图片来源：TSN

皮肤一碰就会开裂，旧伤不愈，新伤又来。疼痛一直形影不离，正常行走也是难题。一个名叫乔纳森·皮特的男孩，曾经在这样极端的病况下，进行曲棍球训练，以他为主角的纪录片还获得过加拿大银幕奖。后来，他在17岁时因并发症去世，安大略省罗素市还计划以他的名字兴建一座无障碍公园。如今，科学家们为与他遭受同一种病痛折磨的人们，找到了一种新疗法……

“你会不会梦想着，过一天不疼的日子？”

“就算是睡觉的时候，我也能感觉到疼。疼痛好像就待在我脑海里的某个地方，我一直都知道它在那。”

对普通人来说，皮肤天生就是一种柔软又强韧的东西。脚可以在地上走，手可以碰触各种物品，就算受到一些摩擦，皮肤也不轻易破裂。

所以人们很难意识到，皮肤的结构之所以这样稳健，是因为一些重要的蛋白质在表皮和真皮之间工作，把它们固定在一起。唯有缺少这些蛋白质的人，才会意识到它们的珍贵。

第VII型胶原蛋白，就是那些蛋白质当中的一种。少了这种物质，表皮难以锚定在真皮上，一点轻微的摩擦，都能让皮肤生出水泡。正因如此，有的孩子生来就带着“易碎”的皮肤，哪怕是进行柔和的身体活动，手、脚、膝盖等许多部位的皮肤也容易开裂，因而布满伤口，有些经年累月都难以愈合。

这种疾病叫做营养不良型大疱性表皮松解症（dystrophic epidermolysis bullosa，DEB），皮肤像蝴蝶翅膀那样脆弱，所以也称作“蝴蝶病”。患者可能每一天都生活在伤痛当中，甚至从没体会过“不疼”是怎样的感受。

这些痛苦都源于一个基因的突变，让第VII型胶原蛋白无法正常合成，皮肤结构也就变得不稳定了。其中，隐性突变常常比显性突变带来的病症更危险，严重时口腔和食道中的疤痕会给咀嚼和吞咽造成困难，使人营养不良。除此之外，手指（或脚趾）间的皮肤可能融合，关节可能畸形，视力可能丧失，还可能患上皮肤癌……不少患者都因为各种各样的并发症而在成年的早期过世。

最近，斯坦福大学的科学家们针对隐性营养不良型大疱性皮肤松解症（RDEB），找到了一种能够控制皮肤开裂的方法，那是一种让皮肤自己生产第VII型胶原蛋白的药膏，涂在伤口上可以帮助愈合，并且维持几个月不再开裂。这种药膏1期2期临床实验都有了显著的结果。研究团队把成果发表在《自然·医学》杂志上。

在我们的皮肤当中，表皮与真皮交界处有一层薄薄的基底膜。正常情况下，锚原纤维（anchoring fibrils）会负责将真皮细胞外基质，与表皮基底膜连接在一起，这对皮肤结构的强韧和稳定至关重要。而锚原纤维的主要成分就是第VII型胶原蛋白（C7）。

绿色为锚原纤维，主要由第VII型胶原蛋白构成，连接表皮层（上）与真皮层（下）（图片来源：brancabunus.com）

如果无法正常合成第C7蛋白，锚原纤维便难以工作，真皮与表皮之间的连接得不到保障，皮肤层与层之间就容易发生分离，水泡会从真皮中生成。营养不良型大疱性皮肤松解症（DEB）便是这样一种疾病。

编码C7蛋白的基因，叫做COL7A1。当它发生突变时，皮肤细胞合成C7蛋白的能力可能受到影响，或许完全不生成，或许生成的量不足，又或许生成的蛋白质功能异常，这些情形都会令皮肤变得脆弱，使人患上DEB：显性突变导致的疾病叫DDEB，隐性突变导致的疾病叫RDEB。患者的DEB大多是从父母身上遗传而来，但也不排除自身发生致病突变的可能性。

基因缺陷会为患者带来终身的病痛，而斯坦福大学的研究团队也希望通过基因疗法帮助患者减轻痛苦，特别是RDEB患者（来自隐性致病突变）。想让功能有缺陷的皮肤，重新获得生产C7蛋白的能力，最直接的思路就是把正常的基因传送过去。

