辉瑞DMD基因疗法：希望与挑战并存

来源：药渡

撰文：哥哈骎     编辑：哦呼

辉瑞DMD基因疗法导致受试儿童死亡

缺医少药，而且疗法开发命运多舛的杜氏肌营养不良症（DMD）最近再遇波折。近日辉瑞通报DMD患者权益倡导者，一名男孩在辉瑞针对杜氏肌营养不良症的基因疗法（fordadistrogene movaparvovec）试验中死亡。

该男孩参加的是一项针对2岁或3岁DMD男童的临床试验Daylight，于去年年初入组接受治疗。辉瑞表示，这名男孩死于心脏骤停，但目前仍在调查具体原因。

与基因治疗确实相关的死亡和严重副作用通常发生在给药后不久。之前在某些基因治疗研究中已经发现了对于心脏的影响。辉瑞正在对该基因治疗方法进行第三阶段的临床试验，针对的是年长的男孩。他们现在决定停止一部分患者的治疗，这些患者在此前一年的时间内接受的是安慰剂而不是实际的治疗药物。辉瑞预计将在未来几周公布这项研究的数据。

这是辉瑞第二次宣布其 DMD基因治疗试验中出现死亡事件，此前一名16岁男孩于2021年底在接受治疗六天后死亡。那名男孩在基因治疗给药后3至4天内开始出现急性心肺衰竭，最终死于心源性休克，内因可能是对载体病毒的严重先天免疫反应。

Sarepta的基因疗法Elevidys尚无死亡报告，但有几人住院治疗，且尚未获得完整的安全数据。该疗法去年获得了加速批准，目前正在接受审查以期获得全面批准和标签扩展。

但有一名患有晚期DMD的27岁成年人接受了AAV递送的与反式激活结构域融合的失活Cas9核酸酶（称为“CRISPR 激活”），也在治疗后几天内出现心肺衰竭。在那起案例中，没有发现转基因物质的表达，不良结果归因于AAV（腺相关病毒）负载。在AAV递送后的数周至数月内，产生了诸如骨骼肌和心肌炎、抗体和T细胞对肌营养不良蛋白的反应以及其他与治疗相关的不良后果 。在这些不良事件中，AAV都有可能是背后主因。

辉瑞的Daylight试验是针对4岁以下患者进行DMD基因疗法的首个研究之一。从历史上看，基因疗法对年轻患者似乎更安全，部分原因可能是他们接受的病毒总剂量较低。

Sarepta和辉瑞的治疗方法都通过将抗肌营养不良蛋白包裹在非致病性的AAV载体病毒中，提供一种微型形式的抗肌营养不良蛋白。为了获得足够的肌肉，两家公司都需要使用非常高剂量的病毒，但这两家公司使用不同的AAV毒株。

基因疗法病毒载体

近几十年来，已经开发了几种采用基因转移机制的疗法，基因治疗引起了越来越多的关注。其中AAV载体已经在基因疗法中得到了广泛的应用。

AAV是一种依赖病毒，可以自然感染灵长类动物和其他物种，并在腺病毒等辅助病毒的帮助下进行复制。AAV感染是无症状的，并且病毒会在人的一生中持续存在。然而，AAV具有免疫原性，它们刺激B和T细胞反应。

AAV是细小病毒科家族的成员，最初作为腺病毒制剂中的污染物被发现。它们是无包膜DNA病毒，包含约4.7kb的线性单链基因组，编码病毒复制、包装和衣壳。AAV携带单链DNA基因组，带有两个编码调节蛋白和衣壳抗原的开放阅读框 (ORF，Open reading frame)。基因组两侧是反向末端重复序列 (ITR，inverted terminal repeat)。在AAV载体中，两个ORF被删除并替换为治疗性蛋白质或RNA的表达盒。

AAV介导的基因疗法基本原理如图1所示。

图1. 病毒载体介导的基因替代疗法的主要原理。（图片来源：公开资料整理）

AAV载体先与特定膜受体结合①，然后通过内吞作用诱导细胞内化②。一旦进入宿主细胞，病毒载体就会从内涵体中释放③并进入细胞核中，其中ssDNA（单链DNA）被释放④并进行第二链合成，形成双链DNA。随后，转基因被转录成相应的mRNA⑤，这些mRNA随后易位到细胞质中生成治疗蛋白⑥。

