8 篇 NEJM，1 篇 Nature 重点报道：基因治疗取得重大进展

基因治疗在近年来发展迅速，近期在 NEJM 和 Nature 两大顶级期刊中的数篇论文报道了基因治疗的最新进展，7 种遗传疾病得到治疗。下面随实验菌一起去看一下这几篇文章吧！

1. 基因编辑技术修复了小鼠的囊性纤维化基因

图片来源：Nature

囊性纤维化是一种威胁生命的遗传性疾病，影响肺部和其他器官，在早期生命中会对身体产生这种破坏性影响，一些研究人员认为在婴儿出生前纠正潜在的基因缺陷会更好。这种治疗可能需要几年时间才能实现，但耶鲁大学的研究人员为实现这一目标方面迈出了重要的一步。

一个团队在怀孕小鼠的胚胎中使用了基因编辑技术来纠正导致囊性纤维化的囊性纤维化跨膜传导调节因子（Cftr）基因的突变。他们开发了可生物降解的纳米粒子，这些纳米粒子携带供体 DNA 和模拟 DNA 的人工分子，称为肽核酸，以靶向 Cftr 基因。纳米颗粒与基因结合并形成三螺旋，其触发具有突变的胎儿细胞中的突变。耶鲁大学医学院放射学和遗传学教授，该研究的作者 Peter Glazer 上周在华盛顿特区举行的美国细胞与基因治疗学会会议上提出。

该方法旨在纠正单点突变，其中基因中只有一个或几个核苷酸被改变或缺失。耶鲁大学校正的 Cftr 基因突变 F508del 是最常见的导致囊性纤维化的突变。

研究囊性纤维化的凯斯西储大学遗传学教授 Mitchell Drumm 表示，这种方法很有趣：“[子宫内] 可能是我们获得疗效的最佳窗口，但它也可能是最大的窗口。一种主要的考虑因素是任何类型的子宫内治疗都必须对胎儿和孕妇都是安全的。

参考信息：

https://www.nature.com/articles/d41591-019-00012-x#ref-CR3

2. 亨廷顿氏病患者的基因治疗

图片来源：NEJM

亨廷顿氏病是一种继发性常染色体显性遗传的进行性神经退行性疾病，其发病通常发生在成年中期，其特征是运动障碍，认知能力下降等。亨廷顿氏病是由亨廷顿基因中 CAG 三核苷酸重复扩增引起的。 异常基因导致基因产物的产生，包括突变的 HTT，含有扩展的聚谷氨酰胺束，导致神经元功能障碍和死亡。

当前对亨廷顿舞蹈病的治疗仅限于治疗症状的治疗，因为没有治疗方法可以预防发病或减缓进展。鉴于亨廷顿氏病的单基因性质，通过抑制 HTT 表达，从而直接针对原发病机制，使之成为可能。

IONIS-HTTRx（也称为 ISIS 443139 和 RG6042; 以下称为 HTTRx）是第二代 2'-O-（2 - 甲氧基乙基）反义寡核苷酸，其被设计用于降低 HTT 信使 RNA（mRNA）的浓度。HTTRx 通过 Watson-Crick 碱基对相互作用与其同源 mRNA 结合，触发 RNase H1 介导的靶 mRNA 降解。反义寡核苷酸介导的 HTT mRNA 选择性降低导致 HTT 浓度降低并持续改善多种亨廷顿氏病转基因动物模型中的表型。对未经突变的非人灵长类动物长期施用 HTT 降低剂导致中枢神经系统组织中 HTT 浓度降低而没有副作用。使用替代方法的实验设计用于抑制 HTT 表达在亨廷顿病的动物模型中产生类似的效果，证实了 HTT 浓度的降低作为潜在可行的疾病治疗策略。

对于该研究，进行了一项随机，双盲，多次递增剂量的 1-2a 期试验，该试验涉及患有早期亨廷顿舞蹈病的成年人。患者以 3：1 的比例随机分配接受 HTTRx 或安慰剂作为每 4 周一次鞘内注射，共给药 4 次。主要终点是安全性，次要终点是脑脊液中的 HTTRx 药代动力学。预先指定的探索终点包括脑脊液中突变亨廷顿蛋白的浓度。

