腺相关病毒将治疗性DNA传递给人类,但一些科学家担心,引入的DNA可能会产生致癌突变。图片来源:LAGUNA DESIGN
来源:中国科学报
本报讯 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 Venditti说,费城一个研究小组在上个月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。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载体推动了最近基因治疗成功的激增。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,和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。但新的警告来自体形和年龄更大的动物——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。 |