对于失去异基因造血干细胞移植机会但又有根治需求的β-地中海贫血患者，基因编辑技术是新希望。它无需配型，移植后不需要吃抗排斥药。但该疗法的实践也就两三年时间，至少需要近十年验证，才能确认其有效性、安全性。

日前，中山大学孙逸仙纪念医院儿童医学中心官宣：通过基因编辑后的自体造血干细胞移植，临床治愈一名16岁重型β-地贫患者小林。这是相关细胞和基因治疗产品获批后，在地贫高发大省广东的首次运用。

遗传性疾病是写在基因里的“命中一劫”，而基因编辑成了世人“逆天改命”的工具。“医学界”了解到，小林现已出院回家。原本，小林每个月都要输血，每天都要除铁，预计在移植后第3个月左右，这名少女就能摆脱药物，迎来新生。“对于失去异基因造血干细胞移植机会但又有根治需求者，基因编辑技术是新希望。”该院儿童医学中心血液/肿瘤科教授方建培告诉“医学界”。


想要一场彻底的治疗

小林在1岁前后诊断出地贫，但父母欣慰的是，经过10多年风雨无阻的治疗，孩子性格开朗，没有因病出现地贫面貌，琴棋书画样样精通，学习、运动与常人几乎无异。

但治疗依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《中国输血依赖型β地中海贫血诊断与治疗指南（2022年版）》（以下简称《地贫指南2022》），规范性输血和祛铁治疗是维持生存的主要方法。规范性实际指的是终身输血及祛铁，这对常人都是一个难以坚持的任务，而且输血及祛铁的治疗本身也可带来相关副作用或并发症。

“血源非常紧俏，经常遇到单次无法足量输注。因为输不够，可能今天刚输完，隔两天又要去医院。如果期间孩子血色素掉得快，全家人都很紧张。”小林爸爸坦言，幸运的是，少儿医保覆盖地贫治疗，就医开销不大。但难就难在，要发动亲朋好友在多地、多家医院奔走，为孩子找血。经常是这次没输完，已经在担心下次的输血任务。

方建培表示，现实中，非常多的重型β-地贫病人无法做到足量输血。“这涉及几方面因素，包括家庭的意愿和坚持，临床能不能提供这一服务，以及血库是否有丰富血源。”

家人一直想给小林进行更好且彻底的治疗。“前几年国外提出基因疗法，我们一直在关注国内进展。”小林爸爸所说的，是2019年在欧洲有条件上市、2022年8月在美国获批的全球首个输血依赖型β-地贫基因疗法Zynteglo。

地贫属于单基因遗传性血液病，根源在于某些位点基因异常，导致构成正常红细胞血红蛋白分子的α链或β链的蛋白链出现缺损。该疗法通过慢病毒载体，把经过改良、能行使正常功能的目标基因导入人体，以修补缺陷，使人体能生产正常的血红蛋白。这被视为“基因添加”。

此后，依托于CRISPR/Cas9基因编辑技术，更多基因疗法进入视野。CRISPR/Cas9俗称“基因剪刀”，能对致病基因发起直接攻击，在特定位点、直接修改细胞核的DNA。该技术连续3年入围《科学》“十大年度突破”，两位发明者获得2020年诺贝尔化学奖。

方建培告诉“医学界”，基因编辑治疗β-地贫集中在两大领域。一种是目前正在发展、已经有苗头的“体内编辑”，即设计一个递送系统，通过特殊载体把目标技术送进患者体内，靶向到干细胞，然后直接编辑突变位点。

另一种是从体内采集特殊细胞（如造血干细胞），在体外进行基因编辑后，回输、归巢于特定部位（如骨髓）。如果基因修饰的细胞寿命足够长（如造血干细胞）、能在体内保持正常扩增和分化，那么单次治疗或足以维持终生。

就现有研究看，不同体外产品的编辑策略有所差异。“比如，尝试完全剪除变异部分，这在真实世界有执行难度。还有，剪掉DNA中α链过量部分或激活r链，再通过其他手段、调高低表达，以重新达到α链/非α链平衡。这就是我们对小林采取的治疗方式。”方建培告诉“医学界”。


