視網(wǎng)膜色素變性的診斷及治療新策略

馬 翔

(大連醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院 眼科，遼寧 大連 116011)

視網(wǎng)膜色素變性(retinitis pigmentosa，RP)是一組遺傳性視網(wǎng)膜疾病，其特征為視桿細胞出現(xiàn)變性改變，進而視錐細胞受累，最終所有感光細胞變性?；颊叱Ｓ谇啻浩诔霈F(xiàn)夜間視力障礙或喪失，周邊視力喪失出現(xiàn)管狀視野，并且由于視桿細胞和視錐細胞變性，逐漸功能喪失而在其晚期出現(xiàn)中心視力喪失。在全球范圍內(nèi)，RP的發(fā)病率為1∶4000，是最為常見的致盲性遺傳眼病[1]。RP包括非綜合征型RP(nonsyndromic retinitis pigmentosa，NSRP)和綜合征型RP(syndromic retinitis pigmentosa，SRP)，其中NSRP患者的臨床表現(xiàn)僅為眼部異常，并按照遺傳方式的不同可將NSRP分為常染色體顯性遺傳RP(autosomal dominant retinitis pigmentosa，ADRP)、常染色體隱性遺傳RP(autosomal recessive retinitis pigmentosa，ARRP)和X染色體連鎖遺傳RP(X-linked retinitis pigmentosa，XLRP)等[2]。20%～30%的患者為SRP，其中約有30種不同類型的SRP，較為常見的如：Usher綜合征和Bardet-Biedl綜合征[3]。RP的臨床表現(xiàn)包括視力下降、夜盲、進行性視野缺損、眼底視網(wǎng)膜骨細胞樣色素沉著、視盤蠟黃色萎縮，視網(wǎng)膜電圖(electroretinogram，ERG)顯著異常，甚至無波形。

1 RP的診斷

1.1 常規(guī)診斷

臨床上根據(jù)患者視力下降、夜盲史、進行性視野缺損、眼底視網(wǎng)膜骨細胞樣色素沉著、視盤蠟黃色萎縮，以及ERG異常或無波形可診斷RP。但不同類型的RP又有自己獨特的特點。

1.1.1 NSRP

在NSRP中，ADRP通常是最輕微的類型，其平均發(fā)病年齡為20～30歲，一些病例在50歲之后才發(fā)病，外顯率變化較大。因此，對散發(fā)、輕微、且年齡較大的患者應懷疑為常染色體顯性遺傳；ARRP往往青少年期發(fā)病，病情較重，但比XLRP患者輕，該型RP患者有較高的異質(zhì)性；XLRP患者均為男性，呈隔代傳遞，不存在男性到男性的傳遞，患者的母親及女兒均為攜帶者而不發(fā)病，其發(fā)病較早，常于10歲內(nèi)即出現(xiàn)癥狀，發(fā)展快，病情嚴重，常并發(fā)高度近視，預后差。

1.1.2 SRP

約有30種與RP相關(guān)的綜合征，包括Usher綜合征(RP伴有聽力缺陷)、Bardet-Biedl綜合征(RP伴有肥胖、認知功能障礙、多指畸形、性腺機能減退、腎功能不全等)、代謝性疾病(甲基丙二酸尿癥與同型半胱氨酸尿癥、無β脂蛋白血癥、Bietti結(jié)晶樣視網(wǎng)膜色素上皮變性、胱氨酸貯積癥等)及強直性肌營養(yǎng)不良、Hallervorden-Spatz綜合征等神經(jīng)系統(tǒng)疾病。

1.2 基因診斷

RP種類繁多，臨床表現(xiàn)復雜，須借助更為準確高效靈敏的基因檢測手段來明確診斷。由于RP的發(fā)病涉及大量基因突變，因此基因檢測被廣泛用于鑒定RP相關(guān)基因。迄今為止，已發(fā)現(xiàn)有70種基因與RP的發(fā)病有關(guān)，已確定包括RHO，PRPF31，PRPH2和RP1在內(nèi)的22種基因突變與ADRP有關(guān)，RPE65、PDE6A、PDE6B和RP25在內(nèi)的30多種基因突變可導致ARRP，RPGR和RP2是導致XLRP的代表性基因。然而，仍有大部分RP致病基因未知。

