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美国头个遗传病基因疗法有望上市:为失明者揭开黑布

对莱伯先天性黑蒙症患者而言,失明是一经出生就注定,需要一生去逐渐接受的事实。


它是一种在新生儿出生一年内就发病的罕见遗传病,每10万人中有2-3位不幸罹患。捕捉**痕迹的场景往往发生在,婴儿的目光不会追随悬挂晃动着的玩偶,对刺眼的光源却毫不避让。


随着年岁增长,患者的视野会是轮廓和阴影的集合,并在中年时,彻底跌入漆黑的失明深渊。而且,无药可医。


对10月中旬,在美国食品药品监管局(FDA)咨询委员会面前做术后陈述的几位莱伯先天性黑蒙症患者来说,他们大多不会后悔自己选择接受了一个基因疗法的临床试验,来对抗失明的到临。


12:0 ——听取患者反馈和查阅三期临床试验数据后,评估新药**性与有效性的FDA咨询委员会匿名投了全票,支持美国Spark Therapeutics公司的基因疗法“Luxturna”(针对RPE65基因异常的患者)上市。能否改变莱伯先天性黑蒙症无药可医的局面,只差临门 一脚:2018年1月前,FDA将做*后决定。


若成功上市,这将是美国**款针对遗传病的正式基因疗法,虽然2016年9月美国FDA快速通道在有争议的情况下有限度地批准了美国Sarepta公司** 杜氏肌营养**的基因****Exondys 51。在全球范围内,**款矫正遗传病的基因疗法是荷兰UniQure公司2012年在欧洲上市的Glybera。


作为用于**罕见病脂蛋白酯酶缺乏症的基因****,Glybera赚得名声,但落得一个令人唏嘘的结局。4月,UniQure公司宣布,不再重新申请Glybera的销售许可,10月后将退出市场。在100万美元/次的收费下,Glybera上市以来仅出售一次。


同样预测双眼**价格为100万美元的Luxturna能否带来一个新的开局?这尚在人们谨慎的期望之中。


但就基因疗法在莱伯先天性黑蒙症上的应用而言,用浙江大学医学部基础医学系教授、发现莱伯先天性黑蒙症第18个致病基因的祁鸣的话来说,这是“非常震撼的”。


RPE65


1869 年,DNA**被分离出来,元素周期表被发现。就在这一年,德国眼科医生西奥德·莱伯(Theodor Leber)**描述了发生在婴儿时期,因遗传性视网膜**而造成的严重视力损伤。莱伯先天性黑蒙症(Leber Congenital Amaurosis,LCA)由此得名,开��进入历史的视野。


在解释这种**为何造成视力困难前,先要提到维生素A在“看见”中扮演的角色。


早在古埃及时期,人们已经开始模糊地意识到,糟糕的摄食条件和夜盲症之间的关系。直到**次世界大战期间,研究人员才进一步缩小范围,将食物中的维生素A摄入不足和营养性夜盲症联系起来。


20世纪30年代,美国科学家乔治·沃尔德(George Wald)**确认,维生素A在视觉系统中扮演着何种角色。他发现,视网膜中的感光色素——视紫红质是由一种蛋白和维生素A组成的混合物。进一步地,沃尔德提了“视循环(Visual Cycle)”的概念。


这一循环是什么过程呢?**步,视紫红质接收到光线后,会改变维生素A的性状,将其与和蛋白分离,产生能量,将光能转化为电能,以此将信号沿视神经传导到脑 区。之后,原先的维生素A会被回收利用,恢复之前的形状,和蛋白重新结合,如此不断往复。正因为在视网膜上的发现,沃尔德获得了1967年的诺贝尔生理学 或医学奖。


RPE65基因被发现是很多年后。1993年,美国眼科研究所的研究员迈克·雷蒙(T.Michael Redmond)发现,在视循环中,一个蛋白在合成维生素A中必不可少,而这种蛋白正由RPE65基因编码产生。


1997年,RPE65基因被确认与莱伯先天性黑蒙症相关。RPE65基因“罢工”的患者会导致维生素A无法回收,不能和蛋白再度结合,从而导致视紫红质缺失,视觉信号无法传导至大脑,自然也就无法看清。


