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《自然》:基因治疗再显神威!改造干细胞换掉7龄童80%的皮肤,治愈罕见病,堪称现代版「画皮」

来源:奇点网 2018-02-08 13:54




不知出于什么缘故,奇点糕一直有些怕蛇,所以如果在看动物纪录片时这些冷血杀手们上了镜,就会毫不犹豫的换台。不过任何生灵都不易,蛇也有必须读过的难关,那就是蜕皮了。只有痛苦地蜕去旧皮,蛇才能继续生长。

人不需要经历蜕皮,可惜世界上偏偏有那么一种疾病——大疱性表皮松解症(EB),只要轻轻一碰,患者的皮肤表层就会形成水疱,损伤脱落,这种每时每刻都在发生的痛苦远比蛇的蜕皮要惨烈,因此有人将这种疾病称为“不为人知的最恶疾病”。(奇点糕友情提示,心理承受能力不足者请不要搜索疾病图片,也不要取关奇点糕,手动比心)

在EB患者的世界里,滑梯等于让全身皮开肉绽的酷刑

叙利亚小男孩哈桑就是一名不幸的遗传性EB患者,因为祖国的战火,他和全家一起随难民大潮逃亡到德国,逃难的坎坷让哈桑的病情进一步恶化。当2015年6月被收入波鸿鲁尔大学儿童医院时,哈桑全身的表皮已经脱失了60%,身上到处是血红的伤口,且多处严重感染,生命危在旦夕,德国医生们也束手无策。

哈桑的父母不希望就此放弃,告知医生们愿意用试验性的新疗法给儿子最后的机会。一通跨国电话联系到了意大利摩德纳大学的Michele De Luca教授,2006年,他的团队曾成功用植皮手段治疗了一名EB患者的腿部小范围皮肤创伤[1],但哈桑的状况比那位患者严重得多,且随着病情进展,他的表皮脱失已达到80%,用死马当活马医来形容哈桑父母的决定,应该不算夸张。

而两年后,哈桑再也不会经历噩梦般的痛楚了。他已经重回学校,过上了与其他孩子几乎无异的生活,甚至开始踢起了足球。这一堪称奇迹的治疗结果无疑是基因治疗领域的又一大突破性进展!论文刊登在了今天的《自然》上[2]。

同是来自叙利亚,痊愈的哈桑心中的偶像,会不会是难民球星达胡德呢?

虽然遗传性EB的发病机制和相关基因突变已较为明确,但目前仍是一种无药可医的疾病,多种新药都遭遇了临床试验挫折[3]。基因治疗成为了这种发病率约为两万分之一[4]的疾病患者苦苦等待的希望,而哈桑所患的交界型EB则是该病众多表型中预后最为不良的之一,约有40%的患者会因各种并发症活不到成年[4],且表皮的不断脱落和修复也会显着增加患者皮肤癌的发病风险。

从疾病表现来说,EB患者的皮肤状况与重度烧伤颇有相似之处,而植皮手术已经广泛用于烧伤患者的治疗。1981年,哈佛大学的Howard Green教授首次使用“实验室表皮”挽救了两名全身烧伤面积超过90%患者的生命[5],而De Luca教授正是Green教授曾经的门生,对哈桑治疗采用的就是传承自Green教授的体外表皮培养技术。

最早成功应用体外表皮培养技术的哈佛大学教授Howard Green(左,已故)和他的门生,本次治疗的主导者和论文通讯作者Michele De Luca教授

但对于EB患者来说,单纯移植人工表皮还是不够的,因为残留的表皮仍携带着致病的基因突变,会导致植入的表皮难以存活并实现正常功能。因此De Luca教授决定结合基因治疗这一新时代的利器,对已明确突变类型的部分类型EB患者开展“转基因植皮”治疗,但这种方法从未在像哈桑这样病情严重的患者身上进行尝试,因此还事先报请了德国相关部门的批准。

在确定哈桑存在LAMB3的致病基因突变后,医生们从他的腹股沟区获取了邮票大小的正常表皮,先用逆转录病毒载体将正常的LAMB3基因整合到表皮角质细胞中,再以这些已被修复缺陷的角质细胞作为“种子”进行实验室培养,得到最终移植所用的表皮。在第一次手术移植的四肢表皮顺利成活并自我再生后,医生们又对哈桑进行了两次植皮手术,总计给哈桑成功换掉了80%的身体表皮!

培养出的“人造表皮”就是这样

在哈桑2016年2月基本痊愈出院后,医生们又进行了长达21个月的随访以确定治疗效果,先后进行3次皮肤活检的结果显示,移植到哈桑体内的表皮功能一切正常,而且体内也几乎探测不到致病基因突变编码的异常蛋白质Laminin 332-β3和异常自身抗体,治疗大获成功!

进一步的分析显示,移植表皮中一小部分被称为全克隆细胞(Holoclone)的干细胞在表皮成活中起到了关键的作用,在移植的角化细胞大部分凋亡后,这些细胞可以继续分化增殖,产生表皮中几乎全部的新生细胞,因此研究人员认为,今后可以让这类干细胞成为“转基因植皮”的主角[6]。

移植完成的几个月后,表皮细胞基本都是由Holoclone细胞产生的了

当然,许多EB患者存在的基因突变与哈桑并不相同,但这并不是什么难题。两周前奇点糕曾给大家介绍过,基因编辑进入了单碱基时代:《科学》《自然》双重磅:见证历史!华人科学家把基因编辑带入单碱基时代!人类拿起了上帝的手术刀 | 科学大发现

将CRISPR等基因编辑技术与表皮培养技术进一步结合应用,就真的有望得到彻底攻克EB的杀手锏了。美国EB研究协会的执行主席Brett Kopelan就表示:“虽然这只是一例治疗成功,但对于EB患者们来说无疑是翻天覆地的改变,如果这种治疗方法能正式上市,无疑会受到EB患者的热烈欢迎。”

目前De Luca教授已经联合了斯坦福大学同样在进行植皮治疗EB[7]的团队,准备开展更大规模的临床试验。奇点糕也真心希望,这种“转基因植皮”的妙招可以用到更多与基因缺陷相关的皮肤病上,解除众多患者的漫长痛苦。(生物谷Bioon.com)
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