基因疗法的不良反应背后的免疫问题

基因疗法开发中一个最值得关注的问题，在于它的安全性和造成的不良反应。辉瑞的此次事件再次凸显了这个问题。研究者在安全性方面的研究仍然需要进一步加深和扩展。

美国神经病学学会 (AAN)2024年年会上讨论了基因转移疗法在神经肌肉疾病中的安全性。尽管这些疗法改善了罕见遗传性疾病的疾病预后，但仍应有效监测和管理与此类治疗相关的风险。

诺华用于治疗脊髓性肌萎缩症（SMA）的Zolgensma是第一个于2019年获得FDA批准进入中枢神经疾病的基因疗法。业内人士认为，Zolgensma极大改善了SMA患者的疾病结果，使患者能够达到正常的儿童发育里程碑。

然而也有观点认为，虽然Zolgensma通常是安全的并且患者耐受性良好，但仍有一些患者会出现显著的不良事件 (TEAE)。在Zolgensma治疗的最初几周内存在中度至重度TEAE的风险，例如发烧、呕吐、腹泻、血栓性微血管病和血小板减少症。

此外，Zolgensma治疗后一到两个月，存在转氨酶升高和肝损伤的风险。因此，Zolgensma带有对急性肝衰竭的黑框警告。尽管静脉输注进行基因治疗可能被认为很容易，但对TEAE进行警惕监测并及时干预却具有挑战性。进行基因转移治疗的医疗机构需要一支由多学科儿科专科医生组成的团队，这个专家团队可以包括来自血液科、肾脏科、肝病科、心脏病科和肺科等科室的人员。

除了肝脏损伤之外，有报道的严重不良事件还包括血栓性微血管病（Thrombotic Microangiopathy，TMA）、暴发性肝毒性和心肌炎。TMA 可能是由补体过度激活引起的，但目前尚不清楚该途径在AAV基因转移时如何被激活。

高剂量的AAV载体输注后，T细胞介导的严重肝毒性是可预期的不良反应，但在已有肝损伤的患者中观察到的死亡事件可能有不同的病因，仍有待更详细的研究。

AAV相关肝炎的病因尚不清楚，先天性和获得性免疫反应都与此有关。逐渐形成的共识是，AAV相关性肝炎应立即接受免疫抑制治疗，与自身免疫性肝炎类似的方式进行处理。但如果这种治疗不能导致转基因表达的恢复，则不应继续治疗。

生物体的免疫系统经过亿万年的进化，将病毒视为威胁，通过清除它们和它们感染的细胞来做出相应的反应。每场“免疫战争”都会造成附带损害，免疫系统对AAV载体的战斗也不例外。

为了规避免疫系统对于AAV病毒载体进攻带来的不良反应，人们应该将注意力集中在开发能够更有效地转导细胞、实现更高的转基因产物表达或传递更高活性的转基因的载体，这些努力都可以产生降低剂量的效果。与此同时，也应探索选择性阻断B细胞对AAV反应的免疫抑制方案。通过抑制B细胞活化或从循环中去除此类抗体，来防止基因转移后诱导AAV中和抗体。

编者按：

此次辉瑞宣布的死亡事件，再次提醒我们基因疗法的安全性问题不容忽视。在追求疗效的同时，我们必须更加关注患者的安全和福祉。AAV作为一种常用的基因转移载体，其优势在于感染性强、免疫原性相对较低。然而，随着基因疗法的不断发展，我们也需要探索更多新型、更安全、更有效的病毒载体，以减少不良反应的发生，为DMD等罕见疾病患者带来更多福音。

参考文献

1. Baylot, V. et al. Between hope and reality: treatment of genetic diseases through nucleic acid-based drugs. Commun Biol 7, 489 (2024). https://doi.org/10.1038/s42003-024-06121-9
2. AAN 2024: Monitoring adverse events associated with gene transfer therapies. Clinical Trials Arena. 22. 04. 2024.
3. Ertl, H. C.J. Immunogenicity and toxicity of AAV gene therapy. Front Immunol. 2022; 13: 975803.
4. Philippidis, A. Boy Dosed with Pfizer DMD Gene Therapy Dies a Year after Phase II Trial. Genetic Engineering & Biotechnology News. 07. 05. 2024.

专栏作者

哥哈骎

南开大学本科、硕士，德国比勒菲尔德大学博士。多肽化学、多肽API GMP生产专家、欧洲制药公司首席科学家；

拥有Lean Six Sigma黑带认证；

著有专著《Side Reactions in Peptide Synthesis》。

*声明：本文仅是介绍医药疾病领域研究进展或简述研究概况或分享医药相关讯息，并非也不会进行治疗或诊断方案推荐，也不对相关投资构成任何建议。内容如有疏漏，欢迎沟通指出！

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