基因檢測主要是DNA測序技術(shù)，包括1977年Sanger發(fā)明的末端終止測序法(又稱Sanger法)和近年出現(xiàn)的第二代測序技術(shù)(Next-generation sequencing，NGS)以及基因芯片技術(shù)。DNA測序及基因診斷可大大提高診斷的準確性，有助于該病的遺傳咨詢、嚴重程度判定和后續(xù)的治療。本課題組率先開展了包括RP在內(nèi)的遺傳眼病的遺傳基因檢測，發(fā)現(xiàn)了包括PRPF31，PRPH2與ADRP相關(guān)和PDE6A、PDE6B與ARRP相關(guān)的致病突變，明確RP診斷，評估患病風險，判斷疾病嚴重程度，并根據(jù)其致病基因指導后續(xù)個性化精準治療。同時，可實行生育遺傳咨詢，根據(jù)RP患者致病基因位點，了解其發(fā)病規(guī)律，預估其后代患病的風險及概率，進行產(chǎn)前診斷，促進優(yōu)生優(yōu)育[4]。

2 RP的治療

2.1 基因治療

目前研究表明，隱性遺傳或X連鎖突變的RP患者對基因治療更敏感。基因治療涉及將載體DNA整合到視網(wǎng)膜的特定細胞中[5-6]，基于RNA干擾(RNAi)的基因沉默與RP中的基因置換相結(jié)合[7-8]，減緩或阻止RP患者的視網(wǎng)膜變性進展。對于已確定致病基因的RP患者，基因治療是具有潛力和有效的新手段。

近年來，RP基因治療的相關(guān)研究日益增多，幾乎涉及各不同類型RP相關(guān)基因。其中，RPE65是恢復視網(wǎng)膜色素上皮中感光細胞功能所必需視覺色素必需酶。目前已鑒定出60多種不同的RPE65基因突變，這些突變導致約2%的ARRP病例[9]。美國一項最新III期臨床試驗結(jié)果表明，Luxturna(AAV2-hRPE65v2，vortigene neparvovec)對RPE65突變導致的RP具有顯著療效(NCT00999609)。美國食品藥物管理局(FDA)已批準Luxturna作為第一個眼部基因治療藥物上市，這是首個用于遺傳眼病的基因療法。另一項關(guān)于RPE65基因突變導致Leber先天性黑朦(Leber congenital amaurosis，LCA)的臨床試驗中，15名患者視網(wǎng)膜下腔注射rAAV2-CBSB-hRPE65，結(jié)果顯示患者視敏度在3個月和12個月時均有提高，在隨后的6年內(nèi)逐漸降低，整個過程中未發(fā)生嚴重不良事件(NCT00481546)。這一結(jié)果表明，視網(wǎng)膜下腔注射rAAV2-CBSB-hRPE65可用于治療RPE65基因突變導致的其它遺傳眼病，如RP。目前還有多個針對不同致病基因的臨床試驗也在進行中，包括視網(wǎng)膜下腔注射rAAV2-VMD2-hMERTK治療MERTK基因相關(guān)RP(NCT01482195)及視網(wǎng)膜下腔注射AAV-RPGR治療RPGR基因相關(guān)XLRP(NCT03116113)等。

盡管典型RP由遺傳所致，但仍有許多RP患者缺乏家族遺傳背景，這類RP可能是非遺傳性的[10]，基因治療對其無效?；蛑委煹男Ч踩Q于RP患者所處的病程階段，在疾病早期階段即確診并開展治療的患者預后，遠好于晚期階段才接受治療的患者。

2.2 干細胞移植或細胞替代治療

細胞移植是將細胞引入患者眼內(nèi)產(chǎn)生健康細胞，以期能夠替代無功能的細胞并與剩余的視網(wǎng)膜細胞連接[11]。目前，移植細胞的主要來源包括視網(wǎng)膜光感受器前體細胞和分化的胚胎干細胞[12]。其中，干細胞可以是外源性的，如胚胎干細胞(ESC)和誘導多能干細胞(induced pluripotent stem cells，iPSC)，也可以是內(nèi)源性的，如睫狀上皮衍生的干細胞等[13]。

