lentivirus基因治療 異染性腦白質營養不良（metachromatic leukodystrophy, MLD）

赴陸基因治療 罕病少女潤潤重生 2015年04月04日 22:08 王國霖、黃晴今年18歲，罹患罕見疾病的潤潤之前為了到大陸接受基因治療，剃光了頭髮，因為在治療過程中，潤潤完全喪失免疫力，只能待在無菌室裡降低感染風險。年輕的生命經過如此大的磨難，現在休養半年後，她頭髮長出來，氣色表達能力都變好了。她和媽媽購物專家俞嫺互相打氣，因為潤潤是第一例MLD患者，接受基因治療， 引起世界關注，後續還要忍受每3個月抽一次骨髓追蹤的痛苦。潤潤現在動作靈敏，也能吃東西曬太陽了，母女兩人互相打氣，透過漢方保健、做好養生補充體力，希望未來能減緩退化，恢復健康活力。

2013-09-04 來源：lifeomics 作者：Dee  Science：行之有效的基因治療方法 基因治療試驗對神經退行性疾​​病或免疫缺陷性疾病的患兒產生了有益的療效。基因治療（gene therapy）的理念非常簡單&mdash&mdash將健康基因引入到患者體內，健康基因的產物將減輕缺陷基因所引起的身體缺陷或延緩疾病的進展。但是為什麼在過去的三十年裡，用該方法治療患者的臨床成功案例卻鮮有報導呢？其中一個主要的障礙是將基因輸送到合適的細胞、組織和器官中去。我們該如何將一個基因引入到擁有上萬億個細胞的大腦內，抑或數十億個細胞組成的肝臟內，抑或罕見的造血成體幹細胞（具有潛伏於所有類型的淋巴細胞與骨髓細胞內的能力）中？研究者們花費了大量的精力來尋找行之有效的方法，將治療性基因輸送到預期的細胞類型中，從而在理想情況下，使受體細胞在整個生命週期內能夠持續地產生治療性基因的產物，但又不會引起不良副作用（例如遺傳毒性或免疫平衡狀態被擾亂）。 Biffi等人和Aiuti等人使用慢病毒（lentivirus）介導的基因治療方法，對患有罕見遺傳缺陷的患兒們進行了治療，並報導了一系列鼓舞人心的研究成果。 對於基因治療領域的科學家們而言，在過去的十年裡雖然時有波折起伏，但是捷報頻傳，最先傳出好消息的是一項在X染色體連鎖重度聯合免疫缺陷病（X-linked severe combined immunodeficiency disease, SCID）的患兒中成功開展的臨床試驗。目前，全世界範圍內有1700多項臨床試驗正在如火如荼地進行著，它們採用一系列廣泛的基因治療方法來治療獲得性疾病與遺傳性疾病。這些方法需要對病毒進行基因改造，使其能夠感染靶細胞並能輸送基因，但同時又不會引發疾病。逆轉錄酶病毒（例如慢病毒）能將它們的遺傳物質（包括通過基因工程獲得的新基因）整合到宿主細胞的基因組中。這種轉導後的宿主細胞隨後被重新移植回患者體內，並攜帶著正確的基因進行增殖，從而生成健康的細胞（下圖）。 Biffi等人與Aiuti等人分別讓患有異染性腦白質營養不良（metachromatic leukodystrophy, MLD）與威斯科特-奧爾德里奇綜合徵（Wiskott-Aldrich syndrome, WAS）的兒童們燃起了新的希望。這兩種遺傳缺陷均能使患者體內缺乏某種對生命早期至關重要的蛋白質，並且目前缺少有效的治療方法。MLD是一種由ARSA基因突變所引發的常染色體隱性溶酶體貯積症（lysosomal storage disease），能夠使機體缺乏芳香硫酸酯酶A（arylsulfatase A），從而促使有毒的硫苷脂在體內逐漸積累，最終引起廣泛的髓鞘脫失和神經退行性病變。罹患該病的兒童在出生時看起來很健康，但是他們將逐漸失去認知能力和運動能力，目前的醫療水平也難以阻止這種神經退行性病程。WAS是一種X染色體連鎖的原發性免疫缺陷性疾病；在出生時就患有WAS的兒童體內缺乏WASP蛋白，這種蛋白能調節細胞骨架。 WASP蛋白的缺失會使機體的免疫系統發生故障，從而使機體容易出現感染、自身免疫性疾病與腫瘤，同時也能引起血小板出現缺陷，導致機體頻繁出血。研究者們已經證明，在可行的情況下，骨髓移植術（bone marrow transplantation）是這兩種疾病的有效治療方法。因此在2010年時，研究者們開始使用慢病毒載體進行臨床試驗，將功能性ARSA基因與WASP基因轉移到16名患者的骨髓源性造血幹細胞（可表達CD34+標識物）內。在這16名患者中，其中6名患者患有WAS，另外10人患有MLD。 