想象一下,未來的眼科治療可能會像“生物3D打印”一樣,醫生只需要采集你的一點細胞,就能“復制”出新的健康組織,從而重獲清晰的視力。這聽起來是不是很科幻?但現在,科學已經邁出了第一步!
一.眼睛的守護者:角膜與干細胞的秘密
如果把我們的眼睛比作一座城市,那角膜就是這座城市中最重要的“透明玻璃”,它不僅讓光線進入眼內,也讓我們對外界的感知更加清晰。然而,當角膜因為化學燒傷、感染或其他外部損傷而失去透明度的時候,就有如玻璃蒙上了一層厚厚的霧氣,此時的視野就會變得模糊甚至完全看不到。傳統的角膜移植術雖然能夠部分恢復視力,但常常面臨移植供體不足、排斥反應和手術風險等問題。
在角膜輕微損傷的情況下,人體自身的“修復隊”—角膜緣干細胞(limbal stem cells,LSC)通??梢詭椭悄ぴ偕?。但如果這些干細胞嚴重受損或缺失,其修復能力就會大打折扣,這種情況就被稱為角膜緣干細胞缺乏癥(LSCD)。對許多患者而言,傳統的治療方法—如角膜移植,并不能從根本上解決問題。
在這一背景下,科學家一直致力于尋找一種能夠使用人體自身細胞來修復受損角膜的方法,以避免異種移植可能引發的問題。近期,發表在《自然通訊》上的一項二期臨床試驗報告給出了一個振奮的答案。

二.新技術——培養自身角膜緣干細胞移植(CALEC)
什么是培養自身角膜緣干細胞移植(CALEC)?
CALEC(Cultivated Autologous Limbal Epithelial Cell Transplantation)是一種使用人體自身角膜緣干細胞來修復受損角膜的再生醫學技術。我們知道,角膜緣干細胞位于角膜與結膜的交界處,有著角膜上皮的更新和修復的功能。而當這些細胞受到損傷時,角膜便失去了這種自我修復的能力,進而導致視力下降。這項技術正是通過從患者健康的眼睛(或在病情較輕的一側)中采集一小片角膜緣組織,在實驗室內經過嚴格、無異種成分、無抗生素干擾的培養后,再將其移植到受損角膜上,從而恢復角膜的完整性和功能。
三.這項技術的亮點
Ⅰ.無異種成分培養
在整個培養過程中,不需要使用任何動物源性材料(如胎牛血清等),大大降低了免疫排斥的風險,同時也避免了因異種成分引起的安全隱患。
Ⅱ.無抗生素的環境
在傳統的培養方法中,常添加抗生素以防止細菌的污染,但這也可能損傷了細胞的質量。培養自身角膜緣干細胞移植技術在無抗生素環境下進行培養,更貼近于人體的自然狀態,并有利于獲得高質量、功能穩定的細胞層。
Ⅲ.高安全性
臨床試驗結果表明應用此技術的受體眼的安全性良好,唯一發生的主要安全性事件是接受CALEC的8個月后發生的細菌感染,這是由于夜間佩戴繃帶式隱形眼鏡而非CALEC本身所致。
Ⅳ.二期臨床試驗成果顯著
在這項二期臨床試驗中,共招募了14名角膜緣干細胞缺乏癥(LSCD)患者。結果顯示,在12個月隨訪時,79%的患者實現了角膜表面的完全修復;18個月隨訪時,該比例仍保持在77%。包括部分恢復在內,93%的患者表現出不同程度的治療效果,所有患者的視力均有明顯改善。
這一高成功率預示著該技術的安全和有效性,也為后續的三期臨床試驗奠定了堅實的基礎。因為三期臨床試驗的順利開展,決定著最終進入臨床應用的時間。


