2 基因疗法艾滋病治疗新希望


2 基因疗法艾滋病治疗新希望

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“基因疗法”是一种将目的基因导入受体者体内,起到预防、治疗疾病的临床效果 。为了让目的基因在人体内长期、有效的表达 , 具有永生性和分化能力的造血干细胞 , 常常是基因疗法中靶细胞的首选 。最近几年,由于肌肉细胞转基因操作更为简便,体内存活时间长(超过十年),也开始成为靶细胞的候选 。而充当转移目的基因运输载体的,往往是腺病毒、慢病毒等病毒载体 。2009年,《自然·医学》杂志刊登论文显示,在目前最大规模的艾滋病基因疗法二期临床中,对74名受试者而言,基因疗法整体安全、有效 。
“免疫工程”理论
加州理工学院前校长巴尔的摩教授,1975年因发现“RNA逆转录酶”而荣获诺贝尔医学奖 , 这正是研究HIV病毒复制、传播的理论基础 。目前临床上使用最为广泛的“鸡尾酒疗法”,也是通过抑制HIV逆转录酶活性来延缓病情的发展 。不仅如此 , 近几十年来,巴尔的摩教授一直是艾滋病防治领域的顶级科学家,他的实验室所倡导的“免疫工程”理论,一直走在艾滋病“基因疗法”研究的前沿 。
“免疫工程”(Engineering immunity)综合了基因疗法、免疫疗法、干细胞疗法等技术 , 借助腺病毒、慢病毒等载体,将能够中和HIV病毒的抗体基因导入干细胞 。后者重新植入体内后,能够分泌抗体预防和治疗艾滋病 。因为干细胞的永生性和分化能力,所以 , 借助“免疫工程”技术能够使机体对于HIV病毒的终身免疫,巴尔的摩教授也将此称为“免疫预防”(immunoprophylaxis) 。
2005年,巴尔的摩教授在《美国科学院院刊》上的文章:若干抗癌基因(肿瘤T细胞受体基因)可以导入小鼠造血干细胞,并成功在体内有效表达 。这种方法在肿瘤的基因治疗中具有方法学的意义 。这也证明了“免疫工程”技术,通过改造机体免疫系统治疗疾病的可行性 。
“免疫工程”能够具有抗癌的作用 , 那么能不能用于艾滋病的预防呢?
2009年,巴尔的摩的实验室在《血液》上发表论文:通过慢病毒介导基因转移 , 能够让小鼠产生中和HIV病毒的广谱性抗体 。同年,《自然医学》杂志也刊发了一篇类似的论文,同样采取病毒载体进行基因治疗,可以令恒河猴对SIV病毒产生免疫 。而“恒河猴与SIM病毒”正是艾滋病研究中最常使用的动物模型 。
产生抗体的肌肉细胞
传统的基因疗法采取“干细胞移植法”:从患者体内取出骨髓干细胞,导入目的基因后再重新植入患者体内 。如此操作不仅手术风险大,而且步骤繁琐 , 每一步都需花费数千美元 。为此 , 巴尔的摩实验室免疫工程课题组首席科学家杨莉莉博士(lili yang)与其丈夫南加州大学的王品(Pin Wang)副教授,共同开发了“靶向基因转导”的方法 。该方法可直接将整合有目的基因的病毒载体,直接注入干细胞 。这就避开了传统“干细胞移植”的风险 。若该技术成熟 , 干细胞基因疗法的治疗成本有望降至100美元 。
另外,该课题组开始使用肌肉细胞代替干细胞 , 作为基因疗法的靶细胞 。前者虽不具有干细胞的永生性和分化能力,但是其在体内较长时间的存活期,也能保证预防效果长达10年以上,甚至有望实现终身免疫!
巴尔的摩发表在2011年11月30日《自然》杂志上的论文表明:抗体基因借助腺相关病毒载体(AAV),采用肌肉注射法转移至小鼠体内后 。小鼠对HIV病毒的免疫力,是常规暴露感染时的一百倍 。而且52个星期后,小鼠体内的抗体水平依然能够中和HIV病毒 。这意味着,一次性的免疫治疗也许就可以让机体对HIV病毒长期免疫!
近年不断出现基因疗法治愈癌症、白血病、糖尿病、帕金斯症、血友病等的报道 。但是,基因疗法整体而言尚处于临床研究阶段 。基因疗法中使用的目的基因会永久地整合至体细胞基因组中,其潜在的风险性需要进一步研究 。
巴尔的摩自己也承认 , 啮齿类的动物模型与人体差异很大,倘若基因疗法导入的基因引起人体的免疫反应,那么该疗法会产生严重的副作用 。目前,巴尔的摩教授正和费城儿童医院的学者联合,争取在2012年获得进行人体试验的批准 。
【2 基因疗法艾滋病治疗新希望】面对基因疗法预防HIV感染的价值与风险,正如巴尔的摩本人所言:“我们何不一试 , 因为我们别无选择 。”

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