基因治疗恢复罕见免疫缺陷儿童的免疫功能

2021年5月11日

DNA双螺旋位于DNA字母A、T、C和G的打印插图上。

DNA双螺旋位于DNA字母A、T、C和G的打印插图上。

学分: Darryl Leja,NHGRI公司

美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)部分支持的一项研究表明,研究性基因治疗可以安全地恢复患有罕见、威胁生命的遗传性免疫缺陷疾病的婴儿和儿童的免疫系统。研究人员发现,接受基因治疗的50名儿童中,有48名在两三年后仍能保持其补充的免疫系统功能,并且不需要额外的治疗严重联合免疫缺陷由于腺苷脱氨酶缺乏,或ADA-SCID。研究结果今天发表在新英格兰医学杂志.

ADA-SCID,估计发生在全球大约每200000至1000000名新生儿中就有一名,是由美国残疾人协会损害健康免疫系统功能所需的腺苷脱氨酶活性的基因。这种损伤使儿童极易受到严重感染。如果不进行治疗,这种疾病是致命的,通常在生命的头两年内。 

NIH国家过敏和传染病研究所(NIAID)所长、医学博士Anthony S.Fauci说:“这些发现表明,这种实验性基因治疗可以作为患有ADA-SCID的婴幼儿和较大儿童的潜在治疗选择。”。“重要的是,基因治疗是一个一次性的过程,它为患者提供了发展完全功能性免疫系统的希望,以及过上完整健康生活的机会。”

ADA-SCID患者可以接受酶替代治疗,但这种治疗不能完全重建免疫功能,必须终身服用,通常每周服用一次或两次。造血干细胞的移植,最好是来自基因匹配的同胞捐赠者,可以提供更持久的解决方案。然而,大多数人缺乏这样的捐赠者。此外,干细胞移植还存在以下风险移植物抗宿主病以及化疗药物的副作用,这些药物用于帮助供体干细胞在患者骨髓中建立自身。  

这项新的研究评估了一种实验性慢病毒基因治疗方法,该方法旨在比之前测试的ADA-SCID基因治疗策略更安全、更有效。这种基因治疗包括插入一个正常的美国残疾人协会基因进入患者自身的造血干细胞。首先,从患者的骨髓或外周血中采集干细胞。接下来,一种无害的病毒被用作“载体”或载体,以传递正常的病毒美国残疾人协会在实验室里把基因注入这些细胞。然后将经过基因矫正的干细胞注入患者体内,患者接受了低剂量的化疗药物白消安,以帮助细胞在骨髓中建立自身,并开始产生新的免疫细胞。 

加州大学洛杉矶分校(UCLA)和伦敦大奥蒙德街医院(GOSH)的研究人员开发了实验性基因疗法,使用改良慢病毒传递美国残疾人协会基因到细胞。以前ADA-SCID的基因治疗方法依赖于另一种称为γ逆转录病毒的病毒。一些接受过伽玛逆转录病毒基因治疗的人后来患上了白血病,科学家怀疑这是由于载体激活了控制细胞生长的基因。慢病毒载体的设计是为了避免这种结果,并提高基因传递到细胞中的有效性。

结果来自三个单独的1/2期临床试验,其中两个在美国进行,另一个在英国进行。加州大学洛杉矶分校首席研究员Donald Kohn医学博士领导的这项美国试验招募了30名患有ADA-SCID的参与者,他们的年龄在4个月到4岁之间,分别来自加州大学洛杉矶美泰儿童医院和马里兰州贝塞斯达的NIH临床中心。这项英国研究在GOSH进行,由首席研究员Claire Booth,M.B.B.S.,Ph.D.领导,共招收了20名参与者,年龄从4个月到16岁不等。大多数参与者在接受基因治疗后获得并保持了强大的免疫功能,在美国研究中两年后达到96.7%,在英国研究中三年后达到95%,并且能够停止酶替代治疗和其他药物治疗。在基因治疗无法恢复持久免疫功能的两名参与者中,一名重启酶替代治疗,随后从捐赠者处成功接受干细胞移植,另一名重启了酶替代治疗。 

慢病毒基因治疗总体看来是安全的,尽管所有参与者都经历了一些副作用。其中大多数是轻度或中度的,可归因于参与者接受的化疗。

研究人员在所有三个试验中观察到了类似的结果,尽管研究之间存在一些差异。干细胞在美国试验中从骨髓中采集,在英国试验中从外周血中采集。在美国的一项试验中,10名儿童接受了经过冷冻和解冻的转基因干细胞治疗。另外两项试验使用了新鲜的干细胞制剂。未来,冷冻程序(称为冷冻保存)可以使干细胞在远离患者家的制造厂更容易运输和处理,并运回当地医院,从而减少患者长途前往专业医疗中心接受基因治疗的需要。目前,伦敦扎耶德儿童罕见疾病研究中心正在与GOSH合作进行冷冻治疗试验。

有关新英格兰医学杂志论文,访问标识符下的ClinicalTrials.govNCT01852071号,NCT0299984号NCT01380990型。研究性慢病毒基因治疗已授权给Orchard Therapeutics,但尚未获得任何监管机构的批准。 

这项研究部分由三家NIH研究所资助:NIAID;国家心肺血液研究所;和国家人类基因组研究所。加州再生医学研究所、医学研究委员会、大奥蒙德街儿童医院国家卫生服务基金会信托基金会和伦敦大学学院的国家健康研究所生物医学研究中心以及乌节疗法提供了额外资金。 

参考:
DB Kohn,C展位腺苷脱氨酶缺乏症的自体体外慢病毒基因治疗。新英格兰医学杂志DOI:10.1056/NEJMoa2027675(2021)。

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