乙型地中海貧血 的基因療法

by 陳 坤志

什麼是地中海貧血

地中海貧血的正式名稱應該是海洋性貧血,是一種小球性貧血,也是一種遺傳性疾病。人類的血紅素由四條胜肽鏈組成,兩條α鏈兩條β鍊,若是製造這些胜肽鏈的能力出現問題,就會出現疾病。目前這些疾病都是遺傳性疾病,負責製造α鏈的基因位在16號染色體上,負責製造β鍊的基因位在11號染色體上。 乙型地中海貧血 就是β鍊的蛋白出現問題。

地中海貧血的基本分類

地中海貧血有很多種,主要有α跟β兩大類。

α-thalassemia(甲型地中海貧血)是因為α-globin基因缺損所造成,α-globin基因位16號染色體,每個染色體上有兩個α-globin基因,所以正常人應有四個α-globin 基因。

β-thalassemia(乙型地中海貧血)是因為β-globin基因缺損所造成,β-globin基因位在11號染色體,每個染色體上只有一個β-globin基因,所以正常人有兩個β-globin 基因。

乙型地中海貧血

台灣也是地中海貧血的盛行地區,乙型地中海型貧血的帶因率是1%~2%,幾乎都是點突變造成,不同的種族會有不同的點突變型態,而且點突變的位置會影響臨床表現,所以乙型地中海貧血的臨床嚴重程度差異很大。

乙型地中海貧血傳統治療的侷限

治療地中海貧血最好的方法是預防,最好能在婚前健康檢查確定雙方是否帶有地中海貧血的基因。懷孕初期也可以藉由羊膜穿刺等方法早期診斷胎兒的基因型。

乙型地中海貧血在胎兒跟新生兒時期並沒有症狀,因為出生時主要還是γ鏈,之後逐漸減少,由β鏈取代,到了六個月大之後,體內血紅素主要成份為α2β2(HbA),另外有少量的α2δ2(HbA2,可以用來診斷乙型地中海貧血)。

嚴重的地中海貧血需要輸血,但是長期輸血會造成鐵質沉積,也容易引起病毒的感染,例如B型、C型、D型肝炎,和愛滋病等。

患者長期輸血,接受排鐵劑療法,生活品質會大大受到影響,而且即使長期治療,最終也可能走上心衰竭的路。

目前能夠有效治療乙型地中海貧血的方法只有異體幹細移植,但要找到HLA配對符合的捐贈者相當困難,而且移植後還需要長期使用免疫抑制藥物控制排斥反應。

基因療法帶來的曙光

地中海型貧血大概是目前被研究得最透徹的遺傳疾病,其中乙型地中海貧血是一種點突變疾病,最適合基因療法介入。

這篇研究發表在新英格蘭期刊(NEJM),對於需要長期輸血的乙型地中海貧血患者,使用經過基因編輯後的自體幹細胞(文中稱這種細胞為beti-cel )做骨髓移殖。

首先從患者身上採取CD34+的幹細胞後使用病毒載體做基因編輯(HbAT87Q) ,大量培養後輸入經過busulfan骨髓淨除的患者身上(使用藥物消滅身上的骨髓細胞)。

結果很令人振奮,22患者當中有20名患者脫離長期輸血,並且能夠長期製造足量經過基因編輯過的血紅素蛋白。

安全性方面:

研究中患者主要的副作用來自於使用busulfan做骨髓淨除,大約等同於傳統的骨髓移植。

基因編輯最怕的就是產生癌症,本研究中沒有發現能夠自我複製的載體病毒,沒有發現單株細胞異常增生,也沒有發現致癌基因生成。

結論

基因療法跟地中海貧血都不是我的業務範圍,但是看到這篇報告感覺很振奮,就把它讀完整理出來了,原文當中太多超越非醫療背景人士理解範圍的術語均按下不表,僅留下重點骨幹,希望大家能接受。

基因科技終於進步到可以修正DNA編碼,能安全送到目標染色體上,而且沒有嚴重併發症。

現在只是一個開端,希望未來我們可以擺脫各式各樣的遺傳疾病,讓小朋友們平安長大。

文獻來源

N Engl J Med 2022;386:415-27.

DOI: 10.1056/NEJMoa2113206

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