里程碑!无法产生多巴胺的孩子有了全新希望

Switching focus in the brain, researchers herald a possible gene therapy

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里程碑!无法产生多巴胺的孩子有了全新希望

里程碑!无法产生多巴胺的孩子有了全新希望

图片来源:The Ohio State University Wexner Medical Center

图中的男孩叫做杰迈尔。在他三个月大的时候,儿医告诉他的父母,他的发育出了问题。后续的诊断确认杰迈尔得了一种叫做AADC缺乏症的疾病。这是一种极为罕见的疾病,全世界大概只有135名儿童受它影响

顾名思义,杰迈尔的身体里缺乏AADC。它的全名是“L-氨基酸脱羧酶”,在多巴胺和血清素的生产过程中不可或缺。而作为一种神经递质,多巴胺不仅能让人感到快乐,还与运动和行为能力息息相关。

这些患儿因此会出现严重的发育迟缓。杰迈尔之外,另一名没有透露姓名的女孩在一岁时还抬不起头,八岁时无法独立坐下,或是拿起自己的玩具这些患儿们在心理上也让他们的父母备受煎熬——他们很难睡超过2个小时的觉,全身还会时不时发生抽搐。

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如今,这种悲剧性的疾病迎来了治疗的希望。今日于《自然》子刊《自然-通讯》杂志上发表的一项研究中,科学家们使用创新基因疗法,对7名4-9岁、罹患AADC缺乏症的儿童进行了治疗。令人振奋的是,不少儿童都出现明显改善。原本连头都抬不起的他们,甚至可以恢复行走能力!

这种疗法的原理很简单。既然这些孩子的身体里缺乏AADC,那让他们重新能生产AADC就好了。研究人员们设计了一种创新的基因疗法,将人类的AADC基因包裹在病毒载体之中,直接注射入患儿的中脑区域——这正是产生多巴胺的神经元所在的位置(考虑到产生血清素的神经元位于更深的部位,研究人员们暂时决定先恢复多巴胺的水平)。

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▲研究人员们使用实时核磁共振成像技术,监控基因疗法的注射情况(图片来源:参考资料[1])

当然,大脑是一个极其精密,又非常敏感的器官。为了不对大脑造成破坏,研究人员们还使用核磁共振成像技术,实时监控。在画面下,实行手术注射的医生能够观看缓慢注入中脑的液体会如何扩散,做到万无一失。

“我们做的就是将(制造AADC的)指令输入这些细胞,”参与本研究的James Elder医生说道,“我们能实时看到全貌。我们持续进行核磁共振成像,看到注入的液体在指定的大脑核区扩散。”

值得一提的是,这原本只是一项评估基因疗法安全性的小型1期临床试验,却取得了令人惊讶的良好结果!

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▲接受治疗后不久,患者们的症状就得到了明显改善(图片来源:参考资料[1])

以上文中提到的女孩为例,在接受完治疗的几周后,多巴胺就开始在她的神经元之间正常工作。几个月后,她终于能坐直自己的身体,且睡眠质量有了很大的改善。如今,已经10岁的她可以在协助下行走,并开始使用发声设备来学习说话。

杰迈尔的症状也有了很大改善。“看到他能自己拿起玩具,对我们来说是纯粹的快乐。”他的父亲说道。

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▲杰迈尔的生活也发生了翻天覆地的变化(图片来源:The Ohio State University Wexner Medical Center)

从接受治疗的所有7名患者来看,其中6人能控制自己脑袋的移动,5人能独立坐直,3人能主动去够和抓东西,2人能在双手协助下行走。不幸的是,有一名儿童在治疗的7个月后突然去世(这在AADC缺乏症患者中并非罕见)。后续分析表明,该患者的离世与基因治疗没有关联。

“这是非常令人激动的数据,”该临床试验的负责人Jill Morris博士说道,“这是一项真正具有开创性的研究,展示了基因疗法的益处,也展示了它能如何改变患有遗传病的孩子的生活。”

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▲治疗后,尽管恢复程度不一,但绝大多数患者都达到了一定的发育里程碑(图片来源:参考资料[1])

这项研究在医药圈引起了热烈的讨论。诸多研究人员们不仅为这些孩子能取得生活质量的改善而感到高兴,还看到了应用于帕金森病或是阿尔茨海默病等神经退行性疾病的潜力!未来,研究人员们将继续进行更大规模的试验,确认这种疗法的效力。

参考资料:

[1] Pearson, T.S., Gupta, N., San Sebastian, W. et al. Gene therapy for aromatic L-amino acid decarboxylase deficiency by MR-guided direct delivery of AAV2-AADC to midbrain dopaminergic neurons. Nat Commun 12, 4251 (2021). https://doi.org/10.1038/s41467-021-24524-8

[2] Switching focus in the brain, researchers herald a possible gene therapy breakthrough in treating an ultra-rare disease, Retrieved July 12, 2021, from https://endpts.com/switching-focus-in-the-brain-researchers-herald-a-possible-gene-therapy-breakthrough-in-treating-an-ultra-rare-disease/

[3] Landmark gene therapy trial points to a wider window to alter course of rare disease, Retrieved July 12, 2021, from https://www.statnews.com/2021/07/12/gene-therapy-aadc-deficiency/

[4] Gene Therapy Offers Long-Awaited Hope for Children with Rare, Incurable Disorder, Retrieved July 12, 2021, from https://www.ucsf.edu/news/2021/07/420986/gene-therapy-offers-long-awaited-hope-children-rare-incurable-disorder

[5] Innovative gene therapy ‘reprograms’ cells to reverse neurological deficiencies, Retrieved July 12, 2021, from https://www.eurekalert.org/pub_releases/2021-07/m-igt070821.php

注:本文旨在介绍医药健康研究进展,不是治疗方案推荐。如需获得治疗方案指导,请前往正规医院就诊。

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