隨著干細胞技術、組織工程和生物材料等領域的不斷發展,細胞療法成為老年性黃斑變性(AMD)治療的發展方向。AMD的細胞治療包括視網膜色素上皮(RPE)細胞、神經視網膜的誘導分化以及相關細胞因子的調節。目前獲取RPE來源的多數研究主要集中于人胚胎干細胞(hESC)和誘導多能干細胞(iPS)。hESC移植在治療AMD方面已取得臨床試驗的初步成功;iPS雖然具有良好的免疫相容性,但因攜帶導致AMD的易患缺陷以及更多的突變、拷貝數量變異和異常的甲基化模式而限制其臨床廣泛應用。在組織工程學方面,組織支架、可溶性混合材料、細胞與組織支架的錨定是解決移植細胞長期存活的研究熱點。常用的組織支架包括去細胞化的基質和多聚體材料。可溶性混合材料以改變受體細胞外基質成分使其變得適宜移植細胞存活。細胞與組織支架的錨定是對Bruch膜的內膠原層添加膠原結合結構域,并錨定生物活性分子,增強RPE細胞在Bruch膜上的附著。
引用本文： 邵兵, 陳迪, 閔寒毅. 老年性黃斑變性的細胞療法及組織工程的研究現狀與進展. 中華眼底病雜志, 2016, 32(1): 88-91. doi: 10.3760/cma.j.issn.1005-1015.2016.01.025 復制
老年性黃斑變性(AMD)分為滲出型和萎縮型兩種類型。滲出型AMD主要表現為玻璃膜疣有融合、色素脫失增生、視網膜和(或)色素上皮漿液性和(或)出血性脫離等；萎縮型AMD主要表現為散在玻璃膜疣和色素脫失增生，發展至黃斑區大片視網膜及脈絡膜萎縮區即地圖樣萎縮(GA)則嚴重影響視力[1]。目前滲出型AMD的治療主要是針對脈絡膜新生血管(CNV)，治療方式包括光動力療法(PDT)及抗血管內皮生長因子(VEGF)藥物治療；而萎縮型AMD尚無有效治療方法。雖然PDT和抗VEGF藥物治療可以顯著改善滲出型AMD患者的視力預后，但存在需多次治療、部分患者對治療無反應、反復球內注射風險增加以及費用昂貴等缺點，并且這些治療均非根本的病因治療[2]。細胞治療是采用遺傳工程改造過的細胞直接移植或輸入患者體內，達到治愈和控制疾病的目的[3]。組織工程是將種子細胞和生物材料相結合，使細胞黏附在生物材料(支架)上形成細胞-材料復合物，將該復合物植入機體病損部位，最終形成相應的組織或器官，從而達到修復創傷和重建功能的目的[4]。細胞治療和組織工程的發展為AMD的治療帶來了新的希望。由于血眼屏障的存在使得玻璃體腔和視網膜下腔成為相對免疫豁免區，局部治療所需劑量較低，眼外組織分布較少，眼部組織相對易于獲取，視網膜下腔移植的手術技術相對成熟，實驗結果易于觀察和比較，因此眼科成為細胞治療和組織工程最具吸引力的領域之一。現就AMD細胞療法及相關組織工程的發展情況及面臨的挑戰綜述如下。
1 AMD的細胞療法
1.1 視網膜色素上皮(RPE)細胞的誘導分化
RPE細胞來源目前主要有人胚胎干細胞(hESC)、誘導多能干細胞(iPS)、骨髓來源的間充質干細胞、成人RPE前體細胞等。目前多數研究主要集中于前兩者。
1.1.1 hESC來源的RPE細胞