严格的入组条件，确保一击即中

《白血病·淋巴瘤》文章显示，目前尚未有采用CRISPR策略设计的地贫基因编辑治疗性产品上市。但研究进展不断。截至2022年7月，在ClinicalTrials.gov上登记的基因治疗β-地贫的临床试验24项，有7项登记单位为我国医疗机构或科研单位。

近年来，多个基于CRISPR技术、针对β-地贫的体外基因编辑治疗进入临床研究。2022年8月中旬，上海邦耀生物科技有限公司旗下BRL-101自体造血干祖细胞注射液获得临床试验申请审批。同年11月，瑞风生物自主研发的β-地贫基因编辑药物RM-001获批开启Ⅰ期临床研究。更早之前，博雅辑因旗下CRISPR/Cas9基因编辑疗法产品ET-01也拿到了临床研究申请。

RM-001经基因编辑、修饰造血干细胞γ-珠蛋白启动子，旨在回输后激活人体天然胎儿血红蛋白合成，使红细胞恢复正常生理功能、摆脱依赖性输血。2022年第64届美国血液学会年会报告其早期探索性临床研究数据，涉及5位患者。结果显示，所有人均在接受治疗后1个月内停止输血，随访8-11个月时疗效稳定，患者健康状况良好，均已回归正常生活。

中山大学孙逸仙纪念医院儿童医学中心是RM-001的Ⅰ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、深圳市儿童医院。按照研究设计，受试者分成3个年龄段。成人组成功完成后，现在启动12-18岁年龄组，再接着会做6-12岁年龄组。”方建培介绍，小林是12-18岁年龄组的第一例。

小林爸爸称之为“不幸中的幸运”，坦言“能入组是不容易的”。根据可公开信息，RM-001要求入组者必须是重型β-地贫，存在突变基因，临床表现为依赖性输血。此外，EB病毒、CMV病毒、乙肝病毒等阴性。过去一年的输血量，及血清铁蛋白、肝脏心脏铁沉积等指标要在限定范围内。

一般，Ⅰ期临床旨在找到安全给药且不会引起严重副作用的最高剂量。严格的质量控制、研究设计，是为确保“成功”。

今年2月，小林顺利入组。4个月后，她按计划入住中山大学孙逸仙纪念医院儿科百级洁净仓，开始进行前期准备。儿科血液专科主治医师李欣瑜告诉“医学界”，除去筛选阶段，小林闯过了干细胞动员、采集、预处理和输注关，较顺利地进入随访期。

儿童造血干细胞移植亚专科主任黄科主任医师介绍，不同阶段的难点不一样。比如，预处理就是“化疗”，要使用化学药物，清理掉小林体内带有缺陷的造血干细胞，给后续基因修复好的造血干细胞空出位置。待时机成熟后，再回输经过基因编辑、修复的自体造血干细胞。

在预处理和输注初期，小林体内的白细胞被“杀”光了，其造血及免疫系统宛如一张白纸。此时医疗团队重点是助其防感染、出血，还要纠正贫血。

经基因编辑、修饰的造血干细胞可以重建造血，是一个重要标记。回输后两周左右，小林的中性粒细胞开始回升。这意味着免疫功能逐步重建。移植后18天，小林脱离红细胞输注，维持血红蛋白大于90g/L。医疗团队特别开心，认为这个恢复速度和程度都不错。

但其血小板恢复略迟。黄科称，这符合常规的造血重建规律，巨核细胞重建并生产血小板总是最慢的。“虽然知道这个道理，我们还是很揪心，每天盯着她的血小板。”

团队决定“鞭策”一下造血系统。造血干细胞表面有不同受体，接触到特定促动因子，能促使其成熟、分化成红细胞、粒细胞和巨核细胞等。医疗团队给小林使用了促血小板生成因子，效果不错。受访者表示，这是医疗团队在过往丰富的血液病治疗中总结出的经验。

终于，小林顺利克服中性粒细胞缺乏时的感染关、出血关、肝静脉阻塞关、血管内皮损伤等，并在回输后28天度过危险期。

李欣瑜指出，为预防感染并发症、维持血小板数值，小林出院时带了一些药物。目前，有一个药已经停用。随着基因治疗的时间延长，血小板继续稳定，这些药物将可以停用。临床、科研团队在治疗过程预设了特定示踪技术，观察到小林的相关指标不断向好，已经临床治愈。


