Leber先天性黑矇(LCA)Ⅱ型以臨床表現多樣化與遺傳異質性為主要特點。視網膜色素上皮細胞65(RPE65)基因是唯一能進行LCAⅡ型基因治療臨床試驗的靶基因,在此基礎上開展的臨床試驗結果已顯示出一定的安全性和有效性。經視網膜下腔注射攜帶有RPE65基因的重組腺病毒載體后,患者均未發生眼部炎癥及全身系統性免疫排斥反應等嚴重不良反應,且其視力、視野、視網膜光敏感度、瞳孔對光反射、眼球震顫、視覺行為等均有改善。但其在如何降低基因治療本身對視網膜結構和功能的損害等方面仍然面臨諸多挑戰。
引用本文: 吳藝君, 鄭欽象, 李文生. Leber先天性黑矇Ⅱ型基因治療進展. 中華眼底病雜志, 2014, 30(5): 532-534. doi: 10.3760/cma.j.issn.1005-1015.2014.05.030 復制
Leber先天性黑矇(LCA)是一種導致兒童先天性雙眼盲的遺傳性眼病[1]。目前已確定了15種LCA的致病基因[2, 3]。由視網膜色素上皮細胞65(RPE65)基因突變導致的LCA稱為LCAⅡ型,約占LCA的6%[1]。基因治療可在一定程度上改善LCAⅡ型患者視功能,但其確切治療方案目前尚不明確。現就LCAⅡ型基因治療在患者視功能改善、視網膜結構改變、眼部及全身并發癥情況等方面作一綜述。
1 LCAⅡ型基因治療的臨床試驗概況
RPE65基因編碼的蛋白在RPE細胞上特異性表達并具有異構酶活性,RPE65基因突變將導致RPE65失去異構酶活性,阻斷視循環導致光感受器細胞不能對光發生反應,隨著病程的進展,光感受器細胞最終發生變性。在前期大量動物實驗研究的基礎上,目前已有較多研究開展了LCAⅡ型基因治療的臨床試驗,并取得了初步成果。這些研究均以視功能較差眼作為試驗眼,對側眼作為對照眼。經視網膜下腔注射攜帶有RPE65基因的重組腺病毒載體(rAAV),只是注射的位置、濃度、含量、次數、啟動子等有所不同。費城兒童醫院啟動的臨床試驗(CHOP1研究組)[4-7]和費城兒童醫院啟動的Ⅰ/Ⅱ期臨床試驗(CHOP2研究組)[8]重組子由CBA啟動子、rAAV2和人RPE65(hRPE65)組成。賓夕法尼亞大學和美國國家眼科研究所合作的Ⅰ期臨床試驗(Upenn/UFL研究組)[9-13]和以色列哈桑醫學組織啟動的Ⅰ期臨床試驗(HMO研究組)[14]重組子由CBSB啟動子、rAAV2和hRPE65組成。英國倫敦大學學院和摩菲爾茲眼科醫院合作的臨床試驗(UCL/MEH研究組)[15]重組子由hRPE65啟動子、rAAV2和hRPE65組成。各項臨床試驗均采用早期糖尿病視網膜病變治療研究組視力表測量患者視力,之后定期隨訪視力、視野暗適應1 h藍光刺激下的全視野視網膜敏感性(FST)、視網膜電圖(ERG)及眼部、全身系統性并發癥情況。
2 LCAⅡ基因治療臨床試驗的主要結果
2.1 視力
CHOP1研究組觀察發現,12例患者于治療后2周主觀感覺在微暗環境中注射眼的視力提高[4-7]。低劑量(1.5×1010vg)注射組的3例患者中,1只注射眼治療后150 d視力提高了0.28個最小分辨角對數(logMAR)視力單位;1只注射眼治療后80 d視力提高了0.45個logMAR單位,其對照眼視力提高了0.36個logMAR單位;1只注射眼治療后45 d視力提高了0.34個logMAR單位[4, 5]。治療后18個月,所有注射眼視力又分別提高了0.21、0.19、0.24個logMAR單位[6]。中劑量(4.8×1010vg)注射組的6例患者中,治療后2周注射眼視力提高3例,對照眼視力無明顯改善;高劑量(1.5×1011vg)注射組的3例患者中,治療后2周注射眼視力提高1例,對照眼視力無明顯改善[5, 6]。
