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更换80%表皮,基因疗法拯救致命皮肤病患儿生命

时间: 2017年11月15日 | 作者: Karen Weintraub | 来源: 环球科学
德国和意大利医生通过三次手术,将一个80%表皮受损的男孩从死亡线上拉了回来。

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这些德国医生意识到,如果他们再不采取什么冒险的手段,眼前这个7岁的小男孩就要死去了。小病人是跟随父母从叙利亚战场逃到欧洲的。他生来就患有一种罕见的遗传疾病:接合型表皮溶解水疱症(JEB),这导致他全身80%的皮肤裸露或起泡。儿童烧伤部门的医生收治了他,尽他们所能治疗,甚至移植他父亲的皮肤来试图愈合伤口,但却因为排斥反应而失败。最终,他们联系意大利科学家迈克尔·德·卢卡(Michele De Luca)寻求帮助。

 

12年前,德·卢卡就用基因疗法成功修复了一位有类似疾病的患者的腿部皮肤。然而,叙利亚小男孩身上需要替换的皮肤面积有8500平方厘米之多,相当于小男孩全身皮肤面积的80%。对于基因疗法来说,难度可谓前无古人。

 

医生从男孩身体上仅有的几处没有发炎或剥落的皮肤上采集了样本,送往德·卢卡的研究小组。在这里,他们以一种病毒为载体,给皮肤细胞插入一份LAMB3基因的正确副本。男孩正是因为这个基因的缺陷,患上了表皮溶解水疱症。德·卢卡和同事随后采用烧伤科的常用方法,将改造的皮肤细胞培养在支架上,生长成更大的片层。

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图片来源:德·卢卡研究组

 

2015年10月和11月的两场手术中,意大利和德国研究组用培养出的表皮覆盖了男孩的四肢、两侧和背部。手术前他病到下不了床,术后一月,“圣诞节时他就能站起来了”,德·卢卡说。2016年1月,他们又向男孩移植了几小片皮肤,2月他就从德国波鸿鲁尔大学医院出院了。

 

一年以后,这个男孩自豪地向德·卢卡实验室的成员展示自己的皮肤。“这真是个感人时刻,”德·卢卡说。本周的《自然》期刊报道了这一事件,“经历了十年的折腾,当你看到这个病人得到治疗时,这你明白之前的努力都值了。”

 

男孩的表皮在接受移植后可以正常地再生和更新。在被移植表皮中的数亿个可分裂细胞里,只有百分之几的后代在4个月后仍持续存在,其余的细胞在经过几代复制后失去更新能力,继而被取代。这一现象首次证明,整个表皮的更新只由很少一部分的干细胞负责维持。 “你用干细胞再生了表皮之后,里面的干细胞还会做它们该干的事:调整它们的数量、持续更新表皮细胞。” 德·卢卡在周二的新闻发布会上说。

 

领域内的其他研究者对该成果深感敬佩。“很棒的研究,”布鲁塞尔自由大学的干细胞研究教授Cédric Blanpain说,他为论文写了一篇评论文章,“这项研究为将干细胞治疗安全、有效地推向临床,提供了很好的典范。”他还称该研究“有力地展示了表皮确实只由少数干细胞,而不是许多不同的祖细胞维持。”

 

男孩的皮肤上还是因为之前的损伤留下了一些色斑。但是抛开这些,他现在已经是一个喜欢踢球跑步的正常9岁小男孩了。德·卢卡说,“我们做移植手术时他只有17千克重,现在他已经是个健壮的少年了。”

 

他的皮肤不再起泡发痒,而且与烧伤病人不同,将来他也不需要隔天就抹一次药膏。就算被割伤擦伤,他的皮肤也能正常愈合,产生正常量的层粘连蛋白(laminin) 332——这正是男孩因为遗传病缺少的,能将表皮与下方真皮粘合起来的重要蛋白。因为问题只出在表皮下,所以男孩没有留下伤疤——一般只有割伤到更深的真皮才会留疤。

 

表皮溶解水疱症患者的每个皮肤细胞都有遗传缺陷,因此德·卢卡得在换上新皮肤前修正那些基因才能让它们长好。造成疾病的可以有几种突变,叙利亚男孩身上LAMB3基因的突变“带来了毁灭性的病症,但也让他在基因疗法后更容易恢复,”斯坦福大学的皮肤病学副教授Peter Marinkovich说。他没有参与男孩的治疗,在自己的研究中,他用基因疗法治疗4位有其它遗传缺陷的表皮溶解水疱患者。那些患者的病情有了显著改善,但是皮肤移植没有叙利亚男孩那么容易。

 

·卢卡与奥地利萨尔茨堡的表皮溶解水疱症所、帕拉塞尔苏斯医学大学合作,开展数项早期临床试验,在20个新患者上测试他的基因疗法。这些患者分别患有两种类型的表皮溶解水疱症。这些复杂的疗法并不便宜。“这是我们为一种遗传疾病的先进疗法不得不付出的代价。”德·卢卡说。照顾一个表皮溶解水疱症儿童也不便宜,Marinkovich指出,患者一年要花10万美金来遮盖伤口,有时还不能用保险报销。

 

未来,德·卢卡希望用这个疗法治疗更小的孩子,甚至是婴儿。患有最严重类型的表皮溶解水疱症的儿童通常会在学龄前死去。预防比治疗更有效,德·卢卡说,“我们越早行动,对孩子越有利。”更幼小的孩子病得还没有那么重,尚健康的表皮可以在一两年的时间中被逐渐替换,他说。

 

由于德·卢卡12年前的患者现在依旧情况良好,德·卢卡相信叙利亚男孩的皮肤也能长期保持健康。但是毕竟这种疗法很新,没人能保证成功。德·卢卡说他会无限期继续跟进,确保男孩健康成长。不过他也指出,基于病毒的基因疗法有致癌风险,好在这个治疗针对表皮,所以即使有肿瘤发生也在表皮上,很有希望被轻易地察觉和摘除。

 

基因疗法未来或许还能帮助治疗其它皮肤疾病。但德·卢卡说攻克表皮溶解水疱症就够他忙活的了,“要花的时间可比我的工作生涯还长啊。”

 

撰文 Karen Weintraub

翻译 顾金涛

审校 吴非

 

原文链接:

https://www.scientificamerican.com/article/massive-skin-replacement-saves-childs-life/


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