珠蛋白生成障礙性貧血的治療進展*

于 霞 綜述,朱 靜 審校

(1.電子科技大學醫(yī)學院附屬婦女兒童醫(yī)院/成都市婦女兒童中心醫(yī)院檢驗科，四川成都 611731;2.重慶醫(yī)科大學附屬兒童醫(yī)院兒科研究所/兒童發(fā)育與疾病研究教育部重點實驗室/國家兒童健康與

疾病臨床醫(yī)學研究中心/兒童發(fā)育重大疾病國家國際科技合作基地/兒科學重慶市重點實驗室，重慶 400014)

珠蛋白生成障礙性貧血又稱地中海貧血(簡稱地貧)，由于珠蛋白基因的突變或缺失，血紅蛋白中一種或幾種珠蛋白肽鏈合成減少，甚至不能合成，導致血紅蛋白鏈合成不平衡，大多數(shù)特點是慢性進行性溶血性貧血[1]。根據(jù)合成受阻的珠蛋白肽鏈類型,可分為α-、β-、γ-和δβ-地貧等，以α-和β-地貧最為常見。地貧在全球范圍內廣泛流行[2]，尤其是在地中海和東南亞區(qū)域，其地理分布與瘧疾抵抗區(qū)域相關[3]。在中國，截至目前，大約30萬人患有中、重型地貧，超過3 000萬人攜帶“地貧”基因，主要集中在長江以南的福建、江西、湖南、廣東、廣西、海南、重慶、四川、貴州、云南等省(市、自治區(qū))，尤其以廣東、廣西地區(qū)最為嚴重。廣東有超過10%的“地貧”基因攜帶者[4]，廣西有超過20%的“地貧”基因攜帶者[5]，嚴重威脅人們的健康素質。根據(jù)《中國地中海貧血藍皮書》(2015)顯示，“地貧”患者給家庭造成嚴重的經(jīng)濟負擔，擠占當?shù)氐尼t(yī)療資源[6]。2017年由中華醫(yī)學會兒科學分會血液學組等專家一起發(fā)布了《重型β地中海貧血的診斷和治療指南(2017年版)》，其對中國重度β-地貧的治療起到了規(guī)范性的指導作用。近年來，隨著科學技術的不斷突破，地貧的治療取得了很大進展，特別是造血干細胞移植(HSCT)、基因治療等，讓患者看到了治愈的希望。本文就地貧的治療進展綜述如下。

1 輸血治療

輸血治療目前是世界上最常用的中間型α-地貧和中、重度β-地貧的治療方法，它可以有效緩解患者貧血癥狀，維持正常生活。隨著輸血治療理念的不斷更新，越來越多的地貧患者采用高量輸血治療，以維持其血紅蛋白水平在100～120 g/L，加強抑制患者內源性紅細胞生成，抑制髓外造血[7]。但長時間輸血必將引起體內鐵濃度增加，引起鐵負載過重及血色病發(fā)生，繼而引起患者心臟、肝臟、脾臟等其他臟器的損傷和功能障礙導致死亡。因此，地貧患者在接受輸血治療的同時必須進行脫鐵治療，去鐵胺、去鐵酮和地拉羅司都具有很好的除鐵效果，但各自的不良反應也很明顯。臨床觀察發(fā)現(xiàn)，聯(lián)合使用去鐵藥物可以明顯減少鐵負載[8-9]，雖然這種聯(lián)合治療方法可以延長地貧患兒生命，但治療后患兒身材矮小、內分泌異常等并發(fā)癥的發(fā)生率仍較高，患兒的生存質量并不能得到明顯改善。新型降低鐵超載的藥物(如鐵調素激動劑、紅細胞鐵蛋白吸收抑制劑和外源性轉鐵蛋白)也正在實驗評估中[10-11]。此外，長時間異體輸血將導致不規(guī)則抗體出現(xiàn)，進而引起不同程度的輸血反應[12]。當前，無償獻血已步入平臺期，供血量已不能滿足臨床醫(yī)療對于血液的需求,血液供應長期處于緊張狀態(tài)[13],重型地貧患者定期高量輸血消耗了大量的社會資源。因此，研發(fā)地貧的其他治療方法已經(jīng)成為非常迫切的問題。