Upenn/UFL研究組最初觀察發現,因手術損傷的3只眼在基因注射治療后,其視力較治療前的基線水平下降。在視力恢復過程中,1只注射眼在治療后90 d視力恢復至基線水平,1只注射眼在治療后90 d較治療前無明顯改變,1只注射眼在治療后7 d視力恢復至基線水平[9]。1年后3只注射眼的視力與治療后90 d時比較,并無明顯變化[11, 13]。其后續研究發現,15只注射眼的平均logMAR視力由治療前的1.09 提高至0.97,而對照眼平均logMAR視力由治療前的0.96 提高至0.91;治療前后平均logMAR視力比較,差異均有統計學意義[9-13]。關于對側眼視力提高的現象在動物實驗中也有發生。Narfstrm等[16, 17]對RPE65-/-犬進行了單眼基因治療,未治療的對側眼明適應b波在晚期隨訪過程中也提高至正常值的39%。推測其可能的原因是:(1)基因治療眼轉染細胞分泌的RPE65蛋白后,該蛋白通過視神經運輸至大腦組織,再逆行運輸至對側眼視網膜;(2)基因治療眼持續向外周血中釋放11-順-視黃醛,然后被對側眼所攝取。UCL/MEH 研究組觀察發現,注射眼和對照眼視力在治療后6、12個月均無明顯提高[14]。CHOP2研究組對對照眼行高劑量基因注射治療,發現基因治療第二眼同樣具有安全性及有效性[8]。
2.2 障礙物繞行試驗
CHOP1研究組觀察發現,患者僅使用注射眼完成障礙物繞行試驗所需時間較治療前縮短,出錯率減少,但對照眼無改善[4-6]。Upenn/UFL研究組比較了接受單眼2次注射的5例患者治療前后雙眼障礙物繞行試驗出錯差值,發現在光照強度100.0 Lux條件下,注射眼和對照眼在治療前后均可順利完成障礙物繞行試驗[9-13]。在光照強度0.2~4.0 Lux條件下,2例患者治療后使用注射眼障礙物繞行試驗,表現優于其對照眼;在光照強度0.2 Lux條件下,1例患者治療后使用注射眼障礙物繞行試驗,表現較治療前也有改善[12]。UCL/MEH研究組觀察發現,1例患者在注射后5、6個月完成障礙物繞行試驗所用的時間從治療前77 s縮短為14 s,出錯次數從治療前8次減少為0次[15]。CHOP2研究組觀察發現,2例患者治療前雙眼均不能順利完成障礙物繞行試驗,經再次注射治療后注射眼均可在光照強度10.0 Lux條件下順利完成試驗,其中1例患者還可在光照強度5.0 Lux條件下順利完成試驗,隨訪6個月情況保持穩定[8]。
2.3 FST
CHOP1研究組觀察發現,中劑量組及高劑量組患者的FST較對照眼明顯提高,且年齡越小,提高幅度越大[5, 6]。8~11歲年齡組注射眼FST較對照眼平均提高2.20個log單位,12~44歲年齡組注射眼FST較對照眼平均提高1.20 log單位[5, 6]。UPenn/UFL研究組觀察發現,15只注射眼FST均在治療后短期內提高[9-13]。注射眼對藍光刺激的FST提高了1.59 個log單位,對紅光刺激的FST提高了0.45 log單位,分別在隨訪時間1~3個月和1~3年內保持穩定,對照眼均無明顯改善[9-13]。HMO研究組觀察發現,1只注射眼治療后15 d FST顯著提高并且保持到治療后90 d,對照眼無明顯改變[14]。CHOP2研究組觀察發現,再次注射眼對白光和藍光的FST均提高,1只首次注射眼對紅光的FST提高,另1只首次注射眼對藍光的FST下降[8]。
