周迎春，2017年11月10日

    2017年11月9日，很多网站转载的一则消息引起了蝴蝶宝贝们的极大关注。新浪的消息是：《罕见皮肤遗传病被攻克：7岁儿童通过干细胞基因疗法重获表皮》。文中提到德国波鸿鲁尔大学儿童医院为一名患有交界型大疱性表皮松解症（JEB）的7岁患儿实施了表皮干细胞基因疗法。患者在2015年6月入院，到2016年2月手术完成出院。北京时间11月9日凌晨，国际学术期刊《自然》（Nature）在线发表了这项由Michele De Luca等多名意大利和德国研究人员共同完成的治疗。

    这位患者的病因是编码层粘连蛋白332的基因之一LAMB3发生了突变，导致表皮和真皮很容易脱离，进而产生水疱和糜烂。这位患者因感染和皮肤大面积破损入院，五周后皮损扩大，濒临死亡。此时患者父亲要求尝试试验性的措施，德国医生和曾经做过小面积表皮基因改造和移植的意大利医生联系，共同为患儿做了基因治疗。治疗的方法是：从患者身上取一块儿皮肤，分离出皮肤干细胞，导入正常的基因后，体外培养成皮片，最终将再生皮肤移植回患者身上。

    “表皮目前稳定健康，和真皮连接完好，能抵抗外力损伤。没有出现水疱、瘙痒等症状，也无需药膏或药物治疗。”

    看到上述消息后我查找了论文和其它报道，下面就把事件的全貌呈现出来。

1. 手术过程

    患者叫Hassan，中文翻译成“哈桑”吧。他出生在叙利亚，一周后发现背上有水疱。医生诊断为大疱性表皮松解症（EB），并且告诉家人无药可治。哈桑一家后来逃避战乱来到了德国，这里的医生同样束手无策，与此同时伤越来越多。（注：有些交界型EB患者出生时比较轻）

    2015年6月，因严重感染导致皮肤大面积脱落的哈桑住进了德国波鸿儿童医院的烧伤科。此时他身体60%的皮肤缺失，背部、躯干两侧、四肢已经形成了大片连续的伤口。入院5周后情况并没有好转，反而逐渐恶化，伤口进一步扩大。由于感染、营养不足，体液失衡等原因濒临死亡

    他们联系了意大利摩德纳雷焦艾米利亚大学的干细胞生物学家Michele de Luca教授（下文称为德卢卡教授），过去的数十年中德卢卡教授一直致力于为EB患者重建皮肤。他的方法是从患者身上收集干细胞，引入正常的基因，用纠正过的细胞培养出健康的皮肤并移植回患者身上。

    德卢卡教授和同事们2006年就尝试过这种方法，他们成功地治疗了一名49岁的女性JEB患者，不过当时移植的皮肤面积比较小。蝴蝶宝贝关爱中心曾在网站上介绍过，见于《遗传性皮肤疾病基因疗法的首次成功》。

    2015年9月，医生从哈桑的腹股沟处取了4平方厘米皮肤，分离出干细胞，转入正确的基因后培养成了皮片。在10月和11月，他们分两次把皮片移植回哈桑身上。到移植的时候哈桑身上已经有80%的体表面积没有皮肤了。最后在2016年1月又修补了一些零星的无皮区域。

    移植做了三次，手术本身很困难，特别是第一次，因为这时候哈桑身上的破损面积最大。移植后为了维持绝对静止，哈桑连续12天处于麻醉状态下。

    2016年2月，哈桑出院。3月，回到学校。他不再需要药膏，皮肤很结实，也不再瘙痒。德卢卡说：“他一个水疱也没有再长过，体重增加了，参加体育运动，有了正常的社交生活。”

    一些烧伤患者做过皮肤移植，取患者自己的皮肤培养成皮片再移植回去。由于烧伤会破坏深层皮肤，很多这样移植后的烧伤患者皮肤上没有毛发或汗腺，这些患者需要终生每天两次用油膏滋润移植后的皮肤。哈桑移植后的皮肤上有毛发和汗腺，不需要使用油膏。

