基因疗法部分恢复2名完全色盲儿童的视锥细胞功能

这项由学术主导的研究与一项针对色盲儿童的1/2期临床试验同时进行，该试验使用了一种新方法来测试治疗是否改变了锥细胞特异性的神经通路。

色盲是由少数致病基因中的一个变异引起的。它会影响视锥细胞，视锥细胞(和视杆细胞一样)是眼睛中两种感光细胞之一。由于视锥细胞负责色觉，患有色盲的人完全是色盲，同时他们的整体视力也很差，对明亮的光线感到不舒服(恐光症)。它们的锥细胞不会向大脑发送信号，但许多锥细胞仍然存在，因此研究人员一直在寻找激活休眠细胞的方法。

主要作者Tessa Dekker博士(伦敦大学学院眼科研究所)说:“我们的研究首次直接证实了广泛的猜测，即为儿童和青少年提供的基因疗法可以成功激活休眠的视锥细胞光感受器通路，并唤起这些患者从未经历过的视觉信号。

“我们正在展示利用我们大脑的可塑性的潜力，它可能特别能够适应人们年轻时的治疗效果。”

这项研究涉及4名10至15岁的色盲年轻人，他们参加了由伦敦大学学院(UCL)和Moorfields眼科医院(Moorfields Eye Hospital)的James Bainbridge教授领导的两项试验，由meiragtex - janssen制药公司赞助。

这两项试验正在测试针对已知与色盲有关的特定基因的基因疗法(这两项试验分别针对不同的基因)。他们的主要目的是测试治疗的安全性，同时也测试改善视力的效果。他们的结果尚未完全汇编，因此治疗的总体效果仍有待确定。

伴随的学术研究使用了一种新型的功能性磁共振成像(fMRI，一种脑扫描)映射方法，将患者治疗后出现的视锥信号与现有的杆状驱动信号分离开来，使研究人员能够在治疗后直接定位到目标视锥感光系统的视觉功能变化。他们采用了一种“无声替代”技术，利用成对的灯光选择性地刺激视锥细胞或视杆细胞。研究人员还必须调整他们的方法来适应眼球震颤(不自主的眼睛摆动，或“跳舞的眼睛”)，这是色盲的另一种症状。结果与9名未经治疗的患者和28名视力正常的志愿者的测试结果进行了比较。

这四个孩子中的每一个都在一只眼睛接受了基因治疗，使医生能够比较治疗与未治疗的眼睛的效果。

四名儿童中的两名，在治疗6至14个月后，有强有力的证据表明，在接受治疗的眼睛中，大脑视觉皮层中的锥介导信号来自治疗后的眼睛。在治疗前，患者在任何测试中都没有显示出锥功能的证据。治疗后，他们的测量结果与视力正常的研究参与者非常相似。

研究参与者还完成了一项关于视锥功能的心理物理测试，该测试评估了眼睛区分不同对比度的能力。这表明，在相同的两个孩子中，接受治疗的眼睛的锥支视力存在差异。

研究人员说，他们无法确认治疗在另外两名研究参与者身上是否无效，或者他们使用的测试是否没有发现治疗效果，或者效果是否延迟了。

联合主要作者Michel Michaelides博士(伦敦大学学院眼科研究所和Moorfields眼科医院)，也是两项临床试验的联合研究员，他说:“在我们的试验中，我们正在测试在生命早期提供基因治疗是否在神经回路仍在发育时最有效。我们的发现证明了前所未有的神经可塑性，为治疗提供了希望，可以利用多年来休眠的信号通路恢复视觉功能。

“我们仍在分析两项临床试验的结果，看看这种基因疗法是否能有效改善色盲患者的日常视力。我们希望通过积极的结果，以及进一步的临床试验，我们可以极大地改善遗传性视网膜疾病患者的视力。”

Dekker博士补充说:“我们相信，将这些新的测试纳入未来的临床试验中，可以加速一系列疾病的眼部基因疗法的测试，通过提供对神经处理治疗效果的无与伦比的敏感性，同时还提供了关于这些疗法何时以及为什么效果最好的新的和详细的见解。”

其中一名参与者评论说:“看到我的视力发生了变化非常令人兴奋，所以我很想知道是否有更多的变化，以及这种治疗在未来的发展方向。

“事实上，很难想象视力的大幅改善会产生什么样的影响，或者会产生多大的影响，因为我是在低视力的环境中长大的，已经习惯了低视力，并且在我一生中(在周围人的大力支持下)适应并克服了挑战。”

这项研究得到了Moorfields眼科医院国家卫生研究所(NIHR)生物医学研究中心(BRC)的支持，NHS基金会信托和UCL眼科研究所，经济和社会研究委员会，MeiraGTx，视网膜英国，Moorfields眼科医院特别受托人，Moorfields眼科慈善机构，抗盲基金会，Wellcome, Ardalan家庭奖学金，波斯教育基金会Maryam Mirzakhani奖学金，以及理查德·斯台普利爵士教育信托基金。