对于因放疗而唾液腺受损的患者,长期以来能做的最好选择只是靠人工唾液或唾液分泌刺激剂勉强维持。美国基因治疗公司美拉基因治疗(MeiraGTx)开展的1期临床试验显示,向受损唾液腺注入基因后,唾液重新流动了起来。对24名患者随访12个月后,唾液分泌量平均增加了两倍以上。这项疗法的核心不是让死亡的细胞复活,而是在存活的细胞中重新开辟出水分通过的通道。

腺泡细胞死亡,导管细胞留存

唾液起始于腮腺(耳朵下方最大的唾液腺)中腺泡细胞分泌的稀薄液体。这种液体经过导管时,钠和氯被重新吸收,钾被添加进去,最终形成从口中排出的唾液。放疗会尤其严重地损伤并杀死腺泡细胞,使该部位被纤维组织取代。而构成导管的导管细胞对放疗的耐受性相对较强,往往能够存活下来。

问题在于,导管细胞本身并不擅长让水分通过。一旦腺泡细胞消失、可供输出的原液本身就不足,无论导管细胞留存多少,都无法产生唾液。毛果芸香碱等唾液分泌刺激剂只能挤压剩余的腺泡细胞发挥作用,效果有限,而且不少人因多汗、尿频等副作用而中断治疗。

对比放疗后腺泡细胞死亡、仅导管细胞存活的变化,以及在导管细胞中植入水通道蛋白以生成唾液的原理示意图

在存活的细胞中开辟水路

美国国立牙科与颅面研究所(NIDCR)的研究团队注意到,即使在接受放疗后,导管内的钾浓度依然维持在较高水平。他们的思路是,只要在导管细胞上开出水分通道,就能利用这一浓度差产生吸水的力量。承担这一通道角色的蛋白质,是水通道蛋白(只允许水分子通过的细胞膜通道蛋白)家族中的水通道蛋白-1。这种蛋白在红细胞或血管内皮细胞中很常见,但唾液腺导管细胞原本并不具备。

基于这一思路开发的基因治疗药物AAV2-hAQP1,利用腺相关病毒(AAV)载体搭载人类水通道蛋白-1基因,让导管细胞自行制造这种蛋白质。此前的临床试验使用的是腺病毒载体,但存在会强烈引发免疫反应的问题。美拉基因治疗将载体换成免疫原性相对较低的AAV,并以多中心的方式开展了此次临床试验。

24名患者随访12个月得出的数据

此次1期临床试验共纳入24名患者,他们在结束放疗5年(HPV阳性头颈癌患者为2年)以上后,仍患有中度以上的慢性口干症。其中12人接受了单侧腮腺一次性注射治疗,另外12人接受了双侧腮腺注射,同时逐步提高每名患者的注射剂量以确认安全性。

没有出现与治疗相关的严重不良反应,24名患者全部完成了试验。在未经刺激状态下测得的唾液分泌量,第12个月时平均增加了112.5%。患者自评的口干症问卷评分也改善了39.5%,24人中有19人(79%)表示症状明显好转。不过,此次试验没有设置对照的安慰剂组,参与人数也仅有24人,自然波动或受试者的期待心理在多大程度上影响了结果,还需要下一阶段的安慰剂对照试验来厘清。

为何只注入唾液腺的一处

这种治疗药物不是打在手臂上的注射剂,而是通过在脸颊内侧臼齿旁的腮腺导管开口处插入细导管,将药物直接注入唾液腺内。这样的设计只把基因传递到唾液腺这一处,而不是全身,目的是减少对其他器官的影响。

示意图:从脸颊内侧臼齿旁的腮腺导管开口插入细导管,将基因治疗药物直接注入腮腺内的给药方式

这次的结果与其说是让死亡的唾液腺组织复活,不如说是在存活的导管细胞中植入水通道、开辟出一条绕行的路径。此前,针对放疗损伤的唾液腺,能用的手段只有人工唾液和分泌刺激剂等对症疗法,而如今,向细胞内植入新功能的基因治疗已经作为新的候选方案跻身其中。