两例X-SCID病人基因治疗后的严重副作用及可能机制
法国的团队报道有两个X-SCID的病人接受造血干细胞基因治疗后有明显的疗效，但分别在2002年9月和12月出现T细胞白血病样疾病。总共有11例接受基因治疗，他们是有效的9例中的2例。
第一例：第一例是法国进行基因治疗尝试的第4个病人。家族中有两个人在婴儿期患髓母细胞瘤。1999年10月，患儿在一个月大的时候接受了基因治疗。他接受了18x10 ?CD34 ?c?细胞/千克体重，输入前没有进行预处理。治疗后几个月，他的T细胞开始重建，并检测到部分B 细胞。2002年4月，患儿感染水痘，在此期间检测T细胞仍在增多。8月，患儿T 细胞升至2-3 x10?/升，伴脾大和血小板减少。这提示T细胞最初是以单克隆的方式增加的，表达的c蛋白来自所用的载体。检测缺陷的细胞插入载体采用的是线性扩增介导的（LAM）PCR的方法。载体插入的是LMO2原癌基因的第1内含子，LMO2几乎在所有有缺陷的细胞都表达。在采用长春新碱，柔红霉素和激素治疗后，对患儿进行了造血干细胞移植。尽管还不能知道他的远期预后，但他现在身体健康。
第二例；第二例是同一个法国团队尝试的第5个病人。患儿家族史没有特殊，在3个月大的时候接受基因治疗。对患儿输入了20 x10? CD34?c?细胞/千克体重，治疗后免疫系统重建良好。治疗后34个月，不正常的淋巴细胞开始扩增，伴脾大，贫血和血小板减少。这些细胞有3个不同的T克隆组成，但LAM-PCR提示三个克隆载体插入的位置相同。载体插入的是LMO2第一外显子5’末端，而且这个基因有表达。采用化学治疗后效果显著，不正常的细胞迅速减少。
X-SCID病人出现严重副作用的可能机制
正如前面所提到的，过去曾认为，采用逆转录病毒载体进行基因治疗可能引起插入突变，导致某些癌基因被激活，一些细胞会不可控制地扩增，这种风险会毁灭基因治疗。但大量的逆转录病毒载体转导的细胞被一次次地输入病人体内后，并没有出现严重的副作用。由此推断，这些严重的假定的副作用可能在理论上是可能的，实际上几乎不可能发生。但是，事实证明这个结论也并不正确。
作为对法国团队两例严重副作用报道的回应，NIH总结了过去所有的应用逆转录病毒载体进行基因治疗的临床尝试。他们核对了到2003年4月的40次尝试的232个病例的结果，没有发现严重副作用的报道，尽管基因转导的效率没有法国团队这么高。
因此，我们必须问自己：这两个X-SCID病人的严重副作用究竟是如何发生的？原因在与在两个病人的不正常的细胞，载体插入的位点都在LMO2基因上或附近。由于LMO2在这些细胞的不正常的表达，考虑这种非生理状态的LMO2的表达可能与载体的插入有关。LMO2编码一种只表达于造血干/祖细胞的转录因子，它的持续表达会导致T细胞白血病。
以前认为，逆转录病毒载体插入激活原癌基因的概率非常低，插入的几率在1/10?-1/10?。对于人类的基因，插入的逆转录病毒片段的长度估计不能超过10kb.因此，考虑人类的基因组由3x10?个碱基对组成，一个10kb以内的载体插入原癌基因（如LMO2）的概率在1/10?-1/10?。在法国团队的基因治疗组中，平均输入的基因转导的造血干细胞数量是4.3 x10?/千克体重。NIH统计的数据中，有些在基因治疗时输入病人体内的含转导基因的细胞超过10?。因此，在逆转录病毒载体介导的基因治疗尝试中，逆转录病毒载体的整合作用激活LMO2或其他原癌基因是常会发生的。但是迄今为止，只有法国团队有关于白血病样副作用的报道。一般来说，恶性肿瘤的发生只有一个突变是不够的，一般需要4-6个突变。因此，我们推测除了LMO2的激活和c载体的插入，还有其他的促进因子参与了白血病样副作用的发生。
首先，转基因的本质非常重要，可能存在两大类转基因：安全的和不安全的基因。在以往的非X-SCID基因治疗的尝试中，可能也发生过载体插入LMO2基因中或附近的情况，但是没有报道。LMO2和c都诱导T细胞扩增，但在正常的生理状态下，它们并不同时表达。因此，有可能是不受调控的c表达和LMO2基因的表达共同促进了白血病样副作用的发生。其次，靶细胞的不成熟可能很重要。因为在采用成熟的外周T细胞作为靶细胞进行基因治疗时，有超过1012的含转导基因的细胞被输入病人体内，但没有发生插入诱变。白血病细胞起源于幼稚细胞，如果基因转导至不成熟的细胞，可能这种细胞就会有向恶性肿瘤转化的倾向。第三，目标疾病本身可能也很重要。对癌症而言，机体的免疫监视功能是正常的，这是NK细胞执行的功能，但在X-SCID，NK细胞是有缺陷的，这可能也是恶性肿瘤的触发因素之一。这样看来，其他的SCID可能也存在类似的风险。实际上，大多数PID本身都伴随有恶性肿瘤。
到目前为止，对X-SCID的基因治疗的尝试在法国完成了11例，在美国完成了5例，其中有2例出现白血病样的副作用。而且，法国团队采用LAM-PCR的方法发现在另一个X-SCID的病人LMO2基因存在插入突变，但这个病人没有异常的细胞增殖（个人交流，未发表）。因此，LMO2的激活除了c载体的插入，可能还有别的因素的促进作用。值得注意的是这两个病人的年龄是同时进行治疗的病人中最小的（1个月和3个月），输入的基因纠正的细胞数量超过了对其他病人输入的细胞平均水平。与其他的病人相比，这两个病人治疗后早期T细胞的发展更迅速。第一个病人有髓母细胞瘤的家族史，治疗后感染了水痘，这些可能与白血病样的副作用有关。这些信息提示在未来的基因治疗的尝试中，需考虑到病人的年龄和输入的基因纠正的细胞的数量上的限制。
