基因疗法让“蝴蝶男孩”重获新生

丁佑

危在旦夕的“蝴蝶男孩”

2015年6月，7岁男孩哈桑被送进了德国波鸿鲁尔大学附属儿童医院。他看起来像是受到了大面积烧伤：通体血红，皮肤布满伤口和水泡，全身多处严重感染。但这种惨状并非由烧伤造成，而是一种可怕疾病的后果。

哈桑患有罕见的先天遗传病——大疱性表皮松解症（EB）。由于基因缺陷，EB患者皮肤中的某些蛋白结构异常、失去了应有的功能，这使他们的皮肤变得异常脆弱，即使是轻微的摩擦也有可能造成皮肤破损。对一些病情严重的患者而言，连穿脱衣服也是一场酷刑。他们的皮肤脆弱如蝴蝶的翅膀，几乎一碰就坏，因此EB也被称为“蝴蝶病”。在大多数情况下，EB的症状从出生开始就很明显，许多患有EB症的“蝴蝶儿童”都无法活到成年，更不幸的是，在短暂的人生中，他们一直与无止境的伤痛相伴。

哈桑的病是“蝴蝶病”中最为严重的一类——交界性大疱性表皮松解症。他体内负责编码“层粘连蛋白-332”的LAMB3基因出了问题，这种蛋白质是维持表皮层与真皮层黏着的关键成分，哈桑皮肤中的这种蛋白不起作用，导致表皮层与真皮层脱离。松弛的表皮缺乏韧性，很容易破损；缺少表皮保护的真皮很容易受到感染。

入院时，哈桑已经失去了全身60%的表皮，他因严重感染患上了败血症，体重只有17千克。各种治疗方法都没能起到明显的效果，医生还曾试图通过植皮手术缓解他的症状，但因他的身体出现了排异反应而作罢。哈桑的身体越来越虚弱，不到两个月，他已奄奄一息。医生不得不心痛地告诉男孩的父母，他们已经无计可施，建议对他采取姑息治疗，即使用大量止痛药，让他在临死前不那么痛苦；如果他们实在不愿放弃，那就只能试试一种尚处于试验阶段的基因疗法。

破茧重生

医生们了解到，意大利一个科研团队开创了一项针对“蝴蝶病”的新技术，并在两个EB患者身上取得了成功。其具体做法是：从患者身上取一些皮肤细胞，利用转基因和细胞重编程技术将细胞中的缺陷基因替换为正常基因，然后把改造后的皮肤细胞（包括一部分皮肤干细胞）在体外培养成一片片皮肤，再贴回患者身上。

然而这种疗法能否在哈桑身上奏效呢？无论医生还是研究人员都没有很大信心，因为这项技术没有经过大量试验验证；而在仅有的两个先例中，患者的病情都比较轻，移植的皮肤面积也很小，而哈桑所需的新皮肤占体表总面积的80%。尽管如此，哈桑的父母还是决定抓住这最后一根救命稻草。

经过医疗伦理协会和当地政府批准，基因治疗于2015年9月正式启动。研究人员从哈桑的腹股沟处取下了一小块（面积约4平方厘米）相对完整的皮肤，在实验室分离和培养其中的皮肤干细胞。随后，研究人员利用逆转录病毒将正确的LAMB3基因片段插入皮肤干细胞的基因组内，再把经过基因修正的细胞培养成一片片表皮。研究小组共培养了0.85平方米的表皮，分3批移植回了哈桑身上。

所有的移植皮肤都顺利地存活，没有出现免疫排斥反应，这也是理所当然，因为这些新皮肤和“原装货”相比，只有很微小的遗传差异。2016年2月，哈桑顺利出院。医生对他进行了长达21个月的随访，结果令他们十分满意：哈桑的皮肤在经过几轮细胞更新之后依然健康，还渐渐生长出了毛发。传统的植皮手术可无法达到这种效果，基因疗法修正了皮肤干细胞的基因缺陷，因此由干细胞分化产生的新的皮肤细胞也都是健康的。哈桑身上还有近20%未被更换的皮肤，这些皮肤仍然比较脆弱，他的医生正在考虑进行更多的皮肤更新。

哈桑已经恢复正常上学，他现在能和其他孩子一样自由自在地运动，不用担心普通的触碰会给他带来伤害。经历过长久的痛苦之后，“蝴蝶男孩”终于破茧重生。

基因疗法，曲折的发展之路

虽然治愈哈桑的疗法是一种新技术，但基因疗法或基因治疗并不是什么新概念。早在20世纪60年代，就有遗传学家提出了基因治疗的理念：对于由基因缺陷造成的疾病，可通过向细胞内导入正常基因来进行治疗。不过，以当时的技术水平还完全无法实现基因治疗。

在之后的二三十年中，科学家发现了多种用于操纵基因的工具——限制性核酸内切酶、逆转录酶等，基因工程技术逐渐发展。其中，病毒载体的发现为免疫疗法的实现奠定了重要基础。科学家发现，病毒感染宿主细胞后，其自身的DNA会在细胞中复制和表达。他们由此想到，如果将病毒的部分基因替换成动物或人类的某个基因，再用改造后的病毒侵染某种细胞，也许能使目的基因在这种细胞中表达。研究人员不断地实验，对病毒进行了更多改造，使其无法致病且更难被宿主的免疫系统识别。这种经过改造的病毒就是病毒载体，用以搭载目的基因进入动物细胞。腺病毒和逆转录病毒是最常用的病毒载体。

1990年，美国国家食品药品监督管理局正式批准了第一个基因治疗临床试验，一名患有先天性腺苷脱氨酶（ADA）缺乏症的4岁女孩接受了治疗。研究人员通过腺病毒载體将正常的ADA基因导入她的白细胞中，获得了明显的治疗效果。这个试验的成功引起了科学界和公众的注意，全世界掀起了基因治疗研究的热潮。

然而，基因治疗在刚开始发展不久后就受到了严重挫折。1999年，一名18岁的美国青年在一项基因治疗试验中，因对注入体内的腺病毒载体产生了强烈免疫反应，在接受治疗3天后因器官衰竭去世。这一事件发生后，基因治疗的安全性受到公众的质疑，科学家们的态度也变得更为谨慎和低调，基因治疗的热度逐渐冷却。

尽管不再受大众关注，但基因疗法的研究一直在继续。随着研究的深入，更安全的载体和更成熟的基因编辑技术提升了治疗的安全性和疗效，越来越多成功的案例使医药行业的研究人员和投资者渐渐恢复了信心。2012年，欧洲首次批准了一种基因疗法，用于治疗罕见遗传病“脂蛋白脂酶（LPL）缺乏症”。2017年，美国食品药品监督管理局批准了3种基因疗法上市，其中两种用于癌症治疗，一种用于治疗遗传性视网膜病变。后者的批准被认为是基因疗法发展中里程碑式的事件，这标志着基因治疗的应用范围将从癌症向更多疾病扩展。基因疗法经过曲折的发展，终于迎来了黄金时代。