从失明到精神疾病，“诺奖技术”光遗传学在临床上有哪些进展

戴瑟罗斯肖像，图源：斯坦福大学

潘 展| 编译

2026年诺贝尔生理学或医学奖授予卡尔·戴瑟罗斯（Karl Deisseroth）、彼得·海格曼（Peter Hegemann）和格奥尔格·纳格尔（Georg Nagel），以表彰三人在光遗传学领域的开创性贡献。

这项技术源于对池塘绿藻的研究，如今已成为神经科学的重要工具，并开始进入视网膜疾病治疗和精神疾病药物研发领域。

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从绿藻中发现控制神经元的“光开关”

光遗传学的起点，是科学家对莱茵衣藻（Chlamydomonas reinhardtii）的研究。这种单细胞绿藻能够感知光线，并朝着光源移动。海格曼与纳格尔的研究揭示了其中的关键机制：绿藻利用一种名为通道视紫红质（channelrhodopsin）的光敏蛋白，将光信号转化为细胞活动。受到特定波长的光照射后，这种蛋白会打开离子通道，改变细胞的电活动。

卡尔·戴塞罗斯、彼得·黑格曼和格奥尔格·纳格尔（从左到右）

2005年，戴瑟罗斯团队成功将相关光敏蛋白用于哺乳动物神经元，使研究人员能够通过光线精确调控特定神经细胞的活动。此后，光遗传学迅速发展，成为研究神经环路及其功能的重要手段。

戴瑟罗斯希望进一步将这项技术用于疾病治疗。当前较为接近临床应用的方向包括：通过光敏蛋白帮助失明患者恢复部分视觉功能，以及利用光遗传学研究神经环路，为精神疾病药物研发提供依据。

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光遗传学治疗失明：多家企业推进临床研究

视网膜中的感光细胞负责将光信号转化为神经信号。当这些细胞因疾病受损或死亡时，患者可能逐渐失去视力。光遗传学提供了一种替代思路：将光敏蛋白导入视网膜中仍然存活的其他细胞，使其重新具备感光能力。

2021年，法国眼科专家何塞-阿兰·萨赫尔（José-Alain Sahel）及其同事报告了一名视网膜色素变性患者接受光遗传学治疗后的结果。研究人员将光敏蛋白基因导入患者眼内，并配合专用眼镜，将经过处理的视觉信息投射到视网膜。患者由此恢复了有限的视觉感知，能够识别并触碰部分物体。这是光遗传学治疗失明的重要临床概念验证。

卡尔·戴塞罗斯在斯坦福实验室，图源：斯坦福大学

目前，多家生物技术公司正推进相关疗法。法国公司GenSight Biologics开发的疗法采用基因递送方式，使视网膜细胞获得光敏能力，并配合特殊眼镜使用。公司公布的10名患者Ⅰ/Ⅱ期研究后续数据显示，其中6人出现具有临床意义的光敏感性改善。公司计划在条件允许的情况下，于未来一至两年内启动Ⅲ期试验。

美国公司Nanoscope Therapeutics则开发了无需专用眼镜的光遗传学疗法Mogenry。该疗法旨在通过向眼内递送相关基因，使视网膜重新获得一定的感光能力。公司已完成针对视网膜色素变性患者的Ⅱb/Ⅲ期试验，并公布四年随访数据，目前正等待美国和日本监管机构审评。公司预计，美国食品药品监督管理局（FDA）可能于2027年上半年作出决定。

另一家美国公司Ray Therapeutics也在推进无需专用眼镜的光遗传学疗法，针对视网膜色素变性开展Ⅱ/Ⅲ期临床试验，并研究将该技术用于斯塔加特病（Stargardt disease）。2026年，该公司完成1.25亿美元B轮融资，以支持相关研发。

这些疗法的共同目标，是绕过已经受损的感光细胞，利用视网膜中仍然存活的细胞重新建立光响应能力。不过，不同方案在光敏蛋白类型、基因递送方式及是否需要辅助设备等方面存在差异。现阶段，临床研究主要探索恢复部分视觉功能的可能性，其疗效、安全性和适用患者范围仍需进一步验证。

GenSight 光遗传学视力恢复配套设备，图源：GenSight Biologics

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从神经环路研究到精神疾病药物研发

光遗传学的另一条应用路径，是利用它研究精神疾病相关的神经环路，再根据研究结果开发药物。这种策略不要求最终治疗必须使用光敏蛋白，而是借助光遗传学识别与疾病症状相关的神经细胞和环路，寻找可通过药物干预的靶点。

戴瑟罗斯于2018年共同创立MapLight Therapeutics，致力于将这一思路用于神经精神疾病治疗。该公司正在开发针对精神分裂症和自闭症相关易激惹症状的候选药物。其中，ML-007C-MA是一种毒蕈碱型M₁/M₄受体激动剂，用于精神分裂症治疗，其Ⅱ期试验结果喜忧参半；针对自闭症相关症状的候选药物ML-004则在2026年夏季的一项Ⅱ期试验中未达到主要终点。尽管临床结果尚未达到预期，公司仍计划推进这两款药物的Ⅲ期开发，同时暂停其他临床前项目，将研发资源集中于现有候选药物。

这一研发路径体现了光遗传学在药物发现中的间接作用：研究人员可以先借助精准的神经环路操控，探索特定细胞活动与疾病症状之间的因果关系，再寻找能够调节相关通路的药物。但从实验发现到临床疗效，仍需经过严格的临床验证。

戴瑟罗斯认为，间接光遗传学的意义并不局限于精神分裂症或自闭症，而可能扩展至多种神经精神疾病。它提供了一条从细胞因果机制出发、再寻找药物干预手段的研发路径。

https://www.fiercebiotech.com/biotech/how-nobel-winning-optogenetics-went-pond-potential-treatments-vision-loss-and-schizophrenia

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