2006年Lund等[5]首先從hESC中誘導分化得到RPE細胞，此后多個研究組對此培養方法進行不斷優化，通過比較研究發現，Matrigel、層粘連蛋白、玻璃粘連蛋白和小牛角膜內皮細胞外基質并采用連續貼壁培養法和類胚體培養法能夠得到迄今最純凈的RPE細胞表型[6, 7]。誘導分化的策略是通過添加小分子物質以啟動信號通路模擬正常人RPE的發育過程。首先通過Wnt和Nodal基因5′末端側翼序列抑制子、Dickkopf相關蛋白1和Lefty A蛋白使hESC向神經組織方向分化，然后使用補體、神經元培養添加劑N2或B27、肝素進一步向視網膜前體組織誘導，最后通過上皮驅動因子激活素A、骨形態發生蛋白4、Wnt3A和多靶點受體激酶抑制劑SU5402得到RPE細胞；此外，B族維生素和煙酸也能促進RPE分化[8, 9]。hESC來源的RPE細胞已初步成功應用于人體試驗。Schwartz等[10]利用hESC來源的RPE細胞治療9例GA患者，發現在第12個月時治療眼的最佳矯正視力較對側未治療眼顯著提高，且治療3年后未發生排斥反應，無腫瘤形成、無眼部或全身不良事件，證實了此法的長期生物安全性和移植物活性，但還需更大樣本的研究證實其臨床有效性。
hESC來源的RPE細胞亦存在局限性，雖然其基因組不含AMD的易患缺陷，但可能會引起受體的免疫排斥反應，視網膜下腔的免疫豁免特性是相對而非絕對的，而且患者的血眼屏障可能受到不同程度的破壞而加重免疫排斥反應。因此還需要更多的相關方面的研究來克服這些缺陷。
1.1.2 iPS來源的RPE細胞
iPS是Takahashi和Yamanaka[11]于2006年利用病毒載體將4個轉錄因子轉入分化的體細胞中，使其重編程而得到的類似胚胎干細胞的一種細胞類型，在退行性疾病個體化治療方面具有重要價值。Mekala等[12]研究發現，iPS來源的RPE細胞可以形成典型的鋪路石樣結構的色素斑，表達緊密連接蛋白1，RPE65和跨膜蛋白bestrophin，并具有吞噬活性。但iPS分化得到特定細胞系的效率較低。Muniz等[13]通過組織工程研究不同大小的類胚體促使iPS向RPE定向分化的效率，結果發現特定的類胚體分化效率較高，為進一步應用奠定了基礎。
iPS攜帶與患者相同的基因組，因此具有良好的免疫相容性，但同時也攜帶導致AMD的易患缺陷；iPS還表現出更多的突變、拷貝數量變異和異常的甲基化模式；此外，目前技術下使用患者特異的iPS獲取RPE細胞需要耗費大量時間和金錢，對于一些病情進展迅速的患者可能延誤治療時機，限制其臨床廣泛應用[14]。
1.2 神經視網膜的誘導分化
對于晚期AMD患者，除了移植RPE細胞并使其發揮功能，還需要在RPE單細胞層上覆蓋一層光感受器細胞，才有可能恢復患者視力。目前從干細胞分化得到神經視網膜，多數研究者采用類胚體并通過各種激動劑和拮抗劑促使干細胞向神經外胚層方向分化，然后再向視網膜組織方向分化[15-17]。Eiraku等[16]在含有Matrigel的培養基中將小鼠類胚體內的胚胎干細胞成功誘導分化得到神經視網膜。Lamda等[18]在視網膜變性動物模型中觀察到移植iPS來源的光感受器細胞與受體視網膜融合良好，表達光感受器標記物且發揮功能。由于神經視網膜結構和功能復雜，因此目前研究均局限于動物實驗階段。
1.3 相關細胞因子的調節
