病毒帮助科学家们突破了基因治疗的第一个技术瓶颈,首例临床试验的成功令人瞩目,上千例基因治疗手术也随之在全世界各地展开。然而就在人们纷纷为这项载入史册的前沿医疗技术欢呼雀跃时,两起震动世界的失败临床案例,让基因治疗所使用的病毒载体的安全性问题,以一种悲剧性的方式呈现在世人面前。科学家和医生们又将何去何从?
1990年,这种尝试终于结出硕果,首例基因治疗取得了令人瞩目的成功,而在此之后的10年间,上千例基因治疗手术在全世界各地开展。我们已经看到,病毒在帮助我们进入细胞、运送治疗疾病的遗传物质的问题上确实居功至伟。但是很快,两起同样震动世界的临床案例,给急急忙忙追赶基因治疗热潮的人们当头浇了一盆冰水。病毒载体的安全性问题以一种悲剧性的方式呈现在人们面前。
1999年9月17日,18岁的亚利桑那男孩Jesse Gelsinger在美国宾夕法尼亚大学参加一项基因治疗的临床试验时不幸去世。这是基因治疗诞生近10年以来出现的第一例死亡病例,理所当然地受到了生物医学界、产业界和公众的关注。Jesse Gelsinger的死亡使基因治疗的热潮迅速退却。
多方组织的事后调查发现,宾夕法尼亚大学的临床医疗团队在招募和治疗Jesse Gelsinger的过程中,有明显的违规和过失行为。而更为严重的,还有病人知情权的问题:在Jesse接受病毒注射之前,研究者其实已经发现,实验中所用到的腺病毒,会对接受该实验的猴子造成严重的肝损伤甚至死亡;除此,在Jesse之前,已经有17位患者接受了临床一期试验,其中也有1位患者出现了严重肝损伤。
这些信息说明,该项试验本身存在对肝脏造成损伤的风险,理应在试验开始前告知所有受试者。但是,这些信息却并未包含在Jesse Gelsinger所看到的知情同意书中。Jesse Gelsinger的死亡对整个基因治疗领域的影响是极其深远的。从此之后,任何基因疗法的设计者和执行者,都必须如履薄冰地应对随时可能出现的人体过激免疫反应的风险。
尽管从理论上讲,我们可以通过挑选和修改病毒载体,使得发生免疫反应的可能尽量变低,但由于患者之间巨大的个体差异,想要完全避免免疫反应的发生,实际上是极端困难的。悲剧还没有结束。当基因治疗领域慢慢开始从Jesse Gelsinger的死亡中汲取教训,继续前进的时候,另外一场悲剧又一次沉重打击了基因治疗拥护者的信心。
那是在2003年,一份来自伦敦和巴黎的报告声称,有5名接受基因治疗的儿童被发现患上了白血病。这项注定要伴随着欢呼与泪水而载入史册的临床试验开始于1997年。受到NIH的William French Anderson医生1990年历史突破的鼓舞,伦敦和巴黎的医生们也计划用类似的病毒载体(莫罗尼小鼠白血病病毒,MoMLV)治疗儿童的重症联合免疫缺陷症。
事实上,和Bmi-1一样,人们也早已知晓LMO2的异常激活会导致白血病。只不过,Anderson医生的成功和科学家对莫罗尼小鼠白血病病毒的改造,让大家乐观的相信这种病毒已经“被拔去了尖齿利爪”,不会再有威胁了。
而欧洲的医生们采取的骨髓干细胞基因治疗的策略,则更进一步强化了这种威胁:与血液中的白细胞不同,骨髓干细胞可以终身存活并产生白细胞后代,因此骨髓干细胞的癌化会持续性地产生变异的白细胞,从而导致白血病。两场接踵而至的悲剧,对整个基因治疗领域的打击是极其沉重的。各国监管机构立刻采取行动,叫停了几乎所有正在进行的基因治疗的临床试验,并组织了更强有力的专门委员会,负责对基因治疗的临床申请进行审核。
当然,绝大多数科学家和医生们的职业操守和专业技能经得起考验,大多数基因治疗的试验随后仍然能够及时恢复进行。但是,大众媒体的地毯式宣传在公众中造成了不可挽回的恐慌和不信任感。许多医生发现,他们的试验想要招募患者越来越困难了。和所有时代一样,科学和理性是对抗这两种极端情绪的最好武器。因此在公众陷入绝望的时候,还是科学家们最早返回战斗状态,在质疑和批评中寻找希望。首先是全面和冷静的分析。
2002年之后,医生们持续追踪当初接受基因治疗的那20个小孩子的健康状况。5名罹患白血病的孩子,有一位不幸去世,其他4位在接受化疗后痊愈。而所有这些孩子,在10年后仍然健康如故。对骨髓干细胞进行基因治疗,成功地治愈了他们的严重免疫缺陷。与此同时,对病毒载体的不断优化和改良,也在世界各地的实验室里不间断地进行着。
科学家们首先改进了之前使用的莫罗尼小鼠白血病病毒的载体,使得病毒整合到人类基因组之后,激活了附近的基因表达,从而诱发癌症的可能性大大降低。自从2009年第一个基于慢病毒的基因治疗(用于治疗另一种单基因疾病——X连锁肾上腺脑白质退化症,X-linked adrenoleukodystrophy)实施之后,已经有超过300个临床试验使用了慢病毒载体。
值得欣喜的是,截止到今天,所有接受这种治疗的患者无一产生癌症。也许,假以时日,改进后的慢病毒可以真正帮助我们解决病毒载体的潜在风险。