世界首例基因治疗手术在美完成

2017年11月6日，世界首例通过基因疗法治疗疾病的手术在美国完成。

布赖恩·马德克斯在位于加利福尼亚州奥克兰市的加州大学贝尼奥夫儿童医院（UCSF Benioff Children's Hospital）接受了此次的基因治疗。

接受手术的患者叫布赖恩·马德克斯（Brian Madeux），是一名44岁的亨特综合征（Hunter syndrome）患者。

亨特综合征又称黏多糖贮积症 II（MPS II）。患者由于体内缺乏IDS酶，使得有毒代谢产物硫酸乙酰肝素和硫酸皮肤素不断在细胞、器官内积累引起的疾病。患者主要表现为一侧耳部剧痛，耳部疱疹，同侧周围性面瘫，可能还伴有听力和平衡障碍。

该疾病具有X连锁隐性遗传的特征。因此男性只要X染色体上出现异常就会发展成为患者。

护士在准备基因编辑疗法需要的IV线时，布赖恩•马德克斯使用红外线设备观察他的静脉。

在此之前，亨特综合征自愈率还不到30%，只能通过使用激素及神经营养剂治疗进行保守治疗，减缓疾病。为此，患者至少要在一年花费10-40万美金，并且脑部依然有损伤的可能性。

在决定接受治疗后，加州大学贝尼奥夫儿童医院使用了数十亿份纠正基因的拷贝和一个遗传工具，以便在一个精确的位置切割他的DNA。

据研究人员介绍，只要有1%的肝细胞能够被基因改造，产生的酶就足以控制病情。



Madeux拥有厨师学位，曾是犹他州两家餐馆的业主，为美国的滑雪队和名人做饭，但由于患病无法从事以前的厨房工作，也不能骑马了，并且每隔一年都要进行手术治疗。

1.

手术原理是什么？

这次的基因疗法是由Sangamo提供的SB-913锌指核酸酶（ZFN）基因组编辑技术，包括三个部分：新基因和两个锌指蛋白。每个部分的DNA指令都被放置在一个改造后的病毒內，这个病毒不会感染人体。

拷贝通过静脉注射进入人体后，最终将准确的到达肝脏。

锌指核酸酶基因组编辑技术，能够保证正确的基因被插入到肝细胞基因组里的特定位点，并将其作用范围限制在肝细胞内。利用细胞天生的DNA修复机制，被插入的能编码正常IDS的基因将被识别，产生患者缺乏的酶。

与其他利用AAV导入cDNA在体内表达功能性蛋白的基因疗法不同，这次引入人体的IDS基因将永久的留在人体基因组内。

2.

这次的手术有哪些改进？

在此之前，科学家也尝试过编辑过人类基因，比如大家近几年来越来越熟悉的CRISPR的基因编辑工具。

但是在过去的治疗中，将在实验室里的编辑后的细胞再放入人体，并不涉及到直接改变人类基因，所以只能适用于极少的几种疾病；并且，由于编辑基因在人体内的位置不完全受控，还有可能会引发其他问题，甚至癌症。

比如，1999年，18岁的杰西·基尔辛格（Jesse Gelsinger）就曾因为基因治疗研究中采用的病毒引发了机体强烈的免疫反应而死亡。

但这次手术，「精准」成为了唯一的关键词，避免了上述提到的这些风险。这对于未来基因疗法的普及有十分重要的意义。

参考资料

[1]US scientists try first gene editing in the body.November 15, 2017 by Marilynn Marchion

[2]Le, Tao; Bhushan, Vikas; Hofmann, Jeffrey (2012). First Aid for the USMLE Step 1. McGraw-Hill. p. 117.

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