勃起功能障碍的基因疗法

瑞士苏黎世联邦理工学院（ETH Zurich）生物系统科学和工程系教授Martin Fussenegger博士长期从事合成生物学的研究工作，在2014年，他带领的研究小组先后在Nature、Mol Cell、Nat Commun、Nat Methods、Science等国际著名期刊发表多篇学术论文。近期，他带领的研究小组在著名化学杂志《德国应用化学》（Angewandte Chemie）发表一项重要学术成果。在这项研究中，他们开发出一种对蓝光起反应的基因构件——是一种合成的鸟苷酸环化酶，来治疗男性勃起功能障碍。

勃起功能障碍是男性之间的一个禁忌话题。没有人喜欢谈论它。但事实是，随着男性年龄的增长，越来越多的男性会患上勃起功能障碍。从30岁开始，男性的勃起不理想或根本没有增大。在60岁以上年龄组中，超过半数的男性受到勃起功能障碍的影响。

主要原因包括心血管疾病、糖尿病、内分泌失调、神经系统疾病和药物副作用。即使脊髓麻痹也会导致患者不再能有勃起。

有些人用“蓝色药片伟哥”来解决勃起功能障碍。然而，伟哥只能帮助延长勃起；它实际上并不能触发勃起。为此， Martin Fussenegger教授带领的研究小组，开发出一种新的生物技术解决方案：用基因疗法触发可靠的勃起。

没有性刺激的勃起

研究人员将一个对蓝光起反应的基因构件（gene construct）注入阴茎的勃起组织。一旦暴露于光，一个前体分子（磷酸鸟苷或GTP）就转化为第二信使环磷酸鸟苷（cGMP），它自然存在于人体一些器官中。这使得电压依赖性钙通道关闭，从而降低了细胞内的钙水平，这反过来又放松肌肉细胞，并增加血液流向勃起组织。所以阴茎变硬。然后，一种酶慢慢分解cGMP，这样，勃起就逐渐消退。伟哥可阻断这种酶，并加剧和延长勃起，但不能触发勃起。

由于该基因构件，cGMP的生产不再受性唤起的刺激，而是由勃起组织暴露蓝色光而诱发。Fussenegger说：“这样，我们就可以回避通常的性刺激，它们可引发身体中的信号级联反应，最终才导致勃起。”而勃起功能障碍，通过正常的性刺激不会引起勃起。

动物试验成功

研究人员在雄性大鼠中测试了他们的新结果，将基因构件注入勃起组织后产生了良好的结果。在大多数情况下，蓝光就像一个开关，使得大鼠勃起被“打开“。对于一些动物，甚至刺激会导致射精。

Fussenegger说：“勃起系统在所有哺乳动物之间是非常相似的。”所以他相信，该基因构件也会在人类中起作用。显然，它很早就出现在进化历史中并保存了下来。“即使伟哥对大鼠起作用。它延长的是勃起强度，就像它在人类中的作用。”

患者的极大需求

ETH的教授没有预期这种基因疗法的许多副作用。Fussenegger说：“一个基因构件的注射，应该不是潜在用户的障碍，因为勃起组织的注射，是目前勃起功能障碍的标准疗法。”勃起组织很大程度上对疼痛是不敏感的；很大程度上它也与正常的血液循环隔绝，所以基因构件到达身体其他部分的概率是很低的。此外，cGMP的分解比较快。因为伟哥可延长勃起，所以任何可能的基因疗法都可以辅以这种药物。

Fussenegger说：“人工诱导勃起，将满足勃起功能障碍患者的极大需要。一些医生已经证实了这一点。”此外，并不是所有的患者都可以服用伟哥；例如，那些心脏疾病患者。

ETH的研究人员花费四年的时间研究这个基因构件，目前它只是作为一个原型而存在；还需要进行人体试验。然而，Fussenegger预计：“这一原理也将适用于人类，因为该系统使用起来是非常容易和廉价的。在它被用作一种治疗方法之前，还需要非常昂贵的临床试验。我们正在积极寻找合作伙伴，把我们的技术应用到临床实践。”