视网膜遗传病的基因治疗只待山花烂漫时

他们渴望认识这个五颜六色的世界，但那只是暗夜中的奢望；他们渴望看到广袤的原野，但狭窄的视野却让他们无能为力；他们渴望爱情和子嗣，却在基因的延续里惴惴不安，深恐命运强加给他们的不幸再次降临。

千姿百态的大千世界，健康人最寻常的视觉感受、人生幸福，对他们来讲，却可能是最大的遗憾和人生梦想。

他们这群人共同的疾患就是遗传性视网膜疾病。这也是全世界的眼科医生和眼科学研究者穷其一生，想要解决的主要难题之一。

在过去的六年间，遗传性视网膜疾病的基因治疗从年的‘草色遥看近却无’，到年的Luxturna‘一枝红杏出墙来’；近两年，随着大批创新项目的开发，更到了‘只待山花烂漫时’。

下面的几个问题是年沈阳网的记者采访我时提出来的，我根据这几年该领域的快速发展情况，重新做了修改，现在开始分两次给大家进行解答。

1．庞先生，作为一名基因治疗专家。从中国，到日本，到美国，您科研的重点一直在视网膜遗传病的基因治疗。您能给我们介绍一下，基因治疗的原理吗？

首先，我介绍一下眼睛的结构。人的眼睛简单来说就像一架传统的照相机，镜头包括角膜、房水、晶状体和玻璃体，光圈就是瞳孔（包括虹膜和睫状体），底片就是眼后部的视网膜。和相机后部的底片一样，当外界光线经过晶体系统折射到视网膜（有时也叫眼底）时，视网膜中的感光物质发生变化，就把光信号变成生物视讯号，这个视讯号再通过放大整合传到大脑枕叶的皮质视中枢形成视觉画面。人的视网膜成像的原理和相机相似。如果照相机的镜头浑浊了，光线就没法进入相机。人的角膜/晶状体/甚至玻璃体混浊都会影响视力。但这些疾病通过角膜移植、人工晶体植换术和玻璃体切割等现代医疗手段都可以得到适当治疗。

可是，如果相机的底片出问题了，那么镜头再好也不会呈现出漂亮的画面。现在眼科学的难题是遗传性视网膜疾病。以前，对造成这些疾病的原因并不清楚，不能从根源上解决问题。根源在哪里？主要就是视觉系统相关细胞中的基因突变导致的功能丧失和细胞的变性凋亡。目前已发现至少有种不同的突变基因及相应的表达产物缺失和遗传性视网膜疾病的发病有关。

基因治疗的原理就是纠正/修补遗传病的基因缺陷，恢复相应的具有正常功能的蛋白或相关产物，从而达到减轻或治愈疾病的目的。也就是从疾病的源头上进行治疗。

但我要强调一个早字。某些视网膜遗传病如果没有进行早期治疗，可能造成视细胞的继发性死亡等很多不利后果，对基因治疗的预后产生不良影响。这也是我一直呼吁进行早期基因诊断和基因治疗的原因。所以，早点+快点=先天盲童离光明更近一点。

2．为什么基因疗法在视网膜遗传病治疗的临床试验上独具优势?

这与眼球得天独厚的解剖结构优势密不可分。眼球相对封闭，容量较小，较少载体就可以转染到相对较多的视网膜病变细胞，如经常发生病变的视网膜色素上皮细胞和视细胞；很少播散到身体其他部位，也不容易被稀释；通常的注射部位视网膜下腔不容易发生免疫反应，具有较高的安全性。

另外，眼球屈光间质透明，眼底可视，不仅有利于操作者在直视状态下的准确注射，且便于观察术后视网膜情况。还有一点，就是视力很差的患者进行基因疗法这个新技术的临床试验，可以相对容易地设定疗效判定指标，快速判定新疗法是否有效。

3．您说，腺相关病毒载体是目前基因治疗中使用最成功的载体。我想知道，这个载体是怎样发挥作用的呢？

腺相关病毒，本身就是一个对人体不致病的病毒，80%的人群曾被此类病毒感染过，只不过因为没有症状而不自知。通过对腺相关病毒进行改造，把和其复制等相关的基因去除，空出的空间可以插入治疗基因，这样就把把腺相关病毒，变成了腺相关病毒载体。这个载体因为仍有侵袭细胞的能力，可以把治疗基因带入相关病变细胞，但不能在体内继续繁殖而造成损害。是一个安全可靠的基因运载工具，我们叫腺相关病毒载体。

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当我们把含有相关治疗基因的，具有生物活性的腺相关病毒载体，注射到具有隐性突变的病变细胞周围时，病毒载体与细胞膜表面的特异抗体结合，通过细胞膜内陷而进入细胞内，然后游走到细胞核周围，再通过细胞核孔进入细胞核内，在酸性环境下脱掉包裹着DNA的病毒外壳，然后相关DNA（有治疗作用的基因）在细胞核内单独存在或整合到细胞核的染色体特定位置上，成为该细胞遗传物质的一部分，有缺陷的基因就被弥补了。治疗后的细胞就可以连续表达原来缺失的正常功能蛋白了。这也是为什么基因疗法一次治疗，有可能终生受益的原因。

