作者:王方 来源:中国科学报 发布时间:2020/1/7 16:13:35
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用于基因治疗的病毒或有致癌风险

 

就在基因治疗似乎终于实现了它的承诺之际,一项研究唤起了人们对病毒载体的长期担忧——很多努力正是依赖于病毒载体将治疗基因导入患者体内。这种“载体”是腺相关病毒(AAV)的一个精简版本,人们认为它是安全的,因其几乎不会将携带的人类DNA编织到细胞染色体中,而这有可能激活致癌基因。
 
但一项针对10年前用AAV治疗的血友病犬的研究表明,该载体很容易将其有效载荷插入宿主DNA中控制细胞生长的基因附近。
 
美国国家人类基因组研究所的基因治疗研究员Charles Venditi说,费城一个研究小组上个月在一次会议演讲中呈现的数据“是好消息也是坏消息”。通过滑入染色体而不是自由漂浮,治疗性DNA可能有更持久的益处。在近期于奥兰多举行的美国血液学会(ASH)年会上,加拿大皇后大学医学科学家David Lillicrap说,整合“发生了,实际上可能对长期表达所需蛋白质十分重要”。
 
这一发现也引发了一场关于AAV载体是否会构成不可接受的癌症风险的争论。据Lillicrap说,“我们还不太清楚。”
 
另一种在一些早期基因治疗试验中使用的病毒载体,在将其载荷整合到染色体中后,在一些儿童中引发了癌症。AAV似乎是一种更安全的选择,因为由改良病毒引入的基因通常在细胞核中形成一个自由漂浮的环,称为游离体。
 
AAV载体推动了最近成功的基因治疗的激增。其中包括美国食品药品监督管理局(FDA)去年批准的一种治疗小儿神经系统致命疾病脊肌萎缩的药物,以及有望在今年获批的一种治疗B型凝血障碍血友病的药物。在血友病治疗中,AAV感染肝细胞,并将该器官变成制造患者所依赖的凝血蛋白的工厂。
 
然而,对AAV安全性的怀疑已经酝酿了近20年。一项研究发现,在新生小鼠中给予高剂量的AAV,可以将其遗传物质整合到动物的DNA中,并导致肝癌。许多基因治疗师认为,在新生老鼠身上的发现与成年人无关。但新的警告来自体型和年龄更大的动物——患有A型血友病的成年狗,这种病缺少一种被称为VIII因子的凝血蛋白。
 
在9只这样的狗中,有7只AAV载体成功为其VIII因子提供了基因的替换拷贝,并恢复了该分子的稳定生产。费城儿童医院基因治疗研究员Denise Sabatino在ASH年会上报告称,然而其中两只狗的血液分子水平大约在3年后进一步上升,到7~8年时达到了原来水平的4倍左右。
 
在结束试验并研究了6只狗的肝脏后,其团队发现,在每只狗的肝脏中,AAV都将VIII因子或更常见的调控序列的片段,整合到狗肝细胞基因组的许多点上,有时是影响细胞生长的基因。其中一些细胞比其他细胞分裂得更多,在一些动物身上形成多细胞囊或“克隆体”。
 
Sabatino研究小组怀疑,这些插入物激活了生长基因,解释了克隆体和两条狗血液中VIII因子水平的升高,尽管这还不能被证明。
 
对一些研究人员来说,结果是令人鼓舞的:整合水平相对较低,狗的肝脏看起来很健康,它们的VIII因子水平保持稳定。圣裘德儿童研究医院的Andrew Davidoff说,“我认为没什么太出乎意料的。”该医院赞助了首次成功的B型血友病患者基因治疗试验,试验使用了AAV载体。
 
事实上,AAV治疗性DNA的整合可以解释为什么该试验的患者在9年后凝血蛋白水平看起来稳定。相反,随着细胞分裂,游离体携带的DNA可能会随着时间推移而丢失,因为只有一个子细胞会继承替换基因。
 
但基因治疗领域的其他人担心,这种克隆体获得另一种促进生长的突变并成为肿瘤只是时间问题。“如果狗再活5年呢?”Venditti问。一些研究人员说,这样的风险不仅可能出现在肝脏,也可能出现在其他接受AAV治疗的组织中,如神经元和肌肉细胞。
 
Sabatino的数据为寻找整合AAV携带基因的其他长期犬类研究和计划对圣裘德血友病患者进行肝脏活检的计划提供了新的紧迫性。Lillicrap说,他正在自己的9只狗群体中研究这一点。同时,研究人员强调,接受AAV基因治疗的人,应该在FDA要求的5年随访期内对肝癌迹象进行监测。该机构的一位发言人只是说,自己“知道”Sabatino的发现。
 
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