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《南方都市报》自体移植 治疗地贫?
广医三院孙筱放团队通过基因编辑技术修复β-地贫缺陷基因

发布时间:2016.07.13 来源:《南方都市报》 发布人:医院办公室 点击数:4621

来源:南方都市报     2016年07月13日       版次:GA05 


地贫患者的类型,由其基因决定。若夫妻双方都是同型地贫基因的携带者,则有1/4几率生出重型地贫患儿。


β地中海贫血是我国南方最常见的单基因遗传病,是由于遗传的基因缺陷致使β血红蛋白合成阙如或不足所导致的贫血,在华南及两广地区尤其高发。目前该疾病唯一可以根治的治疗方法是造血干细胞移植,但限于找到相匹配的脊髓捐赠者几率十分有限,地贫患者往往得不到根治,只能靠不断地输血、除铁以维持生命。

近日,广医三院广东省产科重大疾病重点实验室和广东省高校生殖与遗传重点实验室主任孙筱放教授带领的团队,通过基因编辑技术,成功纠正地贫患者的诱导多能干细胞中的有害基因突变,并诱导其分化为造血干细胞。但该方案囿于规定和多能干细胞的不稳定性,短期很难被应用于临床。该项人类胚胎基因编辑的最新研究成果,已发表在生化杂志《TheJournal of Biolog-ical Chemistry》上,将为没有骨髓移植匹配捐赠者的患者提供新的自体移植治疗选择。

造血干细胞治疗

匹配成功率极低

对于地贫患者而言,治疗方法有两个,一是通过不断地输血补给患者的红细胞以维持生存,然而这种方法对于很多家庭而言既是痛苦的也是花费巨大的。一方面患者可能面临每两周就经历几乎“全身性”的换血,一旦停止就危及生命;另一方面,长期依赖输血对患儿和家庭乃至社会都是巨大的经济、生理及心理负担。更为重要的是,输血补充红细胞的治疗仅仅是治标的方法,而非治本之策。

另一种治疗方法———造血干细胞移植,是目前临床上唯一根治地贫的方法。其治疗原理在于,将正常人的造血干细胞移植给地贫患者,使地贫患者能够诱导分化出足够的红细胞。然而,造血干细胞移植的治疗方法却面临着配型的巨大难题。造血干细胞最好的白细胞抗原完全匹配的供体成功配型的概率非常低,大多只出现在有血缘关系的兄弟姐妹,而人群中找到人类白细胞抗原相匹配的健康捐献者的几率极其有限。此外造血干细胞移植费用昂贵,需要约50万元的治疗费。因此,造血干细胞移植对于大多数地贫患者和家庭而言成为一种奢望。“关键一点在于,寻找完全合适配型的造血干细胞是一件低概率的事情。在茫茫人海中找到完全合适的配型几率,是30万分之一的小概率事件”,实验室副研究员牛晓华表示。

对地贫患者的

基因缺陷进行修复

广医三院孙筱放团队多年来致力于干细胞和地贫的研究。解决地贫患者移植造血干细胞来源问题是他们研究的核心。如果无法异体移植,那么能否实现自体移植?也就是说能否对地贫患者的基因缺陷进行修复,从而实现地贫患者自身能够分化出正常的造血干细胞。

2006年,首先将小鼠的体细胞诱导为诱导多能干细胞。2007年诱导出了人的诱导多能干细胞,这是一种和胚胎多能干具有相似多能性的干细胞。2012年这一技术获得了诺贝尔生理学或医学奖,到了2014年,日本医生首次用诱导干细胞进行了老年视网膜黄斑变性的治疗。

“诱导多能干细胞技术的出现,为团队的研究带来了一个新的方向。如果将基因编辑技术和干细胞治疗技术结合在一起。地贫患者将可以用自体来源的细胞进行治疗。”孙筱放的团队在反复研究中,探索了一种新的治疗策略。团队利用目前成熟的编辑技术,成功将突变部位基因进行点修复,获得了一个不再携带地贫基因,且又能无限分化为造血干细胞的多能干细胞。

用人的干细胞进行试验

10例地贫小鼠得到有效治疗

这样得出的造血干细胞仍然处在比较早期的科研阶段,肯定不能贸然上临床给患者试验。广州的科研团队找来了30只患有地贫的小鼠进行试验性治疗。分成三个小组的小鼠们,一组10只得到了源自于人类诱导干细胞分离出的造血干细胞治疗,另外两组则采取其他治疗方式或不治疗。

“结果显示,通过输入人造血干细胞进行治疗的小鼠们,病情得到了非常有效的控制。也就是说,修复后的多能干细胞能够分化出正常的造血干细胞,并成功分化红细胞。这一研究为没有骨髓移植匹配捐赠者的患者提供了一种新的自体移植治疗选择,为β-地贫治疗提供了一种新策略”,牛晓华表示。

当然,由于诱导多能干细胞究竟如何变化,目前的医学界还无法完全地加以控制,如果它听话,往好的方向发展,能够治疗疾病,但如果这一变化过程出现失控,这些干细胞则极有可能分化成肿瘤。“地贫患者如果规范地通过输血和除铁,是可以长期生存的,但如果应用这一技术进行自体干细胞回输,则有一定的几率罹患肿瘤。这也是为什么我国乃至全球许多国家已然将这一技术停留在动物实验阶段的原因。将来要上临床,干细胞的变化首先要可控,另外也需要权衡治愈慢性病和有罹患肿瘤风险的利弊。”牛晓华表示,“将来最好的方式,是使用体内基因编辑治疗,在人体内对突变基因加以修复,但目前也只是在动物实验的水平,相信通过不断的努力,未来一定可以实现”。

知多D

β-地中海贫血两广发生率尤其高

地中海贫血中,β-地中海贫血是东南亚人群中常见的一类。在我国,长江以南各省份是地中海贫血的高发区,两广地区发生率尤其高。

β-地中海贫血源于HBB这一基因的突变。HBB基因的突变带来了β血红蛋白合成缺陷,最终导致红细胞生成障碍,引发贫血。众所周知,红细胞是氧的携带者,负责将氧运输至全身,以支持肌体生存。当出现红细胞生成障碍,体内红细胞缺失,地中海贫血患者就会出现发育障碍、器官功能障碍等临床症状,如不及时治疗,会导致死亡;地贫的诸多症状在新生儿出生的半年后就会逐步显现,如不进行干预,孩子往往活不过一岁。

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