《自然》：基因治疗再显神威，改造干细胞换掉7龄童80%的皮肤

世界上有一种疾病叫做大疱性表皮松解症（EB），只要轻轻一碰，患者的皮肤表层就会形成水疱，损伤脱落，这种每时每刻都在发生的痛苦远比蛇的蜕皮要惨烈，因此有人将这种疾病称为“不为人知的最恶疾病”。

在EB患者的世界里，滑梯等于让全身皮开肉绽的酷刑

叙利亚小男孩哈桑就是一名不幸的遗传性EB患者，因为祖国的战火，他和全家一起随难民大潮逃亡到德国，逃难的坎坷让哈桑的病情进一步恶化。当2015年6月被收入波鸿鲁尔大学儿童医院时，哈桑全身的表皮已经脱失了60%，身上到处是血红的伤口，且多处严重感染，生命危在旦夕，德国医生们也束手无策。

哈桑的父母不希望就此放弃，告知医生们愿意用试验性的新疗法给儿子最后的机会。一通跨国电话联系到了意大利摩德纳大学的Michele De Luca教授，2006年，他的团队曾成功用植皮手段治疗了一名EB患者的腿部小范围皮肤创伤[1]，但哈桑的状况比那位患者严重得多，且随着病情进展，他的表皮脱失已达到80%，用死马当活马医来形容哈桑父母的决定，应该不算夸张。

而两年后，哈桑再也不会经历噩梦般的痛楚了。他已经重回学校，过上了与其他孩子几乎无异的生活，甚至开始踢起了足球。这一堪称奇迹的治疗结果无疑是基因治疗领域的又一大突破性进展！论文刊登在了今天的《自然》上[2]。

同是来自叙利亚，痊愈的哈桑心中的偶像，会不会是难民球星达胡德呢？

虽然遗传性EB的发病机制和相关基因突变已较为明确，但目前仍是一种无药可医的疾病，多种新药都遭遇了临床试验挫折[3]。基因治疗成为了这种发病率约为两万分之一[4]的疾病患者苦苦等待的希望，而哈桑所患的交界型EB则是该病众多表型中预后最为不良的之一，约有40%的患者会因各种并发症活不到成年[4]，且表皮的不断脱落和修复也会显著增加患者皮肤癌的发病风险。

从疾病表现来说，EB患者的皮肤状况与重度烧伤颇有相似之处，而植皮手术已经广泛用于烧伤患者的治疗。1981年，哈佛大学的Howard Green教授首次使用“实验室表皮”挽救了两名全身烧伤面积超过90%患者的生命[5]，而De Luca教授正是Green教授曾经的门生，对哈桑治疗采用的就是传承自Green教授的体外表皮培养技术。

最早成功应用体外表皮培养技术的哈佛大学教授Howard Green（左，已故）和他的门生，本次治疗的主导者和论文通讯作者Michele De Luca教授

但对于EB患者来说，单纯移植人工表皮还是不够的，因为残留的表皮仍携带着致病的基因突变，会导致植入的表皮难以存活并实现正常功能。因此De Luca教授决定结合基因治疗这一新时代的利器，对已明确突变类型的部分类型EB患者开展“转基因植皮”治疗，但这种方法从未在像哈桑这样病情严重的患者身上进行尝试，因此还事先报请了德国相关部门的批准。

在确定哈桑存在LAMB3的致病基因突变后，医生们从他的腹股沟区获取了邮票大小的正常表皮，先用逆转录病毒载体将正常的LAMB3基因整合到表皮角质细胞中，再以这些已被修复缺陷的角质细胞作为“种子”进行实验室培养，得到最终移植所用的表皮。在第一次手术移植的四肢表皮顺利成活并自我再生后，医生们又对哈桑进行了两次植皮手术，总计给哈桑成功换掉了80%的身体表皮！

培养出的“人造表皮”就是这样

在哈桑2016年2月基本痊愈出院后，医生们又进行了长达21个月的随访以确定治疗效果，先后进行3次皮肤活检的结果显示，移植到哈桑体内的表皮功能一切正常，而且体内也几乎探测不到致病基因突变编码的异常蛋白质Laminin 332-β3和异常自身抗体，治疗大获成功！

进一步的分析显示，移植表皮中一小部分被称为全克隆细胞（Holoclone）的干细胞在表皮成活中起到了关键的作用，在移植的角化细胞大部分凋亡后，这些细胞可以继续分化增殖，产生表皮中几乎全部的新生细胞，因此研究人员认为，今后可以让这类干细胞成为“转基因植皮”的主角[6]。

移植完成的几个月后，表皮细胞基本都是由Holoclone细胞产生的了

当然，许多EB患者存在的基因突变与哈桑并不相同，但这并不是什么难题。将CRISPR等基因编辑技术与表皮培养技术进一步结合应用，就真的有望得到彻底攻克EB的杀手锏了。美国EB研究协会的执行主席Brett Kopelan就表示：“虽然这只是一例治疗成功，但对于EB患者们来说无疑是翻天覆地的改变，如果这种治疗方法能正式上市，无疑会受到EB患者的热烈欢迎。”

目前De Luca教授已经联合了斯坦福大学同样在进行植皮治疗EB[7]的团队，准备开展更大规模的临床试验。

参考资料：

1.Mavilio F, Pellegrini G, Ferrari S, et al. Correction of junctional epidermolysis bullosa by transplantation of genetically modified epidermal stem cells[J]. Nature medicine, 2006, 12(12): 1397-1402.

2.http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature24487.html

3.http://www.debra.org/research-trials

4.https://www.theatlantic.com/science/archive/2017/11/epidermolysis-bullosa-new-skin/545291/

5.Gallico III G G, O'Connor N E, Compton C C, et al. Permanent coverage of large burn wounds with autologous cultured human epithelium[J]. New England Journal of Medicine, 1984, 311(7): 448-451.

6.http://www.sciencemag.org/news/2017/11/boy-rare-disease-gets-new-skin-thanks-gene-corrected-stem-cells

7.Siprashvili Z, Nguyen N T, Gorell E S, et al. Safety and wound outcomes following genetically corrected autologous epidermal grafts in patients with recessive dystrophic epidermolysis bullosa[J]. Jama, 2016, 316(17): 1808-1817.

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