視神經節細胞移植治療視神經損傷及相關視網膜疾病

《視神經節細胞移植治療視神經損傷及相關視網膜疾病》是依託復旦大學，由朱劍虹擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：視神經節細胞移植治療視神經損傷及相關視網膜疾病
• 依託單位：復旦大學
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：朱劍虹

項目摘要

視覺受損嚴重影響病人的生活質量，並給其家庭帶來沉重的經濟負擔。神經節細胞（retinal ganglion cells, RGCs）是視網膜的投射神經元，其軸突形成視神經並將視覺信號傳導至大腦皮層。視神經損傷、青光眼及視神經炎等內層視網膜疾病使視網膜神經節細胞死亡或者功能障礙，進而導致視覺受損。因為哺乳動物神經再生能力有限，所以細胞移植成為治癒內層視網膜疾病的唯一可能途徑。最新研究表明通過3-4個轉錄因子能夠將成人成纖維細胞直接重編程為功能性神經元。本課題擬從患者頭皮中培養出成纖維細胞，通過篩選確定3-4個轉錄因子，將人成纖維細胞直接重編程為功能性神經節細胞。我們同時利用視網膜神經節細胞、胎兒的視網膜幹細胞、胚胎幹細胞及誘導多能幹細胞移植治療視神經損傷及內層視網膜疾病，比較三者在不同條件下的神經再生能力，並探討其可能的神經再生機制。

結題摘要

研究內容和研究目標按照計畫執行良好。在自然科學基金“視神經節細胞移植治療視神經損傷及相關視網膜疾病”項目支持下，我們使用Math5、Mash1和RAX三個基因，將成纖維細胞通過譜系重編程技術製備為功能性視網膜神經節細胞。然後將該細胞移植到裸鼠視網膜，證明移植的細胞不僅能在宿主視網膜節細胞層存活、定植，並能對視神經損傷的修復發揮積極作用。測定了移植後患眼的VEP以評價視神經的電生理功能恢復情況，發現移植後4周，hiRGC組較RSC組Aa波潛伏期較短，且波幅較高，說明促進視神經損傷後的功能恢復。在理論上，繞過多能幹細胞（iPS細胞）階段的一個主要優點就是可避免腫瘤的形成，因此有必要確認hiRGC細胞移植到眼內後的安全性。將hiRGC細胞移植到裸鼠的玻璃體內，進行長達5個月的觀察，沒有發現一例腫瘤。還將hiRGC細胞移植於小鼠的皮下，長期觀察後發現，既沒有畸胎瘤的出現，也沒有出現神經腫瘤。這證明hiRGC細胞移植在體內具有安全性。 全面完成計畫後，我們進一步創新研究進展。通過用於神經系統疾病診斷和治療的細胞技術平台。開展神經組織修復重建的細胞療法及幹細胞示蹤技術。建立促進神經外傷後再生修復、功能重建的移植技術和無創性示蹤幹細胞遷徙和功能的分子影像平台，獲得2014年國家科技進步二等獎。並進一步創新性地將幹細胞重編程技術中的細胞核移植技術拓展至極體移植，將細胞核基因組移植技術套用於預防線粒體疾病遺傳研究。我們運用生物治療科學思想的相通性，從幹細胞治療的細胞替代技術推進到細胞器置換技術，為難治性疾病的治療提供了新的策略和路徑。尤其像線粒體疾病當病變範圍涉及全身細胞為系統性疾病時，需在胚胎階段干預，實現全身細胞的細胞器置換。我們創新性研發極體基因組移植預防遺傳線粒體疾病技術，推動我國細胞器置換技術領域進入國際前沿，《Cell》雜誌發表論文，成果選為2014年度“中國科學十大進展”。