基因治疗再次取得重大进展，8种遗传疾病得到治疗，8篇NEJM（IF=79），2篇Nature等重点报道

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背景介绍

在医学领域，基因治疗(gene therapy)是指将外源正常基因导入靶细胞，以纠正或补偿缺陷和异常基因引起的疾病，以达到治疗目的。也包括转基因等方面的技术应用。也就是将外源基因通过基因转移技术将其插入病人的适当的受体细胞中，使外源基因制造的产物能治疗某种疾病。修改人类DNA的第一次尝试是由Martin Cline在1980年进行的，但是由美国国立卫生研究院批准的第一次成功的人类核基因转移是在1989年5月进行的。在1989年至2016年2月期间，进行了2,300多项临床试验，其中一半以上处于第一阶段。并非所有引入患者基因组成改变（如骨髓移植和器官移植可将外源DNA引入患者体内）的医疗程序都可视为基因治疗。

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先天性肌营养不良1A型（MDC1A），是肌营养不良症的一种，属于遗传性消耗疾病，因编码层黏连蛋白α2的 LAMA2 基因发生突变导致，之前的研究表明，增加编码层黏连蛋白α1（LAMA1）的表达，可以帮助缓解该疾病小鼠模型的症状，但由于LAMA1基因较大，递送LAMA1基因的常规基因治疗方法难以实现。2019年7月24日，加拿大多伦多儿童病医院 Ronald D. Cohn 团队在 Nature 杂志发表了题为：A mutation-independent approach for muscular dystrophy via upregulation of a modifier gene 的最新论文。研究人员使用CRISPR-dCas9技术，通过AAV9型病毒载体递送，激活LAMA1基因，从而上调了Lama1蛋白的表达，MDC1A疾病模型小鼠在接受这种治疗后，能够预防肌肉消耗和麻痹症状，而且该方法能够帮助已经出现肌营养不良症状的小鼠恢复部分肌肉功能。

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。2019年5月8日，Nature Medicine 在线发表题为“Gene editing fixes cystic fibrosis gene in mice before birth”的报道，指出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，这对于治疗囊性纤维化遗传疾病迈出了重要的一步；

亨廷顿氏病是一种常染色体显性神经退行性疾病，由亨廷顿基因HTT中的CAG三核苷酸重复扩增引起，导致突变亨廷顿蛋白。IONIS-HTTRx（以下称为HTTRx）是一种反义寡核苷酸，设计用于抑制HTT信使RNA，从而降低突变亨廷顿蛋白的浓度。2019年5月6日，Sarah J. Tabrizi等人在新英格兰医学杂志NEJM在线发表题为“Targeting Huntingtin Expression in Patients with Huntington’s Disease”的临床研究论文，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。该研究发现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。另外，新英格兰医学杂志NEJM发表了“Oligonucleotide Treatment for Huntington’s Disease”的点评文章，高度赞赏该研究成果，同时也提到该研究暂时是经过适当设计，以确定这种干预是否具有临床意义的影响。挑战是不仅要为北美和欧洲的患者提供安全，有效和负担得起的治疗，还要为全世界的亨廷顿病患者提供安全，有效和负担得起的治疗；

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）。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；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；

X连锁严重联合免疫缺陷症（SCID-X1）是一种罕见的，威胁生命的疾病，由编码共同γ链的基因突变引起（基因IL2RG），该基因是淋巴细胞的发育和功能所必需。由于细胞和体液免疫缺陷，在生命的最初几个月内机会性感染会大大增加。实验室研究通常表明缺乏T细胞，自然杀伤（NK）细胞和功能性B细胞。总而言之，在先前的研究中，用γ-逆转录病毒载体进行的自体基因治疗未能重建B细胞和NK细胞免疫，并且由于载体相关的白血病而复杂化。2019年4月18日，Ewelina Mamcarz等人在国际顶级医学期刊新英格兰医学杂志NEJM在线发表题为“Lentiviral Gene Therapy Combined with Low-Dose Busulfan in Infants with SCID-X1”的临床研究论文，该研究，对8名新诊断的SCID-X1婴儿进行了低暴露，有针对性的白消安治疗后，对慢病毒载体（携带IL2RG互补DNA）转移至患者骨髓干细胞中，而后回输至患者体内，进行了双中心1-2期安全性和功效研究。该研究表明，成功使用慢病毒载体与低暴露，白消安调节作为新诊断SCID-X1婴儿的主要治疗方法。 这种方法导致广泛的免疫重建和多种谱系的免疫细胞出现，包括T细胞，B细胞，NK细胞，my-eloid细胞和骨髓祖细胞。此外，在大多数情况下实现了T细胞和NK细胞的快速重建，并且在该中期分析时总体安全性是有利的；

