突破!基因療法只用2個月就打敗了死神
人不需要經歷蛻皮,可惜世界上偏偏有那么一種疾病——大皰性表皮松解癥(EB),只要輕輕一碰,患者的皮膚表層就會形成水皰,損傷脫落,這種每時每刻都在發生的痛苦遠比蛇的蛻皮要慘烈,因此有人將這種疾病稱為“不為人知的最惡疾病”。
在EB患者的世界里,滑梯等于讓全身皮開肉綻的酷刑
敘利亞小男孩哈桑就是一名不幸的遺傳性EB患者,因為祖國的戰火,他和全家一起隨難民大潮逃亡到德國,逃難的坎坷讓哈桑的病情進一步惡化。當2015年6月被收入波鴻魯爾大學兒童醫院時,哈桑全身的表皮已經脫失了60%,身上到處是血紅的傷口,且多處嚴重感染,生命危在旦夕,德國醫生們也束手無策。
哈桑的父母不希望就此放棄,告知醫生們愿意用試驗性的新療法給兒子最后的機會。一通跨國電話聯系到了意大利摩德納大學的Michele De Luca教授,2006年,他的團隊曾成功用植皮手段治療了一名EB患者的腿部小范圍皮膚創傷[1],但哈桑的狀況比那位患者嚴重得多,且隨著病情進展,他的表皮脫失已達到80%,用死馬當活馬醫來形容哈桑父母的決定,應該不算夸張。
而兩年后,哈桑再也不會經歷噩夢般的痛楚了。他已經重回學校,過上了與其他孩子幾乎無異的生活,甚至開始踢起了足球。這一堪稱奇跡的治療結果無疑是基因治療領域的又一大突破性進展!論文刊登在了今天的《自然》上[2]。
哈桑(Hassan)今年9歲,正是最活潑好動的年齡。光看他在草地上踢足球的模樣,哈桑和同齡人沒有什么不同。誰也不會想到,哈桑在兩年前距離死亡只有咫尺之遙。
▲如今和普通小孩沒有什么兩樣的哈桑,在2年前差點離開人世(圖片來源:Mirko Wache / Ruhr-University Bochum)
哈桑出生在戰爭陰云籠罩下的敘利亞。他的誕生只為家庭帶來了短暫的快樂——出生一周后,他的背上意外長出了一些水泡。起初,哈桑的家人并沒有在意太多。剛出生的嬰兒抵抗力較弱,出現點小毛小病也是難免的。直到哈桑癥狀不斷加重,他的家人才慌了神。敘利亞的醫生說,哈桑患有一種叫做大皰性表皮松解癥(EB)的遺傳病。
這并不是一種常見的疾病。在美國,只有約25000人患有大皰性表皮松解癥,平均每1-2萬人中才會出現1名患者。在全球范圍內,患者總人數大約是50萬。盡管患者總數并不多,這種疾病的成因卻極為多樣和復雜。據估計,至少有18條基因上的突變會導致該疾病的發生。這些突變有一個共性:它們都會影響到決定皮膚強度的分子,讓皮膚變得極為脆弱。患者的皮膚也會出現大面積的損傷和水泡,傷口則會進一步誘發嚴重感染,帶來令人無法忍受的疼痛。因此,大皰性表皮松解癥也被稱為“人所未聞的最糟疾病”。
哈桑得的是這種“最糟疾病”里最為嚴重的類型——交界性大皰性表皮松解癥(junctional EB)。醫生說,罹患這一類型疾病的患者中,大約40%會在青春期前死去。更糟的是,這種疾病無藥可治。
▲入院時,哈桑的病情已岌岌可危(圖片來源:《自然》)
從癥狀上看,哈桑的皮膚感染與燒傷患者有著許多相似之處。因此,負責治療哈桑的醫生撥通了波鴻大學兒童醫院(Children’s Hospital at Ruhr University in Bochum)的電話,尋求燒傷科的幫助。在見到哈桑后,波鴻的醫生才意識到,病情的嚴重程度遠超他們的能力范圍——入院時,哈桑全身60%的表皮已經壞死脫落,生命岌岌可危。醫生們馬上動用了他們能想到的所有方法:抗生素、特殊營養處理、移植哈桑父親的皮膚……
沒有一個方法起效。
“我們遇到了很大的麻煩,” 波鴻大學兒童醫院的一名醫生說道:“在治療了兩個月后,我們知道自己無能為力。這名男孩只能等待死亡到來。”
