珠蛋白生成障礙性貧血的治療進(jìn)展*

于 霞 綜述,朱 靜 審校

(1.電子科技大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬婦女兒童醫(yī)院/成都市婦女兒童中心醫(yī)院檢驗(yàn)科，四川成都 611731;2.重慶醫(yī)科大學(xué)附屬兒童醫(yī)院兒科研究所/兒童發(fā)育與疾病研究教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/國(guó)家兒童健康與

疾病臨床醫(yī)學(xué)研究中心/兒童發(fā)育重大疾病國(guó)家國(guó)際科技合作基地/兒科學(xué)重慶市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，重慶 400014)

珠蛋白生成障礙性貧血又稱地中海貧血(簡(jiǎn)稱地貧)，由于珠蛋白基因的突變或缺失，血紅蛋白中一種或幾種珠蛋白肽鏈合成減少，甚至不能合成，導(dǎo)致血紅蛋白鏈合成不平衡，大多數(shù)特點(diǎn)是慢性進(jìn)行性溶血性貧血[1]。根據(jù)合成受阻的珠蛋白肽鏈類型,可分為α-、β-、γ-和δβ-地貧等，以α-和β-地貧最為常見(jiàn)。地貧在全球范圍內(nèi)廣泛流行[2]，尤其是在地中海和東南亞區(qū)域，其地理分布與瘧疾抵抗區(qū)域相關(guān)[3]。在中國(guó)，截至目前，大約30萬(wàn)人患有中、重型地貧，超過(guò)3 000萬(wàn)人攜帶“地貧”基因，主要集中在長(zhǎng)江以南的福建、江西、湖南、廣東、廣西、海南、重慶、四川、貴州、云南等省(市、自治區(qū))，尤其以廣東、廣西地區(qū)最為嚴(yán)重。廣東有超過(guò)10%的“地貧”基因攜帶者[4]，廣西有超過(guò)20%的“地貧”基因攜帶者[5]，嚴(yán)重威脅人們的健康素質(zhì)。根據(jù)《中國(guó)地中海貧血藍(lán)皮書》(2015)顯示，“地貧”患者給家庭造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，擠占當(dāng)?shù)氐尼t(yī)療資源[6]。2017年由中華醫(yī)學(xué)會(huì)兒科學(xué)分會(huì)血液學(xué)組等專家一起發(fā)布了《重型β地中海貧血的診斷和治療指南(2017年版)》，其對(duì)中國(guó)重度β-地貧的治療起到了規(guī)范性的指導(dǎo)作用。近年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷突破，地貧的治療取得了很大進(jìn)展，特別是造血干細(xì)胞移植(HSCT)、基因治療等，讓患者看到了治愈的希望。本文就地貧的治療進(jìn)展綜述如下。

1 輸血治療

輸血治療目前是世界上最常用的中間型α-地貧和中、重度β-地貧的治療方法，它可以有效緩解患者貧血癥狀，維持正常生活。隨著輸血治療理念的不斷更新，越來(lái)越多的地貧患者采用高量輸血治療，以維持其血紅蛋白水平在100～120 g/L，加強(qiáng)抑制患者內(nèi)源性紅細(xì)胞生成，抑制髓外造血[7]。但長(zhǎng)時(shí)間輸血必將引起體內(nèi)鐵濃度增加，引起鐵負(fù)載過(guò)重及血色病發(fā)生，繼而引起患者心臟、肝臟、脾臟等其他臟器的損傷和功能障礙導(dǎo)致死亡。因此，地貧患者在接受輸血治療的同時(shí)必須進(jìn)行脫鐵治療，去鐵胺、去鐵酮和地拉羅司都具有很好的除鐵效果，但各自的不良反應(yīng)也很明顯。臨床觀察發(fā)現(xiàn)，聯(lián)合使用去鐵藥物可以明顯減少鐵負(fù)載[8-9]，雖然這種聯(lián)合治療方法可以延長(zhǎng)地貧患兒生命，但治療后患兒身材矮小、內(nèi)分泌異常等并發(fā)癥的發(fā)生率仍較高，患兒的生存質(zhì)量并不能得到明顯改善。新型降低鐵超載的藥物(如鐵調(diào)素激動(dòng)劑、紅細(xì)胞鐵蛋白吸收抑制劑和外源性轉(zhuǎn)鐵蛋白)也正在實(shí)驗(yàn)評(píng)估中[10-11]。此外，長(zhǎng)時(shí)間異體輸血將導(dǎo)致不規(guī)則抗體出現(xiàn)，進(jìn)而引起不同程度的輸血反應(yīng)[12]。當(dāng)前，無(wú)償獻(xiàn)血已步入平臺(tái)期，供血量已不能滿足臨床醫(yī)療對(duì)于血液的需求,血液供應(yīng)長(zhǎng)期處于緊張狀態(tài)[13],重型地貧患者定期高量輸血消耗了大量的社會(huì)資源。因此，研發(fā)地貧的其他治療方法已經(jīng)成為非常迫切的問(wèn)題。