研究表明CNV的形成是血管生成因子和抗血管生成因子之間的失衡導致的，因此細胞治療AMD不僅需要移植健康的視網膜組織，還需解決AMD發生發展過程中的各種因子方能抑制疾病進展[19]。有關光感受器細胞活性的研究表明，RPE細胞產生的因子與視網膜的正常功能以及光感受器的活性有關，包括色素上皮衍生因子(PEDF)、堿性成纖維細胞生長因子、睫狀神經營養因子、腦源性神經營養因子等[20]。由于AMD患者眼內VEGF水平增高，而正常的RPE移植無法提供相應增高的保護因子水平與之對抗，因此需要通過基因工程改造RPE，使其能增加PEDF等保護因子的表達量，達到抑制疾病進展的目的。傳統的基因工程主要采用DNA轉染技術，近期Hansson等[21]研究結果顯示，采用改良的mRNA轉染hESC來源的RPE細胞安全、有效且能發揮功能，但還需要進一步的動物研究來證實有效性。
2 AMD治療的組織工程學
2.1 組織支架
誘導分化得到的RPE細胞在移植后需要能夠長期存活和分化才能發揮功能。研究發現，移植的RPE細胞可以挽救動物模型的光感受器并保存視力，但在AMD患者中卻未必成功[22]。其原因普遍認為是由于Bruch膜老齡化尤其是新生血管化，無法為RPE生長提供良好附著和長期存活的基礎，從而導致RPE移植物無法存活。解決這個問題的方法之一是采用組織支架，即模擬宿體組織的生物相容性材料以支持移植細胞的生長并誘導其分化。去細胞化的基質是最常使用的天然支架形式，即去除器官或組織的所有細胞，再在體外進行重新細胞化，最后移植到體內。RPE移植的組織支架曾采用過角膜后彈力層、晶狀體囊膜、羊膜等[23]。最近一項研究采用小梁網間充質干細胞和羊膜，成功誘導分化得到光感受器樣細胞[24]。但天然支架供體有限，因此目前正在開發人工合成的組織支架。
多聚體材料由于其與受體組織在機械特性上的相似性，成為軟組織細胞移植中最常使用的組織支架。在視網膜組織中，最常使用天然多聚體材料是膠原蛋白。體外和體內研究均在超薄膠原蛋白膜上成功培養得到RPE的單細胞層，為視網膜下腔移植鋪平了道路[25, 26]。除了天然多聚體材料，合成的多聚體材料由于物化特性更加可控，也成為組織支架的可選材料，如聚甲基丙烯酸甲酯、聚乳酸羥基乙酸、聚癸二酸甘油酯、聚己內酯等[27, 28]。
2.2 可溶性混合材料
解決移植細胞長期存活的另一個方法是采用可溶性的混合材料以改變受體細胞外基質成分使其變得適宜移植細胞存活。體外研究發現，培養的胎兒RPE細胞在老齡人Bruch膜上早期附著且存活，但2周后細胞開始死亡；與之相對的是，同樣的細胞在小牛角膜內皮細胞的細胞外基質中可以長期存活良好。研究者目前正在重點研究其中的生物活性成分，并進行人源化的改造以提高AMD患者RPE移植的成功率[3]。
2.3 細胞與組織支架的錨定
調控細胞和支架表面之間的相互作用對于成功移植也至關重要。改善細胞附著在生物材料上的傳統方法是通過孵育將蛋白固定在表面。另一個蛋白固定的方法是肽固定，最常用的是由精氨酸、甘氨酸和天冬氨酸構成的RGD結構域。研究發現不同構型的環狀RGDfk短肽可以增強整合素的親和力并具有選擇性。Treharne等[29]研發出經過琥珀酰亞胺碳酸酯修飾的丙烯酸甲酯共聚體作為細胞生長的組織支架，具有更強的親水性，結果顯示增強了肽和RPE細胞在此支架上的附著。除了對合成材料的支架進行化學修飾，研究者們也開始對天然來源的支架進行改造以提高細胞培養的成功率。Sistiabudi等[30]對Bruch膜的內膠原層添加膠原結合結構域，并錨定生物活性分子，增強RPE細胞在Bruch膜上的附著。
3 AMD細胞治療和組織工程的前景與挑戰
