在调整控制安全性和有效性的关键参数后，基因治疗终于获得了满意的临床疗效。这些证据来自于对两种危及人类生命疾病的治疗。
基因治疗领域的发展与航空领域的发展有许多相似之处。它们都基于看似简单的原则：将治疗基因转入细胞以及让空气在飞机机翼上流动。然而，魔鬼隐藏在细节中，而细节存在于数字中。这两个领域在初期都因为一些缺陷或者不良事件的发生而阻力重重。千淘万漉虽辛苦，吹尽狂沙始到金。面对反对者缺乏远见地不断提出质疑，两个领域都孜孜不倦地坚持着他们的追求。长风破浪会有时，直挂云帆济沧海。人们现在越来越坚信，基因治疗将很快会像运输机对运输的作用一样对医学做出贡献。这种乐观并非空穴来风。近期，分别来自于Biffi研究团队和Aiuti研究团队在《科学》杂志上发表的两项研究成果令人振奋。
这两项研究都运用了慢病毒载体（lentiviral vector，LV）转导技术，而这一技术不但曾经、而且还在继续为基因治疗铺平道路。该技术具体而言有三个主要步骤：从体内获取某种类型的干细胞，通过递送系统（或者载体）将治疗基因整合到干细胞中，最后将修饰过的细胞再重新输回体内。这种载体利用高安全性基因工程手段获得HIV的部分成分。法国是世界上第一个利用LV技术基因疗法来治疗某些遗传疾病的国家。利用这种基因治疗的方法，对于肾上腺脑白质营养不良和β-地中海贫血的部分患者，有效期至少在六年以上。《科学》杂志近期刊登了另外两个试验结果：一个是异染性脑白质营养不良(metachromatic leukodystrophy，MLD），另一个是Wiskott-Aldrich综合征（Wiskott-Aldrich Syndrome，WAS）。结果表明，基因疗法对这两者的效果更好。
MLD是一种芳基硫酸脂酶A（arylsulphatase A，ARSA )缺陷所引起的遗传性疾病。MLD患者的神经系统中会积聚一种毒性谢产物，从而导致患者出现严重的认知和运动障碍。罹患严重MLD（被称为MLD -LI）的儿童，在几年之内便会出现症状发作而死亡，而且，目前尚无有效的治疗方法。
Biffi等人从三名尚未表现出症状的MLD-LI儿童的骨髓中获取了能够制造血液的造血干细胞（haematopoietic stem cells，HSCs）。研究人员将这些细胞暴露于表达ARSA的LV载体中，再将这些完成转导的细胞注入到这些儿童体内。在注射之前，这些儿童必须接受简单的化疗，用以消除那些未矫正的天然HSC。这个过程被称为自体移植与清髓性预处理（图1）。由于特异性增强子和启动子序列被用于驱动LV中ARSA的有效表达，所以Biffi便假定，目前血细胞ARSA酶表达理应高于正常生理水平，并会为神经系统带来足够的酶，直接或间接对治疗产生益处。
治疗的结果令人大为欣喜，远远超出了预期。这些患者治疗近两年后，60%以上的血细胞含有一个拷贝数以上的病毒载体。这就使得这三名患者中ARSA的水平比健康人高10倍。这些高于正常生理水平的ARSA表达不但能够发挥最佳效力，而且被认为是安全的。研究人员还检测了脑脊液中ARSA的活性，并且在预期发病年龄7〜21个月后，这三名患者均未出现任何疾病的临床进展。
WAS也是一种由于基因缺陷而导致的遗传疾病，其临床表现为免疫缺陷。Aiuti及其同事同样对罹患WAS的三名患儿进行研究。Aiuti团队采用与BIFFI团队类似的策略，对获得的HSC进行基因矫正。矫正的HSC重新具备了免疫活性。然而，不同的是，Aiuti团队选择了不同的预处理方案。由于从这些患儿体内得到的HSC经过矫正后，在体内具有较大的选择优势，Aiuti使用较少的骨髓细胞清除和较多的免疫抑制来促进整个植入过程。该团队观察到，在这三名患儿中，表达LV的血细胞比例较高，约为25%〜50%。虽然由于预处理的类型以及显著的体内选择性优势的存在，使得很难对这样的研究结果做出定量的解释，但是，这种前所未有的WAS基因治疗高疗效仍然令我们印象深刻，欢欣鼓舞。
那么到底是什么使得基因治疗取得如此令人震惊的改善呢？首先，LV技术由于其多种实用特性，地位暂时还无法撼动。这些用途包括对静态造血干细胞的良好转导效率、与大而复杂的治疗基因构建体的相容性、能够增加病毒滴度和效价的载体颗粒有效浓度和纯度，以及能够冷冻保存。然而，Aiuti却表示，答案或许只是一个数字游戏。
在MLD患者中的载体拷贝数比肾上腺脑白质营养不良和β-地中海贫血患者中高出五倍（未发表资料）。此外，最新的研究可能主要是受益于更高纯度的载体以及因而产生的较高滴度。这就使得研究受到有缺陷的干扰载体颗粒污染的可能性达到最小。另一个潜在的重要变化是未冻存细胞的直接回输，从而避免造血干细胞植入之前的损耗。患者年龄小（相对于18岁的β-地中海贫血患者，MLD患者往往只有7〜16个月）、矫正细胞的大剂量输注都有可能产生积极的影响。
但是，当今人们更关心安全性的问题。那么基因治疗的安全性到底如何呢？首先，最为令人担忧的就是HSC基因治疗是否具有激活癌基因的潜在风险，这主要由于载体能够随机整合在宿主基因组中。令Biffi研究团队以及Aiuti研究团队感到欣慰的是，他们的载体对染色体的插入位点表现出异质性。当然，这只是一个推测，即没有携带载体的特定基因组区域能够导致HSC或者其他血细胞克隆的恶性生长。
可惜的是，这种分析的意义尚不清楚，从而使人错误地安心或担忧。例如，在β-地中海贫血患者中，HMGA2基因内含有部分插入位点的显性细胞克隆引起了研发人员对癌症发展可能性的担忧。但在基因治疗六年后，这个克隆不再占优势，尽管患者细胞的拷贝数以及相关矫正的基因产物β-球蛋白足以使得患者完全不依赖于输血（未公开的数据）。但是，目前不仅仅在WAS的试验中，还有其他不同的研究都确定HMGA2为载体整合的位点。这一事实着实耐人寻味。
制药公司应该不失时机地抓住这一权杖，将基因治疗带给有需要的患者。反对者们或许会到处造谣说基因治疗的价格令人望而生畏。但是，即使在发展中国家，与终生使用酶替代疗法或者终生服用小分子药物的花费相比，许多“一劳永逸”式的基因治疗方法的合理定价可能更加能够同时满足患者、医药行业和机构资助者等的利益。而对于发展中国家，这种理想状态可谓雪中送炭。
(作者：贺利军、费正弦)
参考文献：《Nature》2013;500:281-282