT 是无法获得成功的视网膜注射液。它允许高度可再生的视网膜通路, 不仅可以用于细胞移植, 也可用于药物传递和基因治疗。