基因治疗的国内外研究进展（一）
来源：新叶社&药明康德
引 言
基因治疗（Gene Therapy）是指将外源基因导入靶细胞，以纠正或补偿因基因缺陷或基因表达异常引起的疾病。基因治疗技术创新和临床试验在近几年如雨后春笋般涌现，多项基因治疗项目相继在美国、欧盟、中国等国家获得批准上市。基因治疗的对象也已经由单基因遗传病逐步拓展到恶性肿瘤、感染性疾病、心血管疾病、自身免疫性疾病、代谢性疾病等重大疾病。
今年，两种嵌合抗原受体（CAR）T细胞基因治疗产品：诺华（Novartis）的Kymriah和Kite/Gilead的Yescarta，因疗效显着得到FDA批准。
基因治疗领域。美国FDA顾问团队（和患者）一致推荐Spark Therapeutics的腺相关病毒（AAV2）基因疗法Luxturna用以治疗罕见的失明。该方法通过视网膜下注射病毒进行基因治疗。
来自蓝鸟生物（bluebird Bio）STARBEAM临床试验，体外慢病毒治疗肾上腺脑白质营养不良（CALD）获得持续阳性结果，上个月发表在《新英格兰医学杂志》（NEJM）上。
根据《NEJM》本月发表的一篇论文， AveXis公司的编码SMA1的AAV9病毒在单次剂量给药后显着改善脊髓性肌萎缩症患儿的存活率和运动功能。
这确实是令人兴奋的时刻——创新的步伐似乎令人难以置信。以基因治疗为基础的活性药物由于其引人注目的临床数据而进入主流视野，几十家大大小小的公司正在推进下一代基因疗法。
本文简要回顾近年基因治疗的国内外研究进展，与读者分享。
▲ 基因治疗的主要方式
1.发达国家和制药巨头加大基因治疗研发投入
美国对基因治疗领域的资助持续增加。2014年6月，美国国家卫生研究院（NIH）资助2500万美元，用于传染性疾病（疟疾和流感）的基因治疗研究。2015年底，美国白宫发布《美国创新新战略》，明确把包括基因治疗在内的精准医疗作为未来发展战略，未来10年将投入48亿美元重点资助。
欧洲对基因治疗领域的资助也持续增加。欧盟研究框架建立了专门基因治疗资助计划——CliniGene（2006-2011）计划，出资6580万欧元推动欧洲临床基因治疗的发展。“地平线2020”是欧盟最大的科研创新框架计划，其中基因治疗获得4910万欧元资助。2016年6月，法国政府宣布投资6.7亿欧元启动基因组和个体化医疗项目，项目为期10年，将重点开展基因组学、个体化医学、基因治疗等研究。
此外，跨国的制药巨头对基因治疗领域投入了大量资金。2014年12月辉瑞（Pfizer）与美国罕见病基因治疗公司Spark Therapeutics签署合作协议，共同开发B型血友病的基因治疗产品。2015年4月，百时美施贵宝（BMS）与基因治疗领域的领导者——荷兰的生物技术公司uniQure签署了一份高达10亿美元合作协议，共同开发重组腺相关病毒（AAV）表达载体的心血管基因治疗药物。2016年，百健公司宣布投资20亿美元与宾夕法尼亚大学以及REGENEXBIO公司合作开发基于AAV载体的基因治疗药物。
2.基因治疗研究开发和产业化已取得重要进展
截止到2017年4月，全球在Clinical Trial网站上登记了2463项基因治疗临床试验方案（图2），其中进入Ⅱ/Ⅲ期的基因治疗临床试验方案近500项，共有7个基因治疗产品已经在美国、欧盟、中国等国家上市。2012年7月，欧洲药品管理局(EMA)在欧盟范围内批准由uniQure公司研发的以AAV为载体的基因治疗药物Glybera上市，用于经严格限制高脂肪饮食却仍然发生严重或反复胰腺炎发作的脂蛋白脂酶缺乏症（LPLD）患者的治疗。此外，2014-2015年，Calledon、Spark Therapeutics和Bluebird Bio公司的产品MYDICAR、SPK-RPE65和LentiGlobin获得FDA批准上市。2016年5月，EMA批准了葛兰素史克（GSK）的药物Strimvelis用于治疗罕见病腺苷脱氨酶缺陷所致重症联合免疫缺陷症（ADA-SCID），这是首个上市的体外基因修饰的造血干细胞基因治疗产品。