哈桑的后背、腹部、四肢的鮮紅血肉暴露在外,帶來了無盡的疼痛。“我為什么要遭這樣的罪?”他問父親,父親無言以對。他知道,哈桑已經沒有了繼續生活下去的斗志,但他還不愿放棄。哈桑全家好不容易才從敘利亞逃到德國,怎么能眼睜睜地看著兒子客死異鄉?他們向醫生們苦苦哀求,說愿意嘗試一切可能的方法。這也讓負責哈桑的醫生們想到,或許他們可以尋找尚未獲批的實驗性療法,做最后一搏。
▲再生醫學專家米歇爾·德盧卡教授成了哈桑的唯一希望(圖片來源:Francesca La Mantia)
在閱讀了大量醫學資料后,意大利摩德納與雷吉奧艾米利亞大學(University of Modena and Reggio Emilia)的再生醫學專家米歇爾·德盧卡(Michele De Luca)教授進入了他們的視線。這名干細胞研究領域的大師專注的就是用基因療法治療大皰性表皮松解癥。簡單來說,他從患者體內收集干細胞,然后在體外修正引發疾病的基因,再把干細胞培育成表皮細胞,移植回患者受損的皮膚區域。10多年前,他與同事曾幫助一名49歲的女性患者修復了右腿上的皮膚,從概念上驗證了這一思路的可行。
但這并不代表哈桑也能從這種基因療法中受益。接受治療時,哈桑只有7歲,生命危在旦夕,和健康成年人的生理狀況有著顯著區別;其次,他需要接受移植的皮膚范圍太大了,沒有人知道這在實際操作上是否可行。
但對于EB患者來說,單純移植人工表皮還是不夠的,因為殘留的表皮仍攜帶著致病的基因突變,會導致植入的表皮難以存活并實現正常功能。因此De Luca教授決定結合基因治療這一新時代的利器,對已明確突變類型的部分類型EB患者開展“轉基因植皮”治療,但這種方法從未在像哈桑這樣病情嚴重的患者身上進行嘗試,因此還事先報請了德國相關部門的批準。
在確定哈桑存在LAMB3的致病基因突變后,醫生們從他的腹股溝區獲取了郵票大小的正常表皮,先用逆轉錄病毒載體將正常的LAMB3基因整合到表皮角質細胞中,再以這些已被修復缺陷的角質細胞作為“種子”進行實驗室培養,得到最終移植所用的表皮。在第一次手術移植的四肢表皮順利成活并自我再生后,醫生們又對哈桑進行了兩次植皮手術,總計給哈桑成功換掉了80%的身體表皮!
培養出的“人造表皮”就是這樣
在哈桑2016年2月基本痊愈出院后,醫生們又進行了長達21個月的隨訪以確定治療效果,先后進行3次皮膚活檢的結果顯示,移植到哈桑體內的表皮功能一切正常,而且體內也幾乎探測不到致病基因突變編碼的異常蛋白質Laminin 332-β3和異常自身抗體,治療大獲成功!
進一步的分析顯示,移植表皮中一小部分被稱為全克隆細胞(Holoclone)的干細胞在表皮成活中起到了關鍵的作用,在移植的角化細胞大部分凋亡后,這些細胞可以繼續分化增殖,產生表皮中幾乎全部的新生細胞,因此研究人員認為,今后可以讓這類干細胞成為“轉基因植皮”的主角。
移植完成的幾個月后,表皮細胞基本都是由Holoclone細胞產生的了
將CRISPR等基因編輯技術與表皮培養技術進一步結合應用,就真的有望得到徹底攻克EB的殺手锏了。美國EB研究協會的執行主席Brett Kopelan就表示:“雖然這只是一例治療成功,但對于EB患者們來說無疑是翻天覆地的改變,如果這種治療方法能正式上市,無疑會受到EB患者的熱烈歡迎。”
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來源:網絡
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