四.實驗流程:“自造”新角膜
1.細胞的采集
從自體健康的眼睛中(如果僅一只眼受損,則從另一只眼采集)取得一小片角膜緣組織,這一步驟是從“相對完好的細胞”中取出一部分用于復制。
2.實驗室培養
在這種無異種成分、無抗生素的嚴格控制環境下,應用細胞培養技術,讓角膜緣干細胞大量增殖,形成一層足以覆蓋受損角膜的細胞層。整個培養過程按照質量標準,確保細胞保持原有功能和特性。
3.移植
將培養好的細胞層經過精細處理后,移植回自體受損的角膜表面。這一步驟就像是用一層薄膜覆蓋損傷的玻璃,使用自身的細胞進行自修復。這樣既不會引發免疫排斥反應,也確保了修復的效果。
五.研究發現與臨床意義
①高成功率與長效穩定
治療效果:
在二期臨床試驗中,絕大多數患者在移植后的12個月內獲得了角膜表面完全恢復,視力顯著提高。這種自體治療后的效果持久穩定,18個月的隨訪數據顯示,修復效果依然保持良好。

臨床啟示:
高成功率的二期臨床試驗結果表明,這種利用自身細胞修復角膜的方法具有巨大的應用前景。一旦三期臨床試驗順利展開并獲得進一步驗證,這項技術有望迅速推廣,造福更多因角膜緣干細胞缺乏癥而失明的患者。
②安全性與個體化的優勢
安全性:
由于使用自身細胞,這項技術大大降低了排斥反應和感染的風險。整個培養過程嚴格遵循了無抗生素、無動物源成分,以確保細胞質量和治療安全性。
個體化治療:
患者均可使用自己健康的角膜細胞進行培養,個體化治療能更好地適應患者的特殊生理條件,并提高治療成功率。

【圖片截取自于參考論文。(A)裂隙燈照片。(B)角膜新生血管追蹤。(C)試驗參加者的熒光素染色。在CALEC 移植后 18 個月,符合完全成功的標準。 】

六.未來展望:自體培養移植讓視力”重回光明“
A.從二期臨床試驗到三期臨床再到應用
當前的二期試驗成果為培養自身角膜緣干細胞移植的技術打下了堅實的基礎。高成功率和顯著的視力改善預示著這項技術具備較強的臨床轉化潛力。隨著三期試驗的推進,CALEC有望在未來幾年內實現大規模臨床應用,成為治療角膜緣干細胞缺乏癥的新標準。
B.再生醫學的突破
CALEC技術不僅局限于角膜的修復,其原理為再生醫學提供了一個新的思路。即通使用自身細胞進行組織修復,將可能推廣到其他領域,如皮膚修復、心臟組織再生等。這種“生物3D打印”式的治療方法,有望徹底改變傳統移植手術模式,為更多疑難疾病帶來治愈希望。
C.個性化治療與精準醫療
未來,結合基因檢測和細胞培養技術,我們可以更精準地了解角膜損傷及角膜緣干細胞的生物學特性,制定個性化的治療方案。這樣,不僅能夠提升治愈率,還能進一步降低治療風險,以實現精準醫療。
最后
CALEC技術通過采集、培養、增殖自身角膜緣干細胞,為角膜緣干細胞缺乏癥提供了一種全新的治療方案。其核心優勢在于全程無異種成分、無抗生素的培養環境,以及顯著的臨床治愈率。二期臨床試驗的成功標志著這項技術的安全與有效,也為即將啟動的三期試驗和未來大規模臨床應用鋪平了道路。
這項技術的推廣,將有望使越來越多曾被認為“無藥可救”的角膜損傷人群重新獲得光明,也為再生醫學和個性化醫療開啟了一個新的篇章。

參考文獻
Jurkunas, U. V., et al. (2025). Cultivated autologous limbal epithelial cell (CALEC) transplantation for limbal stem cell deficiency: a phase I/II clinical trial of the first xenobiotic-free, serum-free, antibiotic-free manufacturing protocol developed in the US. Nature Communications, 16, 1607. DOI:10.1038/s41467-025-56461-1

來源: 紫龍科傳