2 HSCT治療

隨著干細(xì)胞研究的不斷發(fā)展，HSCT治療已經(jīng)成為臨床治愈重型β-地貧的唯一有效方法[14]。在經(jīng)過(guò)預(yù)處理治療的受者體內(nèi)移植具有正常珠蛋白基因功能的干細(xì)胞，使其在受者體內(nèi)成功表達(dá)，從而糾正地貧患者體內(nèi)異常血紅蛋白的表達(dá)以治愈地貧。2018年,為了規(guī)范及促進(jìn)我國(guó)HSCT在兒童地貧治療領(lǐng)域的發(fā)展，廣東省地貧防治協(xié)會(huì)專家發(fā)布了《造血干細(xì)胞移植治療重型β-地中海貧血兒科專家共識(shí)》。HSCT的造血干細(xì)胞可源自臍帶血、骨髓和外周造血干細(xì)胞，但由于后二者的來(lái)源有限，且隨著各地對(duì)于臍帶血保存的宣傳和臍血庫(kù)的建立，對(duì)于臍帶血來(lái)源的HSCT研究將成為研究熱點(diǎn)[15]。到目前為止，接受HSCT治療的患者已經(jīng)可以達(dá)到非常高的治愈率。在臨床研究報(bào)道中，經(jīng)過(guò)HSCT治療的地貧患者存活率也已經(jīng)達(dá)到70%以上[16]。但重型地貧患者經(jīng)過(guò)HSCT治療后可能造成細(xì)胞免疫功能發(fā)生紊亂，T細(xì)胞亞群將出現(xiàn)明顯改變，CD8+細(xì)胞活性提高及數(shù)量增高，CD4+細(xì)胞活性下降，二者比例失調(diào)，進(jìn)而引起重型地貧的移植排斥反應(yīng)[17]。肝靜脈閉塞病(HVOD)是HSCT治療后的一種嚴(yán)重且危險(xiǎn)的并發(fā)癥，國(guó)外的文獻(xiàn)報(bào)道顯示，重型地貧是HVOD的高危因素[18]；覃春捷等[19]的研究結(jié)果也提出，異基因移植、重型地貧患者、預(yù)處理使用馬利蘭的兒童患者是術(shù)后引起HVOD的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，發(fā)生率高達(dá)17.9% 。HSCT的治療費(fèi)用也非常昂貴，目前這種方法在臨床上并未廣泛使用。

3 基因?qū)用娴闹委?/h2>

基因治療是將外源正?；?qū)氚屑?xì)胞，已在靶細(xì)胞中成功表達(dá)，糾正或補(bǔ)償缺陷基因引起的疾病，以達(dá)到治療的目的[20]?；蛑委熂夹g(shù)對(duì)單基因突變導(dǎo)致的遺傳性疾病有很好的治療效果，因?yàn)棣?地貧的發(fā)病機(jī)制主要是因?yàn)辄c(diǎn)突變而引起的，因此，目前在基因治療方面有許多關(guān)于基因治療β-地貧的研究。針對(duì)β珠蛋白基因的治療，主要是采用誘導(dǎo)多能干細(xì)胞或采集患者的外周血和骨髓的造血干細(xì)胞(HSC)用病毒載體轉(zhuǎn)染，將正常β珠蛋白基因?qū)牖颊叩母杉?xì)胞中，恢復(fù)β珠蛋白基因的表達(dá)，合成正常的HbA四聚體，避免發(fā)生溶血現(xiàn)象。雖然LIDONNICI等[21]在多個(gè)綜合性非臨床研究預(yù)測(cè)慢病毒介導(dǎo)的基因治療β-地貧的安全性試驗(yàn)中進(jìn)行了體外和體內(nèi)預(yù)測(cè)，為慢病毒介導(dǎo)的基因治療β-地貧的臨床應(yīng)用提供了安全數(shù)據(jù)，但由于這種技術(shù)缺乏臨床試驗(yàn)，安全狀況仍然不確定。20世紀(jì)90年代初科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了CRISPR-Cas9技術(shù)，這是一種基因編輯技術(shù)，通過(guò)修剪、切斷、替換或添加DNA序列來(lái)達(dá)到治療多種疾病的目的。2016年，由四川大學(xué)盧鈾教授領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)利用革命性的基因編輯技術(shù)CRISPR-Cas9進(jìn)行了臨床試驗(yàn)[22]。CRISPR-Cas9技術(shù)為地貧的治療帶來(lái)了希望，目前主要的技術(shù)思路是對(duì)β-地貧患者誘導(dǎo)多能干細(xì)胞，通過(guò)CRISPR-Cas9技術(shù)糾正β珠蛋白基因，從而能夠分化具有正常功能的紅細(xì)胞，由此達(dá)到治愈的目的[23]，但此技術(shù)仍然面臨諸多困難，尤其是脫靶效應(yīng)引起的安全性問(wèn)題。