4．您和您的国内外团队，用腺相关病毒介导的基因疗法，成功治愈了不同类型的全色盲小鼠模型。我想知道，目前有临床上什么进展吗？

人类全色盲目前根据不同的突变基因已经发现至少6个亚型。其中1型在西方人群中约占全色盲病人总数的50%，2型约占23-25%；但在东方人群中2型占全色盲病人总数的将近80%。年，我们在世界上首次报道了全色盲2型动物模型的基因治疗积极结果。后来根据我们的动物实验结果，美国AGTC基因治疗公司的全色盲1型及2型病人的I/II期临床试验已经开始。德国的类似临床试验也在进行中。中国的大部分全色盲患者都是2型病人。我也希望能和国内的相关方面合作尽快在中国开展全色盲2型病人的临床试验。

5．您说越来越多的突变基因已经被发现。遗传性视网膜疾病的病人在中国的发病率有多少？请您给我们畅想一下，基因治疗广阔的临床应用前景。

到年已有个以上的和视网膜疾病相关的突变基因被发现。至少一半的视网膜遗传病病人是由这些致病基因突变造成的。根据基因诊断确认的这些疾病中，至少有80多种疾病是隐性遗传。其中将近一半的疾病因其相关的基因较小能够放到腺相关病毒载体内，这些突变引起的疾病就有通过腺相关病毒载体进行基因治疗的希望。特别是那些病变在外层视网膜的疾病，因为治疗载体易于进入，目前从技术上讲已没有太大的问题。

据不完全统计，已经有个以上的rAAV基因治疗产品正在国内外开展临床试验，三个rAAV基因治疗药品已经在欧美上市。其中近三十个视网膜遗传病基因治疗临床试验中，大多数病变细胞是视网膜外层的视网膜色素上皮细胞或视细胞；这些药物针对的疾病包括Leber先天性黑矇2型（RPE65突变，已经获批）、性连锁遗传的无脉络膜症（CHM突变）、性连锁遗传的视网膜色素变性（RPGR突变）；常染色体隐性遗传的视网膜色素变性（MERTK突变）、全色盲1型（CNGA3突变）/全色盲1型（CNGB3突变）、先天性黑矇1型（GUCY2D）、由PDE6B突变造成的常染色体隐性遗传视网膜色素变性、青少年黄斑变性（ABCA4突变）和尤赛氏综合征1B亚型（Myo7a突变）。

还有治疗靶细胞靠近视网膜内层的Leber氏遗传性视神经病变（ND4突变）、性连锁视网膜劈裂症（RS1突变）、湿性（新生血管性）年龄相关性黄斑病变的抗VEGF基因疗法、以及用于治疗晚期视网膜色素变性的光遗传基因疗法，也已经进入临床试验。

此外用于治疗卵黄样黄斑变性Best1突变的基因疗法、用于治疗视网膜色素变性中RLBP1突变的基因疗法、用于治疗LCA4型AIPL1突变LCA6型RPGRIP1突变的基因疗法、显性遗传性视网膜色素变性RHO突变以及PRPF31突变的基因疗法等临床试验也正在陆续开展。寡核苷酸疗法治疗ABCA4基因13号外显子突变和USH2A基因中c.-AG位点突变的临床试验也正在顺利进行中。

近两年随着CRISPR/Cas9基因编辑技术的出世，包括较大基因突变引起的隐性遗传和显性遗传在内的大部分视网膜遗传病理论上都有希望用简单安全高效的腺相关病毒载体得到治疗。如Leber先天性黑矇10型（CEP突变的特定位点）正在开始进行基因编辑的临床试验。

我目前研究的、狭义的单基因突变造成的遗传性视网膜疾病病人在中国的具体发病率还不是特别清楚，大约为5-10/万。

随着基因诊断及治疗技术的发展，本着由简入繁，由浅入深的原则，将来像糖尿病网膜症，某些青光眼甚至某些高度近视以及部分红绿色盲等较常见疾病都有可能利用基因疗法得到治疗。其实利用基因疗法治疗新生血管性年龄相关性黄斑变性的临床试验已经开始进行。除了视网膜疾病，基因疗法在癌症、肌病、神经疾病、血液病等难治性疾病的治疗上也有广阔的前景。

6．庞医生，您是在沈阳出生，沈阳长大的，您的父亲也是国内非常有名的眼科医生，您子承父业，我想问一下父亲对您最大的影响是什么？作为父亲的同行，您觉得您和父辈最大的不同是什么？

我父亲庞纯玉年出生于辽宁海城。在他们生活的那个年代，因环境因素，很难进行系统的基础研究。但从父亲身上，我看到的是他们那一代老知识分子对祖国的热爱，对救死扶伤的职业执着！

若说父亲对我最大的影响就是对他人的尊重。年，爸爸30岁时就担任眼科主任，还是辽宁省沈阳市的特等劳动模范。但从我记事起就发现，他对当时的年轻大夫、护士从没有架子，对后勤的工友们更是热情有加。

我高中毕业后念中国医科大学，毕业后进眼科工作都没有任何犹豫。可以说，是父亲把我引上了眼科这条路。和父亲渊博的知识相比，我自惭形秽。爸爸精通日语，能用英语、德语和俄语阅读文献。年大学毕业后，我和父亲一起在沈阳三好街文化路中国医大二、三院眼科工作时，他凭借多年的经验，当我对眼底病和遗传病诊断有疑问时，总能在第一时间给出答案。

其实我近三十年来一直坚持在视网膜遗传病研究领域，不管工作多苦多累都没有放弃，这里都有老爸的影子。以前是他通过每周一次的越洋电话询问，这几年是他从天堂中时不时朝我投来的