这时候，病毒就派上了用场。在病毒DNA里插入有用的基因，再让它去感染皮肤细胞，细胞也就能用上那个基因了。不过在此之前，载体病毒的选择很重要。

科学家用的是1型单纯疱疹病毒（HSV-1）。编码C7蛋白的COL7A1基因很大，有大约9000个碱基对，载体病毒必须容纳这个基因，而HSV-1可以胜任。再者，HSV-1进入细胞核后，不会把自己的DNA插入宿主染色体，宿主的基因组就不会因为被插入而出现危险的变异。

1型单纯疱疹病毒感染有时会引起唇疱疹，但大多感染者未必会经历（图片来源：BotMultichill）

除此之外，全球大约67%的人类携带这种病毒，但绝大多数情况下HSV-1都能在人体内安静潜伏下来，不引起任何症状。这表示HSV-1能有效躲避免疫反应，不被机体清除，更有机会完成科学家给它的使命。

而研究团队除了要把目标基因插入病毒DNA，还要对病毒DNA进行额外的编辑，让它进入细胞核后难以复制，难以传播到身体的更多部位。只有得到这样的病毒，才能用它去感染皮肤细胞。

第一步是体外实验。科学家在体外环境下，用基因编辑后的HSV-1病毒感染了一些RDEB患者的皮肤细胞，其中既有来自表皮的角质生成细胞（keratinocytes），也有来自真皮的成纤维细胞（fibroblasts）。实验证明，这些细胞生产C7蛋白的能力明显增强了。

第二步，科学家把这种方法用在了小鼠体内。实验用的小鼠也是Col7a1_flNeo隐性纯合子，这种基因型的小鼠，产生的C7蛋白只有正常小鼠的10%。研究团队在小鼠背部的四个点进行了皮内注射，让携带目标基因的HSV-1病毒进入小鼠的皮肤。

结果，在注射后的第三天，表皮真皮连接处检测到了C7蛋白的线性分布；而到了第七天，科学家已经在大片的皮肤上，发现这种蛋白质的广泛连续线性分布。也就是说，在小鼠身上注射病毒后，C7蛋白的表达显著上升了。

第三步，就是对这种基因疗法进行临床试验。

科学家进行了一期与二期临床试验。一期主要评估基因疗法的安全性，和C7蛋白的生产力；二期主要评估疗法对伤口愈合的影响。团队一共招募了9位患者，其中三位是儿童（6岁以上）。他们都被诊断为全身性RDEB。

这些参与者接受的治疗方案与小鼠有所不同，把皮内注射换成了在伤口处涂抹凝胶，不过当中依然含有携带COL7A1基因的HSV-1病毒，以帮助患者生成C7蛋白。每1~3天涂抹一次伤口，疗程为期25天，同时用不含病毒的安慰剂凝胶涂抹另一处伤口，作为对照。

左为治疗前，右为治疗完成3个月后的愈合结果（图片来源：原论文）

在这些患者当中，并没有出现安全性问题报告，胶原蛋白的表达增强也符合团队的预期。至于伤口愈合情况，实验组除了一个伤口之外，其他伤口都在治疗结束后的3个月之内完全闭合了；而唯一的例外，是一个已有5年历史的慢性伤口，它在治疗后的一个月内仅有部分闭合，不过经历了第二个25天疗程后，也实现了完全闭合，并且维持了8个月。

相比之下，安慰剂凝胶有时也能产生一定的修复效果，但没有病毒凝胶那样明显，且维持不了多久。

科学家说，这个疗法并不能永久治愈RDEB。毕竟，人体的皮肤细胞在不断更新，老的细胞会被淘汰，新的细胞又无法继续生成C7蛋白。所以，一个疗程后，可能再过半年就要重新涂抹一次。不过，能控制住患者的病情，已经让研究团队十分鼓舞。

虽然，2017年也曾经有一个患有大疱性表皮松解症（EB）的7岁男孩，在接受干细胞移植手术之后，病情得到了显著的好转。不过，这样的侵入式治疗更为复杂，成本也十分高昂，并且不能保证成功。而主导当年那项干细胞研究的生物学家Michele de Luca认为，或许可以把两种方式结合起来，靠干细胞治疗大面积的问题，用凝胶处理小伤口。

“我们跟蝴蝶不一样，我们比外表看起来强韧得多。”

撰文：栗子

审校：clefable

原论文：

https://www.nature.com/articles/s41591-022-01737-y

参考链接：

https://www.science.org/content/article/dna-spiked-gel-heals-skin-wounds-butterfly-children

https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fcimb.2019.00127/full

https://journals.asm.org/doi/10.1128/JVI.01169-10

https://www.mayoclinic.org/zh-hans/diseases-conditions/epidermolysis-bullosa/symptoms-causes/syc-20361062