多一条“生”路

小林爸爸感慨，此次孩子能做基因治疗，是他们盼了十多年的梦想成真。“在孩子确诊时开始，我们就在考虑做根治手术了。”

《中国地中海贫血蓝皮书（2020）》数据显示，全球β-地贫基因携带者约3.45亿人口，我国内地约3000万人。其中，重型和中间型β-地贫患者数在30万人左右。根据《地贫指南2022》，广东、广西、海南、云南、贵州、江西、湖南、四川、重庆、福建，及中国香港、澳门、台湾，是β-地贫高发区，广东省有16.83%的人口携带地贫基因。

地贫患者有其典型相貌。在高发地区，当地村里有传说，“谁谁家的小孩生下来是病秧子，经常感冒发烧，脸色煞白，身材矮小，脑袋奇大。这样的孩子是厄运的化身，养不大的。”《三联生活周刊》如是描述。

“反复高烧不是重型地贫的标志性信号。”方建培告诉“医学界”，小林能及早确诊，是疾病进展过程中的一个医疗插曲。有些孩子也如小林一样，是因为合并感染就医，医生接诊发现一些额外的、不好解释的临床表现，如贫血，或贫血伴肝脾肿大，才得到确诊。

确诊后，父母决定和小林一起迎战疾病。他们听从医生建议，给孩子进行固定节律的高量输血。从每月输一次进展到每月两次，用血量不断增至8个单位。医学资料显示，如果按预期生命40岁计算，重型地贫患者一生需要消耗约80万毫升全血。这相当于4000名成人的献血量。

这一治疗给了患儿活下去的希望，也在增加风险。长期输血会导致铁元素在体内沉积，俗称“铁过载”，是一种慢性铁中毒。它或导致多种并发症，包括脸部骨骼变形、造成样貌变化，重则损伤肝脏功能、致心脏衰竭。

“造血干细胞移植是目前临床根治的唯一方法。”《地贫指南2022》如是说。过往临床只能做异基因造血干细胞移植，就是用别人捐献的、正常造血干细胞，替换掉患者原有的缺陷干细胞。它和其他器官异体移植一样，面临着配型难题。

根据供者来源、人类白细胞抗原（HLA）不同，能完全匹配的供体差别很大：同父同母之间的同胞供体被称为HLA全相合同胞供者，概率为1/4。这是移植时的首选。次之，是在茫茫人海中寻找匹配度100%的非血缘供者，理论概率在1/30万-1/10万之间。

此外，孩子与父母的关系，俗称“半相合”，是因为孩子从父母身上各获得一半基因。因此，不匹配（含良好相合，半相合和完全不合）的概率是3/4。在不匹配的情况下，移植风险高，很多患者无法实现根治，成功率与各个医疗中心经验密切相关。方建培援引国际地贫诊疗指南指出，良好相合和半相合必须在有经验的中心内才可以开展。

小林父母为了给孩子最充分的照顾，他们没有再次生育。亲缘捐献的路断了。

“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，该技术有独特优势，比如无需配型，移植后不需要吃抗排斥药。“但它在地贫患者中的实施也就是两三年，至少需要近十年验证，才能确认有效性、安全性。而且，它有一些技术难点，包括采集后体外加工的环节较多，任一环节出现问题都可能前功尽弃。体外编辑后，细胞的遗传学特性会否改变，目前还是未知数。”

相较之下，异基因造血干细胞移植迄今已有40多年临床实践。其作为根治疗法的地位，暂时无法撼动。

除了治疗，方建培还提出“重在预防”，称妇幼保健系统要完善地贫筛查机制。“2010年代，我国部分地贫高发地区取消强制婚检，曾出现过一个地贫患者出生小高峰。后来，各地陆续补充地方法规，将地贫筛查纳入免费婚检的强制检测范围，患者出生率又下降。要注意的是，中国非常大，九省一市都是地贫高发区，部分经济欠发达地区的地贫患儿出生率仍然较高。”


资料来源：

1.中国输血依赖型β地中海贫血诊断与治疗指南（2022年版）. 中华血液学杂志. 2022 Nov;43(11):889–896.

2.β地中海贫血基因治疗药物临床试验设计探讨. 白血病·淋巴瘤. 2022,31(11):697-700.

DOI:10.3760/cma.j.cn115356-20221012-00296