研究表明，干細胞可在視網(wǎng)膜變性的微環(huán)境中分化為感光細胞和/或RPE[14-15]。相關(guān)臨床試驗顯示，對6名患有不可逆性視力喪失(其中1名為RP患者)的患者玻璃體內(nèi)注射CD34+細胞，6個月內(nèi)未發(fā)現(xiàn)明顯的不良反應，并且視力和ERG結(jié)果沒有惡化[16]；對20名RP患者玻璃體內(nèi)注射骨髓間充質(zhì)干細胞，治療3個月后生活質(zhì)量改善，但12個月后的結(jié)果卻表明并無明顯改善[17]。一項最新臨床試驗表明，自體iPSC衍生的RPE細胞膜片首次移植給晚期wAMD患者，移植的RPE細胞膜片在視網(wǎng)膜下保持完整25個月，不需免疫抑制治療，未發(fā)生嚴重的不良事件(例如腫瘤形成和移植物排斥)[18]。這一成功的移植表明，將來可使用iPSC衍生的RPE或感光細胞治療其它晚期視網(wǎng)膜疾病，包括RP。

盡管干細胞移植的臨床試驗表現(xiàn)出良好的安全性，但在細胞移植治療過程中，免疫應答等并發(fā)癥仍時有發(fā)生。且干細胞的眼內(nèi)途徑移植，特別是玻璃體內(nèi)注射，可引起纖維化和視網(wǎng)膜牽引，導致嚴重的致盲并發(fā)癥。干細胞治療RP等視網(wǎng)膜退行性疾病的未來研究，也應控制植入細胞向成纖維細胞轉(zhuǎn)化，避免這種破壞性的并發(fā)癥。在未來的臨床試驗中，也應考慮移植細胞的效力、壽命及功能。本課題組采用重編程關(guān)鍵基因制備iPSCs，并將修復的iPSCs分化為RPE細胞，將RPE細胞種植于蠶絲蛋白生物膜上制備細胞膜片，移植至RCS大鼠模型RP，該項目成功完成，為臨床應用基因修復的自體 iPSCs來源RPE細胞移植治療RP提供了實驗基礎(chǔ)和依據(jù)[19]。

2.3 視網(wǎng)膜假體

在RP等退行性視網(wǎng)膜疾病患者眼中，光感受器的數(shù)量大大減少。對完全無光感受器的患者，視網(wǎng)膜假體植入或移植是其治療策略[20]。長期植入的視網(wǎng)膜假體可以分類為被光線激活的被動刺激裝置(無需外部電源)，和通過軟件控制刺激的主動刺激裝置。根據(jù)假體所處的眼內(nèi)位置，通常分為視網(wǎng)膜前、視網(wǎng)膜下和脈絡(luò)膜上腔假體。

人造硅視網(wǎng)膜(ASR，Optobionics公司研發(fā))作為第一個于臨床試驗中接受6名RP患者測試的視網(wǎng)膜下假體，直徑2 mm，由5000個微電極尖端無源微型光電二極管組成，被植入視網(wǎng)膜下后只被入射光線激活。試驗患者均視力改善[21]。視網(wǎng)膜假體是第一個被美國和歐洲批準用于治療包括RP在內(nèi)的終末期視網(wǎng)膜疾病的方法。一項Argus II的II期臨床試驗，包括29名RP患者在內(nèi)的30名患者參加，試驗結(jié)果顯示視覺功能改善，包括定位、移動性、目標定位和字母閱讀[22]。然而，功能改進只是一定程度的，其對不同患者療效差異很大。Alpha-IMS(Retina Implant AG，Reutlingen，Germany)是一無線視網(wǎng)膜下植入系統(tǒng)，相關(guān)臨床試驗的中期結(jié)果表明，參與試驗的29名患者(包括25名RP患者)中，45%的參與者恢復了日常生活視覺功能。表明Alpha-IMS能夠恢復晚期遺傳性視網(wǎng)膜變性失明(光感或更差)患者的視力[23]。盡管近年來的臨床試驗結(jié)果取得了進展，但目前的視網(wǎng)膜假體仍存在，植入眼生理功能和技術(shù)上的局限性。臨床試驗中的患者通常獲得了基本的視力，目前雖只適用于終末期失明患者，但也給RP的治療帶來了新的希望和曙光。

