基因编辑明星公司首个临床试验折戟，初代“基因魔剪”不被看好 ...

ove兲使哋寶赑 · 发表于 2022-11-28 02:52:29

•基因编辑“工具箱”加速迭代之际，人们仍在期待一款真正安全有效的基因编辑疗法落地。
•一位美国医疗行业分析师接受采访时也表示，面对罕见病市场、技术和伦理问题，基因编辑技术的资本投资确实到了需要慢下来的时候了。
全球首家上市的基因编辑明星公司Editas Medicine近期宣布，暂停第一个管线EDIT-101的临床试验，原因是其治疗 Leber先天性黑蒙10型（简称“LCA10”）的1/2期临床试验效果不理想，14名受试者中仅有3人达到反应阈值。
过去，死亡病例和癌症报告曾引发基因治疗领域的监管风暴。与之相比，Editas遭遇的这个挫折，并没有出乎业内人士意料之外。一年前公布的试验初步结果，已经显示许多患者没有临床改善。
生物医药业正处于“资本寒冬”，两年前炙手可热的基因编辑赛道也随之放缓。据统计，目前共有54款基于基因编辑的临床试验正在进行中。基因编辑“工具箱”加速迭代之际，人们仍在期待一款真正安全有效的基因编辑疗法落地。
首个管线商业化前景渺茫
在基因治疗领域，眼科堪称“黄金赛道”，备受瞩目。和其他人体器官相比，眼睛更易于接近和靶向，而且使用药物剂量更低，相对安全风险更小。2017年获批的首款基因治疗明星产品Luxturna，就用于治疗LCA2——一种由RPE65基因突变引起的遗传性视网膜营养障碍。
Editas公司也首先瞄准了眼部遗传疾病。2018年11月，EDIT-101的临床试验申请获美国FDA批准，力争成为世界上首款体内基因编辑CRISPR疗法。LCA10是与CEP290基因相关的视网膜退行性疾病，美国约有1500名LCA10患者存在该基因突变。治疗的原理是，通过基因编辑去除CEP290基因中由IVS26突变产生的异常剪接供体，从而恢复正常的CEP290蛋白的翻译。
最新公布的临床数据显示，14名接受治疗的受试者（包括两名儿童）中，有3人达到反应阈值，在最佳矫正视力（BCVA，LogMAR >0.3）方面经历了具有临床意义的改善，并在三个额外终点中的两个方面表现出持续改善：全视野灵敏度测试（FST）、视觉功能导航（VFN），或视觉功能生活质量（VFQ）。
对治疗有反应患者的基线特征的检查显示，三个反应者中有两个是 IVS26位点纯合突变（即两条染色体上的等位基因均存在突变）。除此之外，没有发现其他可以预选反应患者群体的基线特征。
在11月17日的网络发布会上，Editas公司高管再三表示，试验结果为该项目提供了概念证明，具有良好的耐受性和安全性，但由于能够起效的纯合突变患者在美国人群中仅有300人，出于商业化问题的考虑，决定暂停临床注册，但不排除寻找合作伙伴来继续推进。
“这个结果显示临床安全性良好，在部分患者看到了疗效，作为PoC（概念验证）是达到了目的。但是这样的数据结果离上市，还远远不够，需要进一步改进，要有更多的受试者、更好的疗效才行。”纽福斯（苏州）生物科技有限公司（以下简称“纽福斯”）首席医学官郭晓宁博士告诉澎湃科技记者，该产品如果要继续开发，需要做进一步改造和大量的调整，或者考虑开发类似机制的新产品。他认为，在临床方案设计中，选择合适的患者也很重要，很多因素会影响药物疗效，比如患者年龄、性别、病程、基础视力、突变类型等，都需要有数据支持。
为何该疗法对纯合突变有效而杂合突变无效？“这个说法其实还没有得到大量临床数据的验证，如果确实如此，其中可能涉及到不同基因突变型的功能不同，我们在一些基因治疗药物的早期研究中也看到类似情况。”郭晓宁介绍，纽福斯团队自2008年起研究Leber 遗传性视神经病变（LHON）的基因疗法，研发了多个眼科基因治疗管线，最近正在开展NR082的LHON三期临床试验，积累了大量基因治疗的研发和临床经验，“不同突变亚型对基因治疗药物的临床响应不同，我们也观察到了，这方面还需要做进一步的机制研究。”
