对于失去异基因造血干细胞移植机会但有根治性需求的人β-基因编辑技术是地中海贫血患者的新希望。它不需要匹配，移植后也不需要服用抗排斥药物。但治疗的实践只有两三年，至少需要近十年的验证才能确认其有效性和安全性。
近日，中山大学孙逸仙纪念医院儿童医学中心正式宣布，一名16岁重型儿童通过基因编辑后的自体造血干细胞移植进行临床治愈β-地贫患者小林。这是广东省首次使用相关细胞和基因治疗产品批准后，广东省地贫发病率较高。
遗传性疾病是写在基因中的“命中一劫”，基因编辑成为世界“逆天改命”的工具。“医学界”了解到小林现在已经出院回家了。本来小林每个月都要输血，每天都要除铁，预计移植后第三个月左右，这个女孩就能摆脱药物，迎来新的生活。基因编辑技术是失去异基因造血干细胞移植机会但需要根治的新希望。儿童医学中心血液/肿瘤科教授方建培告诉“医学界”。
想要彻底的治疗
小林1岁左右被诊断为贫困，但他的父母很高兴，经过10多年的风雨治疗，孩子们很开朗，没有因病出现贫困，精通钢琴、象棋、书法和绘画，学习和锻炼几乎和普通人一样。
但治疗仍然是全家人的头等大事，甚至成为笼罩在父母头上的紧箍咒。根据《中国输血依赖》β地中海贫血诊疗指南(2022年版)(以下简称2022年地中海贫血指南)是维持生存的主要途径。标准化实际上是指终身输血和去除铁，这对普通人来说是一项困难的任务，输血和去除铁的治疗本身也会带来相关的副作用或并发症。
“血源很紧，单次输注往往不够。因为输不够，今天可能刚输完，每隔两天就要去医院。如果孩子的血色素在此期间迅速脱落，全家人都会紧张。”小林爸爸承认，幸运的是，儿童医疗保险覆盖地面贫困治疗，医疗费用不大。但困难在于，要动员亲戚朋友在很多地方和医院跑来跑去，给孩子找血。往往这一次，我没有输完，担心下一次输血。
方建培说，现实中有很多重型的β-贫困患者无法实现足够的输血。“这涉及到几个因素，包括家庭的意愿和坚持，临床能否提供这项服务，以及血库是否有丰富的血源。”
家人一直想给小林更好更彻底的治疗。“几年前，我们在国外提出了基因疗法，我们一直在关注中国的进展。”小林的父亲说，这是2019年在欧洲上市的世界上第一个输血依赖型，2022年8月在美国获批β-Zynteglo地贫基因疗法。
贫血是一种单基因遗传性血液病，其根源在于某些位点基因异常，导致正常红细胞血红蛋白分子α链或β链条中的蛋白链有缺陷。该疗法通过慢性病毒载体将改良和行使正常功能的目标基因引入人体，以修复缺陷，使人体能够产生正常的血红蛋白。这被认为是“基因添加”。
此后，更多的基因疗法依靠CRISPR/Cas9基因编辑技术进入视野。CRISPR/Cas9，俗称“基因剪刀”，可以直接攻击致病基因，直接修改细胞核的DNA。该技术连续三年入围“科学”和“十大年度突破”，两位发明家获得2020年诺贝尔化学奖。
方建培告诉“医学界”，基因编辑治疗β-地面贫困主要集中在两个领域。一是目前正在发展的“体内编辑”，即设计一个交付系统，通过特殊载体将目标技术交付给患者，针对干细胞，然后直接编辑突变位点。
另一种是从体内收集特殊细胞（如造血干细胞），在基因编辑后返回并返回特定部位（如骨髓）。如果基因修饰的细胞寿命足够长（如造血干细胞）、如果能在体内保持正常的扩张和分化，单次治疗可能足以维持一生。
就现有研究而言，不同体外产品的编辑策略不同。“例如，在现实世界中，很难完全切断变异部分。此外，切断DNAα链条过多部分或激活r链，然后通过其他手段，调整高低表达，从而重新实现α链/非α链平衡。这就是我们对小林的治疗方法。”方建培告诉“医学界”。
严格的入组条件，确保一击即中
根据文章《白血病淋巴瘤》，目前还没有采用CRISPR策略设计的贫困基因编辑治疗产品上市。但研究进展不断。截至2022年7月，在Clinicaltrials，.在gov上注册的基因治疗β-我国医疗机构或科研机构有24项地贫临床试验和7个登记单位。
