「峰客访谈」辉大基因：专注基因编辑技术，以科研转化治疗罕见病为愿景，持续创新为推动力

以前大家觉得基因坏了，通过基因编辑可以修好；现在细胞少了也可以通过基因编辑将其他的细胞变为这个细胞，哪类神经元少了，我们就变为那类神经元。这拓展了基因编辑的应用范围。

不论国外发展得再好，中国自己的基因疗法必须要实现。因为遗传安全性的问题，以及国内疾病的突变热点跟国外不一样，所以国外设计和研究的基因药物在中国人群中不一定适用。开发国产基因疗法是迫切且必要的，而且我国人口基数大，它的市场比国外要更广，会有非常大的机遇。

2018年10月，辉大（上海）生物科技有限公司（以下简称“辉大基因”）在上海浦东国际医学园区注册成立，是一家专注于基因治疗药物研发和转化的高新生物科技公司。2018年11月获得数千万元天使轮投资，2019年11月完成逾亿元A轮融资。公司拥有500平米基因治疗研发实验室（BSL-2）, 500平米SPF级实验动物房以及近4000平米基因治疗生产车间（建设中），涵盖基因编辑技术平台、AAV技术平台、疾病模型动物平台和工艺转化及生产平台，致力于成为国内最好、世界领先的基因治疗平台。

国内基因治疗领域赛道仍属早期，辉大是如何获得资金青睐的？具体做了哪些工作？科研转化挑战大吗？未来的发展路径？带着诸多疑问，医麦客《峰客访谈》记者近日采访了辉大基因创始团队的首席执行官姚璇博士和首席科学顾问杨辉博士。

初心：利用基因编辑技术治疗罕见病，“给患者回答”

谈及创办辉大基因的初衷，杨辉博士表示主要是为了将基础科研向转化推进，“我们实验室的方向就是做基因编辑，基因编辑最大的一个应用就是做基因治疗，做一些基因药、创新药。所以辉大基因就是一个很好的平台。辉大希望能利用基因编辑手段得到罕见病的创新药，来帮助真正的患者。”

罕见病主要由基因缺陷导致，以前常用的药物都是一些小分子药，但小分子不能替代基因的功能，基因治疗在这其中可能有很大的治疗潜力。传统的基因治疗是表达正常的外源基因，现在的基因编辑治疗策略是运用新型基因编辑技术把以前坏的位点修好，这样的好处是可以永久性的治疗。但它技术要求比较高以及体内的基因编辑效率低，还有脱靶问题，这些都是面临的挑战。而辉大的研究团队发现了很好的解决方法。

杨辉博士表示：“基因治疗国外已经开展了几十年，也有陆续有药物被批准。但基因编辑疗法在国际上也是刚刚起步，目前国内外都是方兴未艾，所以中国企业有非常大的机会。”

2016年，杨辉实验室完成了一篇题为《CRISPR/Cas9介导的基因编辑技术敲除目标染色体》的研究论文，文中介绍了一种新的基因编辑手段—CRISPR/Cas9可选择性消除单条染色体，这是第一次证实了性染色体和常染色体可以通过基因编辑特异性消除，为唐氏综合症等疾病治疗提供了新手段。也就是说，唐氏综合征患者多出的那一条21号染色体，有望被整体敲除。

杨辉博士表示：“除了唐氏患者，其实中国有好多各种各样的罕见病的患者。虽然每个病的种类人数比较少，但加起来总量是非常多的。这群病人有95%的以上的病是没有任何的药物，而基因编辑的出现，恰恰特别适合治疗这些疾病。所以我们想在自己的手上，为中国的这些患者提供治疗，哪怕解决一类也是好的。”

运用辉大官网的说法，“给患者回答”，承载着社会责任与患者期望，致力于人类罕见遗传疾病新型治疗技术及药物研发。

四大技术平台合力

据公司官网，辉大拥有四大技术平台，包括基因编辑技术平台、AAV技术平台、疾病模型动物平台和工艺转化及生产平台。

AAV作为基因递送载体有以下两个问题，一个是病毒本身的身体毒性，第二是机体产生免疫反应。关于公司技术平台是如何克服这两个问题的？

针对前者，姚璇博士解释道，通过控制整个AAV生产过程中的质量体系以及工艺参数，将病毒本身的“质量”提高，从而尽量地去缩小它对身体本身的毒性。

杨辉博士补充说，AAV的病毒载体其实国外已经研究了几十年了，而且在最近几年中，好几个以AAV为载体核心的基因药物已经获批上市，所以它的安全性和有效性其实都在机体得到验证了。AAV本身的毒性在于它的生产工艺，需要有很好的GMP生产车间和GMP纯化工艺，这些要得到保护。