基因编辑初创公司益杰立科（上海）生物有限公司（以下简称“益杰立科”）分子细胞部门负责人毛少帅博士则向澎湃科技记者分析称，所有患者的基因编辑效率应该是一致的，这个结果不是基因编辑技术导致的，而是出于病理的原因。两条染色体都有突变，意味着患者完全无法产生感光功能蛋白，而一条染色体突变的患者还有一半的有效蛋白，“假设基因编辑效率是10%，一条染色体可以修复5%的有效蛋白，从0到10%是很大的提升，但从50%到55%，杂合患者的主观感受上不会有明显差异。”
基因编辑腾飞之路
2012年，CRISPR基因编辑技术横空出世。2013年，Editas Medicine由五位基因编辑先驱科学家创立，其中包括华裔科学家张锋和美国科学家詹妮弗·杜德纳（Jennifer Doudna）。两人分别来自美国哈佛-麻省理工的博德研究所（Broad Institute）和加州大学伯克利分校。两方后续陷入持久的CRISPR专利争夺。
2020年，德国马克斯·普朗克病原学研究所的埃马纽埃尔·卡彭蒂耶（Emmanuelle Charpentier）和詹妮弗·杜德纳因开发出基因编辑方法而获得诺贝尔化学奖。今年3月，美国专利商标局下设的专利审判和上诉委员会裁决，CRISPR关键专利属于博德研究所，Editas Medicine则是专利许可人。
杜德纳退出Editas后先后创立了基因编辑公司Intellia Therapeutics、Caribou Biosciences，卡彭蒂耶创立了CRISPR Therapeutics，上述四家公司均已上市。
据统计，张锋参与创立的公司已达7家，涵盖了CRISPR基因编辑、碱基编辑疗法开发，基于CRISPR的分子诊断、新型基因工具开发等多个方向，自2016年以来几乎以一年一家的速度增长。
比如2016年成立的Arbor Biotechnologies，旨在通过AI优化核酸酶，开发新的基因编辑器，为疾病量身定制基因编辑系统；2017年成立的Beam Therapeutics，利用专有的单碱基编辑技术，开发新型基因药物；2019年成立的Sherlock Biosciences，重点开发传染病和癌症的新一代DNA/RNA分子诊断技术；2020年成立的Proof Diagnostics基于CRISPR进行COVID-19检测。
据美国媒体报道，张锋最新创办的一家公司是Aera Therapeutics，还未对外公开，主要基于张锋团队研发的全新递送载体SEND系统，或可更安全有效地将CRISPR系统递送到人体内编辑目标基因。
自2018年首个临床获批以来，Editas的研发之路并不顺利。行业巨头艾伯维（AbbVie）在继承了所收购公司与Editas研究合作关系后，提前终止合作，转而选择与Caribou 合作开发基于CRISPR-Cas12a的基因组编辑和细胞治疗技术。近年来Editas还经历了频繁的人事变动，CEO、首席医疗官、财务和科学高管接连换人。
目前Editas还有几个临床管线正在推进。EDIT-103 用于治疗视紫红质相关常染色体显性遗传性视网膜色素变性 (RHO-adRP) ，它使用的是双AAV5载体，同时敲除和替换有缺陷的RHO基因，以恢复感光功能。今年10月，Editas公布了在小鼠模型、非人类灵长类动物以及人类视网膜外植体中的试验结果，EDIT-103均展示了高度特异性的编辑，没有观察到脱靶编辑。
EDIT-301是一种治疗镰状细胞病（SCD）和输血依赖性β地中海贫血（TDT）的潜在疗法。目前治疗SCD的1/2期临床试验正在招募患者，预计今年年底将公布一些研究数据，而治疗TDT的1/2期临床研究也在进行中，未来一年内会有初步结果。
