β-地中海貧血基因治療的研究進(jìn)展

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 個類型，其中β地中海貧血最為常見，臨床將病情分為輕型、中型和重型，其中輕型無需進(jìn)行特殊治療，而重型需采取一種或多種方法實(shí)施治療，否則會造成患兒夭折[2]。對于重型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。

1 β地中海貧血基因治療

1.1 導(dǎo)入正常的β珠蛋白基因

該病發(fā)生的原因是珠蛋白基因發(fā)生突變造成珠蛋白合成障礙，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，慢病毒載體對該病及細(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。

1.2 導(dǎo)入正常的γ珠蛋白基因

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。

1.3 抑制α珠蛋白基因的表達(dá)

針對該病的α珠蛋白鏈過剩的病理基礎(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。

2 治療載體的研究進(jìn)展

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)移諸多個功能基因，且有靶向性，不被免疫系統(tǒng)識別，可穩(wěn)定及簡便的擴(kuò)增，高濃度的純化，不會導(dǎo)致炎癥的發(fā)生，對環(huán)境及受體相對安全，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。李姍姍[13]等用慢病毒載體對該病的鼠模型實(shí)施基因治療，自身失活性慢性毒載體可解決安全問題，較長的基因座控制區(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]。

3 小結(jié)

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?，通過遺傳表現(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。