2.4 視野及微視野
CHOP1研究組利用Goldmann 視野計測量發現,12只注射眼中,分別有10、11只注射眼于治療后30.0、112.5 d視野擴大,治療后142.5 d時所有注射眼視野擴大。低劑量組3只注射眼在治療后18個月視野無下降 [4-7]。Upenn/UFL研究組觀察發現,低劑量組3只注射眼視野均有提高,且治療后1、3年視野均無下降[9-13]。該組后期入選的12只注射眼視野均有提高,特別在基因注射部位視網膜所對應視覺方向表現為光敏感度增強 [10-13]。UCL/MEH組利用改良式Humphrey視野測量儀檢測發現,僅有1只注射眼暗適應條件下視野改善,其余注射眼視野均無明顯改善[15]。37個測量位點在治療后6個月光敏感度增強,顳下和鼻下18個測量位點的光敏感度增強約100倍[15]。其再利用Nidek MP1自動微視野計測量發現,1只注射眼微視野在6個月后較治療前改善,最小視標的亮度為注射之前的1/25[15]。CHOP2研究組觀察發現,2只再次注射眼在治療后90 d視野有改善。
2.5 ERG
動物實驗研究發現,注射眼ERG有明顯改善[18]。與之不同,所有臨床試驗研究發現治療前后均無法檢測到注射眼的ERG反應。CHOP1研究組也只在2只注射眼中檢測到多焦ERG反應,而對照眼仍無法被檢測[4-6]。這可能與受試眼視功能較差,處于疾病晚期的光感受器大部分已變性有關。
2.6 瞳孔對光反射
CHOP1研究組研究結果顯示,3只注射眼在治療后30.0、82.5、142.5 d有明顯改善;其中1只注射眼在光照強度0.04 Lux條件下瞳孔直接對光反射改善,具體表現為對同強度光刺激,注射眼瞳孔收縮幅度均比對照眼大,而對照眼瞳孔對光反射無明顯改善[4]。有瞳孔對光反射的注射眼,最短在注射后7 d瞳孔反射開始改善,最長隨訪至545.0 d仍有改善,且至少提高2個log單位;其中1例8歲患者注射眼瞳孔對光反射水平與同齡人相當[4-7]。Upenn/UFL研究組觀察發現,15例患者注射眼暗環境瞳孔對光反射較治療前改善,瞳孔對綠光反射幅度從-6.6提高至2.3 log單位[9-12]。CHOP2研究組觀察發現,3只再次注射眼瞳孔對光反射均有改善,瞳孔收縮幅度增加[8]。
2.7 視網膜結構改變
Upenn/UFL研究組觀察發現,治療后3個月3只注射眼視功能恢復與視網膜結構并不平行,不能改善已經發生變性和丟失光感受器細胞所致的視網膜內層變薄[9]。其后續研究結果顯示,15例患者中雖然部分患者視力提高,但黃斑中心凹厚度無明顯增加;出現黃斑部視網膜脫離的2只注射眼在治療后90 d、3年黃斑中心凹厚度仍不明原因的變薄,其余13只注射眼黃斑中心凹厚度無明顯變化;15只對照眼黃斑中心凹厚度也無明顯變化。雖然基因治療不能增加視網膜外核層厚度和光感受器細胞數量,但可以有效補充視循環中缺失RPE65蛋白,從而改善視功能。而觀察到視網膜厚度變薄可能與注射前存在的視網膜前膜或視網膜水腫有關系[11-13]。Upenn/UFL研究組觀察發現,1例患者出現了“偽黃斑”,表現為在低強度光照下,注射部位視網膜局部注視更加穩定,提示基因治療注射位點視功能恢復的幅度更高[9, 12]。這為基因注射視網膜位置選擇提供了一定的參考價值。
