基因療法讓“蝴蝶男孩”重獲新生

丁佑

危在旦夕的“蝴蝶男孩”

2015年6月，7歲男孩哈桑被送進了德國波鴻魯爾大學附屬兒童醫院。他看起來像是受到了大面積燒傷：通體血紅，皮膚布滿傷口和水泡，全身多處嚴重感染。但這種慘狀并非由燒傷造成，而是一種可怕疾病的后果。

哈桑患有罕見的先天遺傳病——大皰性表皮松解癥（EB）。由于基因缺陷，EB患者皮膚中的某些蛋白結構異常、失去了應有的功能，這使他們的皮膚變得異常脆弱，即使是輕微的摩擦也有可能造成皮膚破損。對一些病情嚴重的患者而言，連穿脫衣服也是一場酷刑。他們的皮膚脆弱如蝴蝶的翅膀，幾乎一碰就壞，因此EB也被稱為“蝴蝶病”。在大多數情況下，EB的癥狀從出生開始就很明顯，許多患有EB癥的“蝴蝶兒童”都無法活到成年，更不幸的是，在短暫的人生中，他們一直與無止境的傷痛相伴。

哈桑的病是“蝴蝶病”中最為嚴重的一類——交界性大皰性表皮松解癥。他體內負責編碼“層粘連蛋白-332”的LAMB3基因出了問題，這種蛋白質是維持表皮層與真皮層黏著的關鍵成分，哈桑皮膚中的這種蛋白不起作用，導致表皮層與真皮層脫離。松弛的表皮缺乏韌性，很容易破損；缺少表皮保護的真皮很容易受到感染。

入院時，哈桑已經失去了全身60%的表皮，他因嚴重感染患上了敗血癥，體重只有17千克。各種治療方法都沒能起到明顯的效果，醫生還曾試圖通過植皮手術緩解他的癥狀，但因他的身體出現了排異反應而作罷。哈桑的身體越來越虛弱，不到兩個月，他已奄奄一息。醫生不得不心痛地告訴男孩的父母，他們已經無計可施，建議對他采取姑息治療，即使用大量止痛藥，讓他在臨死前不那么痛苦；如果他們實在不愿放棄，那就只能試試一種尚處于試驗階段的基因療法。

破繭重生

醫生們了解到，意大利一個科研團隊開創了一項針對“蝴蝶病”的新技術，并在兩個EB患者身上取得了成功。其具體做法是：從患者身上取一些皮膚細胞，利用轉基因和細胞重編程技術將細胞中的缺陷基因替換為正常基因，然后把改造后的皮膚細胞（包括一部分皮膚干細胞）在體外培養成一片片皮膚，再貼回患者身上。

然而這種療法能否在哈桑身上奏效呢？無論醫生還是研究人員都沒有很大信心，因為這項技術沒有經過大量試驗驗證；而在僅有的兩個先例中，患者的病情都比較輕，移植的皮膚面積也很小，而哈桑所需的新皮膚占體表總面積的80%。盡管如此，哈桑的父母還是決定抓住這最后一根救命稻草。

經過醫療倫理協會和當地政府批準，基因治療于2015年9月正式啟動。研究人員從哈桑的腹股溝處取下了一小塊（面積約4平方厘米）相對完整的皮膚，在實驗室分離和培養其中的皮膚干細胞。隨后，研究人員利用逆轉錄病毒將正確的LAMB3基因片段插入皮膚干細胞的基因組內，再把經過基因修正的細胞培養成一片片表皮。研究小組共培養了0.85平方米的表皮，分3批移植回了哈桑身上。

所有的移植皮膚都順利地存活，沒有出現免疫排斥反應，這也是理所當然，因為這些新皮膚和“原裝貨”相比，只有很微小的遺傳差異。2016年2月，哈桑順利出院。醫生對他進行了長達21個月的隨訪，結果令他們十分滿意：哈桑的皮膚在經過幾輪細胞更新之后依然健康，還漸漸生長出了毛發。傳統的植皮手術可無法達到這種效果，基因療法修正了皮膚干細胞的基因缺陷，因此由干細胞分化產生的新的皮膚細胞也都是健康的。哈桑身上還有近20%未被更換的皮膚，這些皮膚仍然比較脆弱，他的醫生正在考慮進行更多的皮膚更新。

哈桑已經恢復正常上學，他現在能和其他孩子一樣自由自在地運動，不用擔心普通的觸碰會給他帶來傷害。經歷過長久的痛苦之后，“蝴蝶男孩”終于破繭重生。

基因療法，曲折的發展之路

雖然治愈哈桑的療法是一種新技術，但基因療法或基因治療并不是什么新概念。早在20世紀60年代，就有遺傳學家提出了基因治療的理念：對于由基因缺陷造成的疾病，可通過向細胞內導入正常基因來進行治療。不過，以當時的技術水平還完全無法實現基因治療。

在之后的二三十年中，科學家發現了多種用于操縱基因的工具——限制性核酸內切酶、逆轉錄酶等，基因工程技術逐漸發展。其中，病毒載體的發現為免疫療法的實現奠定了重要基礎。科學家發現，病毒感染宿主細胞后，其自身的DNA會在細胞中復制和表達。他們由此想到，如果將病毒的部分基因替換成動物或人類的某個基因，再用改造后的病毒侵染某種細胞，也許能使目的基因在這種細胞中表達。研究人員不斷地實驗，對病毒進行了更多改造，使其無法致病且更難被宿主的免疫系統識別。這種經過改造的病毒就是病毒載體，用以搭載目的基因進入動物細胞。腺病毒和逆轉錄病毒是最常用的病毒載體。

1990年，美國國家食品藥品監督管理局正式批準了第一個基因治療臨床試驗，一名患有先天性腺苷脫氨酶（ADA）缺乏癥的4歲女孩接受了治療。研究人員通過腺病毒載體將正常的ADA基因導入她的白細胞中，獲得了明顯的治療效果。這個試驗的成功引起了科學界和公眾的注意，全世界掀起了基因治療研究的熱潮。

然而，基因治療在剛開始發展不久后就受到了嚴重挫折。1999年，一名18歲的美國青年在一項基因治療試驗中，因對注入體內的腺病毒載體產生了強烈免疫反應，在接受治療3天后因器官衰竭去世。這一事件發生后，基因治療的安全性受到公眾的質疑，科學家們的態度也變得更為謹慎和低調，基因治療的熱度逐漸冷卻。

盡管不再受大眾關注，但基因療法的研究一直在繼續。隨著研究的深入，更安全的載體和更成熟的基因編輯技術提升了治療的安全性和療效，越來越多成功的案例使醫藥行業的研究人員和投資者漸漸恢復了信心。2012年，歐洲首次批準了一種基因療法，用于治療罕見遺傳病“脂蛋白脂酶（LPL）缺乏癥”。2017年，美國食品藥品監督管理局批準了3種基因療法上市，其中兩種用于癌癥治療，一種用于治療遺傳性視網膜病變。后者的批準被認為是基因療法發展中里程碑式的事件，這標志著基因治療的應用范圍將從癌癥向更多疾病擴展。基因療法經過曲折的發展，終于迎來了黃金時代。