摘要：美國賓夕法尼亞州匹斯堡大學的科學家們采用尖端的技術通過基因工程方法創建了 迄今為止或許是對Duchenne型肌營養不良最好的基因治療方法。　 　 　　12月20日在美國每年有數以千計的美國男孩罹患Duchenne型肌營養不良-一种災難性的肌消 耗性疾病。美國匹斯堡大學的科學家們在動物中進行的對該疾病的基因治療研究報道于2000年 11月28日的美國國家科學院學報上。該項研究在几個前沿領域里均引人注目。他們設法縮減曾 發現的最大的基因，將其最重要的組份包裝到最小的、某些人認為是最安全的并曾用于基因治療的病毒載体中。　 　 　　通過這項工作，研究人員們首次証實了使用最少量的抗肌萎縮蛋白基因可恢复肌功能。所用的基因載体是經基因工程方法處理的腺相關病毒。 　　當注射到喪失天然產生抗肌萎縮蛋白能力的小鼠的小腿肌肉后，這种构建的“迷你型基因”導致功能性抗肌萎縮蛋白在几乎90%的被治療的組織中表達。抗肌萎縮蛋白的表達至少延續一年-該實驗只進行了一年。 　　 　　哲學博士、匹茲堡大學分子遺傳學及生物化學系助理教授Xiao Xiao說：“我們的研究顯示我們能夠用AAV將功能性抗肌萎縮蛋白引入肌肉組織。這為我們能將這种基因治療策略用于更大的Duchenne型肌營養不良動物模型甚至在几年內治療人類患者帶來了巨大的希望。令我們興奮的是看到用這种迷你型抗肌萎縮蛋白基因治療的小鼠在治療后的許多個月里，甚至在治療后經劇烈運動，均未見像未經治療的、缺乏抗肌萎縮蛋白的小鼠中，所見到的肌肉功能障礙現象 匹斯堡大學分子遺傳學及生物化學系主任、美國基因治療學會副主席、哲學博士Joseph Glorioso說：“通過這項工作，Xiao和他的實驗室确實將AAV載体在治療DMD中的應用提高到了一個新的水平。同時，他已經精确地揭示出抗肌萎縮蛋白基因產物的哪些組份對其在肌細胞膜上的定位和發揮功能活性是必須的。這對既能适合于這种AAV，又能糾正DMD小鼠模型的抗肌萎縮蛋白缺乏的新迷你型基因的設計是一項重要的成就。” 　　据匹斯堡大學的研究人員說，最近在Xiao的實驗室中開發的這种迷你型基因AAV和新技術也能适用于涉及超常大的基因的其它遺傳性疾病。 　　這种最常見的遺傳性疾病-營養不良型肌功能障礙或叫簡稱DMD-是一种X染色体連鎖疾病。從世界范圍看，每3500名男孩中就有一名罹患此病。該病通常在20歲之前引起肌肉癱軟乃至死亡。對該病尚無有效的治療方法。缺乏抗肌萎縮蛋白的男孩，肌肉功能异常，先是累及區域不斷擴大，進而，退化被脂肪及疤痕組織所替代。逐漸全身肌肉功能喪失，最終死于心肌或呼吸肌功能喪失。 　　肌營養失調有限公司的家長項目主席Pat Furlong說：“這一消息使我們向著切實幫助這些患儿治療這种疾病邁進了一步。”該項目為這項研究提供了部分經費。 　　這項研究主要是由研究合作者哲學博士、醫學博士Bing Wang和高級研究合作者、醫學博士Juan Li完成的。Wang 和 Li用三种构建的迷你基因之一治療DMD小鼠。每种构建的迷你基因均含整個抗肌萎縮蛋白基因的刪節版本。基于在其它大學實驗室所進行的一些研究結果，Xiao的研究小組選擇了某些已知能產生該蛋白發揮其功能的關鍵區域的，抗肌萎縮蛋白基因片段。 　　用這些构建的迷你型基因治療DMD小鼠出現穩定的抗肌萎縮蛋白，且該蛋白功能正常。它們的肌肉不再呈像該病典型病例中所見的退化狀態。 　　盡管三种构建的迷你型基因在減少肌肉退化跡象上均有效，但其中一种在進入肌細胞方面表現最好。 　　抗肌萎縮蛋白在保持全身肌肉功能的完整性方面起關鍵作用。 　　在每個肌細胞內存在著一束束肌動蛋白和肌球蛋白絲。它們一層層地堆積起來，肌動蛋白和肌球蛋白在一個平面內前后移動，這樣造成肌肉的收縮。抗肌萎縮蛋白在肌細胞膜与每一束可收縮的肌動蛋白和肌球蛋白間形成橋連。抗肌萎縮蛋白像“彈簧”那樣保証錨定在細胞內的肌動蛋白和肌球蛋白平滑和有效的移動。 　　通過保持肌肉細胞的完整性，抗肌萎縮蛋白也能防止周圍的分子進入肌肉細胞。來自DMD小鼠及人類患者的肌肉細胞表現出“滲漏性”增加，而這种“滲漏性”的增加可導致肌肉細胞死亡或被替換成脂肪和疤痕組織。的小組截短了抗肌萎縮蛋白基因序列中編碼其表達蛋白的中間部位的一個長的系列的重复單元的基因片段，即從中去掉了一些重复的片段，有效的縮短了這一“彈簧”樣結构。而即使帶著非常少的這樣的重复單元，仍能顯著地保持該蛋白的功能。 該“彈簧” 結构顯著地保持了其發揮功能所足夠的柔韌性。該抗肌萎縮蛋白的迷你基因中仍含有少量的表達這种重复系列的基因以保証使表達的蛋白一端在細胞膜上而另一端与肌動蛋白絲相連。 　　許多年來，腺相關病毒事實上被許多研究人員所忽視，原因是他們錯誤地認為這些极小的微生物不能感染非分裂的細胞并且也只能攜帶很小的基因負載。然而。据Xiao說，現在科學家們對AAV的生物學性質感到非常振奮。 　　Xiao認為，基于許多原因，AAV載体對臨床基因治療是理想的。產生AAV載体的病毒不會引起任何疾病，并且也不具繁殖能力；AAV載体很容易制作并穩定；它能命中特定的組織并能長期進行基因表達；此外，它不會喚起所進入的細胞的免疫響應，而這种免疫響應已見諸于己于使用其他類型的病毒的基因治療之中。 　　下一步，Xiao的實驗室將与其他研究人員合作在DMD狗身上進行用AAV构建的迷你基因的試驗。其它已開始的研究包括DMD迷你基因全身給藥的最佳方式的研究。