何春萍
(崇左市人民醫(yī)院,廣西 崇左,532200)
β地中海貧血屬于遺傳性血紅蛋白疾病,是由于珠蛋白基因發(fā)生變化造成珠蛋白合成出現(xiàn)障礙,其是較常見(jiàn)的單基因遺傳病,同是危害較大的遺傳病,該病的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)較高[1]。根據(jù)珠蛋白突變的不一而造成肽鏈合成障礙的不同,一般包括4 個(gè)類型,其中β地中海貧血最為常見(jiàn),臨床將病情分為輕型、中型和重型,其中輕型無(wú)需進(jìn)行特殊治療,而重型需采取一種或多種方法實(shí)施治療,否則會(huì)造成患兒夭折[2]。對(duì)于重型β-地中海貧血,目前缺乏高效的治療方式,患兒需依靠持續(xù)輸血及去鐵的方法來(lái)改善生存質(zhì)量,造血干細(xì)胞移植是該病的主要根治方式。近幾年分子生物學(xué)及基因技術(shù)的進(jìn)步,基因治療的使用得到重視,該治療方式是采用重組DNA 技術(shù),將正?;蛞氩∽兗?xì)胞中,以代替缺陷基因的功能,進(jìn)而達(dá)到治療疾病的效果[3]。本文對(duì)該病的基因治療方法及策略研究進(jìn)展進(jìn)行綜述,總結(jié)如下。
該病發(fā)生的原因是珠蛋白基因發(fā)生突變?cè)斐芍榈鞍缀铣烧系K,因此導(dǎo)入正常的β珠蛋白基因是主要的治療方法及策略。達(dá)珍珍[4]等將人體β蛋白啟動(dòng)子載入慢病毒載體,轉(zhuǎn)染鼠骨髓細(xì)胞,從而將人珠蛋白基因精準(zhǔn)、整合到宿主DNA 中表達(dá),并生成正常的血紅蛋白。多種該病動(dòng)物模型的研究證明,重組珠蛋白基因的慢病毒載體,可改善貧血的癥狀及減輕對(duì)器官的損害。黃歡[5]等將慢病毒介導(dǎo)入珠蛋白基因表達(dá)的基因治療應(yīng)用于小鼠模型得到理想的療效。鐘永紅[6]等構(gòu)建人珠蛋白基因慢病毒載體,并將其注射入鼠的單細(xì)胞胚胎從而產(chǎn)生轉(zhuǎn)基因,結(jié)果人珠蛋白基因被成功表達(dá),基因治療的創(chuàng)建的第一代鼠及其他兩代的血象和由于髓外造血導(dǎo)致的脾臟增大均得到顯著改善且生存質(zhì)量提高。陳揚(yáng)[7]等構(gòu)建介導(dǎo)入珠蛋白表達(dá)的慢病毒載體并轉(zhuǎn)染人重型該病的祖細(xì)胞,再植入免疫缺陷鼠,結(jié)果得知正常的紅細(xì)胞發(fā)生分化,表達(dá)正常水平的人β-珠蛋白,說(shuō)明基因修正的人重型該病的祖細(xì)胞可使該病的表型得到糾正。近年來(lái),慢病毒載體對(duì)該病及細(xì)胞貧血鼠模型糾正順利及被轉(zhuǎn)染的人造血細(xì)胞中表達(dá)及轉(zhuǎn)導(dǎo),為這些疾病基因治療提供有利條件。
將胎兒的血紅蛋白水平提高可減輕疾病的貧血程度。陳揚(yáng)[8]等研究證實(shí),介導(dǎo)γ珠蛋白基因的慢病毒載體用于該病的基因治療具有顯著效果。鄧文成[9]等研究發(fā)現(xiàn),β-地中海貧血鼠模型中,擴(kuò)展的珠蛋白基因可促進(jìn)病毒載體的表達(dá),為解決穩(wěn)定及高水平的表達(dá)問(wèn)題,匡小鳳[10]等用絕緣體包繞珠蛋白載體可使γ珠蛋白載體的表達(dá)增加,從而達(dá)到治療的目的。