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；

2018年7月5日，Adams等人在新英格兰医学杂志NEJM在线发表题为“Patisiran, an RNAi Therapeutic, for Hereditary Transthyretin Amyloidosis”的研究论文，该论文揭示了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；Benson等人在新英格兰医学杂志在线发表题为“Inotersen Treatment for Patients with Hereditary Transthyretin Amyloidosis”的研究论文，该论文揭示了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；同时这一期的新英格兰医学杂志发表了题为“Oligonucleotide Drugs for Transthyretin Amyloidosis”的点评，高度赞赏这2个临床试验，认为Adams等人和Benson等人的试验代表了一个里程碑：他们一起表明，通过使用全身给药的寡核苷酸药物，可以减缓并可能改善周围神经系统疾病的进展速度；

2018年4月19日，哈佛医学院Leboulch等研究组在新英格兰医学杂志NEJM发表题为“Gene Therapy in Patients with Transfusion-Dependent β-Thalassemia”的研究论文，该研究论文用BB305载体转导的自体CD34 +细胞的基因治疗减少或消除了对22名患有严重β地中海贫血的患者长期红细胞输血的需要，而没有与药物产品相关的严重不良事件。这也是为基因治疗拉开了新篇章，给基因治疗领域极大的鼓舞作用。由于这研究具有里程碑的意义，新英格兰医学杂志的给予了高度赞赏，出版了专门的点评文章。

1、无需基因突变，治疗先天性肌营养不良1A型

2019年7月24日，加拿大多伦多儿童病医院 Ronald D. Cohn 团队在 Nature 杂志发表了题为：A mutation-independent approach for muscular dystrophy via upregulation of a modifier gene 的最新论文。

研究人员使用CRISPR-dCas9技术，通过AAV9型病毒载体递送，激活LAMA1基因，从而上调了Lama1蛋白的表达，MDC1A疾病模型小鼠在接受这种治疗后，能够预防肌肉消耗和麻痹症状，而且该方法能够帮助已经出现肌营养不良症状的小鼠恢复部分肌肉功能。

总的来说，这些数据证明了CRISPR-dCas9介导的上调 Lama1 蛋白的方法是可行的，而且有明显的治疗益处，这表明无需引入基因突变，即可对先天性肌营养不良1A型（MDC1A）患者进行治疗。而且该方法对多种疾病调节基因具有广泛的适用性，并且可以作为许多先天性遗传疾病和后天性疾病的治疗策略。

参考信息：

https://www.nature.com/articles/s41586-019-1430-x

https://www.nature.com/articles/s41591-019-0344-3

2.基因编辑技术修复了小鼠的囊性纤维化基因

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。

该小组发现，纳米粒子可以在妊娠15天时通过静脉注射或通过羊水安全地传递给胎鼠，羊水在子宫内自由地进出胎儿的肺部。根据耶鲁大学医学院的Adele Ricciardi（该研究第一作者）的说法，该疗法能够恢复Cftr基因的功能，显示出“临床相关的基因编辑水平”。基因修复的小鼠出生时，它们的肺看起来正常而没有炎症迹象，该团队将继续研究他们的器官健康状况。Ricciardi推测，尽管临床试验还需要几年的时间，但在妊娠18周左右就可以安全地在人体内进行治疗。

出生时患有囊性纤维化的婴儿可能有低功能的胰腺，肠梗阻和气道塌陷。治疗子宫内的囊性纤维化可以防止这种器官损伤。Ricciardi说，这个想法是在胎儿器官发育完成之前进行干预。开发传统基因疗法的问题之一是给予患有囊性纤维化的儿童和成人，难以纠正足够的细胞以产生治疗效果。