另一種基因?qū)用娴闹委熓钦T導(dǎo)γ珠蛋白基因的表達(dá)。重型β-地貧患兒合并有遺傳性持續(xù)胎兒血紅蛋白增多癥(HPFH)時(shí)，由于γ珠蛋白基因的過(guò)表達(dá)，游離α珠蛋白肽鏈被有效減少，使其僅出現(xiàn)輕微的貧血癥狀[24]。因此，誘導(dǎo)γ珠蛋白基因的表達(dá)也是緩解β-地貧患者貧血癥狀的方法。YE等[25]使用CRISPR-Cas9技術(shù)在HSC和祖細(xì)胞中刪除13 kb的β珠蛋白位點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)缺失β珠蛋白位點(diǎn)的一部分會(huì)導(dǎo)致紅細(xì)胞的γ珠蛋白基因在轉(zhuǎn)錄水平上表達(dá)升高，模仿出了自然情況下發(fā)生的HPFH。反式作用因子B細(xì)胞淋巴瘤11A蛋白(BCL11A)、Krüppel樣因子1等通過(guò)結(jié)合β-珠蛋白啟動(dòng)子和位點(diǎn)控制區(qū)來(lái)完成γ-珠蛋白到β-珠蛋白基因的轉(zhuǎn)換[26]。有研究證實(shí)，BCL11A基因的缺失可以促進(jìn)γ-珠蛋白基因mRNA水平增加[27]。因此，通過(guò)對(duì)影響血紅蛋白轉(zhuǎn)換的相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子進(jìn)行干涉，可以增加HbF的表達(dá)。此外，在表觀遺傳學(xué)方面，通過(guò)羥基脲(HU)、DNA甲基轉(zhuǎn)移酶抑制劑、組蛋白脫乙?；敢种苿┑雀蓴_γ-珠蛋白基因的甲基化、乙?；?，可以促進(jìn)γ-珠蛋白的表達(dá)[28]，但因其不良反應(yīng)、部分患者治療效果不明顯等缺點(diǎn)限制了在臨床上的常規(guī)使用[29-30]。

4 減少無(wú)效紅細(xì)胞生成

地貧的發(fā)病機(jī)制中無(wú)效紅細(xì)胞生成是導(dǎo)致溶血的主要原因。Janus激酶2(JAK2)在促紅細(xì)胞生成素受體信號(hào)通路中是一種重要的激酶，通過(guò)JAK2/STAT5途徑在紅細(xì)胞生成過(guò)程中起核心作用，因此，有學(xué)者認(rèn)為服用JAK2抑制劑可能會(huì)減少無(wú)效紅細(xì)胞生成，甚至緩解地貧患者的脾腫大[30]。美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)批準(zhǔn)的魯索替尼已用于治療對(duì)HU具有耐藥性或不耐受性的真性紅細(xì)胞增多癥成人患者，并且可治療成人骨髓纖維化疾病相關(guān)脾腫大或癥狀[31]。在定期接受輸血治療的地貧患者中觀察到輸血前血紅蛋白有明顯增高，輸血次數(shù)減少，脾腫大體積減小。

生長(zhǎng)分化因子11(GDF11)屬于轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β超家族中的一員。β-地貧患者的成熟紅細(xì)胞中GDF11處于過(guò)表達(dá)狀態(tài)，在小鼠模型試驗(yàn)中已經(jīng)顯示，降低GDF11水平可以通過(guò)Fas-FasL途徑誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，減少氧自由基和α-珠蛋白聚集物，促進(jìn)正常紅細(xì)胞生成。治療藥物L(fēng)uspatercept(ACE-536)和Sotatercept可以通過(guò)與GDF11結(jié)合，隨后激活SMAD信號(hào)通路，改善紅細(xì)胞的成熟和產(chǎn)生[32-33]。2019年11月，F(xiàn)DA已批準(zhǔn)ACE-536用于治療需要定期輸注紅細(xì)胞的β-地貧成人患者。

5 中醫(yī)治療

中醫(yī)理論中地貧的核心病理機(jī)制是“先天稟賦不足，腎虛髓損，精血化生無(wú)源”，據(jù)此，吳志奎等[34]在治療方案中提出了腎藏精生髓、髓生血的理論，研制了益髓生血顆粒用來(lái)治療地貧，并且在廣西高發(fā)地區(qū)治療β-地貧的臨床試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，其誘導(dǎo)作用可影響紅系反式作用因子，抑制轉(zhuǎn)錄過(guò)程中重要基因BCL11A、SOX6、MYB蛋白表達(dá)水平，從而誘導(dǎo)胎兒血紅蛋白生成[35]；也可通過(guò)影響DNA的甲基化水平，在動(dòng)物試驗(yàn)中，補(bǔ)腎生血藥物能明顯使DNA甲基化酶活力和甲基化水平升高[36]。

綜上所述，對(duì)于地貧的治療無(wú)論是傳統(tǒng)的輸血治療，還是發(fā)展中的HSCT治療、基因治療及中醫(yī)治療，均有其優(yōu)缺點(diǎn)。因此，需要進(jìn)一步研究地貧病理表現(xiàn)中還未發(fā)現(xiàn)的致病機(jī)制，從而規(guī)避現(xiàn)有治療的缺點(diǎn)，甚至發(fā)現(xiàn)新的治療方法。