最终研究结果显示，对患有早期亨廷顿病的患者鞘内施用 HTTRx 并未伴有严重的不良事件。该研究观察到突变亨廷顿蛋白浓度的剂量依赖性降低。 

参考信息：

https://www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJMoa1900907?query=featured_home

3. 基因治疗再获突破，帮助罕见肌肉性遗传病儿童自主呼吸

X 连锁肌小管性肌病（X-linked myotubular myopathy），是由编码肌微管素的 MTM1 基因缺陷引起的一种罕见遗传病。该疾病为 X 染色体隐性遗传病，因此患者绝大多数为男性（女性须两条 X 染色体尚的 MTM1 基因均突变才会发病，而男性只有一条 X 染色体，MTM1 基因突变即发病）。

MTM1 基因，负责编码肌管酶，它对于骨骼肌的发育和维持正常功能至关重要。患有 X 连锁肌小管性肌病的男孩肌肉张力低，在许多情况下，他们几乎不能自己呼吸或移动，大多数需要呼吸机和喂食管，一半的患者死亡 18 个月，很少有人活到 10 岁。

一个患有 X 连锁肌小管性肌病的男孩，图片来源：NEJM

2019 年 5 月 1 日，在美国基因与细胞疗法协会（ASGCT）年会上，加州大学洛杉矶分校的神经学家 Perry Shieh 通过视频展示了他们最新的基因治疗研究成果，该成果得到了参会人员的热烈鼓掌。

9 名 8 个月至 6 岁的患有 X 连锁肌小管性肌病的男孩，通过静脉注射含有正确 MTM1 基因的腺相关病毒（AAV）。

腺相关病毒 AAV，是一种非常有效的基因递送载体，该病毒将正确的 MTM1 基因递送到患者肌肉细胞中，触发肌肉细胞产生正常的肌管蛋白。

活检显示，在前六名男孩接受治疗 48 周后，他们原本几乎没有肌管组织的腿部肌肉细胞开始生成肌管组织，平均达到了正常量的 85％。接受更高剂量治疗的三名儿童在治疗 6 个月后表现出运动功能增加。

总的来说，经过 48 周的 AAV 病毒治疗后，所有的 9 名男孩都有更好的神经肌肉功能，有 4 人可以独立坐着，有 4 人可以不需要呼吸机而独立自主呼吸，有 3 人可以在辅助下走路，还有些人第一次发出了声音。

参考内容：

https://www.sciencemag.org/news/2019/05/boys-rare-muscle-disease-are-breathing-their-own-thanks-gene-therapy

https://www.sciencemag.org/news/2017/11/gene-therapy-s-new-hope-neuron-targeting-virus-saving-infant-lives

https://musculardystrophynews.com/2019/04/03/dmd-gene-therapy-showing-very-encouraging-results-at-9-months-in-phase-1-2-study-sarepta-reports/

4. NEJM 重磅：“泡泡男孩” 有救了，慢病毒基因疗法显奇效，治愈 8 名重症联合免疫缺陷病婴儿

重症联合免疫缺陷病（SCID），是一种非常罕见但又非常严重的遗传病，发病率仅 10 万分之一。患有 SCID 的人，体内没有任何免疫系统，因此没有任何抵御细菌、病毒的能力。对患者来说，外界充满着致命的威胁，甚至连母亲一个充满疼爱的吻或者拥抱，都可能会给他带来可怕的后果。

大部分患有 “重症联合免疫缺陷病” 的新生儿都在出生后不久夭折了。唯一的治疗方法就是进行骨髓移植手术，然而，只有不到 20% 的患者满足骨髓移植条件。SCID-X1，是 SCID 中最常见的一个亚型，由 IL2RG 基因突变造成。

2019 年 4 月 18 日，四大医学期刊之首的新英格兰医学期刊（NEJM）在线发表了一项来自美国 St. Jude 儿童研究医院的最新研究，通过慢病毒基因疗法联合低剂量白消安成功治疗了 8 名患有 SCID-X1 遗传病的婴儿。