相较之下，Editas的竞争对手要走得更快。今年10月，CRISPR Therapeutics与Vertex Pharmaceuticals宣布，联合开发的细胞治疗产品exa-cel（CTX001）即将启动滚动上市申请，有望成为首款获得FDA 批准的CRISPR疗法。此前临床研究数据显示，该疗法在SCD和TDT患者中产生积极的治疗效果。今年9月，Intellia也公布了NTLA-2001和NTLA-2002的临床数据，均获得积极的中期结果，它们分别用于治疗转甲状腺素（ATTR）淀粉样变性和遗传性血管性水肿（HAE）。
基因“魔剪”技术尚未完全成熟
CRISPR最早是1987年日本科学家在大肠杆菌的基因体中发现的一段规律性序列，后来被证明是细菌免疫系统机制。细菌遭到病毒攻击后，会挑选病毒的一段DNA碎片插入自己的CRISPR序列，并生成互补的引导RNA。在病毒下次入侵时，细菌体内的Cas9活性酶就可以快速识别病毒DNA并将其切割摧毁。因此，CRISPR-Cas9也有“基因魔剪”之称。
这项技术的安全风险也一直备受关注。比如常被诟病的“脱靶效应”，一旦基因编辑靶向定位不够精准，可能引发严重安全性后果如诱发癌变。毛少帅指出，除了潜在的脱靶风险，目的位点也可能存在意外风险。Cas9酶切割会造成DNA双链断裂，而细胞非同源重组修复有很大的随机性，有1%左右的概率会造成染色体易位（translocation）或大片段缺失（big deletion），“这是目前基于Cas9酶切割DNA双链的技术所无法规避的。”
“这种‘手术刀’在体内其实还是很危险的。目前的临床试验样本还很少，暂时未看到明显的副作用，但以后出现的可能性仍然很大。”毛少帅指出，也正因此，目前基因编辑疗法临床试验主要局限于体外基因编辑和严重威胁生命健康的单基因遗传病等展开。
因此，业界一直期盼更安全更高效的新的基因编辑技术给更多的患者带来福音。“基因编辑技术有一个快速迭代更新的过程，在我看来，监管机构现在或者更早对此管线（EDIT-101）和其他类似研发产品做出基于科学和以患者为中心的考虑和决定是好事。”毛少帅认为，比起基于CRISPR/-Cas9直接切割DNA的疗法，由哈佛大学教授刘如谦（David Liu）开发的碱基编辑技术（base editing）在安全性上有了较大提升。
如果说CRISPR/Cas9是“剪刀”，碱基编辑就是“铅笔”，可以定向擦除和重写基因组的字母也就是单个核苷酸，而不会触发细胞的DNA双链修复机制。比如，胞嘧啶碱基编辑器（CBE）可以将胞嘧啶转化为胸腺嘧啶（C to T），腺嘌呤碱基编辑器（ABE）可以将腺嘌呤转化为鸟嘌呤（A to G）。
这也是刘如谦与张锋共同参与创立的基因编辑公司Beam Therapeutics所采用的专利技术。今年年初，辉瑞公司宣布与Beam建立为期四年的研究合作伙伴关系，预付3亿美元，针对肝脏、肌肉和中枢神经系统中三个未公开的碱基编辑目标研发候选药物。
不过，毛少帅指出，碱基编辑也仍然存在染色体易位风险。今年《自然-生物技术》上的一篇论文就报道了它在T细胞中进行多位点编辑，出现了染色体变异。今年8月，Beam公司基于碱基编辑技术的异基因CAR-T细胞疗法BEAM-201被美国FDA叫停临床申请，要求补充来自基因组重排评估的额外控制数据，以及对某些脱靶编辑实验做进一步分析等。
表观遗传编辑技术是近年的热门，这也是益杰立科致力研发的领域方向。他们使用失活的dCas9，融合表观编辑元件，同样在不造成DNA双链断裂且不改变DNA序列的情况下对DNA和组蛋白进行修饰，影响基因转录，从而实现利用人体天然基因调控机制对目的基因高效且持久地抑制，达到针对多种慢性病的治疗目的。
“目前FDA对基因编辑技术的审批也抱着偏‘保守’的态度，主要原因还是那两个点，安全和有效，这是永恒的核心。”在Editas宣布暂停EDIT-101之后，一位美国医疗行业分析师接受采访时也表示，面对罕见病市场、技术和伦理问题，基因编辑技术的资本投资确实到了需要慢下来的时候了。

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