RPE65由此成为莱伯先天性黑蒙症**个被发现的致病基因,所以该基因出现问题的患者也被称为LCA2型患者。LCA2型是至今发现的22个致病基因中*常见的类型之一,约占总患者的6%。




左为LCA患者,右为健康人。两者的视网膜对比,LCA患者的血管组织更少,视网膜更薄,黄斑有所变化,没有中央暗斑。


LCA2型患者发病机制相对简单,“零部件”完整无缺,但需要一个能正常工作的RPE65基因来“重启”中断的视循环。


Spark Therapeutics公司经过三期临床试验,或即将上市的基因疗法“Luxturna”正是给LCA2型患者补上了正常的RPE65基因。但,用什么来输送这一基因?如何让这一基因“扎根”在患者体内?


“运输车”病毒


对。RPE65基因是“搭乘”病毒这辆听起来有些可怕的“车”进入患者体内的。


这并不是Spark Therapeutics公司的开创,事实上,在1990年,人类历史上**次基因**就已经用病毒作为运输工具,将目标基因引入患者体内。


比起针、电击、脂质颗粒等微量DNA运输工具,病毒被看作是自然界的基因运输高手。病毒的身躯很小,结构很简单,所“内置”的遗传信息也不多。但病毒的强大寄生能力让它的威力大大增加——病毒可将自己的遗传信息嵌入到宿主细胞中,代由宿主细胞来帮助自己繁衍后代。


这一特性被科学家所利用。如果病毒经过改良,不再具有致病性,阻止其在体内的复制,同时又让病毒携带着目标基因,是不是就可以达到基因引入的目的呢?


在1990年那场具有里程碑意义的手术上,美国国家卫生院的威廉·安德森(William Anderson)在重症联合**缺陷病患者身上测试了这一大胆设想。安德森选择的病毒是莫罗尼小鼠白血病病毒,经过改造,病毒能定位和进入人类细胞,但无法生成新的病毒。


这些经过改良的病毒携带着重症联合**缺陷病患者所欠缺的正常腺苷脱氨酶基因,顺利地为患者补上了,原本因丧失**功能而只能生活在封闭气泡舱里的患者终于得以像正常人一样生活。


但将普通病毒作为“运输车”的无方向盘“恶魔性”很快显现出现。1999年,英国和法国的医生“改进”安德森的方法,将携带所需基因的放进了造血干细胞。预期要**的**是治好了,但却造成多位患者都得了白血病。


问题出在,病毒将所需基因运输到了人体基因组DNA的什么位置?各司其职的DNA片段会因为突如其来的插入者而造成功能损害。


祁鸣的比喻很生动。他对澎湃新闻解释,“就像天上掉一个东西下来,那么它必须要有一个机场,或者是大海、沙漠,才能够**着陆。不能掉在杭州,也不能掉北京,不然把我们人砸死掉了对不对?”


而1965年被科学家所发现的腺相关病毒(AAV)是一个更为理想的“运输车”。AAV是目前所发现的结构*简单的单链DNA缺陷型病毒,在1984年被科学家提出,可为人体细胞引入外源DNA。


“AAV 的特点是能**地着陆在某一个地方——第19号染色体,正好那地方相当于大海或沙漠,是没有基因的,无人居住。这一伟大发现是上世纪80年代末,美国匹兹 堡大学中国留学生、我的同班同学肖啸博士的论文成果。”祁鸣说。正因为“着落点”是无人区,鲜少对已有DNA片段产生作用,AAV病毒作为“运输车”要更 为**。


而Spark Therapeutics公司的“Luxturna”正是通过AAV病毒,将RPE65基因**“着落”于视网膜。


布里犬“Lancelot”


明晰了LCA2患者的病理机制,找到了可能的解决方法,剩下要做的:证明方法**、有效。


而在人体上做试验,即临床试验之前,科学家必须先在动物模型上验证方法的有效性、**性。


正在科学家们埋头于实验室,想通过常规的方法——敲除RPE65基因,构建LCA2动物模型时,大自然给了科学家一个馈赠:一只天生失明、长着浅棕色长毛的 布里犬。当兽医发现这只布里犬时,它的症状和莱伯先天性黑蒙症患者类似,后经检查证实,它确是RPE65基因出现故障!