他说：“国外已经有很成熟的平台了，但是在国内还没有很好的AAV的GMP生产工艺。所以辉大除了寻求合适的合作以外，也去尝试着去建立自己的生产车间和工艺。我们已经有一个初具规模的团队了，也希望在中国自己也能生产出高质量的AAV病毒。”

另一方面，针对机体产生的免疫反应，研究团队会对AAV衣壳进行改造优化，然后在小鼠以及猴子上测试免疫反应，从而筛选到基本上不会产生免疫排斥的这些AAV的衣壳来用于后期的临床。AAV会产生一定的免疫反应，不同的病具体情况不一样，不同的系统也不一样，所以在临床试验前会在动物上做好相应的药理毒理检测，确保安全。

打造基因治疗完整闭环，预计下半年开展新一轮融资

姚璇博士说道，“辉大基因的优势在于核心的知识产权体系以及基因治疗管线研发及生产的完整闭环。从适应症出发，构建动物疾病模型、研发基因编辑治疗策略，包装生产以及改造优化AAV，动物体内药效验证这一整套的临床前动物数据都是我们独立自主完成的。同时我们也在建立相应的CMC团队以及注册申报团队为后续的IND打基础。”

目前还没有一家国内的基因治疗企业把这条路走通。姚璇博士认为，完整闭环的意义就在于，一旦走通其中一条管线，辉大基因非常强大的管线开发能力可以快速推进几条甚至十几条研发管线。对于不管是药物研发还是后期的临床，都有很大的促进作用。

杨辉博士向医麦客记者说，今年下半年就会建成5000平米左右的研发和生产基地，不仅包括研发实验室，还包括动物中心， PD实验室以及GMP生产车间，从基础科研到临床生产的药物，一系列流程都可以在辉大完成。建成后将会处于国内领先的地位。“我们保持开放态度，欢迎更多的投资者加入，和我们一起往前走。我们的团队也会不停的招募和扩大，预计下半年会开展新一轮融资。”

研发管线丰富，两项处于临床前申报阶段

目前，辉大在研的产品管线主要围绕神经退行性疾病、视觉障碍和听力障碍，其中两项在做临床前申报的准备工作，其它正处于早期研发阶段。基因靶点比较明确的罕见病是辉大当下的重点，先把这条路走通，未来有可能会做一些常见病，如帕金森病(PD)、年龄相关性黄斑变性(AMD)。 

最近科研进展

2019年在Nature上发表的论文显示，开发的ABE（F148A）突变体还能够缩小编辑窗口，实现更加精准的DNA编辑，并且不会造成DNA的脱靶。这个消除脱靶对于基因治疗意味着什么？现在该技术是否已经实际应用了？与CRISPR/Cas9相比，单碱基编辑技术是否能拓展适应症范围？

杨辉博士：Nature这篇文章使用的是高保真版本的基因编辑工具。单碱基编辑工具相对于Cas9而言不会造成DNA断裂，所以它更安全，但是我们之前发现单碱基编辑工具的脱氨酶会造成大量的脱靶，如果我们应用的起来的话，致癌风险反而更高了。

而我们的研究发现，将脱氨酶进行序列改进可以把脱靶效应给消除掉。消除之后在临床使用就更加地安全了。因为我们文章发表之前，大家都认为单碱基编辑技术比CRISPR/Cas9安全，用于地中海贫血这个适应症都准备上临床了。但是我们文章发表之后，就停滞了他们的临床实验。随着我们解决方案的提出，现在大家用于血液细胞的基因编辑都开始用高保真版本了，这样更容易促进基因编辑工具到临床的使用。

在Cell Research 、Protein & Cell、National Science Review上发的文章都用了不同的RNA编辑工具，请问相对于传统的DNA编辑工具，新的RNA编辑工具有哪些优势？

背景：

2020年3月24日，杨辉博士团队、福建医科大学陈万金博士团队以及中国农科院农业基因组研究所左二伟博士团队共同在Cell Research在线发表题为“Base editing-mediated splicing correction therapy for spinal muscularatrophy”的科研论文。该研究使用单碱基编辑的方法，成功编辑了人SMN2基因中抑制外显子7表达的原件ESS-A和ESS-B。该研究为SMA疾病治疗提供了新的方案，有望实现一次用药，终生受益。

