β-地中海贫血基因治疗的研究进展

2021-11-30何春萍

今日健康 2021年7期

何春萍

（崇左市人民医院，广西崇左，532200）

β地中海贫血属于遗传性血红蛋白疾病，是由于珠蛋白基因发生变化造成珠蛋白合成出现障碍，其是较常见的单基因遗传病，同是危害较大的遗传病，该病的发病风险较高[1]。根据珠蛋白突变的不一而造成肽链合成障碍的不同，一般包括4 个类型，其中β地中海贫血最为常见，临床将病情分为轻型、中型和重型，其中轻型无需进行特殊治疗，而重型需采取一种或多种方法实施治疗，否则会造成患儿夭折[2]。对于重型β-地中海贫血，目前缺乏高效的治疗方式，患儿需依靠持续输血及去铁的方法来改善生存质量，造血干细胞移植是该病的主要根治方式。近几年分子生物学及基因技术的进步，基因治疗的使用得到重视，该治疗方式是采用重组DNA 技术，将正常基因引入病变细胞中，以代替缺陷基因的功能，进而达到治疗疾病的效果[3]。本文对该病的基因治疗方法及策略研究进展进行综述，总结如下。

1 β地中海贫血基因治疗

1.1 导入正常的β珠蛋白基因

该病发生的原因是珠蛋白基因发生突变造成珠蛋白合成障碍，因此导入正常的β珠蛋白基因是主要的治疗方法及策略。达珍珍[4]等将人体β蛋白启动子载入慢病毒载体，转染鼠骨髓细胞，从而将人珠蛋白基因精准、整合到宿主DNA 中表达，并生成正常的血红蛋白。多种该病动物模型的研究证明，重组珠蛋白基因的慢病毒载体，可改善贫血的症状及减轻对器官的损害。黄欢[5]等将慢病毒介导入珠蛋白基因表达的基因治疗应用于小鼠模型得到理想的疗效。钟永红[6]等构建人珠蛋白基因慢病毒载体，并将其注射入鼠的单细胞胚胎从而产生转基因，结果人珠蛋白基因被成功表达，基因治疗的创建的第一代鼠及其他两代的血象和由于髓外造血导致的脾脏增大均得到显著改善且生存质量提高。陈扬[7]等构建介导入珠蛋白表达的慢病毒载体并转染人重型该病的祖细胞，再植入免疫缺陷鼠，结果得知正常的红细胞发生分化，表达正常水平的人β-珠蛋白，说明基因修正的人重型该病的祖细胞可使该病的表型得到纠正。近年来，慢病毒载体对该病及细胞贫血鼠模型纠正顺利及被转染的人造血细胞中表达及转导，为这些疾病基因治疗提供有利条件。

1.2 导入正常的γ珠蛋白基因

将胎儿的血红蛋白水平提高可减轻疾病的贫血程度。陈扬[8]等研究证实，介导γ珠蛋白基因的慢病毒载体用于该病的基因治疗具有显著效果。邓文成[9]等研究发现，β-地中海贫血鼠模型中，扩展的珠蛋白基因可促进病毒载体的表达，为解决稳定及高水平的表达问题，匡小凤[10]等用绝缘体包绕珠蛋白载体可使γ珠蛋白载体的表达增加，从而达到治疗的目的。

1.3 抑制α珠蛋白基因的表达

针对该病的α珠蛋白链过剩的病理基础，降低珠蛋白链的形成，改善α与非α链珠蛋白的合成失衡的治疗方式也受到重视。构建介导干扰鼠α珠蛋白的RNA 及β珠蛋白正确剪接的慢病毒载体，并将其注入小鼠的胚胎中，所形成的小鼠均表现无效红细胞生成及改善髓外造血，其珠蛋白基因表达的失衡得到改善。农雪娟[11]等采用反义寡苷酸技术调节人α珠蛋白的表达，设计出高效抑制人α珠蛋白基因表达的反义寡核苷酸，并将反义寡核苷酸作用于重型该病患儿的红系细胞，结果得知反义寡核苷酸可抑制红系细胞珠蛋白基因的表达，改变珠蛋白基因。

2 治疗载体的研究进展

基因治疗载体与基因治疗的成败有密切关系。较好的载体可转移诸多个功能基因，且有靶向性，不被免疫系统识别，可稳定及简便的扩增，高浓度的纯化，不会导致炎症的发生，对环境及受体相对安全，可按调节的方式表达基因。基因载体分为病毒和非病毒，病毒是该病治疗的常用载体，可转化细胞，并将外源遗传物转入宿主细胞，其转染性较高，但存在安全性问题。反转录病毒及腺病毒载体目前被视为不适合载体，马凤宇[12]等采取人脐带血分离培养干细胞，表达绿色荧光蛋白的慢病毒载体及腺病毒载体，观察其外源基因的表达，结果慢性毒载体转染的阳性表达高于腺病毒载体。慢病毒载体的应用属于重要进展，是由于该载体不要求细胞分裂即能进入细胞内并能携带更大的DNA 片段。李姗姗[13]等用慢病毒载体对该病的鼠模型实施基因治疗，自身失活性慢性毒载体可解决安全问题，较长的基因座控制区可减少基因表达位置效应。该病的基因治疗要求调控珠蛋白表达的连接载体将基因转入干细胞，携带人珠蛋白基因及病毒载体由于不稳定的表达使其在临床的应用受到约束。缺陷病毒起源的病毒载体表现出珠蛋白基因的转染，经不同水平表达，该病中型小鼠的贫血得到显著改善，但无法完全改善贫血程度，将失活的慢病毒载体插入qhs4 可造成人珠蛋白更高水平及更稳定的表达。自身失活型慢病毒载体的珠蛋白表达水平在该病异种移植的小鼠模型体内得到改善。自身失活性慢病毒载体显示，用染色体包围前病毒内含子，可增强子阻断特性，可提高自身失活性慢病毒载体的安全性[14-15]。