“迷你眼睛”项目有望为罕见病视力退化患儿带来一束光

伦敦大学学院大奥蒙德街儿童健康研究所 (UCL GOS ICH) 的研究人员在实验室培育出了“迷你眼睛”。这是首次针对罕见遗传病 Usher 综合征的研究，它将有助于研究人员了解该疾病导致失明的发展过程。

 

什么是Usher综合征

Usher 综合征又称为遗传性耳聋色素性视网膜炎综合征等，是一种罕见的遗传性疾病，会影响听力和视力，并且通常会影响身体平衡功能。它是导致耳聋并失明的最常见遗传原因，全世界每 10 万人中大约 3 到 10 人患该疾病。

Usher 综合征分为三种类型。1 型Usher综合征患儿（最严重的一种）通常是先天耳聋，而他们的视力会慢慢退化，直到成年后失明。虽然人工耳蜗可以帮助治疗听力缺失，但目前尚无治疗视网膜色素变性的方法，这是导致 Usher 综合征视力丧失的原因。

 

新方法来研究视力丧失

以前很难研究 Usher 综合征导致的视力丧失，因为动物细胞无法模拟在该疾病中同类型的视力丧失情况。现在，伦敦大学学院大奥蒙德街儿童健康研究所 (UCL GOS ICH)  的研究人员已经培育出 3D“迷你眼睛”，称为类器官- 这让他们能够研究失明的发展过程。在健康的眼睛中，视杆细胞—追踪光源的细胞，它位于眼睛处理视成像的视网膜中心周围。该研究发表在 Stem Cell Reports中，研究小组发现他们可以让视杆细胞将自己组织成层，模仿它们在视网膜中的组织，从而产生 “迷你眼睛”。

“迷你眼睛”是由大奥蒙德街儿童医院 (GOSH) 患儿捐赠的皮肤样本产生的干细胞培育而成。它是由视力正常患儿和患有Usher综合征遗传“缺陷”的患儿捐赠的细胞生长而成，因此该团队能够对比健康细胞和导致失明的细胞。

了解这些差异可以为患儿视力开始恶化之前眼睛发生了怎样的变化而提供线索。重要的是，这可以为早期治疗提供最合适的靶向方案，并对于提供最佳结果十分重要。

 

新发现

“迷你眼睛” 项目是研究向前迈进的重要一步，研究团队能够比以往更详细地研究人眼的光敏细胞。例如，使用强大的单细胞 RNA 测序，这让研究人员首次能够观察杆状细胞死前的微小分子变化。

该团队还发现负责视网膜代谢和结构支持的 Müller 细胞也与 Usher 综合征有关。他们发现Usher综合征患者的细胞非正常启动了应激反应和蛋白质分解的基因。逆转这些可能是预防疾病进展和恶化的关键。

 

研究患者视网膜上难以接触的微小神经细胞非常困难，因为它们错综复杂地连接在一起，并且位于眼后。通过使用微小皮肤活检，我们现在拥有将细胞重新编程为干细胞的技术，然后在实验室中培育出与我们的患者具有相同 DNA 和相同遗传条件的视网膜。

Yeh Chwan Leong医生, 伦敦大学学院大奥蒙德街儿童健康研究所 (UCL GOS ICH)研究助理，该研究的第一作者  

 

支持未来的研究

眼部疾病相关的“迷你眼睛”模型不仅可用于研究Usher综合征，还可以帮助团队了解其他导致眼部视杆细胞死亡的遗传性疾病，例如不伴有耳聋的色素性视网膜色素变性。

这些从人类皮肤细胞培养出来并被赋予希望的疾病模型的技术也可用于其他种类的疾病—这是 UCL GOS ICH 扎耶德儿童罕见病研究中心的专业领域。

持续这项开创性的工作，研究人员希望从更多的患者样本中创造出“迷你眼睛”，并用它们来帮助确定治疗方法，例如测试不同的药物。未来，有可能在患者眼睛的特定细胞中编辑 DNA，以防止失明。

我们非常感谢捐赠这些样本进行研究的患者和他们的家属，这样我们就可以一起进一步了解遗传性眼部疾病，例如 Usher 综合征。

虽然还有一段时间，但我们希望这些模型有一天能帮助我们开发出可以挽救Usher综合症患者视力的治疗方法。

伦敦大学学院 （UCL）发育生物学与遗传学教授、该研究的资深作者 Jane Sowden 教授

这项研究由国家健康与护理研究所大奥蒙德街医院生物医学研究中心 (NIHR GOSH BRC)、医学研究委员会、GOSH 儿童慈善机构和残疾儿童慈善机构 Newlife 资助。

大奥蒙德街医院的所有研究都得到了 NIHR GOSH BRC 的支持。