3月4日，杨辉博士团队以及上海交通大学孙晓东团队在National Science Review 在线发表题为“CasRx-mediatedRNA targeting prevents choroidal neovascularization in a mouse model ofage-related macular degeneration ”的研究成果，同样使用RNA编辑工具CasRx，在小鼠中实现了Vegfa基因的敲低，并有效抑制了致病性CNV的发育。RNA编辑工具相较于DNA编辑工具，具有不造成DNA断裂、安全性更高的特点，能够作为现有治疗方案的补充。

3月18日，杨辉博士团队和上海科技大学黄鹏宇博士团队共同在Protein & Cell 在线发表题为“Modulation of metabolic functions through Cas13d-mediated gene knockdownin liver”的研究论文。该研究使用RNA编辑工具Cas13d，筛选特异高效的sgRNA组合，在成年小鼠中分别实现给药后糖脂代谢相关Pten蛋白和肝脏PCSK9蛋白的表达降低，验证了基因治疗在后天性代谢疾病中的应用。

杨辉：RNA编辑工具未来肯定会越来越成为大家所青睐的。因为它相对于DNA来说安全性更好，而且体内的效果也非常好，效率非常高。然后它的大小相对于DNA编辑工具又非常小，能容易地利用AAV进行递送。所以辉大基因也会新增RNA编辑工具介导的很多基因治疗管线，特别是对一些像降低胆固醇、肝脏内的代谢的疾病，还有一些老年性的像视网膜黄斑变性。

相对于抗体来说，它的作用时间可以更长；相对于DNA来说又更安全。所以它就处于抗体药和DNA药之间，形成了一个很好的自己的应用范围，有空间的优势。在不同的适应症，大家都可以考虑是否RNA编辑工具，相对于其他我们传统的抗体药或者新兴的DNA编辑是否有优势，这个都需要做系统的评估，但是它未来肯定有它自己的市场。

肝脏内代谢的很多疾病都可以通过RNA、DNA编辑来进行实现。因为肝脏递送比较容易，我们只要静脉注射，大部分的 AAV的病毒都会富集在肝脏中，所以对它进行基因编辑操作都非常简单。相对于其他器官而言，肝脏是一个可以增生的器官。所以我们只要改变少部分的细胞，如果它有生长优势的话，整个肝脏都可以得到修复。一般遗传性的代谢疾病，还有像现在已经临床马上要获批的血友病，我们可以表达一个凝血因子，还有一些像降低胆固醇的，我们靶点是PCK9，降低PCK9基因，整个的胆固醇水平都可以维持到很低的浓度。所以肝脏是一个非常好的靶器官，因为它产生各种各样的蛋白和代谢物，辉大也会开展相应的管线。

恭喜杨教授一年内凑齐CNS，据了解Cell的那篇文章是和PD相关的，我们知道现在治疗PD的方法主要是药物治疗和手术两种，轻度患者一般是给予多巴胺进行治疗，而重度患者通常就需要手术治疗了，那我们基因治疗的是哪一类的患者，或者对哪一类效果更好？

杨辉：Cell文章主要治疗两种神经退行性疾病。其中一种就是帕金森病，我们是通过基因编辑的方法，将胶质细胞变成神经元。大脑主要有两类细胞，一类是胶质细胞，一类是神经元。胶质细胞主要是提供营养的，但是他们两个又很类似，所以我们通过基因编辑的方法将胶质细胞变成神经元，因为神经元一旦死亡的话它不可再生。

我们可以将给大脑提供营养的胶质细胞变成特定的多巴胺神经元。服用多巴胺可能大部分是轻度患者，多巴胺可以很好的抑制症状。但是服用多巴胺对其他方面的改善效果并不是很好，比如PD患者有很严重的睡眠问题，还有其他相关的并发症都很难得到改善。而基因疗法是内源补了多巴胺神经元，能缓解其他的症状，比小分子药物效果好。目前在小鼠方面的实验得到了验证，后续会在灵长类上做进一步研究。轻度患者和重度患者都是我们的目标人群，有很光明的前景。

我们治疗的另一类疾病为视神经节细胞凋亡的疾病，它是排第一位的致盲性因素。比如说大家熟悉的青光眼，它就是因为视神经节细胞的凋亡。而我们也是通过一样的基因编辑方法，在小鼠上做了实验，使其恢复光明。这拓展了基因编辑的应用范围，以前大家觉得基因坏了，通过基因编辑可以修好；现在细胞少了也可以通过基因编辑将其他的细胞变为这个细胞，哪类神经元少了，我们就变为那类神经元。