針對(duì)該病的α珠蛋白鏈過(guò)剩的病理基礎(chǔ),降低珠蛋白鏈的形成,改善α與非α鏈珠蛋白的合成失衡的治療方式也受到重視。構(gòu)建介導(dǎo)干擾鼠α珠蛋白的RNA 及β珠蛋白正確剪接的慢病毒載體,并將其注入小鼠的胚胎中,所形成的小鼠均表現(xiàn)無(wú)效紅細(xì)胞生成及改善髓外造血,其珠蛋白基因表達(dá)的失衡得到改善。農(nóng)雪娟[11]等采用反義寡苷酸技術(shù)調(diào)節(jié)人α珠蛋白的表達(dá),設(shè)計(jì)出高效抑制人α珠蛋白基因表達(dá)的反義寡核苷酸,并將反義寡核苷酸作用于重型該病患兒的紅系細(xì)胞,結(jié)果得知反義寡核苷酸可抑制紅系細(xì)胞珠蛋白基因的表達(dá),改變珠蛋白基因。
基因治療載體與基因治療的成敗有密切關(guān)系。較好的載體可轉(zhuǎn)移諸多個(gè)功能基因,且有靶向性,不被免疫系統(tǒng)識(shí)別,可穩(wěn)定及簡(jiǎn)便的擴(kuò)增,高濃度的純化,不會(huì)導(dǎo)致炎癥的發(fā)生,對(duì)環(huán)境及受體相對(duì)安全,可按調(diào)節(jié)的方式表達(dá)基因。基因載體分為病毒和非病毒,病毒是該病治療的常用載體,可轉(zhuǎn)化細(xì)胞,并將外源遺傳物轉(zhuǎn)入宿主細(xì)胞,其轉(zhuǎn)染性較高,但存在安全性問(wèn)題。反轉(zhuǎn)錄病毒及腺病毒載體目前被視為不適合載體,馬鳳宇[12]等采取人臍帶血分離培養(yǎng)干細(xì)胞,表達(dá)綠色熒光蛋白的慢病毒載體及腺病毒載體,觀察其外源基因的表達(dá),結(jié)果慢性毒載體轉(zhuǎn)染的陽(yáng)性表達(dá)高于腺病毒載體。慢病毒載體的應(yīng)用屬于重要進(jìn)展,是由于該載體不要求細(xì)胞分裂即能進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)并能攜帶更大的DNA 片段。李?yuàn)檴橻13]等用慢病毒載體對(duì)該病的鼠模型實(shí)施基因治療,自身失活性慢性毒載體可解決安全問(wèn)題,較長(zhǎng)的基因座控制區(qū)可減少基因表達(dá)位置效應(yīng)。該病的基因治療要求調(diào)控珠蛋白表達(dá)的連接載體將基因轉(zhuǎn)入干細(xì)胞,攜帶人珠蛋白基因及病毒載體由于不穩(wěn)定的表達(dá)使其在臨床的應(yīng)用受到約束。缺陷病毒起源的病毒載體表現(xiàn)出珠蛋白基因的轉(zhuǎn)染,經(jīng)不同水平表達(dá),該病中型小鼠的貧血得到顯著改善,但無(wú)法完全改善貧血程度,將失活的慢病毒載體插入qhs4 可造成人珠蛋白更高水平及更穩(wěn)定的表達(dá)。自身失活型慢病毒載體的珠蛋白表達(dá)水平在該病異種移植的小鼠模型體內(nèi)得到改善。自身失活性慢病毒載體顯示,用染色體包圍前病毒內(nèi)含子,可增強(qiáng)子阻斷特性,可提高自身失活性慢病毒載體的安全性[14-15]。
β-地中海貧血的發(fā)病機(jī)制是因?yàn)橹榈鞍状嬖谕蛔兒腿笔Вㄟ^(guò)遺傳表現(xiàn)形式,造成不同程度的貧血,肝脾增大及黃疸等癥狀。在該病的治療方面,除移植治療外,還包括基因治療,可改善貧血的癥狀,包括導(dǎo)入正常的β珠蛋白基因、導(dǎo)入正常的γ珠蛋白基因及抑制α珠蛋白基因的表達(dá),可為日后該病的治療提供新思路。