2.8 其他
部分患者眼球震顫減輕、眼位偏斜改善[4, 6, 8, 15]、視皮質功能性磁共振面積增加[7, 8]。
3 LCAⅡ型基因治療臨床試驗的安全性
3.1 視網膜、脈絡膜脫離及黃斑裂孔
CHOP1研究組觀察發現,12例患者的視網膜脫離于治療后14 h恢復[4-6]。Upenn/UFL研究組觀察發現,3例患者的視網膜下積液于治療后5~6 h吸收[9]。Upenn/UFL研究組于2011年補充報道了12例患者,發現1例患者的視網膜脫離在治療后1 d恢復;1例患者在手術后3 d發生脈絡膜脫離,給予眼表局部糖皮質激素抗炎、睫狀肌麻痹劑和β阻滯劑控制眼壓,于治療后238 d脈絡膜恢復正常[12, 13]。UCL/MEH研究組觀察發現,3例患者的視網膜脫離于治療后24 h基本恢復[15]。
CHOP1研究組觀察發現,1例患者經低劑量注射治療后5 d黃斑中心凹處薄層囊泡形成,治療后14 d黃斑裂孔形成,治療后18個月黃斑裂孔雖然未擴大,但是裂孔形成并未阻止視力提高[4-6]。分析原因是該患者黃斑裂孔形成與載體毒性無關,可能與注射之前就已經存在視網膜前膜經注射刺激后收縮牽拉所致。治療后8 d,1例患者經中劑量注射治療后黃斑中心凹裂孔恢復。
3.2 眼部炎癥及系統性免疫排斥反應
CHOP1研究組于治療后第1天僅在1例經低劑量注射治療的患者淚液中檢測到rAAV2的DNA序列,但其并未引起特異性炎癥反應;多數患者只出現一過性與手術相關的炎癥反應[4-6]。該研究還發現,1例患者經低劑量注射治療后外周血抗體滴度升高,但隨著時間延長逐漸消失;2例患者早期有輕度抗體滴度升高,但之后逐漸降低,手術后1年降至基線水平[4-6]。Upenn/ UFL研究組觀察發現,1例患者治療后90 d抗體滴度較治療前提高4.5~7.5倍,外周淋巴細胞反應指數由治療前1.89提高至2.10[9]。1年后全身檢查和血尿檢查無異常,抗體滴度以及外周淋巴細胞反應均與治療前接近[11]。之后該研究組又補充報道了12例患者視網膜下腔注射rAAV2引起的體液免疫反應,1例患者治療后90 d抗體滴度大于基線的60%,4例患者抗體滴度在一定時間內升高后又恢復至正常水平,外周淋巴細胞反應檢測中僅有2例患者較治療前略有增高[12, 13]。UCL/MEH研究組在治療后1、30 d對3例患者的淚液、唾液、血清以及精液行聚合酶連反應檢測,未見病毒載體播散;其中2例患者出現小量非特異性T細胞增高,這與糖皮質激素停藥后的反應一致[15]。CHOP2研究組對3例患者對照眼再次行視網膜下腔注射,發現患者的早期血液和淚液中載體DNA序列低度陽性,但在注射后3 d均恢復至陰性;1例患者在注射6周時對rAAV2和RPE65蛋白有T細胞免疫反應,1例患者在注射5周時對RPE65蛋白有T細胞免疫反應;但以上所有患者血清中均未檢測到對RPE65基因表達產物的抗體[8]。表明rAAV2無全身和眼部嚴重不良反應,但其對目的基因的包裝能力較差,這可能會影響基因治療的效率。
4 LCAⅡ型基因治療臨床試驗存在的問題
