“基因疗法+干细胞”,成功挽救毁灭性皮肤病患儿!来看Nature又一重磅成果
2017/11/10
科学家借助于转基因干细胞,成功挽救一名患有毁灭性皮肤病的小男孩,使其拥有全新的皮肤。这也是继延长1型脊髓性肌萎缩症(SMA1)患儿生命之后,罕见病领域又传出一条好消息。相关研究成果于11月8日在线发表在《Nature》期刊。


科学家们培养出的新表皮(图片来源:CMR UNIMORE)

“我们不得不做一些颠覆性地尝试,因为孩子快不行了。” 意大利摩德纳大学的干细胞生物学家、医生Michele De Luca回忆当时的情景时还有些无奈。

但是到今年,已经是这位幸运儿接受治疗后的第二年,医生诊断他恢复得很好,已经不需要任何药物治疗。现在,他已经重返学校,甚至于能够踢足球。

罕见皮肤病

2015年6月,这位7岁的男孩因为一种罕见且无法治愈的皮肤病——大疱性表皮松解(EB),四肢、背部及其他身体部位的皮肤都泛发水疱、脱落。当失去约60%的表层皮肤后,医生为避免他进一步的痛苦诱导其进入昏迷状态。德国鲁尔大学儿童医院曾尝试给其移植其父亲以及其他捐赠者的皮肤,但是都失败了。

大疱性表皮松解源于基因突变。这些基因负责编码构成外层皮肤、表皮及其下组织的重要蛋白质。一旦发生缺陷,即便轻微损伤也会造成皮肤形成水疱,造成慢性感染。一些致命型EB发病于婴儿时期,一些凶险类型会引发皮肤癌。

目前唯一的治疗手段包括每天痛苦的药膏涂抹、防止继发性感染。每年,患者的绷带费用就高达10万美金。“他们就像烧伤患者。”斯坦福大学的皮肤科医生Peter Marinkovich如此描述。

“纠正版”干细胞


事实上,新的拯救方案类似于治疗严重烧伤:基于患者自己的皮肤培养出健康的新表皮,再将其移植至伤口处,可面临着更大的挑战和未知。

起初,Michele De Luca和团队一直在研发一种针对EB患者的“纠正版”新皮肤——插入缺失的正常基因,并且已经在2名EB患者身上进行了这一试验,但是只局限于小范围修补。

为挽救小男孩的生命,Michele De Luca第一次扩大了修复范围。他们从小男孩尚且正常的皮肤上采集一小块(邮票大小),包括其中的干细胞。在实验室,以携带有所需正常基因LAMB3的逆转录病毒感染皮肤细胞。接着,以培养烧伤患者皮肤一样的方法在体外获得正常表皮(接近于一平方米)。最后,将这些新皮肤移植至患者的手臂、腿、背部以及胸口。

10天后,新皮肤已经开始再生。8个月后,小男孩80%的皮肤都得以更新。更重要的是,迄今为止,小男孩皮肤没有再出现过水疱,且没有其他不良症状。但是,科学家们依然会密切关注包括皮肤癌在内的其他潜在风险。

“他又回归正常的生活。”一名德国医生Tobias Rothoeft表示,“这是我们的共同期望。”

关键点


表皮干细胞holoclones(粉色标记)负责新皮肤的再生,而其他移植细胞会随着时间而消失。(图片来源:Nature)

这一创新尝试的关键在于纠正缺陷基因,并获得大量的正常活皮肤。

Michele De Luca团队在移植后持续跟踪新皮肤的再生情况。他们发现,大多数移植细胞在几个月内都消失了,但是一群原始的表皮干细胞——holoclones会一直存在,并负责新皮肤的再生。这一发现提醒我们,holoclones是治疗的核心。

但是,这种方法目前不适用于更严重的情况,即患者伴随有复杂的并发症,例如肺部出现水疱。Marinkovich表示,很多患者活不过2岁,但是对婴儿进行类似的治疗风险更大。德国Hospital Erlangen大学的Holm Schneider博士强调说,一些重症患者可能会因为携带额外基因的皮肤产生严重的副作用,因为免疫系统会攻击、摧毁这些外源基因。

总而言之,这一研究为干细胞联合基因疗法及其他体外培养细胞进行疾病治疗提供了一份蓝图。我们期待更多的进步和成果!

参考资料:

A boy with a rare disease gets new skin, thanks to gene-corrected stem cells

Boy with rare disease gets brand new skin with gene therapy

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