雖然AMD細胞治療的前景廣闊，但仍存在許多挑戰需要克服。細胞治療必須解決的第一個問題是其安全性。雖然在動物實驗中未觀察到明顯的致瘤效應，但低分化的干細胞仍然表達具有多能性的標記物，有導致畸胎瘤的潛在風險，因此在人體應用的長期安全性還有待更多的臨床試驗進一步觀察。另一個需要解決的問題是治療的有效性。目前的臨床試驗大多采用細胞懸液替換AMD患者病變的RPE細胞，或是通過旁分泌一些生長因子來挽救視網膜功能。此治療方法對于早中期AMD患者可能有益，但對改善晚期AMD患者視力的可能性不大，對于晚期AMD患者需要替換有功能的神經視網膜。另外，在以AMD為代表的視網膜變性類疾病中，有害物質累積對關鍵組織如Bruch膜的損傷也是造成視力下降的重要原因。因此細胞治療不僅僅是正常且發揮功能的細胞，可能還需經過基因工程針對性的改造，才得達到治療目的。這些均有待進一步研究。
組織工程方面，目前部分研究者正在開發針對AMD的移植片(patch graft)，即具有生物膜支持的hESC來源的RPE單細胞層。這種經過預處理的移植片不僅能夠為RPE細胞的存活提供結構上的支持，也可確保細胞是經過完全分化并具有功能，這種移植片也可作為RPE細胞和神經視網膜同時移植的理想方式[31]。因此，制作出模擬Bruch膜結構和功能的生物膜是組織工程學進一步研究方向，也是AMD細胞治療能夠是否成功的關鍵。生物材料方面最新進展是通過增加親水性、減少非特異的蛋白吸收和細胞附著、整合細胞黏附結構域實現選擇性的細胞結合。但目前這些技術都是針對二維平面模型，對于三維結構的視網膜仍具有挑戰性[32]。
目前針對AMD的細胞治療已有十余個臨床試驗正在籌備或進行中。其中有3項針對GA的試驗已處于臨床Ⅰ和(或)Ⅱ期，均是采用干細胞來源的RPE細胞；另有一項針對AMD-CNV的臨床試驗，移植的是自體iPS來源的RPE細胞片層，已通過機構倫理審查委員會批準，近期將在日本啟動[33]。眼科領域一直以來都是醫學創新的前沿陣地，第一例成功移植的人類組織是角膜[34]，第一例成功應用于醫學領域的激光是治療糖尿病視網膜病變[35]，第一例成功應用于臨床的基因治療是Leber先天性黑矇[36]。隨著干細胞技術、基因工程、組織工程和生物材料等領域的不斷進展，細胞治療的第一次成功應用或許也會在不久的將來發生在眼科領域。
老年性黃斑變性(AMD)分為滲出型和萎縮型兩種類型。滲出型AMD主要表現為玻璃膜疣有融合、色素脫失增生、視網膜和(或)色素上皮漿液性和(或)出血性脫離等；萎縮型AMD主要表現為散在玻璃膜疣和色素脫失增生，發展至黃斑區大片視網膜及脈絡膜萎縮區即地圖樣萎縮(GA)則嚴重影響視力[1]。目前滲出型AMD的治療主要是針對脈絡膜新生血管(CNV)，治療方式包括光動力療法(PDT)及抗血管內皮生長因子(VEGF)藥物治療；而萎縮型AMD尚無有效治療方法。雖然PDT和抗VEGF藥物治療可以顯著改善滲出型AMD患者的視力預后，但存在需多次治療、部分患者對治療無反應、反復球內注射風險增加以及費用昂貴等缺點，并且這些治療均非根本的病因治療[2]。細胞治療是采用遺傳工程改造過的細胞直接移植或輸入患者體內，達到治愈和控制疾病的目的[3]。組織工程是將種子細胞和生物材料相結合，使細胞黏附在生物材料(支架)上形成細胞-材料復合物，將該復合物植入機體病損部位，最終形成相應的組織或器官，從而達到修復創傷和重建功能的目的[4]。細胞治療和組織工程的發展為AMD的治療帶來了新的希望。由于血眼屏障的存在使得玻璃體腔和視網膜下腔成為相對免疫豁免區，局部治療所需劑量較低，眼外組織分布較少，眼部組織相對易于獲取，視網膜下腔移植的手術技術相對成熟，實驗結果易于觀察和比較，因此眼科成為細胞治療和組織工程最具吸引力的領域之一。現就AMD細胞療法及相關組織工程的發展情況及面臨的挑戰綜述如下。
