β-地中海貧血基因治療的研究進展

何春萍

（崇左市人民醫院，廣西 崇左，532200）

β地中海貧血屬于遺傳性血紅蛋白疾病，是由于珠蛋白基因發生變化造成珠蛋白合成出現障礙，其是較常見的單基因遺傳病，同是危害較大的遺傳病，該病的發病風險較高[1]。根據珠蛋白突變的不一而造成肽鏈合成障礙的不同，一般包括4 個類型，其中β地中海貧血最為常見，臨床將病情分為輕型、中型和重型，其中輕型無需進行特殊治療，而重型需采取一種或多種方法實施治療，否則會造成患兒夭折[2]。對于重型β-地中海貧血，目前缺乏高效的治療方式，患兒需依靠持續輸血及去鐵的方法來改善生存質量，造血干細胞移植是該病的主要根治方式。近幾年分子生物學及基因技術的進步，基因治療的使用得到重視，該治療方式是采用重組DNA 技術，將正?；蛞氩∽兗毎?，以代替缺陷基因的功能，進而達到治療疾病的效果[3]。本文對該病的基因治療方法及策略研究進展進行綜述，總結如下。

1 β地中海貧血基因治療

1.1 導入正常的β珠蛋白基因

該病發生的原因是珠蛋白基因發生突變造成珠蛋白合成障礙，因此導入正常的β珠蛋白基因是主要的治療方法及策略。達珍珍[4]等將人體β蛋白啟動子載入慢病毒載體，轉染鼠骨髓細胞，從而將人珠蛋白基因精準、整合到宿主DNA 中表達，并生成正常的血紅蛋白。多種該病動物模型的研究證明，重組珠蛋白基因的慢病毒載體，可改善貧血的癥狀及減輕對器官的損害。黃歡[5]等將慢病毒介導入珠蛋白基因表達的基因治療應用于小鼠模型得到理想的療效。鐘永紅[6]等構建人珠蛋白基因慢病毒載體，并將其注射入鼠的單細胞胚胎從而產生轉基因，結果人珠蛋白基因被成功表達，基因治療的創建的第一代鼠及其他兩代的血象和由于髓外造血導致的脾臟增大均得到顯著改善且生存質量提高。陳揚[7]等構建介導入珠蛋白表達的慢病毒載體并轉染人重型該病的祖細胞，再植入免疫缺陷鼠，結果得知正常的紅細胞發生分化，表達正常水平的人β-珠蛋白，說明基因修正的人重型該病的祖細胞可使該病的表型得到糾正。近年來，慢病毒載體對該病及細胞貧血鼠模型糾正順利及被轉染的人造血細胞中表達及轉導，為這些疾病基因治療提供有利條件。

1.2 導入正常的γ珠蛋白基因

將胎兒的血紅蛋白水平提高可減輕疾病的貧血程度。陳揚[8]等研究證實，介導γ珠蛋白基因的慢病毒載體用于該病的基因治療具有顯著效果。鄧文成[9]等研究發現，β-地中海貧血鼠模型中，擴展的珠蛋白基因可促進病毒載體的表達，為解決穩定及高水平的表達問題，匡小鳳[10]等用絕緣體包繞珠蛋白載體可使γ珠蛋白載體的表達增加，從而達到治療的目的。

1.3 抑制α珠蛋白基因的表達

針對該病的α珠蛋白鏈過剩的病理基礎，降低珠蛋白鏈的形成，改善α與非α鏈珠蛋白的合成失衡的治療方式也受到重視。構建介導干擾鼠α珠蛋白的RNA 及β珠蛋白正確剪接的慢病毒載體，并將其注入小鼠的胚胎中，所形成的小鼠均表現無效紅細胞生成及改善髓外造血，其珠蛋白基因表達的失衡得到改善。農雪娟[11]等采用反義寡苷酸技術調節人α珠蛋白的表達，設計出高效抑制人α珠蛋白基因表達的反義寡核苷酸，并將反義寡核苷酸作用于重型該病患兒的紅系細胞，結果得知反義寡核苷酸可抑制紅系細胞珠蛋白基因的表達，改變珠蛋白基因。

2 治療載體的研究進展

基因治療載體與基因治療的成敗有密切關系。較好的載體可轉移諸多個功能基因，且有靶向性，不被免疫系統識別，可穩定及簡便的擴增，高濃度的純化，不會導致炎癥的發生，對環境及受體相對安全，可按調節的方式表達基因。基因載體分為病毒和非病毒，病毒是該病治療的常用載體，可轉化細胞，并將外源遺傳物轉入宿主細胞，其轉染性較高，但存在安全性問題。反轉錄病毒及腺病毒載體目前被視為不適合載體，馬鳳宇[12]等采取人臍帶血分離培養干細胞，表達綠色熒光蛋白的慢病毒載體及腺病毒載體，觀察其外源基因的表達，結果慢性毒載體轉染的陽性表達高于腺病毒載體。慢病毒載體的應用屬于重要進展，是由于該載體不要求細胞分裂即能進入細胞內并能攜帶更大的DNA 片段。李姍姍[13]等用慢病毒載體對該病的鼠模型實施基因治療，自身失活性慢性毒載體可解決安全問題，較長的基因座控制區可減少基因表達位置效應。該病的基因治療要求調控珠蛋白表達的連接載體將基因轉入干細胞，攜帶人珠蛋白基因及病毒載體由于不穩定的表達使其在臨床的應用受到約束。缺陷病毒起源的病毒載體表現出珠蛋白基因的轉染，經不同水平表達，該病中型小鼠的貧血得到顯著改善，但無法完全改善貧血程度，將失活的慢病毒載體插入qhs4 可造成人珠蛋白更高水平及更穩定的表達。自身失活型慢病毒載體的珠蛋白表達水平在該病異種移植的小鼠模型體內得到改善。自身失活性慢病毒載體顯示，用染色體包圍前病毒內含子，可增強子阻斷特性，可提高自身失活性慢病毒載體的安全性[14-15]。

3 小結

β-地中海貧血的發病機制是因為珠蛋白存在突變和缺失，通過遺傳表現形式，造成不同程度的貧血，肝脾增大及黃疸等癥狀。在該病的治療方面，除移植治療外，還包括基因治療，可改善貧血的癥狀，包括導入正常的β珠蛋白基因、導入正常的γ珠蛋白基因及抑制α珠蛋白基因的表達，可為日后該病的治療提供新思路。