辉大技术平台工具很丰富，选择DNA/RNA编辑，或者单碱基编辑来治疗不同适应症是怎么考虑的？

杨辉博士表示，DNA编辑跟RNA编辑比，因为是永久性的，所以它的功能非常强大，就一旦改变了之后，你就只要一针就行了。但是它又带来另外一个问题，因为它非常强悍、非常有利的话，一旦发生了意外改变，就很容易致癌。所以它的脱靶安全性就要求比RNA编辑工具要更高。

常规的Cas9的工具是它会造成DNA的双链断裂，随着单碱基基因编辑技术出来，大家都更倾向于单碱基编辑技术。对于由点突变引起，而且是我们希望它永久性改变的疾病，我们可以选择单碱基编辑工具。RNA编辑工具的效率其实也很高，但是它不能做到永久性，通过AAV的结合，它一般效果可以持续几年，好处就是即便有一点点的脱靶，也是相对安全的。因为人体中的DNA只有两个拷贝，但是RNA有非常多的拷贝，所以即便有点脱靶，但是大部分还是正常的，所以RNA编辑对于脱靶的要求没有那么高，所以说它的安全性更高。

不同的适应症就会选择不同的工具。像Cell文章使用的是RNA编辑工具，将一类细胞变为另外一类细胞，不需要永久性的作用，只需要作用1~2个月的时间就够了。通过RNA编辑在这一段时间内作用完了，我们就不需要它了。这样比DNA编辑具有优势，DNA编辑是永久性的，可能以后会造成一些危险，特别是肿瘤方面的。

科研转化是薄弱环节，看好国内行业发展前景

中国现在已经有很好的科研环境，也得到了国家的大力支持，不会缺研究经费，也有很好的学生，也得到了很好的锻炼。相对于以前来说出成果没有那么困难。国内有许多好的实验室，都能在顶级杂志发文章，大环境也在变好，科研方面和国际水平越来越接近了。

但如何将科研到转化这一块，我们还是处于较为薄弱的环节。中国现在意识到这个问题了。如何将自己的基础研究推进到转化，这是在国家大力推进的，也是我们整体需要加强的地方。

杨辉博士认为，不论国外发展地再好，中国自己的基因疗法必须要实现。因为遗传安全性的问题，以及国内疾病的突变热点跟国外不一样，所以国外设计和研究的基因药物在中国人群中不一定适用。开发国产基因疗法是迫切且必要的，而且我国人口基数大，它的市场比国外要更广，会有非常大的机遇。

新版《药品注册管理办法》将于7月1日实施，新增的突破性治疗药物、附条件批准程序、优先审评审批程序和特别审批程序等四项制度加快上市注册程序。杨博士表示，“新增的办法也是进一步的促进我们去做研发。不管是社会的力量，投资界的力量还是学术的力量都往这方面去聚集的。”

期望辉大基因坚持“健康中国药，辉大基因造(Hui Gene for Health China)”的伟大愿景，早日为中国罕见病患者带来有效的基因治疗方案，造福人类。

---

近期访谈，敬请期待！

往期报道企业

宜明细胞丨博雅控股 | 邦耀生物 | 赛默飞 | GE医疗 | 博雅辑因 | 岸迈生物 | 科医联创 | 金斯瑞 | 普瑞金 | 恒润达生 | 解放军总医院 | 赛诺生 | 复星凯特 | 澳斯康 | 亦诺微 | 昭衍生物 | 中盛溯源 | 贝赛尔特 | 斯微生物 | 科济生物 | 颐昂生物 | 恒润达生 | 复宏汉霖  | 默克生命科学  | 詹姆斯·威尔逊 | 科望医药  | 和元上海 | 和铂医药 | 苏桥生物 | 非同生物 | 艺妙神州 | 尚健生物 | 翰思生物 | 华大吉诺因 | 西比曼 | Applied StemCell  | 华龛生物 | 方恩医药 | 天士力创世杰  | 马璟博士 | Clindata  | 霍德生物 | 艾尔普 | 精诚医药 | 三启生物 | 睿健医药 | 燃石医学  | 生基医药  | 南京生命健康科技大会  | 健顺生物  | 甫康健康科技 | 西部战区总医院 | 亿腾景昂

点击阅读原文，查看《顶级杂志Cell发表辉大科学家团队重大成果》