徐寧志:中國協(xié)和醫(yī)科大學(xué)中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院腫瘤研究所細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)研究室主任,研究員,,博士生導(dǎo)師,。
基因治療舉步維艱,希望尚存
通俗地說,,基因療法就是通過體外基因重組技術(shù)將外源基因?qū)肴祟愡m當(dāng)?shù)氖荏w細(xì)胞中,,使外源基因的產(chǎn)物(即蛋白質(zhì))在體內(nèi)得以表達(dá),從而治療人類疾病的一種方法,。早在1968年,,美國科學(xué)家布萊澤就提出了基因療法的概念。早期基因療法的概念比較局限,,多指修復(fù)遺傳疾病中突變的基因,,主要用于單基因遺傳病的治療。經(jīng)過近些年來的發(fā)展,基因療法不再局限于遺傳突變基因的修復(fù),,還廣泛應(yīng)用于癌癥,、多基因疾病、傳染性疾病,、心血管疾病等的治療,。
1988年,美國科學(xué)家,,諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎獲得者巴爾蒂摩(David Baltimore) 在《自然》雜志撰文,,探討如何開展并呼吁進(jìn)行基因治療。近20年來,,世界各國的科學(xué)家對若干人類單基因遺傳病和腫瘤開展了大量的臨床基因療法試驗,。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計資料表明,從1990年至今,,全世界共批準(zhǔn)并開展了超過1000項基因治療臨床試驗方案,,參加試驗的患者人數(shù)超過6000人,其中60%以上的臨床試驗用于治療腫瘤,。令人遺憾的是,,不僅經(jīng)基因療法試驗治療過的遺傳病或腫瘤患者人數(shù)和疾病種類有限,而且,,真正取得療效的更是微乎其微,,基因療法可謂步履蹣跚,進(jìn)展緩慢,。
令人鼓舞的是,,近日美國國家癌癥研究所的研究報告使人們看到曙光。以羅森博格(Steven Rosenberg)博士領(lǐng)導(dǎo)的研究小組在多年治療黑色素瘤的研究基礎(chǔ)上,,另辟蹊徑,。他們首先從接受治療的每位晚期黑色素瘤患者的血液中提取T淋巴細(xì)胞,在嚴(yán)格無菌條件下,,將黑色素瘤相關(guān)的腫瘤抗原基因(MART-1)和病毒載體相連后導(dǎo)入細(xì)胞中,,經(jīng)體外實驗證明,改造后的這種T淋巴細(xì)胞能夠極為有效地特異地殺傷黑色素瘤腫瘤細(xì)胞,。研究者們將這種T淋巴細(xì)胞分別注入17名受試患者體中,,他們都是晚期黑色素瘤患者,并且不適合再次進(jìn)行常規(guī)治療,。盡管有效率僅為13%,,遠(yuǎn)不盡如人意,然而,,這種基因療法在世界上實屬首例,,為今后更有效的基因治療提供了新思路,。在羅森博格博士領(lǐng)導(dǎo)下,應(yīng)用同一思路,,將其他腫瘤相關(guān)抗原基因?qū)肓馨图?xì)胞,,治療肺癌、乳腺癌,、肝癌等常見腫瘤的研究正在進(jìn)行中,。
基因療法的基本概念是將遺傳物質(zhì)導(dǎo)入體內(nèi),治療人類疾病,。與傳統(tǒng)藥物治療不同,,基因療法試圖直接修正體內(nèi)異常的基因,或補充正常的基因,,以達(dá)到治療疾病的目的,。基因療法作為一項全新的疾病治療手段近20年來發(fā)展迅速,。它的實現(xiàn)將為醫(yī)學(xué)帶來革命性的進(jìn)步,。然而,與有著悠久歷史的傳統(tǒng)藥物療法相比,,基因療法無論從技術(shù)上還是倫理學(xué)上都還面臨著許多新概念,、新問題和新挑戰(zhàn),廣泛應(yīng)用于臨床治療病人的路程不僅艱難,,還將漫長。
基因療法的安全性
基因療法的安全性是人們最為關(guān)注,,同時也是最為擔(dān)心的問題,。而恰恰是安全性問題使得基因療法的歷程更為艱難。
