镰状细胞病和β地中海贫血是影响全球数百万人的遗传性血液疾病。增加胎儿血红蛋白（HbF）水平可显著缓解甚至治愈这两种疾病，但现有治疗在提高HbF有效性方面存在局限。贝勒医学院和德克萨斯儿童癌症与血液中心的研究人员发现，基因FOXO3参与调控胎儿血红蛋白的生成，并利用糖尿病常用药物二甲双胍在实验室中针对该基因进行治疗。这是三十年来首个针对镰状细胞病和β地中海贫血的新型药物疗法，为患者带来希望。

“这一重大突破在于，通过诱导胎儿血红蛋白——一种不会发生镰刀化变形的血红蛋白——来治疗镰状细胞病，而该蛋白通常在婴儿期后关闭，”研究主要负责人、贝勒医学院儿科助理教授Vivien Sheehan博士指出。Sheehan自2011年起在贝勒医学院担任临床研究员，致力于寻找帮助镰状细胞患者生成更多胎儿血红蛋白的新药物靶点。

在出生至约6个月的新生儿体内，胎儿血红蛋白逐渐被成人血红蛋白取代。镰状细胞病患儿因成人血红蛋白基因缺陷，导致红细胞变形为镰刀状并堵塞血管，引发疼痛发作及其他症状。β地中海贫血患者则因血红蛋白生成严重不足，出现贫血、疲劳及多种严重并发症。

Sheehan团队从171例患者血液样本开始，随后扩展至400例，通过全外显子组测序技术，在贝勒人类基因组测序中心的合作下，发现FOXO3基因似乎是控制胎儿血红蛋白生成的关键。携带FOXO3基因突变的患者产生的胎儿血红蛋白显著减少。随后，研究人员使用糖尿病药物二甲双胍（已知可诱导FOXO3表达）处理来自镰状细胞患者的人类骨髓细胞。结果显示，FOXO3水平升高后，细胞生成更多的胎儿血红蛋白；当联合使用二甲双胍和羟基脲时，胎儿血红蛋白产量甚至可提升67%。

在辉瑞公司的资助下，团队已启动针对镰状细胞病和β地中海贫血患者的二甲双胍有效性临床试验。该试验将在贝勒医学院、德克萨斯儿童癌症与血液中心和德克萨斯大学健康科学中心招募16至40岁的患者，包括未接受治疗的镰状细胞病患者、接受羟基脲治疗的患者以及β地中海贫血患者。患者将口服二甲双胍治疗6个月，以观察胎儿血红蛋白的反应。