目前LCAⅡ型基因治療的臨床試驗還有許多問題需要進一步研究解決,如現有試驗均以較差眼作為注射眼,缺乏隨機化原則;盡管rAAV2無全身和眼部嚴重不良反應,但其對目的基因的包裝能力較差,可能會影響基因治療的效率;基因治療改善個體視功能的程度有限,且長期效果需進一步隨訪觀察;視網膜下腔基因注射可對視網膜殘留的光感受器造成損傷,有進一步惡化視功能的風險。今后能否設計出轉染效率更高、特異性更強的載體,僅通過玻璃體腔注射即可轉染到視網膜組織細胞中還有待進一步研究。總之,LCAⅡ型基因治療在選擇合適的患者以及如何盡量降低基因治療本身對視網膜結構和功能的損害等方面仍然面臨諸多挑戰。
Leber先天性黑矇(LCA)是一種導致兒童先天性雙眼盲的遺傳性眼病[1]。目前已確定了15種LCA的致病基因[2, 3]。由視網膜色素上皮細胞65(RPE65)基因突變導致的LCA稱為LCAⅡ型,約占LCA的6%[1]。基因治療可在一定程度上改善LCAⅡ型患者視功能,但其確切治療方案目前尚不明確。現就LCAⅡ型基因治療在患者視功能改善、視網膜結構改變、眼部及全身并發癥情況等方面作一綜述。
1 LCAⅡ型基因治療的臨床試驗概況
RPE65基因編碼的蛋白在RPE細胞上特異性表達并具有異構酶活性,RPE65基因突變將導致RPE65失去異構酶活性,阻斷視循環導致光感受器細胞不能對光發生反應,隨著病程的進展,光感受器細胞最終發生變性。在前期大量動物實驗研究的基礎上,目前已有較多研究開展了LCAⅡ型基因治療的臨床試驗,并取得了初步成果。這些研究均以視功能較差眼作為試驗眼,對側眼作為對照眼。經視網膜下腔注射攜帶有RPE65基因的重組腺病毒載體(rAAV),只是注射的位置、濃度、含量、次數、啟動子等有所不同。費城兒童醫院啟動的臨床試驗(CHOP1研究組)[4-7]和費城兒童醫院啟動的Ⅰ/Ⅱ期臨床試驗(CHOP2研究組)[8]重組子由CBA啟動子、rAAV2和人RPE65(hRPE65)組成。賓夕法尼亞大學和美國國家眼科研究所合作的Ⅰ期臨床試驗(Upenn/UFL研究組)[9-13]和以色列哈桑醫學組織啟動的Ⅰ期臨床試驗(HMO研究組)[14]重組子由CBSB啟動子、rAAV2和hRPE65組成。英國倫敦大學學院和摩菲爾茲眼科醫院合作的臨床試驗(UCL/MEH研究組)[15]重組子由hRPE65啟動子、rAAV2和hRPE65組成。各項臨床試驗均采用早期糖尿病視網膜病變治療研究組視力表測量患者視力,之后定期隨訪視力、視野暗適應1 h藍光刺激下的全視野視網膜敏感性(FST)、視網膜電圖(ERG)及眼部、全身系統性并發癥情況。
2 LCAⅡ基因治療臨床試驗的主要結果
2.1 視力
CHOP1研究組觀察發現,12例患者于治療后2周主觀感覺在微暗環境中注射眼的視力提高[4-7]。低劑量(1.5×1010vg)注射組的3例患者中,1只注射眼治療后150 d視力提高了0.28個最小分辨角對數(logMAR)視力單位;1只注射眼治療后80 d視力提高了0.45個logMAR單位,其對照眼視力提高了0.36個logMAR單位;1只注射眼治療后45 d視力提高了0.34個logMAR單位[4, 5]。治療后18個月,所有注射眼視力又分別提高了0.21、0.19、0.24個logMAR單位[6]。中劑量(4.8×1010vg)注射組的6例患者中,治療后2周注射眼視力提高3例,對照眼視力無明顯改善;高劑量(1.5×1011vg)注射組的3例患者中,治療后2周注射眼視力提高1例,對照眼視力無明顯改善[5, 6]。