1 AMD的細胞療法
1.1 視網膜色素上皮(RPE)細胞的誘導分化
RPE細胞來源目前主要有人胚胎干細胞(hESC)、誘導多能干細胞(iPS)、骨髓來源的間充質干細胞、成人RPE前體細胞等。目前多數研究主要集中于前兩者。
1.1.1 hESC來源的RPE細胞
2006年Lund等[5]首先從hESC中誘導分化得到RPE細胞，此后多個研究組對此培養方法進行不斷優化，通過比較研究發現，Matrigel、層粘連蛋白、玻璃粘連蛋白和小牛角膜內皮細胞外基質并采用連續貼壁培養法和類胚體培養法能夠得到迄今最純凈的RPE細胞表型[6, 7]。誘導分化的策略是通過添加小分子物質以啟動信號通路模擬正常人RPE的發育過程。首先通過Wnt和Nodal基因5′末端側翼序列抑制子、Dickkopf相關蛋白1和Lefty A蛋白使hESC向神經組織方向分化，然后使用補體、神經元培養添加劑N2或B27、肝素進一步向視網膜前體組織誘導，最后通過上皮驅動因子激活素A、骨形態發生蛋白4、Wnt3A和多靶點受體激酶抑制劑SU5402得到RPE細胞；此外，B族維生素和煙酸也能促進RPE分化[8, 9]。hESC來源的RPE細胞已初步成功應用于人體試驗。Schwartz等[10]利用hESC來源的RPE細胞治療9例GA患者，發現在第12個月時治療眼的最佳矯正視力較對側未治療眼顯著提高，且治療3年后未發生排斥反應，無腫瘤形成、無眼部或全身不良事件，證實了此法的長期生物安全性和移植物活性，但還需更大樣本的研究證實其臨床有效性。
hESC來源的RPE細胞亦存在局限性，雖然其基因組不含AMD的易患缺陷，但可能會引起受體的免疫排斥反應，視網膜下腔的免疫豁免特性是相對而非絕對的，而且患者的血眼屏障可能受到不同程度的破壞而加重免疫排斥反應。因此還需要更多的相關方面的研究來克服這些缺陷。
1.1.2 iPS來源的RPE細胞
iPS是Takahashi和Yamanaka[11]于2006年利用病毒載體將4個轉錄因子轉入分化的體細胞中，使其重編程而得到的類似胚胎干細胞的一種細胞類型，在退行性疾病個體化治療方面具有重要價值。Mekala等[12]研究發現，iPS來源的RPE細胞可以形成典型的鋪路石樣結構的色素斑，表達緊密連接蛋白1，RPE65和跨膜蛋白bestrophin，并具有吞噬活性。但iPS分化得到特定細胞系的效率較低。Muniz等[13]通過組織工程研究不同大小的類胚體促使iPS向RPE定向分化的效率，結果發現特定的類胚體分化效率較高，為進一步應用奠定了基礎。
iPS攜帶與患者相同的基因組，因此具有良好的免疫相容性，但同時也攜帶導致AMD的易患缺陷；iPS還表現出更多的突變、拷貝數量變異和異常的甲基化模式；此外，目前技術下使用患者特異的iPS獲取RPE細胞需要耗費大量時間和金錢，對于一些病情進展迅速的患者可能延誤治療時機，限制其臨床廣泛應用[14]。
1.2 神經視網膜的誘導分化
