腺相關病毒將治療性 DNA 傳遞給人類,但一些科學家擔心,引入的 DNA 可能會產生致癌突變。
本報訊 就在基因治療似乎終于實現了它的承諾之際,一項研究喚起了人們對病毒載體的長期擔憂——很多努力正是依賴于病毒載體將治療基因導入患者體內。這種 “載體” 是腺相關病毒(AAV)的一個精簡版本,人們認為它是安全的,因其幾乎不會將攜帶的人類 DNA 編織到細胞染色體中,而這有可能激活致癌基因。但一項針對 10 年前用 AAV 治療的血友病犬的研究表明,該載體很容易將其有效載荷插入宿主 DNA 中控制細胞生長的基因附近。
美國國家人類基因組研究所的基因治療研究員 Charles Venditti 說,費城一個研究小組在上個月一次會議演講中呈現的數據 “是好消息也是壞消息”。通過滑入染色體而不是自由漂浮,治療性 DNA 可能有更持久的益處。在近期于奧蘭多舉行的美國血液學會(ASH)年會上,加拿大皇后大學醫學科學家 David Lillicrap 說,整合 “發生了,實際上可能對長期表達所需蛋白質十分重要”。
這一發現也引發了一場關于 AAV 載體是否會構成不可接受的癌癥風險的爭論。Lillicrap 說,“我們還不太清楚。”
另一種在一些早期基因治療試驗中使用的病毒載體,在將其載荷整合到染色體中后,在一些兒童中引發了癌癥。AAV 似乎是一種更安全的選擇,因為由改良病毒引入的基因通常在細胞核中形成一個自由漂浮的環,稱為游離體。
AAV 載體推動了最近基因治療成功的激增。其中包括美國食品藥品監督管理局(FDA)去年批準的一種治療小兒神經系統致命疾病脊肌萎縮的藥物,和有望在今年獲批的一種治療 B 型凝血障礙血友病的藥物。在血友病治療中,AAV 感染肝細胞,并將該器官變成制造患者所依賴的凝血蛋白的工廠。
然而,對 AAV 安全性的懷疑已經醞釀了近 20 年。一項研究發現,在新生小鼠中給予高劑量的 AAV,可以將其遺傳物質整合到動物的 DNA 中,并導致肝癌。許多基因治療師認為,在新生老鼠身上的發現與成年人無關。但新的警告來自體形和年齡更大的動物——患有 A 型血友病的成年狗,這種病缺少一種被稱為 VIII 因子的凝血蛋白。在 9 只這樣的狗中,有 7 只 AAV 載體成功為其 VIII 因子提供了基因的替換拷貝,并恢復了該分子的穩定生產。
費城兒童醫院基因治療研究員 Denise Sabatino 在 ASH 年會上報告稱,然而其中兩只狗的血液分子水平大約在 3 年后進一步上升,到 7~8 年時達到了原來水平的 4 倍左右。
在結束試驗并研究了 6 只狗的肝臟后,其團隊發現,在每只狗的肝臟中,AAV 都將 VIII 因子或更常見的調控序列的片段,整合到狗肝細胞基因組的許多點上,有時是影響細胞生長的基因。其中一些細胞比其他細胞分裂得更多,在一些動物身上形成多細胞囊或 “克隆體”。
Sabatino 研究小組懷疑,這些插入物激活了生長基因,解釋了克隆體和兩條狗血液中 VIII 因子水平的升高,盡管這還不能被證明。
對一些研究人員來說,結果是令人鼓舞的:整合水平相對較低,狗的肝臟看起來很健康,它們的 VIII 因子水平保持穩定。圣裘德兒童研究醫院的 Andrew Davidoff 說,“我認為沒什么太出乎意料的。” 該醫院贊助了首次成功的 B 型血友病患者基因治療試驗,試驗使用了 AAV 載體。
事實上,AAV 治療性 DNA 的整合可以解釋為什么該試驗的患者在 9 年后凝血蛋白水平看起來穩定。相反,隨著細胞分裂,游離體攜帶的 DNA 可能會隨著時間推移而丟失,因為只有一個子細胞會繼承替換基因。
但基因治療領域的其他人擔心,這種克隆體獲得另一種促進生長的突變并成為腫瘤只是時間問題。“如果狗再活 5 年呢?”Venditti 問。一些研究人員說,這樣的風險不僅可能出現在肝臟,也可能出現在其他接受 AAV 治療的組織中,如神經元和肌肉細胞。
Sabatino 的數據使尋找整合 AAV 攜帶基因的其他長期犬類研究和對圣裘德醫院血友病患者進行肝臟活檢的計劃感到了新的緊迫性。Lillicrap 說,他正在自己的 9 只狗群體中研究這一點。同時,研究人員強調,接受 AAV 基因治療的人,應該在 FDA 要求的 5 年隨訪期內進行肝癌監測。(生物谷Bioon.com)
小編推薦會議 2020(第十一屆)細胞治療國際研討會
http://meeting.bioon.com/2020cell-therapies?__token=liaodefeng