    移植的效果超级好，完全是美梦成真！愿哈桑从此能享受正常的生活！

2. 基因治疗+皮肤移植技术详解

2.1. EB患者能不能做普通的皮肤移植？

    对烧伤患者做同种异体皮肤移植已经出现很久了，为什么不用来自健康人的皮肤移植到EB患者身上来改善皮肤情况？

    普通的皮肤移植只是短时间覆盖患者的伤口，防止感染及患者的体液流失。经过一段时间后外来的皮肤会被人体排斥掉，患者会长出自己的皮肤。烧伤患者自身的皮肤细胞是正常的，重新生长出来以后能起到正常皮肤的功能，短期的移植覆盖能帮助患者度过危险期。而EB患者重新长出来的皮肤仍然是“坏”的，做皮肤移植没有长期效果。

    所以对EB患者需要用转入正常基因的自体细胞做移植，不能做同种异体移植。

    实际上哈桑在这次住院期间曾因皮损过于严重接受了他爸爸的皮肤移植，在移植14天后完全脱落。

2.2. 怎样修复细胞中的基因缺陷？

    哈桑的疾病原因是LAMB3基因突变。德卢卡用一种改造过的逆转录病毒载体，把一份正确的LAMB3基因封装在病毒载体中，转入从哈桑身上提取的干细胞中。正确的LAMB3基因插入了细胞的染色体中，此后可以随着细胞的分裂而复制。转染过的干细胞的后代就有了一份正确的LAMB3基因，从而可以制造正常的层粘连蛋白332。

2.3. 怎样防止基因编辑的风险？

    如果携带LAMB3基因的病毒载体整合到了染色体上的某个基因内部，可能会破坏原有基因的功能。如果整合的位置临近原癌基因，还可能触发癌症。为了保证外来基因尽量不整合到正常基因中，同时尽量不激活原癌基因，首先需要选择合适的病毒载体。

    德卢卡教授选择的病毒载体本身比较安全。他们分析了转基因之后的皮肤干细胞，发现2万多种整合模式。其中47%位于内含子中，38%位于基因间的空白区，小于5%破坏了现有的基因。这个数据说明外来基因的整合可能会产生一些问题，但问题不严重。

    同时他们分析了细胞培养中整合模式的变化，没有发现癌基因触发后可能出现的优势细胞群，这就间接说明没有触发癌基因。同时2006年的移植和本案例的移植到现在为止都没有发生癌症，也从事后说明这种技术安全性较高。

    但是理论上说这种靠逆转录病毒载体携带基因进细胞的模式不是绝对安全的。每一次转基因之后都需要评估安全性。更安全的方式是使用CRISPR编辑基因。

    但另一方面对很多EB患者来说，不采取治疗措施会有长期不愈合的伤口，也可能诱发皮肤癌。做移植反而癌症的风险小。

2.4. 移植的皮肤能不能长期起作用？

    前面提过的2006年意大利的患者经过12年之后，移植的皮肤仍然完好。本例中的哈桑，在移植后4个月、8个月和21个月的时候分别做了移植皮肤的活检，都发现皮肤的结构完整，表皮真皮交界处已经得到修正。同时患者的血清中没有检测到针对皮肤基底层的任何自身抗体。最后这一点也很重要，说明因移植而增加的蛋白质没有引起人体的排异反应。

    同时德卢卡教授也检测了移植后的皮肤，在其中确认了有具有全克隆能力的细胞（即干细胞），并且验证了在8个月之后新的皮肤完全来自这些干细胞。这就从细胞层面说明新的皮肤具有永续更新的能力。

2.5. 交界型患者的体内粘膜怎么办？

    交界型患者不光体表的皮肤有问题，体内的粘膜，特别是呼吸道粘膜也会受损。一些特别严重的交界型患者呼吸道的损害很严重，是一种重要的致死原因。

    看到这个新闻之后不少EB患者家属提出了如何治疗粘膜的疑问。遗憾的是目前这种皮肤移植的方法还不能用于改善体内的粘膜。

    但本案例的患者可能体内粘膜受累不重，属于中度泛发性JEB。论文中说哈桑在入院前六周情况开始恶化，原因是金黄色葡萄球菌和绿脓杆菌感染。所以哈桑本身的JEB并不是特别严重，之所以发生这么严重的情况可能是因为护理有缺陷。

    哈桑本身的疾病不是特别严重，从论文中能看出来。他的突变是剪切位点突变，这种突变经常是导致相应的蛋白质数量极大地减少，而不是完全缺失。既然还有少量的蛋白质，也就能维持一部分皮肤的功能。