近年来，基于CRISPR技术的多项目标β-体外基因编辑治疗地贫进入临床研究。上海邦耀生物科技有限公司BRL-101自体造血干祖细胞注射液于2022年8月中旬获临床试验批准。同年11月，瑞丰生物自主研发β-地贫基因编辑药物RM-001获批开放Ⅰ临床研究。此前，博雅编辑还获得了临床研究申请，因为其CRISPR/Cas9基因编辑疗法产品ET-01。
RM-001经基因编辑修饰造血干细胞γ-珠蛋白启动子旨在激活人体天然胎儿血红蛋白的合成，恢复红细胞的正常生理功能，摆脱依赖性输血。2022年第64届美国血液学会年会报告了涉及5名患者的早期探索性临床研究数据。结果表明，所有人在接受治疗后1个月内停止输血，随访8-11个月后疗效稳定，患者健康状况良好，已恢复正常生活。
中山大学孙逸仙纪念医院儿童医学中心为RM-001Ⅰ期临床研究单位之一。“除了我们，研究单位还包括广西医科大学第一附属医院和深圳儿童医院。根据研究设计，受试者分为三个年龄组。成人组成功完成后，现启动12-18岁年龄组，然后成为6-12岁年龄组。”方建培介绍，小林是12-18岁年龄组的第一例。
小林的父亲称之为“不幸中的幸运”，并承认“进入小组并不容易”。根据可披露的信息，RM-001要求入组者必须是重型的β-地面贫困，突变基因，临床表现为依赖性输血。此外，EB病毒、CMV病毒、乙型肝炎病毒等阴性。过去一年的输血量、血清铁蛋白、肝心铁沉积等指标应在有限的范围内。
一般，Ⅰ最高剂量的临床目的是在不造成严重副作用的情况下找到安全给药的最高剂量。严格的质量控制、研究和设计是为了确保“成功”。
今年2月，小林成功进入小组。四个月后，她按计划住在中山大学孙逸仙纪念医院儿科100级清洁仓库，并开始准备。儿科血液学主治医师李新宇告诉“医学界”，除了筛选阶段外，小林还通过了干细胞动员、采集、预处理和输注，顺利进入了随访期。
儿童造血干细胞移植亚专科主任黄科主任医师介绍，不同阶段存在不同的困难。例如，预处理是“化疗”。使用化学药物清除小林中有缺陷的造血干细胞，为后续基因修复的造血干细胞腾出空间。时机成熟后，返回基因编辑和修复的自体造血干细胞。
在预处理和输注的早期阶段，小林体内的白细胞被“杀死”，其造血和免疫系统就像一张白纸。此时，医疗团队专注于帮助他们预防感染、出血和纠正贫血。
基因编辑和修改后的造血干细胞可以重建造血，这是一个重要的标志。小林的中性粒细胞在返回后大约两周内开始恢复。这意味着免疫功能逐渐重建。移植后18天，小林脱离红细胞输注，维持血红蛋白大于90g/L。医疗团队非常高兴，认为恢复速度和程度都很好。
但它的血小板恢复得有点晚。黄科说，这符合常规的造血重建规律，巨核细胞重建和血小板生产总是最慢的。”虽然我们知道这个事实，但我们仍然很担心，每天都盯着她的血小板看。”
团队决定“鞭策”造血系统。造血干细胞表面有不同的受体，与特定的促进因子接触可以促进其成熟并分化为红细胞、粒细胞和巨核细胞。医疗团队为小林使用了促进血小板生成的因子，效果很好。受访者表示，这是医疗团队在过去丰富的血液疾病治疗方面的经验。
最后，小林成功克服了中性粒细胞缺乏时的感染、出血、肝静脉阻塞、血管内皮损伤，并在回输后28天度过了危险期。
李新宇指出，小林出院时服用了一些药物，以预防感染并发症，维持血小板值。目前，已停止使用一种药物。随着基因治疗时间的延长，血小板将继续稳定，这些药物将被停止。临床和科研团队在治疗过程中预设了特定的跟踪技术，观察到小林的相关指标不断改善，并已临床治愈。
多一条“生”路
小林的父亲叹了口气，孩子们可以做基因治疗，是他们期待了十多年的梦想成真。”从孩子被诊断出来，我们就在考虑做根治性手术。”
