人體內基因編輯首例誕生，基因編輯技術正在創造歷史

　　2017-11-22 11:42基因/技術/疾病

　　繼今年 8 月美國科學家於《Nature》期刊發布成功運用基因編輯（gene editing）修改人類胚胎，近日基因編輯技術又一躍進，美國研究團隊首次嘗試在人體內編輯人體基因，期望永久修正病患 DNA 組成，進而治療疾病，這項研究同時將為黏多醣症等先天代謝性疾病帶來治療的新希望。

　　44 歲男子布萊恩·麥德司（Brian Madeux）於 11 月 13 日，在美國加州奧克蘭醫院（Oakland hospital）接受首次人體內基因編輯人體試驗，他接受靜脈注射數以億計的矯正基因及一項能精準切割 DNA 的基因編輯工具。

　　麥德司罹患了一項名為韓特氏症（Hunter Syndrome，黏多醣症第二型）的代謝性疾病，目前全世界有這項代謝疾病的人不超過 1 萬人，其中一個原因是大多數病患於年少時病故，像麥德司一樣狀況的韓特氏症病患，他們缺少一項能分解特定碳水化合物的酵素，而這些無法分解的物質堆積在細胞里，漸漸造成身體各處的破壞。

　　病患會經常經歷感冒及耳部感染、面部扭曲、聽力減退、心臟問題、呼吸障礙、皮膚及眼部問題、骨骼及關節變形僵硬、腸道問題等，腦部及思考也都會受影響。

　　「許多病患都需要坐輪椅……他們從出生那刻開始，終其一生都要仰賴父母照顧。」遺傳學專家 Chester Whitley 醫師說，目前他正計劃為這項研究招募受試病患。

　　目前的治療方式為每周靜脈注射缺乏的酵素，這能幫助病患舒緩一些癥狀，然而平均一年花費 10 萬到 40 萬美元，且這項療程無法預防腦部傷害。

　　身為這項罕見疾病病患之一的麥德司，一共經歷過 26 次手術，原因從疝氣、拇囊炎、骨柱疼痛，到耳部、眼部及膀胱問題等。「似乎我的人生每兩年就有一次手術發生。」他表示，去年差點死於支氣管炎及肺炎的他說，「我差點就溺死在過量分泌的肺里」。

　　不過，麥德司的生命出現了轉機。多年前他就積極參與基因編輯相關的研究，15 年前，他在奧克蘭 UCSF Benioff Children』s Hospital 參與一項基因編輯試驗時認識了未婚妻 Marcie Humphrey，她也是一名護士。「我很榮幸成為第一位接受這項嘗試的受試者。」麥德司如此表示，「我願意承擔試驗的風險，希望這能幫助到我以及其他人。」

　　過去幾年有不少基因編輯研究，科學家透過在實驗室修改人體基因，然後再將修改好的基因放回病患體內，也有許多基因治療未涉及 DNA 編輯。

　　「隨機引進大量 DNA 至體內，有時候有效，有時候什麼事都不會發生，而有時候造成傷害。」斯坦福大學（Stanford University）的生物倫理學家 Hank Greely 說。有些基因治療提供病患新基因，卻無法控制在何處插入 DNA，這樣的結果可能導致新問題如癌症發生。「這項基因編輯技術的優勢就在於它能把基因放到你想放的位置。」一旦這項試驗成功，將能為基因治療（gene therapy）開啟一扇大門。

　　「我們所做的就是切開你的 DNA，植入一段基因，然後把它縫合關上，外觀根本看不出來。」Sandy Macrae 說。她是此次進行試驗的公司 Sangamo Therapeutics 總經理，這間位於加州的公司正針對兩項代謝疾病及血友病測試，「它將會成為你身體的一部分，並永遠留在體內。」

　　也就是說，這過程不可逆，一旦編輯錯誤，也無法將基因移除。

　　「這真的是和自然力量玩遊戲。」目前對這項科技的風險還未完全了解，但這樣的研究還是有進行的必要，因為這些都是無法治癒的疾病，美國聖地牙哥研究機構（Scripps Translational Science Institute）的 Eric Topol 博士說。