一个“**”的动物模型从天而降。“Luxturna”基因疗法的核心人物:美国宾夕法尼亚大学眼科教授琼·贝内特(Jean Bennett)和同为眼科教授、她的丈夫艾伯特M·马奎尔(Albert M. Maguire),也在此时开始了他们和基因**莱伯先天性黑蒙症长达10多年的接触。


2001年,一篇以贝内特为通讯作者、马圭尔为参与者的论文在《自然-遗传学》上发表。在那只类莱伯先天性黑蒙症的布里犬上,贝内特和合作者们测试了用AAV病毒携带野生型RPE65基因进行**的有效性。


测试结果是:布里犬的视力得到显着改善。**后数周,布里犬不再撞倒路上的障碍物,可以顺利地自我导航,通过障碍路段。


这只不幸又有幸的布里犬被取名为“Lancelot”,和神话中勇敢、乐于助人的圆桌骑士同名。


同年,为纪念它所作贡献,Lancelot被带到美国国会大厦前,留下了“英雄照”。


有依可循的是,至少在术后8年,Lancelot依然享受着基因疗法带来它的改变。


人体临床试验


Lancelot身上的科学奇迹没有顺理成章地推动人体临床试验的开展。这和基因**陷入低谷的大背景有关。


1999 年,美国18岁男孩杰西·基辛格(Jesse Gelsinger)在一项基因**的临床试验中不幸去世,致死原因是**反应带来的细胞因子风暴。加之前文所述,2003年,5位接受基因**的儿童不 约而同地患上白血病。一时之间,基因**从之前遍地开花的狂热,一下子跌到人人避之的谷底。


各国监管机构亮起了红灯,出台了严格的限制措施,和基因**相关的科研经费一度“断粮”。


“我们的船都已经扬起帆了。但要找到对临床试验的支持,真的太难了,更不用是儿童的临床试验了,哪怕我们知道他们会是*终的受益者。”近日,贝内特在接受《金融时报》的采访时回忆说。


一停滞就是几年过去。2005年,凯瑟琳·海伊(Katherine High)向贝内特伸出了橄榄枝,改变了这一僵局。海伊研究血友病,同样遭受基因**低谷期的困境,她跳槽至美国费城儿童医院,希望能继续开展基因**的临床试验。


费城儿童医院被海伊说服了,但设置了前提条件:除了研究血友病,还需要研究一个儿童病。正是这个条件,使得海伊敲开了贝内特办公室的大门。


在贝内特夫妇看来,尽管有历史的前车之鉴,莱伯先天性黑蒙症的临床试验有科学理论加持的**性。在人人捏把汗的细胞因子风暴上,莱伯先天性黑蒙症有自己的优 势:眼睛是**豁免部位,而且体积较小,出现**排斥的可能性大大降低。再者,Lancelot的成功已经带来动物模型上的借鉴,犬类的眼睛大小和人类相 近。


几经波折后,2008年,《新英格兰医学杂志》同时发表了来自两个独立研究团 队的临床试验报告。英国伦敦大学学院和贝内特团队各自在3位LCA2患者身上进行了基因**,并分别汇报了术后12个月和5个月的情况。令人欣喜的是,患 者都没有出现严重的**排斥反应,且视力都得到改善。


通过研究人员公开的手术视频,我们得以知道医生如何通过一根极细的针,将载有数以亿计的RPE65基因(cDNA)的AAV病毒注射在视网膜下腔。注射的**位置在视网膜色素上皮细胞和脉络膜之间,这是视网膜细胞的入口。


“我们的眼球相当于照相机的镜头,眼睛后面的视网膜是屏幕。针插入的时候,它不是把‘镜头’给刺穿了,眼球上面有一层薄膜,它就贴着薄膜,转到眼睛的后面 去。”祁鸣解释说:“AAV载着正常的基因拷贝,注射到那去,正常的基因拷贝就会自动整合到眼球后面的视网膜细胞里,产生正常的RPE65蛋白,然后就把 ‘屏幕’——视网膜修复好了。”


