血友病基因治療也運用武俠小說的以毒攻毒?

■一般認知藥物可以治病但也具有毒性,使用不當會產生副作用,然而屬於非藥物的基因治療,難道不是放置正確的基因就能達到治療目的?怎麼樣以毒攻毒讓我們來一探究竟。

撰文|楊朝傑

●基因治療開啟血友病患者的希望之窗

血友病 (hemophilia) 是一種失去正常凝血功能的遺傳性疾病,可分為兩大類,一種為 A 型血友病缺乏第八凝血因子,另一種為 B 型血友病缺乏第九凝血因子。由於是基因異常造成的遺傳性疾病,所以一直以來沒有完全根治血友病的藥物或療法,治療方式大多是藉由靜脈注射給予缺乏的凝血因子來預防出血。約 15-20% 較嚴重的患者,在治療過程中還會因為體內產生抑制體 (中和性抗體),抵消凝血因子的治療效果,使得治療變得更加困難。

不過好消息是在 2011 年,英國倫敦大學的 Amit Nathwani 教授成功研究了 B 型血友病的基因治療,初步解決了長久以來基因治療為人詬病,基因表現量不佳的一大問題。其實基因治療的理論並不困難,通常是利用病毒作為載體 (vector) 攜帶患者所缺陷的基因,將正確的基因送入目標細胞後,細胞便能製造正常的蛋白質,進而達到治癒的目的。Amit Nathwani 教授是利用腺相關病毒 8 (adenovirus-associated virus 8, AAV8),將基因密碼子最佳化的第九凝血因子送入肝臟細胞表現,當時的效果已可達到減少 90% 以上第九凝血因子的使用量。這樣的結果相當令人振奮,後續許多臨床試驗也應運而生。

●以毒攻毒的基因治療其實是種截長補短

受到血友病之毒害所苦的患者,該怎麼用基因治療以毒攻毒?一切必須從 B 型血友病基因治療的臨床試驗 SPK-9001 說起,其為一項第 I/II 期臨床研究於 2017 年發表結果。研究除了使用特製的病毒 AAV Spark-100 來提高感染肝臟細胞之效率外,更特別之處在於其所攜帶的「不是正常」之第九凝血因子基因。被選中的基因是在2009 年由義大利科學家 Paolo Simioni,從一名 23 歲的血栓栓塞患者身上找到的「突變型」第九凝血因子基因,突變處是在第 338 位置的胺基酸,從精胺酸 (arginine, R) 替代為白胺酸 (leucine, L),此突變第九凝血因子基因簡稱為 IX-R338L,因為是發現團隊來自義大利帕多瓦大學 (University of Padua) 也別名為 F9-Padua。由於突變型 IX-R338L 的活性是正常第九凝血因子的 5 至 10 倍,因此假如正常人帶有此基因反而會引發血栓栓塞疾病。然而,對一般人致病的 IX-R338L 基因,卻在 SPK-9001 試驗中成功運用於治療 B 型血友病,這樣的治療想法並非上天所開的玩笑,而是類似於截長補短的觀念運用。

●即將迎接曙光的血友病治療

SPK-9001 試驗的患者收納條件為第九凝血因子活性不足正常值 2%,雖然只有小規模的用在 10 名 B 型血友病患者,但在僅進行一次性的低劑量基因注射治療,就能有著優異的臨床結果。在注射後的 4 周之內,患者們的凝血因子活性就開始上升,在 14 周時基本穩定在治療目標值 (正常人的 20–40%)。過程中只有兩名患者出現了短暫的肝功能指標血清轉胺酶 (alanine aminotransferase, ALT) 升高,在接受類固醇治療後也迅速獲得緩解,並無嚴重的治療併發症出現。基因治療後追蹤 1 年的止血效果相當令人驚艶,出血頻率從 11.1次/年降為0.4次/年,可以稱得上幾乎所有患者的出血事件為零,部分原本為預防性治療的患者,在基因治療後也無需預防性治療,第九凝血因子的使用量更是減少了 99%。

在 2018 年世界血友病聯盟 (World Federation of Hemophilia, WFH) 大會中,SPK-9001 試驗也更新了追蹤 2 年的數據,所有患者的第九凝血因子仍然繼續維持表現量。這項研究成功實現了持久、安全的基因治療,讓 B 型血友病患者,有了徹底脱離補充凝血因子常規治療的希望。另一方面,雖然 A 型血友病的基因治療發展較慢,目前也還有沒發現適用的高活性突變型第八凝血因子,不過相關的臨床試驗也是百花齊放,有些研究如 BMN 270 試驗也有不錯的成果。

相信在不久的將來,血友病不再無法根治,在眾多研究學者的努力下,基因療法定會攻克此一魔咒,血友病患者即將迎向曙光!

 

參考資料

  1. Basics About Hemophilia. CDC. August 28, 2018.
  2. Nathwani AC, et al. Adenovirus-associated virus vector-mediated gene transfer in hemophilia B. N Engl J Med. 2011;365:2357-65. 
  3. Gardlík R, et al. Vectors and delivery systems in gene therapy. Med Sci Monit. 2005;11:RA110-21. 
  4. George LA, et al. Hemophilia B Gene Therapy with a High-Specific-Activity Factor IX Variant. N Engl J Med. 2017;377:2215-2227. 
  5. Simioni P, et al. X-linked thrombophilia with a mutant factor IX (factor IX Padua). N Engl J Med. 2009;361:1671-5. 
  6. Sullivan, et al. Gene therapy reduces ABR, AIR in hemophilia B. World Federation of Hemophilia 2018.
  7. Rangarajan S, et al. AAV5-Factor VIII Gene Transfer in Severe Hemophilia A. N Engl J Med. 2017;377:2519-2530. 

 

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