对于患有遗传性出血疾病——血友病的儿童来点,用叫凝集因子的血蛋白来治疗,意味着生和死的差别。但是,目前应用的治疗方法不能治愈疾病,且有一些严重的后果。一个最大的威胁是它们有传播疾病的汽在危险,因为许多通常使用的凝集因子是以人血中制备得来的。并且,它们价格极高,治疗一位严重血友病病人,每年需花10万美元。针对这些困难,血友病研究者把目光转移到该病的起因上,使用基因治疗,使病人能复制那因有缺陷而引起出血的凝集因子基因。

如今,来自休斯顿的Baylor医科大学和Chapel Hill的北卡罗来纳大学(UNC)的一组研究员们已对该病的一种类型——B型血友病的治疗研究有了一些进展。这种类型在该病的病例中占了15%,是由于因子Ⅸ基因缺陷而引起的。因子Ⅸ是通常血凝集所需的几种蛋白质之一。通过在生物的肝中引入一段因子Ⅸ基因的复制品,研究员们能使该狗的凝血时间下降了50%多。

尽管它充满了相当大的希望,但该方法仍不能应用于临床。原因之一,研究员们不能使狗的凝血时间下降到正常时间,因为移植过去的基因不能产生足够多的因子Ⅸ。然而,血友病的基因治疗专家还是认为这结果是令人振奋的。“这是一篇很重要的论文”南加利福尼亚大学的基因治疗先驱F · 安德逊(Frenth Arderson)说。即使因子Ⅸ的产量是低的,但对这些成就,安德逊认为是:“比以往做的任何一点都要好,这是在一大型动物身上临床应用的重要的基因成果,首次有显著水平。使凝血时间进入了一个有显著意义的时期。”

研究员们有希望使用相类似的方法去治疗其他遗传病,包括A型血友病,它占该病的85%。

约十几个研究组都在研究血友病基因治疗。绝大多数,至少在他们公开的工作中,采用的是一种间接的方法。他们把凝集因子基因移到培养基中的细胞中,然后把这种细胞移植到实验动物身上(通常是老鼠),但是Baywr医大实验组决定把因子Ⅸ基因直接移植到肝脏中,那儿是凝集因子的发源地。沃(Woo)说这种技术性工作应该是更容易进行,因此比间接方法更能被广泛应用。

凯(Kay)、沃和同事们开始了他们的努力。他们把犬属的因子Ⅸ基因的克隆功能复制品移入到一种后病毒中。这使该病毒成为一种生物学上的载体,把基因带入哺乳动物细胞中,在那儿,病毒能把自身——连同它们带着的基因——结合到细胞基因物质上。这种病毒已被修饰过,使它不能繁殖,且不能在体内转移。

接下去的一步是把这种后病毒移到得B型血友病狗的肝中。该小猎兔犬杂种不能产生因子Ⅸ。但是因为后病毒仅仅把它们的基因物质插入到正处于分裂的细胞的细胞DNA中,Baylor医大研究组不得不先使狗肝细胞分裂。研究员们为了达到此目的,就把4头狗的肝脏分别除去2/3,因为当肝脏被部分切除后,为了组织再生,肝细胞就开始分裂。然后他们把带有因子Ⅸ基因的后病毒注射到该动物的肝门静脉中(它直接导入肝脏)。一头动物死了,很明显是因为在外科手术中肝脏过度受损害。但是其余3头开始产生因子Ⅸ,尽管量很少“这量真的很低,大约是正常的0.1%。”沃说。“当我第一次看到此数字,我并没感到振奋。”

该结果的其他方面给了人不少乐观。原因之一,基因治疗后,因子Ⅸ的产生已持续了9个月了,这表示该方法应用于人时,可起到长效的作用,即使这动物不能产生很多的此种蛋白质,即使很少量已能显著地降低它们的凝血时间:从治疗前的50分钟下降到约20分钟,但这和狗正常的凝血时间6到8分钟还是不可相比的。但是考虑到这由插入基因所产生的少量凝血因子,沃说他对这种下降感到欣喜若狂。他估计通过10~100倍的量以提高移植基因的活性,应该说是足以起到治疗效果的。他评论道:“如果我们能证明了这个,那么,人类的基因治疗应是可以考虑的了

100倍的增量仅使凝血因子的产量达到正常的10%,但这对血友病病人已有足够大的帮助了。纽约Mount Sinai医学中心的血友病专家L · 爱莱道特(Louis Aledort)注意到能产生1.5%正常量凝血因子的病人比大多数产生少于1%的血友病人好得多。在产量小于1%的病人组中,出血进入关节是一个严重的问题,应用凝血因子治疗一点效果也没有 · 因为出血很快引起剧痛的,残废的关节炎样关节变性。但是这种情况在产生1-5%的病人组中不显得那么严重,爱莱道特说:“几乎没有出血,并且几乎没有出血进入关节*基因治疗将使整个研究彻底改革,即使只达到在1.5%水平。”

然而现有的在狗中因子Ⅸ产量只达到0.1%的水平,这距离那不可思议的数目还是很远的,Anderson他个人乐观地认为,研究员们将能提高基因活性,达到临床应用水平。他们也许能使因子Ⅸ基因同一更有效的规章序列连结,使凝血因子的结合比Baylor医大实验组能使用的病毒序列更有效,替换物也许会提高存在的传染媒介的传染率,或会找到一个更好的传染媒介。

在该领域的另一些专家们认为,事实上找到一个更好的传染媒介是关键。根据他们实验组的实验,索尔克研究院的分子生物学家I · 弗尔玛(Inder Verma)(他也在研究B型血友病的基因疗法)怀疑沃和其同事所使用后的病毒对该工作是否有用。尽管他的方法是不同的——弗尔玛采用间接的方法,把因子Ⅸ基因移入成肌细胞,然后把这些细胞移植入动物体内——他也使用相同的病毒。但在狗身上得到令人失望的结果后,弗尔玛说他要使用另一种类型病毒,一种经修饰过的腺病毒,它如今还在几个实验室中研究是否可作为一种基因转移工具。

估计足够的因子Ⅸ产量是能得到的,但这儿仍有另一个主要的问题要解决,这就是安全问题。爱莱道指出Baylor医大研究组的方法在儿童2岁前就应完成,以防关节变性。去除血友病患儿的部分肝脏也是很危险的。另外,研究员们应证明,无论他们所使用的何种病毒传染媒介,都应不能有再获得感染其他细胞或激活致癌基因的能力。

当然,通常的凝血因子疗法也很冒风险,因此基因治疗也不一定要比现在使用的疗法更完美。加热凝血因子这种准备方法能杀死艾滋病和B型肝炎病毒,它们在人类使用加热处理法前感染过许多血友病患者。并非所有的病毒都能被杀死,因此限制病毒疾病的风险至今仍有。重组DNA技术制造凝血因子可消除此风险,但是许多病人无钱使用重组物质,它们的价格约是已很昂贵的人血制品的2倍。“任何一种能降低对血制品需求的疗法,都是很惊人的。”血液疾病科、国家心脏、肺器官库和血液研究所的联合主任C · 莱顿(Carol Letendre)说。

假设至今为止基因治疗研究工作的少量成就,研究员们将会有办法使这成为可能。不过,飞机发明家莱特兄弟在Kitty Honk起飞时,他们仅只飞了那么几百米选,因此,有时小开端能导致大事业。

[Science,1993年10月1日]