基因治疗-黎明的曙光

来源：蓝色彩虹

基因治疗日益成为重要的遗传疾病治疗手段

经过近30年来的挫折，基因疗法正在迅速成为各种遗传和获得性人类疾病的关键技术。 最近在美国和欧洲，遗传性免疫疾病、血友病、眼科疾病、神经退行性疾病以及淋巴癌的基因疗法都已经在药物临床申报状态，预计在不久的将来，越来越多的基因治疗会获得批准。

资料来源：PubMed、奇迹之光

基因治疗药物临床研究与传统小分子药物的临床研究有差异

一款药物从实验室到上市，需要经历一系列的考验。基因治疗作为遗传物质层面改变的新技术，临床上需更加谨慎，同时也将面临更多的考验。

从药物研发的角度来说，基因治疗的药物在临床阶段需要更周全的考虑。从一开始的临床试验设计就是重重困难，包括剂量设计、研究人群选择、给药方案、治疗方案和监控随访。在CMC阶段制剂（病毒载体）配方（混合激素）的选择、微生物测试和纯度等。相对来说侧重的点不同，而且由于进入体内的制剂是活体，还要考虑到药效周期和随访周期，评估难度较大。

LUXTURNA长达15年的随访计划

资料来源：Clinical Review, December 16, 2017 – LUXTURNA

传统小分子药物在临床阶段尤其在phase1的安全性研究，在选择研究人群的时候会考虑健康人群。而对于体内基因治疗或相关制剂的药物上临床，是无法选择健康群体的。下表简单列举了眼科疾病相关的小分子药物和基于病毒载体的基因治疗。由于涉及到基因层面的改变，而且相对不容易被人体代谢，考虑到更高的安全风险，一般不采用健康人群做临床的试验。

眼科小分子药物临床和基因治疗临床对比

数据来源：clinical trials

对于小分子药物来说，一般的给药途经为静脉注射或者口服，小分子化药不是活体，通过或者不通过消化系统，最终进入血液循环系统带到相应的部位起作用。而基因治疗不同，很难向小分子药物那样建立初始起始剂量标准，尤其以眼科为例。目前采用的主要为眼球注射，活体病毒在特定的部位进行感染附着，长期发挥作用。如Spark的101研究使用的基因治疗药物剂量设计在1.5 x 1010, 4.8 x 1010,和1.5 x 1011 vector genomes (vg)。而且对于其它部位的病毒注射，如心脏则需更高的病毒载量。

LUXTURNA临床试验的剂量设计

数据来源：Clinical Study Report- LUXTURNA

眼科是基因治疗的切入口

目前全球遗传性视网膜疾病致盲的人数约有1500万，约占总人口的0.02％。遗传性视网膜病变(inherited retinal diseases，IRDs)种类众多，主要包括非综合征性视网膜色素变性(40％)、Usher综合征(10％)、锥一杆细胞营养不良(10%)、Leber先天性黑朦(5%)、Leber遗传性视神经病变及各大类亚型等。遗传模式上，遗传性视网膜病变表现为常染色体显性、常染色体隐性、X-连锁和线粒体母系遗传，迄今为止已发现超过200个致病基因。

主要眼科遗传病已鉴定的相关基因

参考资料：https://sph.uth.edu/retnet;ad:  常染色体显性遗传；

眼科的遗传病由于眼部区域的封闭性和免疫豁免等特点，在单/多基因遗传病中研究较为快速。目前研究较多的属于眼科遗传病中的视网膜疾病，原因是发病率相对高，而且属于感光细胞中蛋白表达错误，是基因治疗比较容易的切入口。

基因治疗眼疾原理及路径

图片来源：Google

眼科基因治疗的临床现状

从现有的眼科基因治疗1/2期临床试验来看，视网膜下注射的能表达视网膜色素上皮特异性65kDa蛋白（RPE65）的AAV2载体，能够改善由RPE65基因（92-94）突变引起的遗传性失明患者视觉。来自I / II期临床试验的III期合格受试者数据显示，注射后持续至少3年有效，而且还会继续跟踪这部分人群。然而，其他两项原始试验中出现了部分患者的视觉退化。目前对结果的差异没有明确的解释，因为所有使用的基于AAV2的载体、制造过程、最终配方、表达设计或辅助免疫调节方案的细微差异可能会影响长期疗效。

在迄今为止完成的唯一一项随机对照的3期基因治疗试验中，携带RPE65突变的视力受损患者随机接受AAV2-RPE65双侧注射且在没有干预的情况下进行相同的一系列评估。随机分组后一年，治疗组的患者功能视觉测量以及某些视功能测试显着改善。基于这一关键性研究，FDA咨询小组才在2017年底一致推荐药物批准。这一大门的打开，使得针对其他遗传性失明形式（包括色盲，脉络膜血症，Leber遗传性视神经病，X连锁视网膜劈裂症和X连锁性视网膜色素变性症）的临床试验得以发展，目前已经募集患者进行AAV的直接注射。

体内基因疗法的临床和产品进展

资料来源：Genetherapy comes of age

国际研究最多的方向是LCA及LHON

其中LCA2型的基因治疗药物Luxturna在2017年12月获FDA批准，为首个眼科基因治疗药物。整体临床研究情况美国，英国及其它欧洲国家和中国较多。英国主要集中在X-RP，美国主要在LHON及LCA2，中国主要集中在LCA2。欧美国家的企业和大学多数已经进入临床1/2期，国内能上临床的很少。除了基因疗法，还有干细胞治疗和IPSC。目前有用的比较多的是骨髓干细胞，欧美好几家已经上了临床1/2期。

