視力治療的巨大進(jìn)步

埃洛伊茲·蓬斯

“我們找到了一個(gè)方法，也許可以治好你的眼睛……”2018年的一個(gè)周二晚上，皮埃爾從電話里聽到了這句期盼已久的話。十年前，視網(wǎng)膜色素變性奪走了皮埃爾的視力，隨后他遇到了視力恢復(fù)領(lǐng)域的研究先驅(qū)——何塞·阿蘭·薩赫勒教授。薩赫勒教授向皮埃爾解釋道：“對(duì)于你的病情我們現(xiàn)在還無能為力，但醫(yī)學(xué)仍在不斷發(fā)展。”隨后又補(bǔ)充道：“但要發(fā)展完備，可能還需要未來十多年的時(shí)間。”所幸事態(tài)發(fā)展得很順利，皮埃爾在不久前已經(jīng)接受了人工視網(wǎng)膜植入手術(shù)。自此，光明注入了他原本黑暗的世界里：形狀、文字、面孔、表情……一切都像有魔力般地在他的視網(wǎng)膜上重新鮮活了起來。

“經(jīng)過實(shí)驗(yàn)室中20年的默默耕耘，視力治療領(lǐng)域的研究終于進(jìn)入了實(shí)驗(yàn)階段并在不斷地具體化。”作為巴黎視覺研究所、國際眼部疾病研究中心的領(lǐng)軍者，薩赫勒教授為此感到十分欣慰。他表示，近五年來，眼科學(xué)正在以驚人的速度發(fā)展，而法國在這方面的成就更是一馬當(dāng)先。無論是對(duì)于眼部疾病的預(yù)防、監(jiān)測(cè)還是病發(fā)后的精確診斷，先進(jìn)的成像技術(shù)、蓬勃發(fā)展的人工智能技術(shù)、深度學(xué)習(xí)算法等高科技手段都有著重要價(jià)值，在一定程度上被視為幫助患者找回視力的保證。與皮埃爾相似，大部分眼科疾病的患者主要都會(huì)通過植入視覺假體（人工視網(wǎng)膜芯片）、基因療法、干細(xì)胞療法、視網(wǎng)膜移植和神經(jīng)刺激法這五種治療方法來重見光明，這些療法也因此得到了更加廣泛的應(yīng)用。

| 基因療法：DNA的矯正 |

基因療法對(duì)于年齡相關(guān)性黃斑變性（AMD）的治療十分有效。巴黎視覺研究所、法國國家科學(xué)研究中心、法國國家健康和醫(yī)學(xué)研究院的研究負(fù)責(zé)人克里斯多夫·博杜安教授表示：“全世界大約有兩億人患有年齡相關(guān)性黃斑變性，其中法國患者大約有150萬名。”這種疾病是50歲以上的視障患者所患有的主要病癥，它會(huì)對(duì)視網(wǎng)膜的中心區(qū)域視網(wǎng)膜黃斑區(qū)造成傷害。黃斑變性分為兩種類型：非滲出型黃斑變性（又稱萎縮性黃斑變性）和滲出型黃斑變性。其中非滲出型黃斑變性會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞與光敏神經(jīng)元的逐漸消失，目前尚無法醫(yī)治;而滲出型黃斑變性則由于眼部非正常血管的新生及滲漏，最終致使患者視網(wǎng)膜脫落或出現(xiàn)眼部滲血現(xiàn)象，視野正中央會(huì)慢慢形成血斑。血斑會(huì)隨著時(shí)間不斷擴(kuò)散，直至患者徹底失明。

基因療法的機(jī)理是矯正或修改那些來自于退化血管的缺陷基因。韓國基礎(chǔ)科學(xué)院的研究人員曾使用基因剪刀來切除掉部分DNA，并將它們用其他DNA代替。根據(jù)他們于2017年2月在《自然》雜志上所發(fā)布的研究結(jié)果，基因療法可以抑制58%的異常血管新生狀況——不過這只是在小鼠身上的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。但好消息是：因?yàn)閷?duì)小鼠所進(jìn)行修補(bǔ)的基因與人體內(nèi)滲出型黃斑變性的致病基因相同，所以這項(xiàng)技術(shù)是可以被仿效并應(yīng)用的。其他國家的科研團(tuán)隊(duì)也專注于對(duì)其他類型的基因異常疾病進(jìn)行治療研究，比如兩種會(huì)引起視覺喪失的遺傳病：Stargardt病與Usher綜合癥。薩赫勒教授還提到：“基因療法的費(fèi)用目前還比較昂貴，但由于它直接作用于DNA，可以矯正細(xì)胞，所以治療效果也十分有保證。但它的局限性在于：患者必須在疾病早期，趁細(xì)胞還沒有退化和病變時(shí)就采取基因療法進(jìn)行醫(yī)治。若等到病情已嚴(yán)重時(shí)再治療，則為時(shí)過晚，那樣就必須再采取其他治療方法，例如細(xì)胞療法。”