2.4 綜合治療

在RP發(fā)生發(fā)展的整個過程中，綜合治療貫穿始終，起著重要的輔助作用。目前，RP的綜合或輔助治療主要包括細胞因子治療、高壓氧治療、營養(yǎng)支持治療和經(jīng)角膜電刺激或針灸等其它治療，以及針對RP并發(fā)癥的對癥治療等。

2.4.1 細胞因子治療：在視網(wǎng)膜中，各種細胞因子都可能參與細胞內(nèi)信號通路，調(diào)控緩解細胞損傷和退化的能力，抑制細胞凋亡，增加神經(jīng)元存活。目前可通過玻璃體腔注射[24-26]或者將含有細胞的膠囊植入玻璃體[27-28]等方法將細胞因子遞送到眼內(nèi)。然而，僅僅一次細胞因子注射難以維持長期療效，但反復玻璃體內(nèi)注射有感染的危險，因此細胞因子治療RP的方法目前仍處于動物實驗階段。

2.4.2 吸氧及高壓氧治療：正常情況下，視網(wǎng)膜感光細胞是高度氧化代謝組織；然而，RP患者需要更高的氧分壓來維持殘余的視覺功能。高壓氧治療可以改善氧化代謝，有利于視紫紅質(zhì)形成，可以保護RP患者視功能[29]，且該療法簡單且廉價，不影響生活質(zhì)量，具有其它療法所不及的一定優(yōu)勢[30]。

2.4.3 營養(yǎng)支持治療：維生素A在視紫紅質(zhì)的合成過程中起重要作用。目前，它是RP輔助治療中使用最廣泛藥物。研究表明，如果給成年RP患者提供適量維生素A和維生素E，RP進展速度減緩[31]；DHA是一種ω-3脂肪酸，屬于長鏈多不飽和脂肪酸，同時也是視網(wǎng)膜的主要結(jié)構(gòu)成分。DHA不僅可以挽救受損的感光細胞[32]，還可大大改善神經(jīng)節(jié)細胞功能[33]，改善RP患者癥狀；葉黃素主要存在于視網(wǎng)膜黃斑區(qū)，在視桿細胞外節(jié)發(fā)揮重要作用。研究表明葉黃素補充劑可以稍微改善視力[34]，給攝入維生素A的不吸煙成年RP患者補充適量葉黃素，減少了其周邊視野的缺損，且過程中未觀察到補充葉黃素的顯著毒性作用[35]。此外，對RP患者經(jīng)角膜電刺激(transcorneal electrical stimulation，TES)和針灸眼穴位治療，對伴有黃斑水腫的RP患者抗VEGF及抗炎治療，可取得較好療效，在一定程度上改善RP患者的視力，延緩RP進展。

總之，RP作為最常見的遺傳性視網(wǎng)膜疾病，其診斷尤其基因診斷重要，尚無完全有效的治療方法。目前針對RP的多種治療方法中，基因治療通過糾正相關(guān)遺傳缺陷而被看作潛在有效治療，干細胞移植尤其是iPSCs來源干細胞移植因避免了倫理爭議而被廣泛研究，視網(wǎng)膜假體作為一種新的治療策略給患者帶來了希望，綜合治療作為有效的輔助治療手段應用于RP的整個治療過程中。此外，RP 治療策略應該個性化，針對突變基因和疾病不同階段，保護視功能，減緩RP進程，且應與創(chuàng)新技術(shù)相結(jié)合，用最小風險獲取最大治療效益，為包括RP在內(nèi)的遺傳性眼病失明人群帶來重見光明的希望。

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