2 HSCT治療

隨著干細胞研究的不斷發(fā)展，HSCT治療已經(jīng)成為臨床治愈重型β-地貧的唯一有效方法[14]。在經(jīng)過預處理治療的受者體內移植具有正常珠蛋白基因功能的干細胞，使其在受者體內成功表達，從而糾正地貧患者體內異常血紅蛋白的表達以治愈地貧。2018年,為了規(guī)范及促進我國HSCT在兒童地貧治療領域的發(fā)展，廣東省地貧防治協(xié)會專家發(fā)布了《造血干細胞移植治療重型β-地中海貧血兒科專家共識》。HSCT的造血干細胞可源自臍帶血、骨髓和外周造血干細胞，但由于后二者的來源有限，且隨著各地對于臍帶血保存的宣傳和臍血庫的建立，對于臍帶血來源的HSCT研究將成為研究熱點[15]。到目前為止，接受HSCT治療的患者已經(jīng)可以達到非常高的治愈率。在臨床研究報道中，經(jīng)過HSCT治療的地貧患者存活率也已經(jīng)達到70%以上[16]。但重型地貧患者經(jīng)過HSCT治療后可能造成細胞免疫功能發(fā)生紊亂，T細胞亞群將出現(xiàn)明顯改變，CD8+細胞活性提高及數(shù)量增高，CD4+細胞活性下降，二者比例失調，進而引起重型地貧的移植排斥反應[17]。肝靜脈閉塞病(HVOD)是HSCT治療后的一種嚴重且危險的并發(fā)癥，國外的文獻報道顯示，重型地貧是HVOD的高危因素[18]；覃春捷等[19]的研究結果也提出，異基因移植、重型地貧患者、預處理使用馬利蘭的兒童患者是術后引起HVOD的獨立危險因素，發(fā)生率高達17.9% 。HSCT的治療費用也非常昂貴，目前這種方法在臨床上并未廣泛使用。

3 基因層面的治療

基因治療是將外源正常基因導入靶細胞，已在靶細胞中成功表達，糾正或補償缺陷基因引起的疾病，以達到治療的目的[20]。基因治療技術對單基因突變導致的遺傳性疾病有很好的治療效果，因為β-地貧的發(fā)病機制主要是因為點突變而引起的，因此，目前在基因治療方面有許多關于基因治療β-地貧的研究。針對β珠蛋白基因的治療，主要是采用誘導多能干細胞或采集患者的外周血和骨髓的造血干細胞(HSC)用病毒載體轉染，將正常β珠蛋白基因導入患者的干細胞中，恢復β珠蛋白基因的表達，合成正常的HbA四聚體，避免發(fā)生溶血現(xiàn)象。雖然LIDONNICI等[21]在多個綜合性非臨床研究預測慢病毒介導的基因治療β-地貧的安全性試驗中進行了體外和體內預測，為慢病毒介導的基因治療β-地貧的臨床應用提供了安全數(shù)據(jù)，但由于這種技術缺乏臨床試驗，安全狀況仍然不確定。20世紀90年代初科學家們發(fā)現(xiàn)了CRISPR-Cas9技術，這是一種基因編輯技術，通過修剪、切斷、替換或添加DNA序列來達到治療多種疾病的目的。2016年，由四川大學盧鈾教授領導的團隊利用革命性的基因編輯技術CRISPR-Cas9進行了臨床試驗[22]。CRISPR-Cas9技術為地貧的治療帶來了希望，目前主要的技術思路是對β-地貧患者誘導多能干細胞，通過CRISPR-Cas9技術糾正β珠蛋白基因，從而能夠分化具有正常功能的紅細胞，由此達到治愈的目的[23]，但此技術仍然面臨諸多困難，尤其是脫靶效應引起的安全性問題。