對于晚期AMD患者，除了移植RPE細胞并使其發揮功能，還需要在RPE單細胞層上覆蓋一層光感受器細胞，才有可能恢復患者視力。目前從干細胞分化得到神經視網膜，多數研究者采用類胚體并通過各種激動劑和拮抗劑促使干細胞向神經外胚層方向分化，然后再向視網膜組織方向分化[15-17]。Eiraku等[16]在含有Matrigel的培養基中將小鼠類胚體內的胚胎干細胞成功誘導分化得到神經視網膜。Lamda等[18]在視網膜變性動物模型中觀察到移植iPS來源的光感受器細胞與受體視網膜融合良好，表達光感受器標記物且發揮功能。由于神經視網膜結構和功能復雜，因此目前研究均局限于動物實驗階段。
1.3 相關細胞因子的調節
研究表明CNV的形成是血管生成因子和抗血管生成因子之間的失衡導致的，因此細胞治療AMD不僅需要移植健康的視網膜組織，還需解決AMD發生發展過程中的各種因子方能抑制疾病進展[19]。有關光感受器細胞活性的研究表明，RPE細胞產生的因子與視網膜的正常功能以及光感受器的活性有關，包括色素上皮衍生因子(PEDF)、堿性成纖維細胞生長因子、睫狀神經營養因子、腦源性神經營養因子等[20]。由于AMD患者眼內VEGF水平增高，而正常的RPE移植無法提供相應增高的保護因子水平與之對抗，因此需要通過基因工程改造RPE，使其能增加PEDF等保護因子的表達量，達到抑制疾病進展的目的。傳統的基因工程主要采用DNA轉染技術，近期Hansson等[21]研究結果顯示，采用改良的mRNA轉染hESC來源的RPE細胞安全、有效且能發揮功能，但還需要進一步的動物研究來證實有效性。
2 AMD治療的組織工程學
2.1 組織支架
誘導分化得到的RPE細胞在移植后需要能夠長期存活和分化才能發揮功能。研究發現，移植的RPE細胞可以挽救動物模型的光感受器并保存視力，但在AMD患者中卻未必成功[22]。其原因普遍認為是由于Bruch膜老齡化尤其是新生血管化，無法為RPE生長提供良好附著和長期存活的基礎，從而導致RPE移植物無法存活。解決這個問題的方法之一是采用組織支架，即模擬宿體組織的生物相容性材料以支持移植細胞的生長并誘導其分化。去細胞化的基質是最常使用的天然支架形式，即去除器官或組織的所有細胞，再在體外進行重新細胞化，最后移植到體內。RPE移植的組織支架曾采用過角膜后彈力層、晶狀體囊膜、羊膜等[23]。最近一項研究采用小梁網間充質干細胞和羊膜，成功誘導分化得到光感受器樣細胞[24]。但天然支架供體有限，因此目前正在開發人工合成的組織支架。
多聚體材料由于其與受體組織在機械特性上的相似性，成為軟組織細胞移植中最常使用的組織支架。在視網膜組織中，最常使用天然多聚體材料是膠原蛋白。體外和體內研究均在超薄膠原蛋白膜上成功培養得到RPE的單細胞層，為視網膜下腔移植鋪平了道路[25, 26]。除了天然多聚體材料，合成的多聚體材料由于物化特性更加可控，也成為組織支架的可選材料，如聚甲基丙烯酸甲酯、聚乳酸羥基乙酸、聚癸二酸甘油酯、聚己內酯等[27, 28]。
2.2 可溶性混合材料
解決移植細胞長期存活的另一個方法是采用可溶性的混合材料以改變受體細胞外基質成分使其變得適宜移植細胞存活。體外研究發現，培養的胎兒RPE細胞在老齡人Bruch膜上早期附著且存活，但2周后細胞開始死亡；與之相對的是，同樣的細胞在小牛角膜內皮細胞的細胞外基質中可以長期存活良好。研究者目前正在重點研究其中的生物活性成分，并進行人源化的改造以提高AMD患者RPE移植的成功率[3]。