Upenn/UFL研究組最初觀察發現,因手術損傷的3只眼在基因注射治療后,其視力較治療前的基線水平下降。在視力恢復過程中,1只注射眼在治療后90 d視力恢復至基線水平,1只注射眼在治療后90 d較治療前無明顯改變,1只注射眼在治療后7 d視力恢復至基線水平[9]。1年后3只注射眼的視力與治療后90 d時比較,并無明顯變化[11, 13]。其后續研究發現,15只注射眼的平均logMAR視力由治療前的1.09 提高至0.97,而對照眼平均logMAR視力由治療前的0.96 提高至0.91;治療前后平均logMAR視力比較,差異均有統計學意義[9-13]。關于對側眼視力提高的現象在動物實驗中也有發生。Narfstrm等[16, 17]對RPE65-/-犬進行了單眼基因治療,未治療的對側眼明適應b波在晚期隨訪過程中也提高至正常值的39%。推測其可能的原因是:(1)基因治療眼轉染細胞分泌的RPE65蛋白后,該蛋白通過視神經運輸至大腦組織,再逆行運輸至對側眼視網膜;(2)基因治療眼持續向外周血中釋放11-順-視黃醛,然后被對側眼所攝取。UCL/MEH 研究組觀察發現,注射眼和對照眼視力在治療后6、12個月均無明顯提高[14]。CHOP2研究組對對照眼行高劑量基因注射治療,發現基因治療第二眼同樣具有安全性及有效性[8]。
2.2 障礙物繞行試驗
CHOP1研究組觀察發現,患者僅使用注射眼完成障礙物繞行試驗所需時間較治療前縮短,出錯率減少,但對照眼無改善[4-6]。Upenn/UFL研究組比較了接受單眼2次注射的5例患者治療前后雙眼障礙物繞行試驗出錯差值,發現在光照強度100.0 Lux條件下,注射眼和對照眼在治療前后均可順利完成障礙物繞行試驗[9-13]。在光照強度0.2~4.0 Lux條件下,2例患者治療后使用注射眼障礙物繞行試驗,表現優于其對照眼;在光照強度0.2 Lux條件下,1例患者治療后使用注射眼障礙物繞行試驗,表現較治療前也有改善[12]。UCL/MEH研究組觀察發現,1例患者在注射后5、6個月完成障礙物繞行試驗所用的時間從治療前77 s縮短為14 s,出錯次數從治療前8次減少為0次[15]。CHOP2研究組觀察發現,2例患者治療前雙眼均不能順利完成障礙物繞行試驗,經再次注射治療后注射眼均可在光照強度10.0 Lux條件下順利完成試驗,其中1例患者還可在光照強度5.0 Lux條件下順利完成試驗,隨訪6個月情況保持穩定[8]。
2.3 FST
CHOP1研究組觀察發現,中劑量組及高劑量組患者的FST較對照眼明顯提高,且年齡越小,提高幅度越大[5, 6]。8~11歲年齡組注射眼FST較對照眼平均提高2.20個log單位,12~44歲年齡組注射眼FST較對照眼平均提高1.20 log單位[5, 6]。UPenn/UFL研究組觀察發現,15只注射眼FST均在治療后短期內提高[9-13]。注射眼對藍光刺激的FST提高了1.59 個log單位,對紅光刺激的FST提高了0.45 log單位,分別在隨訪時間1~3個月和1~3年內保持穩定,對照眼均無明顯改善[9-13]。HMO研究組觀察發現,1只注射眼治療后15 d FST顯著提高并且保持到治療后90 d,對照眼無明顯改變[14]。CHOP2研究組觀察發現,再次注射眼對白光和藍光的FST均提高,1只首次注射眼對紅光的FST提高,另1只首次注射眼對藍光的FST下降[8]。
2.4 視野及微視野