▲ 图2-全球主要国家的基因治疗临床试验方案分布统计
2017年8至11月，基因治疗领域迎来了4个里程碑事件。8月，FDA在全球率先批准诺华公司的CAR-T细胞治疗产品Kymriah上市，用于治疗复发或难治性急性淋巴细胞白血病。10月，FDA的专家小组全票支持批准Spark公司研发的AAV为载体的基因治疗药物AAV-RPE65（Luxturna），用于治疗RPE65基因缺陷引起的视网膜疾病，该药可以阻止患者向完全失明发展，有效地改善了患者的光感和视觉；同月，FDA批准了Kite Pharma公司的CAR-T基因治疗产品Yescarta上市，用于治疗成人复发/难治性大B细胞淋巴瘤；11月，美国Sangamo Therapeutics公司利用锌指核酸酶（ZFN）技术实现人类历史上首次患者体内基因组的编辑。
3.基因治疗研发的主要发展趋势
（1）重组腺相关病毒（AAV）载体基因治疗。重组AAV源于非致病的野生型腺相关病毒，具有安全性好、宿主细胞范围广、免疫源性低、在体内能长时间表达外源基因等特点，是最有前途的基因治疗载体之一。2017年11月，《新英格兰医学杂志》发表了一项临床试验结果：重组AAV基因治疗成功延长了15名身患严重遗传性疾病-1型脊髓性肌萎缩症（SMA1）患儿的生命，让他们有机会重获健康。此外，还有多种以AAV为载体的基因治疗药物正在开展II期或III期临床试验，其治疗对象几乎都是单基因遗传的罕见病，包括血友病A型和B型、地中海贫血、脊髓性肌萎缩症（SMA）等。
（2）慢病毒载体（LV）基因治疗。LV主要用于体外转基因研究。LV具有可感染非分裂细胞、转移基因片段容量较大、目的基因表达时间长、不易诱发宿主免疫反应等优点，是应用前景比较良好的病毒载体。Strimvelis、Kymriah和Yescarta等基因治疗药物所用的载体都是LV。
（3）基因修饰的溶瘤病毒基因治疗。携带治疗基因的溶瘤疱疹病毒、溶瘤腺病毒、新城疫病毒等治疗恶性肿瘤发展前景良好。近年来，跨国药企纷纷布局溶瘤病毒项目。安进、辉瑞、阿斯利康等跨国药企都参与了溶瘤病毒项目。如2011年，安进公司以10亿美元收购了专业的基因治疗公司BioVex公司（主打产品为GM-CSF修饰的疱疹病毒OncoVEXGMCSF）；2015年10月，FDA批准该产品上市，用于治疗黑色素瘤。
（4）CRISPR/Cas9等基因编辑技术用于基因治疗。近年来，基因编辑技术迅猛发展，正在革命性地改变整个生物技术领域。与传统基因治疗方法相比，基因编辑技术能在基因组水平上对DNA序列进行改造，从而修复遗传缺陷或者改变细胞功能，使得彻底治愈白血病、艾滋病和血友病等恶性疾病成为可能。基于锌指核酸酶（ZFN）基因编辑技术的两种抗艾滋病和一种B型血友病产品已经进入临床阶段。CRISPR/Cas9基因编辑技术对特定基因组DNA的定位更加精准，成本更加低廉，正在成为基础研究和临床应用的主流技术（图3）。最近，美国、英国、日本政府都放开了对基因修饰人胚胎的限制，开展了一系列基因编辑技术修饰胚胎，从而对先天性遗传病进行基因治疗的研究。
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