2.3 細胞與組織支架的錨定
調控細胞和支架表面之間的相互作用對于成功移植也至關重要。改善細胞附著在生物材料上的傳統方法是通過孵育將蛋白固定在表面。另一個蛋白固定的方法是肽固定，最常用的是由精氨酸、甘氨酸和天冬氨酸構成的RGD結構域。研究發現不同構型的環狀RGDfk短肽可以增強整合素的親和力并具有選擇性。Treharne等[29]研發出經過琥珀酰亞胺碳酸酯修飾的丙烯酸甲酯共聚體作為細胞生長的組織支架，具有更強的親水性，結果顯示增強了肽和RPE細胞在此支架上的附著。除了對合成材料的支架進行化學修飾，研究者們也開始對天然來源的支架進行改造以提高細胞培養的成功率。Sistiabudi等[30]對Bruch膜的內膠原層添加膠原結合結構域，并錨定生物活性分子，增強RPE細胞在Bruch膜上的附著。
3 AMD細胞治療和組織工程的前景與挑戰
雖然AMD細胞治療的前景廣闊，但仍存在許多挑戰需要克服。細胞治療必須解決的第一個問題是其安全性。雖然在動物實驗中未觀察到明顯的致瘤效應，但低分化的干細胞仍然表達具有多能性的標記物，有導致畸胎瘤的潛在風險，因此在人體應用的長期安全性還有待更多的臨床試驗進一步觀察。另一個需要解決的問題是治療的有效性。目前的臨床試驗大多采用細胞懸液替換AMD患者病變的RPE細胞，或是通過旁分泌一些生長因子來挽救視網膜功能。此治療方法對于早中期AMD患者可能有益，但對改善晚期AMD患者視力的可能性不大，對于晚期AMD患者需要替換有功能的神經視網膜。另外，在以AMD為代表的視網膜變性類疾病中，有害物質累積對關鍵組織如Bruch膜的損傷也是造成視力下降的重要原因。因此細胞治療不僅僅是正常且發揮功能的細胞，可能還需經過基因工程針對性的改造，才得達到治療目的。這些均有待進一步研究。
組織工程方面，目前部分研究者正在開發針對AMD的移植片(patch graft)，即具有生物膜支持的hESC來源的RPE單細胞層。這種經過預處理的移植片不僅能夠為RPE細胞的存活提供結構上的支持，也可確保細胞是經過完全分化并具有功能，這種移植片也可作為RPE細胞和神經視網膜同時移植的理想方式[31]。因此，制作出模擬Bruch膜結構和功能的生物膜是組織工程學進一步研究方向，也是AMD細胞治療能夠是否成功的關鍵。生物材料方面最新進展是通過增加親水性、減少非特異的蛋白吸收和細胞附著、整合細胞黏附結構域實現選擇性的細胞結合。但目前這些技術都是針對二維平面模型，對于三維結構的視網膜仍具有挑戰性[32]。
目前針對AMD的細胞治療已有十余個臨床試驗正在籌備或進行中。其中有3項針對GA的試驗已處于臨床Ⅰ和(或)Ⅱ期，均是采用干細胞來源的RPE細胞；另有一項針對AMD-CNV的臨床試驗，移植的是自體iPS來源的RPE細胞片層，已通過機構倫理審查委員會批準，近期將在日本啟動[33]。眼科領域一直以來都是醫學創新的前沿陣地，第一例成功移植的人類組織是角膜[34]，第一例成功應用于醫學領域的激光是治療糖尿病視網膜病變[35]，第一例成功應用于臨床的基因治療是Leber先天性黑矇[36]。隨著干細胞技術、基因工程、組織工程和生物材料等領域的不斷進展，細胞治療的第一次成功應用或許也會在不久的將來發生在眼科領域。