CHOP1研究組利用Goldmann 視野計測量發現,12只注射眼中,分別有10、11只注射眼于治療后30.0、112.5 d視野擴大,治療后142.5 d時所有注射眼視野擴大。低劑量組3只注射眼在治療后18個月視野無下降 [4-7]。Upenn/UFL研究組觀察發現,低劑量組3只注射眼視野均有提高,且治療后1、3年視野均無下降[9-13]。該組后期入選的12只注射眼視野均有提高,特別在基因注射部位視網膜所對應視覺方向表現為光敏感度增強 [10-13]。UCL/MEH組利用改良式Humphrey視野測量儀檢測發現,僅有1只注射眼暗適應條件下視野改善,其余注射眼視野均無明顯改善[15]。37個測量位點在治療后6個月光敏感度增強,顳下和鼻下18個測量位點的光敏感度增強約100倍[15]。其再利用Nidek MP1自動微視野計測量發現,1只注射眼微視野在6個月后較治療前改善,最小視標的亮度為注射之前的1/25[15]。CHOP2研究組觀察發現,2只再次注射眼在治療后90 d視野有改善。
2.5 ERG
動物實驗研究發現,注射眼ERG有明顯改善[18]。與之不同,所有臨床試驗研究發現治療前后均無法檢測到注射眼的ERG反應。CHOP1研究組也只在2只注射眼中檢測到多焦ERG反應,而對照眼仍無法被檢測[4-6]。這可能與受試眼視功能較差,處于疾病晚期的光感受器大部分已變性有關。
2.6 瞳孔對光反射
CHOP1研究組研究結果顯示,3只注射眼在治療后30.0、82.5、142.5 d有明顯改善;其中1只注射眼在光照強度0.04 Lux條件下瞳孔直接對光反射改善,具體表現為對同強度光刺激,注射眼瞳孔收縮幅度均比對照眼大,而對照眼瞳孔對光反射無明顯改善[4]。有瞳孔對光反射的注射眼,最短在注射后7 d瞳孔反射開始改善,最長隨訪至545.0 d仍有改善,且至少提高2個log單位;其中1例8歲患者注射眼瞳孔對光反射水平與同齡人相當[4-7]。Upenn/UFL研究組觀察發現,15例患者注射眼暗環境瞳孔對光反射較治療前改善,瞳孔對綠光反射幅度從-6.6提高至2.3 log單位[9-12]。CHOP2研究組觀察發現,3只再次注射眼瞳孔對光反射均有改善,瞳孔收縮幅度增加[8]。
2.7 視網膜結構改變
Upenn/UFL研究組觀察發現,治療后3個月3只注射眼視功能恢復與視網膜結構并不平行,不能改善已經發生變性和丟失光感受器細胞所致的視網膜內層變薄[9]。其后續研究結果顯示,15例患者中雖然部分患者視力提高,但黃斑中心凹厚度無明顯增加;出現黃斑部視網膜脫離的2只注射眼在治療后90 d、3年黃斑中心凹厚度仍不明原因的變薄,其余13只注射眼黃斑中心凹厚度無明顯變化;15只對照眼黃斑中心凹厚度也無明顯變化。雖然基因治療不能增加視網膜外核層厚度和光感受器細胞數量,但可以有效補充視循環中缺失RPE65蛋白,從而改善視功能。而觀察到視網膜厚度變薄可能與注射前存在的視網膜前膜或視網膜水腫有關系[11-13]。Upenn/UFL研究組觀察發現,1例患者出現了“偽黃斑”,表現為在低強度光照下,注射部位視網膜局部注視更加穩定,提示基因治療注射位點視功能恢復的幅度更高[9, 12]。這為基因注射視網膜位置選擇提供了一定的參考價值。
2.8 其他
部分患者眼球震顫減輕、眼位偏斜改善[4, 6, 8, 15]、視皮質功能性磁共振面積增加[7, 8]。
3 LCAⅡ型基因治療臨床試驗的安全性
3.1 視網膜、脈絡膜脫離及黃斑裂孔
