图:对于Gael这样的患儿,该基因疗法使他们能够与母亲亲密接触。他和其他在圣犹大医院临床试验中接受治疗的患儿已经发育出功能完整的免疫系统。
圣犹大儿童研究医院(St. Jude Children’s Research Hospital)开发的基因疗法治愈了出生时患有X-连锁重度联合免疫缺陷(X-linked severe combined immunodeficiency,SCID-X1)的婴儿。这些儿童体内首次产生了T细胞、B细胞和自然杀手细胞(NK)等功能性免疫细胞。研究结果近日发表于《新英格兰医学杂志》。
“这些患儿正处于幼儿期,对疫苗有反应,而且发育出的免疫系统能制造所需的所有免疫细胞,可以在他们探索世界、正常生活时保护他们免受感染。这对SCID-X1患儿来说是史无前例的。”论文第一作者兼通讯作者、圣犹大医院骨髓移植和细胞治疗科Ewelina Mamcarz博士说道。
这些患儿在圣犹大医院和加州大学旧金山分校贝尼奥夫儿童医院(UCSF Benioff Children’s Hospital)接受治疗,基因疗法由儿童药品生产质量管理规范有限责任公司(Children’s GMP, LLC)提供,这是圣犹大医院内一家运作良好的生产实践机构。这些儿童参加了一项正在进行的临床试验,该试验针对新诊断的SCID-X1患儿。SCID-X1是SCID最常见的类型,后者是一种危及生命的罕见遗传病,有时被称作“泡泡男孩”病,“泡泡”是指将患儿保护在泡泡隔离室内的措施,该病患儿出生时几乎或完全没有免疫保护。如果未得到治疗,患儿通常会早逝。
10名婴儿已经接受了该试验性疗法。该疗法由圣犹大医院血液科已故Brian Sorrentino博士领导的研究开发。他是论文的主要作者,在提交发表用手稿后过世。
加州大学旧金山分校(UCSF)与圣犹大医院签订协议,承担了一部分试验工作,主要研究白消安的剂量问题。白消安是一种化疗药物,常用于骨髓移植,为骨髓中供体干细胞生长创造空间。“基于UCSF开发的模型,我们发现,添加极低剂量的白消安就能够增加骨髓中基因校正干细胞的移植成活率,而且没有标准剂量的相关副作用。”论文共同作者、UCSF儿科学教授兼试验首席研究员Mort Cowan博士说道。现有4名婴儿在该校进行治疗。
“泡泡男孩”病
SCID是由白介素-2受体的γ亚单位(interleukin-2 receptor subunit gamma,IL2RG)基因突变所致。在正常的免疫过程中,该基因所编码的蛋白质发挥关键作用。
目前,SCID-X1的最佳治疗方案是骨髓移植,由组织配型的兄弟姐妹供体提供骨髓。但是80%以上的患儿没有这样的捐献者,只能使用其他捐献者的造血干细胞。这种方法不太可能治愈SCID-X1,而且更有可能造成严重的治疗相关副作用。
该基因疗法则是先收集患儿的骨髓,再以病毒为载体,将IL2RG基因的一个正常拷贝插入患儿造血干细胞的基因组(DNA)中。然后冷冻造血干细胞,并进行质量检测。在将这些经过基因校正的造血干细胞回输给患儿之前,患儿必须先接受两天低剂量的白消安治疗,剂量根据每名患儿代谢药物的特定能力进行差异化调整。
基因治疗结果
大多数患儿一个月之内就出院了。
在治疗3个月内,除一人需要进行第二轮基因治疗外,所有患儿血液中都出现了基因校正的免疫细胞,包括T细胞和NK细胞,这些细胞可以帮助人体对抗感染。接受治疗的SCID-X1婴儿体内也首次出现了能产生抗体的B细胞。
在基因治疗前发生感染的患儿已经痊愈,他们都正常地成长着。没有人在接受基因治疗后出现危及生命的感染。没有患儿发展出白血病,而这是先前SCID-X1基因疗法的副作用。
Cowan说:“虽然还需要更长时间的随访来评估治疗的后期影响,但这些结果提示,接受这种基因治疗的大多数患儿都能产生完全持久的免疫反应,而且没有副作用。”
重塑基因治疗
圣犹大医院的基因疗法以人类免疫缺陷病毒为模型,这是一种可以感染未分裂细胞的慢病毒。研究人员重新设计了这种慢病毒,将IL2RG的一个正常拷贝运送到患儿的造血干细胞中,使其自我失活。
除了白消安的靶向剂量外,圣犹大医院的基因疗法在以下关键方面与过去的基因替代疗法有所不同:
· 载体中包含“绝缘体”,以阻断患儿IL2RG导入位点附近基因的激活。目标是通过打开患儿造血干细胞中的致癌基因来防止该基因疗法无意中诱发白血病。
· 利用稳定的生产者细胞系和低温贮藏来优化载体生产及基因疗法的效率。这两项措施是扩大治疗可及性和商业化生产的重要步骤。
Mamcarz说:“这项研究标志着慢病毒载体和靶向低剂量白消安首次被用作新诊断SCID-X1患儿的主要治疗手段。”
圣犹大医院骨髓移植和细胞治疗科主任Stephen Gottschalk博士说:“我们希望这种具有几个新颖特点的疗法能够成为开发基因疗法的模板以治疗其他毁灭性血液病。”Stephen博士和Mamcarz是这项试验的首席研究员。
原文标题:St. Jude gene therapy cures babies with 'bubble boy' disease