對於單基因突變導致的疾病，采用基因療法“修改”突變基因，使得患者重新得到正常基因所表達的蛋白及其功能，是理想中的治療策略。這在基因治療勒伯爾先天性黑目蒙的試驗中得到了生動的詮釋。近日，《科學》雜誌發表了法國學者的一項研究[Science 2009，326（5954）：818]，通過基因療法“糾正”造血幹細胞的基因，再通過造血幹細胞移植，治療了2例腎上腺腦白質營養不良（ALD）患兒。
ALD：一種單基因突變疾病
腎上腺腦白質營養不良（ALD）是X染色體連鎖的中樞神經係統遺傳疾病，可造成腦白質廣泛的神經髓鞘形成不良及腎上腺皮質萎縮和發育不良。
臨床表現
ALD多起病於3～14歲，以5～6歲為常見，也可以早至嬰兒期或遲至成人期開始發病。在小兒以腦型為多見。ALD臨床表現多樣，主要以神經係統受損及腎上腺皮質功能減退等表現為多見。如進行性智力減退，行為異常，聽力下降，構音及吞咽困難，肌力增高，步態不穩，反複抽搐。少兒有記憶力下降，查體多有錐體束征陽性，而腎上腺皮質功能減退的表現是色素沉著及失鹽。
發病機製
近年來由於醫學分子生物學的進展，已查明其致病基因為編碼ALD蛋白的ABCD1基因，位於染色體Xq28。ALD蛋白是位於超氧化物酶體膜表麵的三磷酸腺苷（ATP）結合盒轉運子，負責將ATP轉運至細胞內進行水解釋能，因此ALD蛋白參與神經少突膠質細胞和小膠質細胞的超氧化物酶體降解超長鏈脂肪酸（VLCFA）。ALD缺失可導致該功能受損，從而幹擾這些細胞維持中樞神經係統正常的髓鞘形成。
治療方法
目前國際上主流的治療方法是骨髓移植，植入正常的造血幹細胞，從而分化出含正常ALD蛋白的小膠質細胞繼而維持正常的髓鞘形成功能，但該方法受到骨髓供者配型、手術本身風險等的限製，而且隻能延緩疾病的進展，患者的預後也不佳。
通過“糾正”造血幹細胞基因可實現長期臨床改善
近日，法國的科學家報告，使用衍生於HIV-1的慢病毒載體，可以在實驗室條件下，將ABCD1基因導入患者的造血幹細胞中，再將“糾正”基因後的造血幹細胞回輸患者體內，使其體內部分造血幹細胞長期表達正確的基因，從而可分化為有ALD蛋白的小膠質細胞，進而長期具有治療作用。
研究者為2例未找到合適配型骨髓的ALD患者進行了上述基因治療。研究者從2例患者體內的外周血單核細胞中選出CD34+細胞，用來源於HIV-1的慢病毒載體導入ABCD1基因，觀察到患者1的CD34+細胞中50%表達ABCD1，患者2的CD34+細胞中33%表達該基因，其蛋白產物均具有酶活性，可降低VLCFA水平。
在這些CD34+細胞回輸患者體內後第30天時，2例患者中分別有23%和25%的外周血單核細胞表達ALD蛋白。患者1在回輸後的30個月時，該比例下降為10%，患者2在回輸後24個月時，該比例變為15%。骨髓中表達ALD蛋白的CD34+細胞比例在12個月時分別為20%和18%，在24個月時患者1的比例為18%，在20個月時患者2的比例為17%。
上述數據提示，用基因療法糾正造血幹細胞的基因、再回輸體內的移植療法具有長期效果。
采用該方法治療後，2例患者均獲得了傳統骨髓移植治療無法帶來的臨床改善。在治療前、後，腦部磁共振成像（MRI）顯示，2例患者治療前MRI顯示的脫髓鞘病變均消失，提示該方法具有治療作用，可帶來影像學改善。對2例患者神經和認知功能的檢查也顯示，該方法可改善其肌無力症狀，阻止語言功能進一步退化。
研究者特別指出，同期接受傳統骨髓移植的4例ALD患者，其神經認知功能因脫髓鞘的進展均出現惡化。
“基因療法的重大進展”
意大利聖拉斐爾醫院 Telethon基因療法研究所的納迪尼（Naldini，暫譯）在《科學》同期發表的文章[Science 2009，326（5954）：805]中指出，這個發現是基因治療領域的重要進展。
上述研究證實，在ALD的治療中，基於造血幹細胞的基因療法可以“糾正”造血細胞的髓鞘形成能力，表達治療基因使得它們能夠比傳統骨髓移植治療中的供體細胞具有更長期和更顯著的臨床療效。雖然目前用慢病毒轉染造血幹細胞的效率較低（大約14%的受轉染細胞表達ABCD1基因），但相信隨著相關技術的改進，這個數字會有提升的空間。
此外，以慢病毒為導入基因的載體，對機體或在特殊疾病下的機體有無長期影響，目前尚不明確。既往研究認為，病毒過度表達、轉染細胞在體內的過度增殖，均會增加癌症等惡性疾病的風險。但從該研究的結果來看，病毒在體內的整合位點並未增加，采用慢病毒為載體似乎是令人安心的，但還需要更多研究證實。
未來隨著相關技術的進步，基於造血幹細胞的基因療法將可能替代傳統骨髓移植，成為ALD的主流治療方法，因為傳統骨髓移植治療的供體資源稀缺，而治療本身也容易引起相關疾病。並且，除了ALD之外，該方法還可能應用於其他發病機製類似的遺傳疾病。