CHOP1研究組觀察發現,12例患者的視網膜脫離于治療后14 h恢復[4-6]。Upenn/UFL研究組觀察發現,3例患者的視網膜下積液于治療后5~6 h吸收[9]。Upenn/UFL研究組于2011年補充報道了12例患者,發現1例患者的視網膜脫離在治療后1 d恢復;1例患者在手術后3 d發生脈絡膜脫離,給予眼表局部糖皮質激素抗炎、睫狀肌麻痹劑和β阻滯劑控制眼壓,于治療后238 d脈絡膜恢復正常[12, 13]。UCL/MEH研究組觀察發現,3例患者的視網膜脫離于治療后24 h基本恢復[15]。
CHOP1研究組觀察發現,1例患者經低劑量注射治療后5 d黃斑中心凹處薄層囊泡形成,治療后14 d黃斑裂孔形成,治療后18個月黃斑裂孔雖然未擴大,但是裂孔形成并未阻止視力提高[4-6]。分析原因是該患者黃斑裂孔形成與載體毒性無關,可能與注射之前就已經存在視網膜前膜經注射刺激后收縮牽拉所致。治療后8 d,1例患者經中劑量注射治療后黃斑中心凹裂孔恢復。
3.2 眼部炎癥及系統性免疫排斥反應
CHOP1研究組于治療后第1天僅在1例經低劑量注射治療的患者淚液中檢測到rAAV2的DNA序列,但其并未引起特異性炎癥反應;多數患者只出現一過性與手術相關的炎癥反應[4-6]。該研究還發現,1例患者經低劑量注射治療后外周血抗體滴度升高,但隨著時間延長逐漸消失;2例患者早期有輕度抗體滴度升高,但之后逐漸降低,手術后1年降至基線水平[4-6]。Upenn/ UFL研究組觀察發現,1例患者治療后90 d抗體滴度較治療前提高4.5~7.5倍,外周淋巴細胞反應指數由治療前1.89提高至2.10[9]。1年后全身檢查和血尿檢查無異常,抗體滴度以及外周淋巴細胞反應均與治療前接近[11]。之后該研究組又補充報道了12例患者視網膜下腔注射rAAV2引起的體液免疫反應,1例患者治療后90 d抗體滴度大于基線的60%,4例患者抗體滴度在一定時間內升高后又恢復至正常水平,外周淋巴細胞反應檢測中僅有2例患者較治療前略有增高[12, 13]。UCL/MEH研究組在治療后1、30 d對3例患者的淚液、唾液、血清以及精液行聚合酶連反應檢測,未見病毒載體播散;其中2例患者出現小量非特異性T細胞增高,這與糖皮質激素停藥后的反應一致[15]。CHOP2研究組對3例患者對照眼再次行視網膜下腔注射,發現患者的早期血液和淚液中載體DNA序列低度陽性,但在注射后3 d均恢復至陰性;1例患者在注射6周時對rAAV2和RPE65蛋白有T細胞免疫反應,1例患者在注射5周時對RPE65蛋白有T細胞免疫反應;但以上所有患者血清中均未檢測到對RPE65基因表達產物的抗體[8]。表明rAAV2無全身和眼部嚴重不良反應,但其對目的基因的包裝能力較差,這可能會影響基因治療的效率。
4 LCAⅡ型基因治療臨床試驗存在的問題
目前LCAⅡ型基因治療的臨床試驗還有許多問題需要進一步研究解決,如現有試驗均以較差眼作為注射眼,缺乏隨機化原則;盡管rAAV2無全身和眼部嚴重不良反應,但其對目的基因的包裝能力較差,可能會影響基因治療的效率;基因治療改善個體視功能的程度有限,且長期效果需進一步隨訪觀察;視網膜下腔基因注射可對視網膜殘留的光感受器造成損傷,有進一步惡化視功能的風險。今后能否設計出轉染效率更高、特異性更強的載體,僅通過玻璃體腔注射即可轉染到視網膜組織細胞中還有待進一步研究。總之,LCAⅡ型基因治療在選擇合適的患者以及如何盡量降低基因治療本身對視網膜結構和功能的損害等方面仍然面臨諸多挑戰。