另一種基因層面的治療是誘導γ珠蛋白基因的表達。重型β-地貧患兒合并有遺傳性持續(xù)胎兒血紅蛋白增多癥(HPFH)時，由于γ珠蛋白基因的過表達，游離α珠蛋白肽鏈被有效減少，使其僅出現(xiàn)輕微的貧血癥狀[24]。因此，誘導γ珠蛋白基因的表達也是緩解β-地貧患者貧血癥狀的方法。YE等[25]使用CRISPR-Cas9技術在HSC和祖細胞中刪除13 kb的β珠蛋白位點，發(fā)現(xiàn)缺失β珠蛋白位點的一部分會導致紅細胞的γ珠蛋白基因在轉錄水平上表達升高，模仿出了自然情況下發(fā)生的HPFH。反式作用因子B細胞淋巴瘤11A蛋白(BCL11A)、Krüppel樣因子1等通過結合β-珠蛋白啟動子和位點控制區(qū)來完成γ-珠蛋白到β-珠蛋白基因的轉換[26]。有研究證實，BCL11A基因的缺失可以促進γ-珠蛋白基因mRNA水平增加[27]。因此，通過對影響血紅蛋白轉換的相關轉錄因子進行干涉，可以增加HbF的表達。此外，在表觀遺傳學方面，通過羥基脲(HU)、DNA甲基轉移酶抑制劑、組蛋白脫乙酰基酶抑制劑等干擾γ-珠蛋白基因的甲基化、乙酰化，可以促進γ-珠蛋白的表達[28]，但因其不良反應、部分患者治療效果不明顯等缺點限制了在臨床上的常規(guī)使用[29-30]。

4 減少無效紅細胞生成

地貧的發(fā)病機制中無效紅細胞生成是導致溶血的主要原因。Janus激酶2(JAK2)在促紅細胞生成素受體信號通路中是一種重要的激酶，通過JAK2/STAT5途徑在紅細胞生成過程中起核心作用，因此，有學者認為服用JAK2抑制劑可能會減少無效紅細胞生成，甚至緩解地貧患者的脾腫大[30]。美國食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)批準的魯索替尼已用于治療對HU具有耐藥性或不耐受性的真性紅細胞增多癥成人患者，并且可治療成人骨髓纖維化疾病相關脾腫大或癥狀[31]。在定期接受輸血治療的地貧患者中觀察到輸血前血紅蛋白有明顯增高，輸血次數(shù)減少，脾腫大體積減小。

生長分化因子11(GDF11)屬于轉化生長因子β超家族中的一員。β-地貧患者的成熟紅細胞中GDF11處于過表達狀態(tài)，在小鼠模型試驗中已經(jīng)顯示，降低GDF11水平可以通過Fas-FasL途徑誘導細胞凋亡，減少氧自由基和α-珠蛋白聚集物，促進正常紅細胞生成。治療藥物Luspatercept(ACE-536)和Sotatercept可以通過與GDF11結合，隨后激活SMAD信號通路，改善紅細胞的成熟和產(chǎn)生[32-33]。2019年11月，F(xiàn)DA已批準ACE-536用于治療需要定期輸注紅細胞的β-地貧成人患者。

5 中醫(yī)治療

中醫(yī)理論中地貧的核心病理機制是“先天稟賦不足，腎虛髓損，精血化生無源”，據(jù)此，吳志奎等[34]在治療方案中提出了腎藏精生髓、髓生血的理論，研制了益髓生血顆粒用來治療地貧，并且在廣西高發(fā)地區(qū)治療β-地貧的臨床試驗中發(fā)現(xiàn)，其誘導作用可影響紅系反式作用因子，抑制轉錄過程中重要基因BCL11A、SOX6、MYB蛋白表達水平，從而誘導胎兒血紅蛋白生成[35]；也可通過影響DNA的甲基化水平，在動物試驗中，補腎生血藥物能明顯使DNA甲基化酶活力和甲基化水平升高[36]。

綜上所述，對于地貧的治療無論是傳統(tǒng)的輸血治療，還是發(fā)展中的HSCT治療、基因治療及中醫(yī)治療，均有其優(yōu)缺點。因此，需要進一步研究地貧病理表現(xiàn)中還未發(fā)現(xiàn)的致病機制，從而規(guī)避現(xiàn)有治療的缺點，甚至發(fā)現(xiàn)新的治療方法。