图片来源：NEJM

此次基因治疗临床试验中的 8 名 SCID 患者，均是非常严重的 SCID 患者，大多经历了骨髓移植失败，并产生了严重的感染，生命垂危。

研究人员使用慢病毒包装正常的 IL2RG 基因，然后用该慢病毒感染患者的骨髓干细胞，再将这一用慢病毒改造后骨髓干细胞输回患者体内。

慢病毒，是一种从 HIV-1 型病毒改造而来的病毒载体，在基因递送、细胞治疗中有着广泛应用，已经获批上市的 CAR-T 细胞疗法，即使用慢病毒改造 T 细胞的策略。

接受该基因疗法的 8 位婴儿患者，平均跟踪 16.4 个月没有发现严重副作用，7 位患者的 CD3+、CD4+、NK 细胞三、四个月后正常，第 8 位患者也在追加一个剂量细胞疗法后恢复正常。这一疗法使用前也只需低剂量的化疗药物白消安处理。

参考信息：

https://www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJMoa1815408?query=featured_home

5. 张锋公司使用 CRISPR 基因编辑成功治愈先天性失明，FDA 已批准其临床试验

先天性黑蒙症，是发生最早、最严重的遗传性视网膜病变，出生时或出生后一年内双眼视锥细胞功能完全丧失，导致婴幼儿先天性盲。是导致儿童先天性盲的主要疾病（占 10%-20%）。多呈常染色体隐性遗传，目前已发现有多个基因突变导致的不同类型先天性黑蒙症。

2019 年 1 月 23 日，Editas Medicine 公司（创始人为张锋）的 Morgan L. Maeder 等人在顶级医学期刊 Nature Medicine 杂志发表题为：Development of a gene-editing approach to restore vision loss in Leber congenital amaurosis type 10 的研究论文。

该研究使用 Editas Medicine 公司开发的编号为 EDIT-101 的 CRISPR/Cas9 基因疗法，该疗法巧妙地去除由 CEP290 基因中的 IVS26 突变产生的异常剪接供体，从而恢复正常的 CEP290 基因表达，成功恢复了 Leber 先天性黑蒙症 10 型的视力。这一成果也表明基于 CRISPR 的基因编辑疗法在治疗遗传疾病方面的可行性。

图片来源：Nature Medicine

论文链接：

https://www.nature.com/articles/s41591-018-0327-9

6. Patisiran，一种 RNAi 治疗药，用于治疗遗传性甲状腺素转移性淀粉样变性病

图片来源：NEJM

遗传性转甲状腺素蛋白淀粉样变性是一种常染色体显性遗传，多系统，进行性，危及生命的疾病，由编码转甲状腺素蛋白（TTR）（又称前白蛋白）的基因突变引起。肝脏是循环四聚体转甲状腺素蛋白的主要来源。在遗传性转甲状腺素蛋白淀粉样变性中，突变型和野生型转甲状腺素蛋白沉积在周围神经和心脏，肾脏和胃肠道中，形式为淀粉样蛋白，导致多发性神经病和心肌病。神经病变会导致严重的感觉运动障碍，恶化自主神经受累导致低血压，腹泻，阳痿和膀胱紊乱。心脏表现包括心力衰竭，心律失常，体位性低血压或严重传导障碍引起的猝死。神经病变发病后存活 2 至 15 年，但心肌病患者仅存在 2 至 5 年。

目前遗传性转甲状腺素蛋白淀粉样变性的治疗选择是有限的，包括原位肝移植和转甲状腺素蛋白四聚体稳定剂（tafamidis 或 diflunisal）。然而，许多接受这些方法治疗的患者继续有疾病进展。

RNA 干扰 (RNA interference, RNAi) 是指在进化过程中高度保守的、由双链 RNA (double-stranded RNA，dsRNA) 诱发的、同源 mRNA 高效特异性降解的现象。Patisiran（作用在转甲状腺素蛋白 mRNA 的非翻译区域），一种肝脏定向研究 RNAi 治疗剂，利用 RNAi 靶向来减少突变体和野生型转甲状腺素蛋白的产生。之前，在健康志愿者和遗传性转甲状腺素蛋白淀粉样变性患者中，使用 patisiran 给药可观察到剂量依赖性的循环转甲状腺素蛋白水平降低。此外，patisiran 已显示出可能阻止该疾病。