| 細(xì)胞療法：干細(xì)胞的植入 |

“如今人們可以仿制出各種類型的視網(wǎng)膜細(xì)胞，甚至可以制造出三維立體的微型視網(wǎng)膜。”2016年時(shí)，薩赫勒教授曾為此感到十分興奮。這項(xiàng)技術(shù)在未來將可以改變視網(wǎng)膜細(xì)胞退化患者的命運(yùn)，所以研究人員們也已為此辛勤探究了數(shù)年。而對(duì)于患有視網(wǎng)膜色素變性的人們來說，這項(xiàng)技術(shù)也是他們的福音：視網(wǎng)膜色素變性這種遺傳病會(huì)導(dǎo)致視力的逐漸消失，也可能成為黃斑變性的前兆。但位于埃夫里的法國巴黎干細(xì)胞療法及單基因疾病研究所對(duì)此進(jìn)行了十分獨(dú)特的創(chuàng)新，研發(fā)出了細(xì)胞貼片。這種3mm×5mm大小的貼片產(chǎn)生于羊膜上，載滿了干細(xì)胞。一旦粘附于病灶，它便會(huì)與受損眼組織合為一體。眼睛是一種適應(yīng)變化能力極強(qiáng)的器官，因此在眼部進(jìn)行細(xì)胞植入十分容易。另外，眼睛還具有一種“免疫特權(quán)”：它可以很好地弱化自身對(duì)植入細(xì)胞的排斥反應(yīng)。細(xì)胞貼片方面的研究員克里斯泰勒·蒙維勒對(duì)此贊嘆不已：“干細(xì)胞療法或許可以治療所有的視網(wǎng)膜疾病，這是多么振奮人心！”在對(duì)失明小鼠進(jìn)行了多次實(shí)驗(yàn)后，蒙維勒終于得到了法國國家醫(yī)藥與保健品安全局的允許，在視覺研究所的協(xié)同下對(duì)人體進(jìn)行了干細(xì)胞療法的第一例臨床試驗(yàn)。

| 人工視網(wǎng)膜與仿生眼：從科幻進(jìn)入現(xiàn)實(shí) |

去年夏天，明尼蘇達(dá)大學(xué)的一組研究團(tuán)隊(duì)公開展示了他們通過3D打印技術(shù)制作出的仿生眼樣品。這只仿生眼球由玻璃制成，內(nèi)壁滿被半導(dǎo)體光電二極管覆蓋。其實(shí)，米歇爾·麥卡爾平和他的這個(gè)團(tuán)隊(duì)早在2013年就研制出了可以聽到聲音的3D仿生人耳。而最近他們對(duì)于仿生眼的研究又有了新的進(jìn)展：整個(gè)團(tuán)隊(duì)以能夠引受光線并將其轉(zhuǎn)換為電子信號(hào)的銀顆粒為研究基礎(chǔ)，新研制出了一種導(dǎo)電油墨。電子信號(hào)被傳送至大腦，在大腦中重新組合成圖像。這種方法極具吸引力，但又具有一定的局限性，因?yàn)橛晒饩€到電流的轉(zhuǎn)化成功率僅有25%。薩赫勒教授遺憾地表示：“仿生眼在被普及前還有很長的路要走，其中的首要任務(wù)就是要成功地將它與布有150萬根纖維的視神經(jīng)聯(lián)結(jié)起來。我們的研究進(jìn)入了微米級(jí)別。”

如果說麥卡爾平研制的仿生眼還未能使專家們信服的話，那么其他種類植入物的可行性便已經(jīng)在患者們的身上得到了驗(yàn)證。“如今人工視網(wǎng)膜的植入效果是最好的。”薩赫勒教授補(bǔ)充道。人工視網(wǎng)膜的應(yīng)用目標(biāo)就是治療由光敏細(xì)胞退化導(dǎo)致的失明，例如視網(wǎng)膜色素變性或非滲出型黃斑變性等疾病。那人工視網(wǎng)膜究竟如何運(yùn)作呢？患者需佩戴一副內(nèi)部嵌有相機(jī)的眼鏡，圖像將通過眼鏡被傳輸至微處理器中。微處理器會(huì)將眼鏡所“看到”的信息轉(zhuǎn)化、換算為電信號(hào)，并將其傳送至植入物的電極。這些電信號(hào)會(huì)刺激視覺神經(jīng)，視覺神經(jīng)受到刺激后便會(huì)將圖像信息傳送至大腦。雖然這些至多可攜帶1500個(gè)電極以及同樣多像素的植入物，對(duì)于失明患者已經(jīng)算是重見光明的保證了，但現(xiàn)有科技還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能使視覺假體所承載的像素?cái)?shù)量與健康人眼等同（人眼所能分析的像素?cái)?shù)在數(shù)百萬左右）。

