地中海貧血（地貧）是隱性基因遺傳病，根據累及的基因不同分為不同的亞型，最常見的是α地中海貧血和β地中海貧血；根據疾病臨床表現的輕重程度，α地中海貧血又分為靜止型、輕型、中間型、重型，β地中海貧血分為輕型、中間型、重型。輕型患者可以無症狀，但是重型患者可能出現多器官的器質性和功能性損害，甚至需要終身依賴性的輸血治療。在2022年1月14-16日以線上形式舉辦的第二屆中國血液學科發展大會上，中國醫學科學院血液病醫院施均教授以“基因治療在地中海貧血中的臨床研究”為題，重點介紹了我國基因治療在輸血依賴型β地貧患者中應用的首個病例。
國內地中海貧血現況及治療手段
2015年《中國地中海貧血藍皮書》公佈了國內有3000萬人攜帶地貧基因，25萬人為中間型地貧，5萬人為重型地貧。約99%的重型患者為20歲以下的患者，重型地貧患者的平均壽命只有15歲，治療費用高達5~10萬/年，輸血量高達40-50U/年。
地貧的臨床治療手段主要包括規律輸血及祛鐵治療、藥物誘導γ珠蛋白表達、全相合異基因造血幹細胞移植以及CD34+造血幹細胞體外基因編輯後自體移植治療。施均教授表示，國內地貧的發病率較高，輸血依賴性的重型患者預後差，經濟負擔重。對於地貧的治療手段而言，輸血和祛鐵治療只是對症緩解，缺乏能夠根治地貧的藥物。目前首選的根治手段是全相合異基因造血幹細胞移植，但並不是所有患者都能有全相合供者，所以CD34+造血幹細胞體外基因工程編輯後自體移植是很好的治療手段。
首例地中海貧血患者基因治療的流程及療效評價
地貧的基因治療主要有兩種技術體系，一種是以慢病毒為載體轉染富集到患者體外的CD34+造血幹細胞，匯入β珠蛋白鏈基因完成基因編輯，另一種是透過CROSPR/Cas9的技術，誘導γ珠蛋白鏈基因的表達完成基因編輯（圖1）。透過這兩種技術體系，最終使紅細胞能夠合成功能正常的血紅蛋白，從而根本上治療地貧。
圖1
隨後，施均教授介紹了中國醫學科學院血液病醫院再生醫學中心透過CROSPR/Cas9技術，基因編輯CD34+造血幹細胞並自體回輸治療輸血依賴型β地貧的首個患者。首例患者基線臨床特徵如圖2，在治療前其血紅蛋白（Hb）為67g/L，血紅蛋白F（HbF）為3.4g/L。
圖2
基因治療的技術流程主要分為四個步驟：①患者自體CD34+造血幹細胞的單採富集；②CD34+造血幹細胞的基因工程編輯；③患者自體移植前預處理；④基因編輯後的CD34+造血幹細胞自體移植（圖3）。
圖3
施均教授重點介紹了該患者自體基因工程幹細胞移植後的安全性和療效。對於安全性而言，血小板植入在自體基因工程幹細胞移植後的37天，血小板在6個月後穩定在50~60×109/L，9個月以後達到100×109/L，之後的隨訪血小板在100×109/L以上。中性粒細胞植入在移植後24天，移植後6周基本就穩定在了1.5~2.5×109/L。患者的不良事件包括中性粒細胞減低、血小板減低、白細胞減低以及貧血等，≥3級的不良反應主要與自體移植預處理治療相關。此外，在動員採集幹細胞後的15天，患者發生過一次腸梗阻，考慮為不潔飲食引起的小腸結腸炎，與研究藥物無關。藥物相關不良反應的心悸在基因編輯後幹細胞回輸約10分鐘時發生，減慢回輸速度後有所緩解，該不良反應僅發生1次。
對於療效而言，從四個方面來評估：①貧血是否改善；②體內造血植入能力；③體外集落形成能力；④造血重建免疫功能。自體基因工程幹細胞移植後的第12個月時，患者已脫離輸血9個月，其Hb和HbF分別為107g/L和88g/L。而且，在移植後第12個月，患者基因編輯造血幹細胞骨髓植入能力恢復至移植前的程度（圖4）。基因編輯造血幹細胞的體外集落形成能力和移植前相比沒有差別。對於患者的機體免疫功能評估，移植後CD3+T細胞、CD4+/CD8+T細胞以及CD19+B細胞的比例和絕對值均在正常範圍；IgG、IgA、IgM、補體C3和補體C4均在正常範圍；NK細胞比例和絕對值也在正常範圍。
圖4
小結
施均教授最後總結道，對比2021年歐洲血液學年會（EHA）釋出的國際上同類型的研究結果，該病例的療效與其相似。此外，透過基因工程編輯造血幹細胞並自體移植治療輸血依賴型β地貧的首個病例是成功的，該研究也是國內首個獲國家藥監局批准開展的基因編輯相關的臨床試驗，具有里程碑般的意義。
施均 教授
- 中國醫學科學院血液病醫院（中國醫學科學院血液學研究所）再生醫學診療中心 主任
- 國家血液系統疾病臨床醫學研究中心 副主任
- 中華醫學會血液學分會第11屆委員會 委員
- 中華醫學會血液學分會第11屆紅細胞疾病學組 副組長
- 天津市醫學會血液學分會 副主任委員
- 《中華血液學雜誌》 編委