　　身為核准此項試驗的國家衛生研究院（National Institutes of Health）評審委員之一的 Howard Kaufman 博士表示，應有的防護措施已就定位，以確保受試者安全，「目前沒有任何證據顯示它的危險性。」且動物試驗的結果相當令人振奮，他表示基因編輯技術的前瞻性好到無法忽視，因此「現在不是應該害怕的時候」。

　　這項初始試驗將收納 30 名成年病患以進行安全性評估，但最終目標是早期治療孩童，讓他們及早免於受到這項疾病帶來的傷害。基因編輯技術或許無法改變過去疾病對病患造成的傷害，但希望能讓病患不用再依賴每周的酵素治療。

　　關於這項基因編輯技術

　　CRISPR 是近年備受注目一項基因編輯工具，但這項研究所用的是一項不同的工具，稱為鋅指核酸酶（zinc finger nucleases），它們就像分子級的剪刀，能找到並切斷特定位置的 DNA。

　　這項治療由 3 個組件組成：新的基因及兩個鋅指蛋白，各組件的 DNA 相關指引都放在一個已轉化為不致病的病毒載體，目的在運送這些組件到細胞內，同時，數以億計的複製基因也經由靜脈注射至體內。

　　所有組件抵達肝臟后，細胞會依據這些指引來製造鋅手指，並準備基因校正。這些手指用來切開 DNA，然後新的基因隨之插入，接著新的基因就會指示細胞開始製造病患缺乏的這項酵素。

　　只要有 1% 的肝細胞校正過來，就能成功治療這個疾病了，麥德司的主治醫師，同時也是這項試驗的主持人，Paul Harmatz 醫師這麼說。

　　「這項科技作用會如何？我們也還在學習。」但安全性測試結果十分良好，Carl June 醫師說。這位賓州大學學者也正在進行基因治療相關研究，但他並未參與此項試驗。

　　基因治療的風險為何？

　　基因治療的安全性在早期研究受到很大的質疑。其中一項就是當作病毒的載體可能會觸發免疫系統攻擊，1999 年 18 歲的 Jesse Gelsinger 就此死於基因治療試驗。但新研究所用病毒不同，也證實比其他試驗所用的安全許多。

　　另一個疑慮是植入新的基因會不會出乎意料的影響到其他基因。幾年前曾經發生過，科學家利用基因治療「泡泡男孩」這樣的免疫疾病。許多病患因此發展出白血病（leukemia），因為新基因植入原始 DNA 的位置意外活化了癌症基因。

　　最後一項擔憂就是這些病毒是否會進入身體其他地方？如心臟或卵子及精子而影響後代。醫生說這項內建的基因保全將會確保這項編輯工程只在肝臟進行，就像一顆種子，只會在特定狀況下發芽。

　　同時這項試驗也並未涉及另一項較具爭議性的基因編輯工程，也就是胚胎時期就接受基因編輯治療以在出生前避免疾病發生，而像這樣的改變會代代相傳下去。

　　這項試驗還有個小轉折，麥德司原定再早些時候就要接受治療。然而他和未婚妻從亞利桑納起飛的航班被取消了，一直要等到星期一才有航班。終於他們搭乘上飛往加州的班機，再從 Monterey 機場乘車奔波了 160 公里才抵達奧克蘭。

　　11 月 6 日麥德司接受了長達 3 個小時的輸液，身旁圍繞全身做好防護措施裝備的 6 位醫師及護理人員，以避免麥德司受細菌感染，麥德司的主治醫師 Harmatz 一整晚都留在醫院以確保麥德司的安全。

　　「我現在既緊張又期待」，麥德司一邊準備出院一邊說，「我這輩子都在等待，像這樣能治好我疾病的機會。」此項試驗預計一個月後能看到初步結果，完整的測試評估會在 3 個月後進行。讓我們一同引頸期待成果。

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