根据《中国地中海贫血蓝皮书(2020)》的数据，全球β-大约有3.45亿人口的地贫基因携带者，我国大陆约有3000万人口。重型和中间型β-大约有30万人患有地贫。广东、广西、海南、云南、贵州、江西、湖南、四川、重庆、福建、中国香港、澳门、台湾，根据《2022年地贫指南》β-广东省有16.83%的人口携带地贫基因，地贫高发地区。
贫困患者有其典型的外表。在发病率高的地区，当地村庄有一个传说，“谁的孩子生来就是病苗，经常感冒发烧，脸色苍白，身材矮小，头大。”这样的孩子是坏运气的化身，不能长大。”《三联生活周刊》就是这样描述的。
“反复发高烧并不是严重地面贫困的标志性信号。”方建培告诉“医学界”，小林可以尽快诊断，这是疾病进展过程中的一个医学插曲。有些孩子，像小林一样，因为感染了医疗，医生发现了一些额外的、难以解释的临床表现，如贫血，或贫血伴有肝脾肿胀，被诊断出来。
确诊后，父母决定和小林一起面对疾病。他们听从医生的建议，给孩子高度输血，有固定的节律。从每月输一次到每月两次，血量增加到8个单位。根据医学数据，如果按预期40岁计算，重度贫困患者一生需要消耗约80万毫升全血。这相当于4000名成年人的献血量。
这种治疗给了孩子们生存的希望，也增加了风险。长期输血会导致体内铁沉积，通常被称为“铁过载”，是一种慢性铁中毒。它可能会导致各种并发症，包括面部骨骼变形、外观变化、严重损害肝功能和心脏衰竭。
“造血干细胞移植是目前唯一的临床治疗方法。”《2022年地方贫困指南》说。在过去，异基因造血干细胞移植只能在临床实践中进行，即用他人捐赠的正常造血干细胞取代患者原有的缺陷干细胞。与其他器官异体移植一样，它也面临着匹配问题。
根据供应来源，人类白细胞抗原（HLA）不同的是，可以完全匹配的捐赠者之间有很大的差异：同父同母之间的同胞捐赠者被称为HLA完全匹配的同胞捐赠者，概率为1/4。这是移植的首选。其次，在茫茫人海中寻找匹配度为100%的非血缘捐赠者，理论概率在1/30万到1/10万之间。
此外，孩子与父母的关系，俗称“半合一”，是因为孩子从父母那里获得了一半的基因。因此，不匹配的概率为3/4(包括良好的组合、半组合和完全不组合)。在不匹配的情况下，移植风险高，许多患者无法根治，成功率与各医疗中心的经验密切相关。方建培援引国际地贫诊疗指南的指出，良好的一致性和半一致性必须在有经验的中心进行。
为了给孩子最充分的照顾，小林的父母没有再生孩子。亲属捐赠的路断了。
“基因编辑后的自体干细胞移植适用于这一群体。方建培表示，该技术具有独特的优势，如无需配型，移植后无需服用抗排斥药。“但它在地贫患者中的实施是两三年，至少需要近十年的验证才能确认其有效性和安全性。而且，它有一些技术难点，包括采集后的体外加工环节，任何环节的问题都可能被浪费。目前还不清楚细胞的遗传学特征是否会在体外编辑后发生变化。”
相比之下，异基因造血干细胞移植已有40多年的临床实践。它作为根治疗法的地位暂时无法动摇。
除治疗外，方建培还提出“注重预防”，称妇幼保健体系应完善地贫筛查机制。“2010年代，我国部分地贫高发地区取消了强制婚检，出现了地贫患者出生的小高峰。后来，各地纷纷补充地方法规，将地贫筛查纳入免费婚检强制检查范围，患者出生率再次下降。需要注意的是，中国很大，九省一市都是地贫高发地区，一些经济欠发达地区地贫儿童的出生率仍然很高。”
资料来源：
1.中国输血依赖型β地中海贫血诊疗指南(2022年版). 中国血液学杂志. 2022 Nov;43(11):889–896.
2.β探讨地中海贫血基因治疗药物临床试验设计. 淋巴瘤，白血病. 2022,31(11):697-700.
DOI:10.3760/cma.j.cn115356-20221012-00296