Biffi等人與Aiuti等人對每種疾病三名患者的研究結果進行了報導；他們在這些患者接受治療後，對其進行了足夠長時間的觀察，從而能夠對該療法的安全性和有效性進行總結歸納。 臨床療效。患有以上罕見遺傳性疾病的患兒接受了基因治療。該療法將正常基因輸送到患兒體內，而正常基因的產物能夠在治療後兩年內停止或延緩異常基因的惡化。Biffi等人發現，在三名患有晚期小兒性MLD、但尚未出現臨床症狀的兒童中，MLD原本預計將在7-21個月內發病，然而經過基因治療後，他們的臨床症狀或病程進展在18-24個月的隨訪期內出現了停止。 Aiuti等人也同樣指出，在三名呈現WAS症狀的兒童中，其未接受任何治療的濕疹（皮膚的慢性炎症）在基因治療後6-12個月之間就得到了緩解，感染的次數也逐漸降低，而血小板數量得以提高。這兩項臨床試驗均未觀察到克隆優勢的現象。研究者們在分析了造血幹細胞的載體插入位點後發現，某個特殊的基因位點上並沒有發生優先的整合作用，從而降低了機體產生大量異常增生的細胞的可能性。如果隨著時間的推移，機體內出現越來越多的、被相同的輸送基因整合位點所標記的CD34+祖細胞、骨髓成熟細胞和淋巴成熟細胞，那麼就能夠強有力地證明載體轉導的造血幹細胞在被移植後擁有自我更新與多向分化的潛能。在這一點上，Biffi等人和Aiuti等人的研究與以往的一些研究相類似；這些研究對兩名患有X染色體連鎖的腎上腺腦白質營養不良（X-linked adrenoleukodystrophy，一種由腺苷5 ''-三磷酸轉運體（adenosine 5''-triphosphate transporter）缺乏所引起的、嚴重的脫髓鞘病）的男孩進行了研究，研究者們在慢病毒載體轉導的造血幹細胞內並未發現克隆優勢。在這三項研究中，為了達到最佳的移植效率，研究者們需要對患者進行局部骨髓切除術。在過去的12-13年間，醫生們利用經基因轉導的自體造血幹細胞對50多位患有原發性免疫缺陷病的患者進行了治療，主要用的是&gamma逆轉錄病毒載體。大多數患者都獲得了較好的臨床療效，但是一些SCID-X1患者、慢性肉芽腫性疾病（chronic granulomatous disease）患者與WAS患者也出現了白血病（leukemia）與骨髓增生異常（myelodysplasia），人們因而對該療法的長期安全性提出了質疑。通常認為，引起這些不良事件的原因是由於載體被整合到特殊的原癌基因的附近，從而導致這些原癌基因異常表達，最終引起腫瘤形成。研究者們可以通過基因組深度測序技術來確定整合位點，但是由於目前無法對克隆的造血幹細胞群進行有效的增殖，因此只能在細胞移植後才能分析整合位點。儘管患者體內經慢病毒轉導的造血幹細胞的研究資料比較有限，但是這些細胞似乎並不青睞於任何特殊的整合位點，然而，&beta(E)/&beta(0)型地中海貧血（&beta(E )/&beta(0)-thalassemia）患者的造血幹細胞在轉導入了慢病毒載體後，其骨髓區域內出現了自限性優勢克隆，從而引起了廣泛的關注。該克隆的HMGA2基因（編碼一種轉錄調控因子）能夠被由載體介導生成的、末端被切除的轉錄產物所激活；而在小鼠體內，這種轉錄產物的過度表達與增生性造血作用和克隆性擴增有關。儘管如此，目前仍沒有臨床證據能夠支持白血病前期狀態或嚴重的造血系統失衡的存在。為什麼&gamma逆轉錄病毒載體容易增加遺傳毒性呢？最簡單的解釋可能是它們的基因組內含有長末端重複序列，其間存在著完整的啟動子序列和增強子序列，當&gamma逆轉錄病毒載體被整合到宿主細胞內促生長基因的附近時，這些序列能夠提高其轉錄水平，最終導致異常的細胞生長。一些臨床試驗對自我失活（self-inactivati​​ng, SIN）的&gamma逆轉錄病毒載體和SIN慢病毒載體進行了比較，比較兩者之間的遺傳毒性、轉導效率以及轉入基因的持續性表達情況。另一個未知數是被轉導的造血幹細胞的調節機制及其精確狀態，這些未知數在不同的患者間可能存在著較大的差異。隨著基因治療領域的不斷進步，科學家們可能會從患者體內獲取體細胞，將它們轉化成誘導性多功能幹細胞（induced pluripotent stem cell），然後像做外科手術一般，利用同源重組（homologous recombination ）技術將有缺陷的基因替換成正常基因，並使它們分化成造血幹細胞，最後採用常規的移植手術，將這些造血幹細胞移植回患者體內。或者，我們也可以找到促進造血幹細胞生長和增殖的直接方法，而不需要生成誘導性多功能幹細胞。對於那些患有難以治癒的遺傳性疾病的患者而言，這是一個天大的喜訊。