伦敦大学学院和贝内特团队分别进行了障碍走测试。 伦敦大学学院组的病人在术前需要77秒走出迷宫,期间7次碰到障碍物,2次迷失方向。术后6个月,形成显着对的是,病人仅花14秒就找到了出口,没有一次 碰到障碍物。虽然贝内特团队的障碍设计有所不同,但类似的是,患者术后能显着地避让障碍物。


得到小规模的临床实验结果后,贝内特团队分别扩大了规模,先后在2007- 2012年和2013 - 2015年开始了11人和31人的临床试验,并从先前的只做单眼,开始为双眼**。


三期试验的31名被试者中,2位中途退出,接受**的29位中有27位(93%)的视力得到显着改善,21位(72%)被试者在**后一年,仍能通过视力测试。


后续的跟踪观察仍在继续,按照FDA的要求,贝内特团队所在的Spark Therapeutics公司需要随访这些病人的状况直至2029年。


100万美元/对


贝内特夫妇将LCA2基因疗法的**授权给了Spark Therapeutics,放弃了从中抽取分红。


和贝内特不同,资本圈对Spark Therapeutics的热捧使得这个2013年成立、2015年在纳斯达克上市的基因**公司已经估值30亿美元。但是,华尔街看好的其实是Spark Therapeutics另一款在开发中的针对血友病的基因疗法。


“Luxturna”的商业前景并非被所有人看好。对于传统药企而言,开发像莱伯先天性黑蒙症之类的罕见儿童病的**并不是一笔划算的买卖,可能面临收支无法平衡的局面。


尽管Spark Therapeutics表示将在明年FDA正式批准后才公布定价。但市场和圈内已经做出预测:单眼**70万-90万美元,双眼**100万美元。


荷兰UniQure公司2012年在欧洲上市的全球**款基因****Glybera同样定价100万美元/次。高调的开场却迎来悲凉的结局:4 月,UniQure公司宣布,不再重新申请Glybera的销售许可,10月后将退出市场。据悉,上市之来,Glybera仅售出一次,尽管治好了脂蛋白 酯酶缺乏症。


相对于脂蛋白酯酶缺乏症1/100万的发病率,同属罕见病的莱伯先天性黑蒙症的2-3/10万要相对“寻常”,但Luxturna依然逃不过价格太过昂贵、受众面小的困境。


一些可能的付费方式或能缓解天价费用。比如8月获得FDA上市批准的诺华CAR-T(Kymria)产品定价47.5万美元/位,但表示可依据疗效付费,没有效果则退还费用。


而在疗效上,Luxturna仍然没有消除所有人的质疑。尽管患者在术后都得到显着视力改善,但和健康人相比,视力仍存在差距,也可能伴随眼震之类的副作用。还有的意见认为,Luxturna带来的疗效能持续多长时间仍有待观察。


2013 年,美国佛罗里达大学眼科教授威廉·豪思沃斯(William Hauswirth)参与发表一篇论文,认为和Luxturna类似的基因疗法在术后,仍然无法阻止视网膜的继续恶化。值得一提的是,豪思沃斯受雇于另一 家基因**公司,和Spark Therapeutics存在一定竞争关系。


患者术后是不是会随着年数的增加而视力退化?尚待时间验证。但科学家指出,已经接受过**的患者很难再接受**次**。因为**系统对引入过一次的AAV病毒有“记忆”功能,或有更高风险。


但不可否定的是,Luxturna的成绩单为遗传性失明乃至其他基因**带来**的希望。


祁鸣每周四会在浙江大学**附属医院坐诊。去年他参加学术会议,听说了Luxturna对6-48岁的病人都适用。回去后,他就给气馁的病人打气:“现在已 经可以治RPE65型了,从6岁就可以治,瞎了一辈子的都可以治好。虽然你的类型暂时还没有,也不要灰心,说不定过几年就有了。”