1990年,,美國科學(xué)家為一位患有先天性疾病的4歲小女孩成功地進(jìn)行了世界第一例基因療法臨床試驗,。此后,基因治療進(jìn)入一個快速增長期,。多種治療方案紛紛進(jìn)入臨床試驗,。然而,好景不長,。1999年“杰辛格”基因療法失敗案例,,舉世嘩然。18歲的澤西·杰辛格患有鳥氨酸氨甲?;D(zhuǎn)移酶(OTC)缺失癥,,接受基因療法后意外死亡。這一事件使人們重新審視基因療法的作用和副作用,,同時,,也使以往一些沒有引起足夠警覺和未能及時報告的嚴(yán)重事件逐一披露。因此,美國宣布暫時停止所有基因療法的臨床試驗,。人類進(jìn)行基因療法臨床試驗的征程經(jīng)受了最為嚴(yán)峻的考驗,。隨后,在經(jīng)過一系列反復(fù)檢查與論證的基礎(chǔ)上,,美國食品與藥品管理局(FDA)于2001年4月宣布,,重新放開基因療法臨床試驗,但需要定期對實施方法進(jìn)行檢查,,以保證基因療法的安全實施,。
禍不單行。美國重新放開基因療法臨床試驗不久,,2002年9月法國科學(xué)家在為X染色體連鎖的嚴(yán)重聯(lián)合免疫缺陷性疾病(X-SCID)患者進(jìn)行臨床基因治療試驗時發(fā)現(xiàn),,接受該項治療試驗的2名兒童出現(xiàn)類白血病樣癥狀。2005年1月,,發(fā)現(xiàn)第3名兒童發(fā)生癌癥,。這項富有成效的試驗治療不得不再次全面暫停。
必須指出,,對于X-SCID疾病本身而言,,基因治療仍然是目前最具療效的治療方法,因為其他常規(guī)治療方法均對這一疾病束手無策,。所以,,法國小組不再應(yīng)用現(xiàn)行治療方案繼續(xù)治療X-SCID患兒,而是試圖改變病毒載體,,在維持現(xiàn)有療效的基礎(chǔ)上,,確保治療的安全性。
基因療法是有一定風(fēng)險的,。但是,,由于它對一些特殊疾病具有療效的不可替代性和廣闊應(yīng)用前景,所以,,在盡可能保證安全的前提下,,人們繼續(xù)探討應(yīng)用基因療法的試驗不會停止。
基因療法的有效性
基因療法有效嗎,?回答是肯定的,。但是,適應(yīng)癥極為有限,。迄今為止,,僅在少數(shù)幾種單基因遺傳病的治療中,凸顯其特有的優(yōu)勢和療效,。
例如,,1990年9月14日,,一位患有“先天性重癥聯(lián)合免疫缺陷綜合征”的4歲小女孩,在美國接受了世界第一例基因療法臨床試驗并獲得成如今,,十幾歲的她已經(jīng)能像正常孩子一樣上學(xué),、游戲和參加各種體育活動了。另外,,法國對X染色體連鎖的嚴(yán)重聯(lián)合免疫缺陷性疾病(X-SCID)進(jìn)行的基因治療結(jié)果顯示,,15個接受這一治療方案的患兒存活至今,并且狀態(tài)良好,,其中14名患兒已存活4年以上,。尤為重要的是,對于這一遺傳性疾病,,基因治療是目前唯一的治療方法,,而其他常規(guī)治療方法均束手無策。
日前,,羅森博格研究小組在應(yīng)用腫瘤浸潤性淋巴細(xì)胞治療黑色素瘤的基礎(chǔ)上,,將腫瘤相關(guān)抗原基因?qū)牖颊吡馨图?xì)胞,然后回輸患者體內(nèi)進(jìn)行改良的基因治療,,獲得13%的有效率,。為今后更有效的基因治療提供了新思路。
然而顯而易見的是,,目前絕大多數(shù)基因療法的效果并未令人滿意,。有效適應(yīng)癥多為單基因遺傳性疾病,不僅疾病種類局限,,而且還具有嚴(yán)重并發(fā)癥或副作用的潛在風(fēng)險,。而對于人類常見的多基因疾病,如癌癥,、冠心病、高血壓,、糖尿病等,,現(xiàn)行普遍應(yīng)用的單基因治療方案面臨巨大挑戰(zhàn)。
如何提高基因療法的有效性呢,?首先需要一個好的基因轉(zhuǎn)移載體系統(tǒng),,使得外源基因能夠有效導(dǎo)入病人體內(nèi)細(xì)胞,并能持續(xù)穩(wěn)定表達(dá),;其次,,選擇適當(dāng)?shù)氖荏w細(xì)胞(羅森博格之所以成功,就是因為選擇淋巴細(xì)胞,,而不是通常所用的腫瘤細(xì)胞),;第三,,體外改造后的細(xì)胞能夠準(zhǔn)確、有效地抵達(dá)并進(jìn)入體內(nèi)靶部位(腫瘤組織),;同時,,不能有嚴(yán)重的并發(fā)癥或副作用,安全性要有保障,。
總之,,盡管人類基因組計劃已經(jīng)完成,盡管人們對基因療法的期盼頗高,,但是基因療法的前進(jìn)步伐不可能“提速”,,短期內(nèi)普遍應(yīng)用基因療法的前景并不樂觀?;虔煼ㄔ谌梭w內(nèi)的有效性仍需大幅度提高,,以符合臨床應(yīng)用的要求。