在这项 3 期试验中，研究人员随机分配遗传性转甲状腺素蛋白淀粉样变性患者，多发性神经病变，比例为 2：1，每 3 周接受静脉注射 patrisran（0.3 mg /kg 体重）或安慰剂。共有 225 名患者接受了随机分组（148 名患者为 patisiran 组，77 名患者为安慰剂组）。在该试验中，patisiran 改善了遗传性转甲状腺素蛋白淀粉样变性的多种临床表现。

原文链接：

https://www.nejm.org/doi/pdf/10.1056/NEJMoa1716153

https://www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJMe1805499

7. Inotersen 治疗遗传性甲状腺素运动蛋白淀粉样变性病

图片来源：NEJM

编码转甲状腺素蛋白（TTR）的基因中的突变引起罕见的系统性疾病，即遗传性转甲状腺素蛋白淀粉样变性。由这些突变导致的单一氨基酸变化使四聚体转甲状腺素蛋白复合物不稳定，导致单体聚聚集不溶性细胞外淀粉样沉积物。多器官系统中淀粉样沉积物的累积导致进行性外周多发性神经病，心肌病，肾病和胃肠道功能障碍。症状发作时未经治疗的平均预期寿命为 3 至 15 年。心肌病的存在与预后较差有关。患者通常死于营养不良和恶病质，肾功能衰竭，心脏病和猝死。

肝脏是系统性转甲状腺素蛋白的主要来源。肝移植历来是遗传性转甲状腺素蛋白淀粉样变性的标准治疗方法，但移植后野生型转甲状腺素蛋白淀粉样蛋白的持续沉积可能会限制其有效性。虽然目前有一些治疗方法可用 - 如 tafamidis（Vyndaqel）和 diflunisal，能够稳定转运四联体转甲状腺素蛋白并延缓疾病进展的分子 - 其他治疗方法可能具有价值。

Inotersen（以前称为 IONIS-TTRRx / ISIS 420915）是转甲状腺素蛋白的肝产生的 2'-O - 甲氧基乙基修饰的反义寡核苷酸抑制剂。在健康志愿者中，inotersen 显示出剂量依赖性和持续降低的循环转甲状腺素水平。

研究人员进行了一项随机，双盲，安慰剂对照的 3 期试验（NEURO-TTR），以确定患者 inotersen 治疗的有效性和安全性。患者以 2：1 的比例随机分配，每周皮下注射 inotersen（300 mg）或安慰剂。总共 172 名患者（112 名 inotersen 组和 60 名安慰剂组）接受了至少一剂试验方案，139 名（81％）完成了干预期。Inotersen 改善了遗传性转甲状腺素蛋白淀粉样变性患者的神经系统疾病和生活质量。通过增强监测来控制血小板减少症和肾小球肾炎。

原文链接：

https://www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJMoa1716793?query=featured_home

https://www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJMe1805499

8. β 地中海贫血患者的基因治疗

图片来源：NEJM

包括 β- 地中海贫血和镰状细胞病在内的 β 血红蛋白病是全球最流行的单基因疾病之一。β 地中海贫血是由 HBB 珠蛋白基因中的 200 多个突变引起的，它编码最常见的成人血红蛋白 β 亚基，HbA 的形式。这些突变或者消除（β0）或者减少（β+）β- 珠蛋白合成，导致细胞内高铁血色原沉淀，无效的红细胞生成，慢性溶血和严重的贫血。

在这种疾病最严重的临床形式中，患者需要长期红细胞输注才能生存和预防严重并发症。遗传变异型 βE（HBB：c.79G→A）与任何 β0 基因突变导致 βE/β0 基因型，这是一种严重程度不等的疾病，全世界大约一半的输血依赖性 β 地中海贫血病例是由上述原因引起的。

β- 地中海贫血的唯一潜在治愈选择是异基因造血细胞移植，但由于移植排斥，移植物抗宿主病和其他治疗相关毒性作用的风险。因此，目前的 β- 地中海贫血患者的护理标准包括终身的，常规的红细胞输注和铁螯合。尽管输血相关铁毒性和病毒感染导致严重并发症的风险仍然存在因此，基因治疗正在被评估为 β 地中海贫血患者的新选择。

来源：iNature

封面来源：站酷海洛 Plus