国外的眼科遗传疾病治疗产品及研发情况

资料来源：clinicaltrails、奇迹之光

LUXTURNA—黎明的曙光

Spark Therapeutics

美国公司Spark Therapeutics成立于2013年3月，是一家上市的临床阶段基因治疗公司。基于费城儿童医院二十多年积累的技术和经验，Spark Therapeutics旨在通过发展潜在的一次性改变生命的治疗减轻遗传疾病，改善患者的生活。基于其团队强大的研发能力以及AAV生产管理的能力，让其成为基因治疗行业的佼佼者。

核心优势之一：稳定安全的AAV载体生产

Spark在Philadelphia有48000立方英尺的全球最先进的cGMP工厂，这也是基因治疗领域首个及唯一被美国FDA批准的工厂，内部生产AAV载体，有6条线路来满足超过12个临床试验中心的临床试验进行，最后组装成药物来满足临床需要。

核心优势之二：快速融资，推进临床

从融资角度看，spark是跑得比较快的。融资轮次较少，该公司2015年上市，以每股23美元的价格出售700万股股票，价格大约高于其初始上限的35％。融资所得主要用于SPK-RPE65的三期临床及后续的产品上市计划。借此，其产品LUXTURNA在2017年12月获批上市，成为眼科基因治疗领域龙头。

核心优势之三：行业KOL

Spark 的产品管线相对丰富，跑的最快的有IRD和血友病的治疗。对于基因治疗公司，在产品临床还未上市的过程中会极其缺乏资金。而最聪明的做法之一就是与大药企合作。无论是合作研发还是初期的license，都会极大的减轻企业负担，并且获得行业的知名度。Spark就将其中针对血友病B的spk-9001与辉瑞合作开发，其丰富的产品管线还引起了拜尔等巨头的关注。

产品管线

从产品管线可以看出，spark主要研发的方向分为眼科疾病，肝脏疾病（血友病）以及神经退行性疾病。其中跑的最快的是眼科的遗传性视网膜疾病，RPE65-IRD。2017年12月19日LUXTURNA正式被美国FDA批准上市，双眼治疗的费用为85万美元/次。

其中SPK-7001也已经到达临床1/2期。CHM是一种X染色体相关的IRDs，在青少年中表现为夜盲症和视野减少，并进行性的视野缩窄，CHM的特点是CHM基因的缺失或者突变，导致了Rab escort 蛋白1的缺失。临床数据表明，SPK-7001耐受性较好，未见药物相关性副反应或严重不良反应SAEs。

在肝脏疾病中，SPK-8011和SPK-9001也已经到达临床1/2期。其中SPK-9001针对的血友病B是肝脏细胞编辑FIX蛋白的基因发生突变，导致缺乏功能性FIX而出现的凝血功能障碍。2014年公司和辉瑞Pfizer达成协议，公司完成SPK-9001的临床1/2期试验后，交给辉瑞完成后续的研发、申请上市、商业化等。

Spark产品管线

资料来源：Spark Corporate Overview Presentation - May 2018

LUXTURNA

对于高度异质性的遗传性视网膜变性，其标志性成果就是对RPE65基因突变所致的Leber先天性黑矇的临床试验，而Luxturna上市则是里程碑事件。基因疗法经过30多年终于迎来了曙光。这不仅是对Luxturna这个药物和AAV载体平台的认可，也为后续更多基因疗法进入市场打开大门。

LUXTURNA

图片来源：Bing

安全性

41名受试者中的40名接受了每只眼睛的连续视网膜下注射LUXTURNA。另一个受试者只有一只眼睛接受了LUXTURNA。 81只眼中的72只暴露于推荐剂量的LUXTURNA，剂量为1.5×1011 vg; 9只眼睛暴露于较低剂量的LUXTURNA。研究1（n = 12）是一项开放的剂量探索安全性研究。研究2（n = 29）是一项关于疗效和安全性的开放随机对照研究。41名受试者的平均年龄为17岁，范围从4岁到44岁不等。41名受试者中，25名（61％）是18岁以下的儿科受试者，23名（56％）是女性.27名受试者中有27名（27/41，66％）受试者出现眼部不良反应。主要的反应有结膜充血、白内障和眼压增加。但整体情况相对可控，副作用在可接受范围。

临床结果

治疗组和对照组在第1年的平均和中位MLMT评分变化均显着不同，治疗组的效果有着显著改善。

LUXTURNA 12年上市历程

LUXTURNA从2005年开始IND，整个研发到上市整整经历了12年。而且这还得益于获得优先审查和孤儿药的资格。可见FDA对与基因治疗药物的谨慎。纵观临床阶段的资料，一期提交的12名受试者剂量递增的安全性研究，三期对31名患者进行随机、对照和交叉试验，最终用多重照度迁移率测试（MLMT）评估确定了药物的疗效。

LUXTURNA研发审批历史 

资料来源：Sino-American Pharmaceutical Professionals Association

展望未来-国内企业将会群雄逐鹿

2017年12月Spark Therapeutics的“Luxturna”基因疗法正式获得FDA批准。这也是基因治疗的又一重要元年。未来随着基因治疗技术的发展，越来越多的基因治疗获得批准。产业链上游AAV的生产也会随着报证和上市的药物增加而蓬勃发展，但最有竞争力门槛最高的仍然是研发基因治疗的企业。

国内目前在厦门、武汉、北京、上海和温州等地也有一些医院/实验室在研究相关的眼科基因治疗。既然FDA已经批准了这类药物，如果不出现重大的安全事故，国内在3年内也会逐步出现眼科基因治疗相关的企业，并开展临床申报。亚洲人群的试验数据和数据量，也会成为国内企业的一个后继发力点。

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