然而，對(duì)于植入物的研究，目前還處在起步階段。雖然美國第二視力公司所研制的產(chǎn)品ArgusⅡ在法國已經(jīng)被植入在了40多位視網(wǎng)膜色素變性患者眼內(nèi)，但它的治療效力仍然處于較弱的階段：ArgusⅡ只配備有60個(gè)電極，并且只能使患者看到由60個(gè)像素所組成的畫面。一家法德合資公司發(fā)明出了一種帶有1500個(gè)電極的人造視網(wǎng)膜，但它的微處理器效能仍然處于很弱的水平。看起來相對(duì)有競爭力的是法國Pixium Vision公司。該公司的產(chǎn)品Prima雖然只是一個(gè)4平方毫米的微型芯片，上面卻安裝有378個(gè)電極，目前還處于臨床試驗(yàn)階段。領(lǐng)導(dǎo)巴黎視覺研究所的臨床試驗(yàn)工作的薩赫勒教授總結(jié)道：“在這些電子裝置被投入使用六個(gè)月后，有3/5的患者可以順利地進(jìn)行閱讀，并且眼睛的靈敏度是前所未有的。他們現(xiàn)在可以用曾完全失明的眼睛進(jìn)行更快速的閱讀。”這些成就也同樣使視力矯正師朱麗葉特·阿莫德里茲感到驚訝。她負(fù)責(zé)第一位被植入人工視網(wǎng)膜的患者的術(shù)后觀察和跟蹤治療工作，到現(xiàn)在已有一年了：“我對(duì)手術(shù)結(jié)果感到十分驚訝，人工視網(wǎng)膜讓她找回了重見光明的希望！最初她只可以分辨大寫字母，而現(xiàn)在卻已經(jīng)可以閱讀小寫字母，甚至可以閱讀那些只有兩厘米大小的詞。”

| 智能眼鏡：依靠算法協(xié)助 |

加拿大工程師康納德·李維一直有個(gè)愿望：他希望可以改善他患有stargardt癥的姐姐們的視力。在12年的不懈努力下，作為電子工程師的他終于研制出了一種名為eSight的頭戴式眼罩。這項(xiàng)產(chǎn)品配備有高清攝像機(jī)（2150萬像素），可以截取視野中的畫面。電子算法會(huì)將圖片信息分析、轉(zhuǎn)化為適合患者殘余視力程度的圖像，并傳送至眼前的兩小片鏡片（實(shí)際上是分辨率為1024x768的OLED屏）上。另外，eSight眼罩的視野角度為37.5度。更加方便的是，眼罩佩戴者可以自行調(diào)節(jié)相機(jī)的焦距（圖像最多可被放大到原大小的24倍）、調(diào)節(jié)視野顏色、在線觀看視野內(nèi)容，甚至還可以用眼罩拍照……一切操作都只需在遙控下進(jìn)行。但若想要這樣一種可將現(xiàn)實(shí)放大的設(shè)備起到作用，就要求佩戴者至少還擁有3%的視敏度。這種眼罩唯一的劣勢(shì)就是它昂貴的價(jià)格：每副11900歐元。

| 綠藻的魔力 |

幫助失明者重獲光明的秘訣或許還藏在綠藻中。例如用于制作生物燃料的萊茵衣藻，就有可能成功治愈視網(wǎng)膜色素變性的患者。每年，有200萬的視網(wǎng)膜色素變性患者在逐漸地喪失視力，其中有一些甚至最終會(huì)失明。這種遺傳病會(huì)引起眼部光感細(xì)胞的退化。而這種對(duì)光極其敏感的微藻產(chǎn)生的一種蛋白質(zhì)與眼部光感細(xì)胞生成的相同。

韋恩州立大學(xué)的潘卓華教授是第一位通過向小鼠眼內(nèi)注射帶有藻類蛋白質(zhì)的基因來使盲鼠恢復(fù)視力的科學(xué)家。之后，他又聯(lián)合生物藥品公司RetroSense，在15名視網(wǎng)膜色素變性的患者身上檢驗(yàn)了新療法的可行性。這是首次在人體內(nèi)注入非人類基因的實(shí)驗(yàn)。

薩赫勒教授表示，綠藻療法有著很好的前景，但仍應(yīng)注意，其治療效果并不完美，因?yàn)轫f恩州立大學(xué)的研究中所用到的蛋白質(zhì)需要受到光的刺激才可發(fā)揮作用。事實(shí)上，它所需要的光強(qiáng)與沙漠地帶的強(qiáng)烈光照程度相同！這也是薩赫勒教授與巴塞爾大學(xué)、法蘭克福大學(xué)、賓夕法尼亞大學(xué)和哈佛大學(xué)合作進(jìn)行深入研究的原因：他希望進(jìn)一步優(yōu)化所使用的蛋白質(zhì)，降低它們對(duì)光照的要求。因此，生物醫(yī)藥公司GenSight應(yīng)運(yùn)而生，它進(jìn)一步完善了專門治療視網(wǎng)膜色素變性的綠藻療法。該療法的第一次臨床實(shí)驗(yàn)于2018年10月在倫敦莫菲爾德眼科醫(yī)院進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)結(jié)果十分振奮人心：受體病人的視覺能力已恢復(fù)。這次實(shí)驗(yàn)的成果將會(huì)在接下來的幾天內(nèi)傳遞至法國，并對(duì)更多法國本土患者進(jìn)行救治。

[譯自法國《觀點(diǎn)》]

編輯：侯寅