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

3.亨廷顿氏病患者的基因治疗

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。

在参加试验的46名患者中，34名被随机分配接受HTTRx（递增剂量水平为10至120mg），12名随机分配接受安慰剂。每位患者接受全部四次剂量并完成试验。98％的患者报告了1级或2级的不良事件。在HTTRx治疗的患者中未观察到严重的不良事件。HTTRx治疗导致脑脊液中突变亨廷顿蛋白浓度呈剂量依赖性降低（相比于基线水平，安慰剂组降低10％；HTTRx的 10-mg，30-mg，60-mg，90-mg和120-mg剂量组中分别降低-20％， - 25％， - 28％， - 42％和-38%。总而言之，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

4、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

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）。AAV病毒由美国基因治疗公司 Audentes Therapeutics 赞助。

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。

但是，在接受治疗的9名男孩中，有3名出现了副作用，如心脏炎症，这可能与基因治疗有关，但好在但这些副作用都可以治疗。

最关键的是，因为肌肉细胞通常不会分裂，因此这一治疗效果可以有效持续，基因治疗后增加的肌管组织可以在未来几年里都保持活力。进行了同样基因治疗的狗狗甚至恢复了奔跑的能力。

据悉，提供AAV病毒的 Audentes Therapeutics 在获得FDA批准之前，将对更多儿童进行治疗。

此外，另一种针对1型脊髓性肌萎缩症（SMA1）的AAV基因疗法，成功使15名儿童得到显著改善，预计很快将成为FDA批准的第二个遗传病基因疗法。第一个获得FDA批准基因疗法是Spark Therapeutics 的Luxturna，2017年12月被FDA批准用于治疗 RPE65 基因突变导致的先天性黑蒙症。

一名患有1型脊髓性肌萎缩症的孩子

在过去的一年中，Sarepta Therapeutics 公司的的实验性基因疗法也帮助了四个出生时患有杜氏肌营养不良症（DMD）的男孩获得肌肉力量，经过治疗后他们可以更容易地爬楼梯。

基因治疗在越来越多的遗传病上取得了令人欣慰的疗效，越来越多的基因治疗临床试验正在进行，我们甚至可以乐观地预测，人类彻底攻克遗传病，就在不久的将来。

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/

5、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

1971年9月21日，一个名叫大卫·菲利浦·威特（David Phillip Vetter）男孩出生了，不幸的是，他患有一种及其罕见的基因缺陷疾病——重症联合免疫缺陷病（简称SCID），从出生那一刻起, 他就生活在一个无菌透明的塑料隔离罩中，因此大卫也被称为“泡泡男孩”（Bubble Boy）。

1984年2月22日，与病魔和孤独斗争了12年半的大卫享受着生命的尊严与自由，静静地离开了人世。离世前，大卫的母亲终于摸到了他，第一次也是最后一次。

2001年，大卫的故事被改编成了电影《泡泡男孩》，由杰克·吉伦哈尔饰演。

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。

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。

白消安（Busulfan），属双甲基磺酸酯类双功能烷化剂，为细胞周期非特异性药物。进入人体后磺酸酯基团的环状结构打开，通过与细胞DNA内的鸟嘌呤起烷化作用而破坏DNA的结构与功能。主要治疗慢性粒细胞白血病及真性红细胞增多症、骨髓纤维化等。

治疗SCID-X1的这一基因疗法，由野马生物（Mustang Bio）研发，由于NEJM报道的这一突破性临床试验进展，野马生物的股票今天暴涨超过200%。

野马生物成立于2015年3月13日，是一家临床级生物制药公司，专注于开发和商业化新型癌症免疫治疗产品，旨在利用患者自身免疫系统的功能来消除癌细胞。

参考信息：

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

6.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。

Leber先天性黑蒙10型（LCA10）是一种常染色体隐性遗传病，由CEP290基因中的双等位基因功能丧失突变引起。通常出现在婴儿早期，患者表现出严重的视锥营养不良，而且视力低下，甚至完全丧失。由CEP290基因编码的蛋白质定位于连接纤毛的光感受器，并且是外部区段再生和光转导所必需的。

最常见的LCA10突变位点是IVS26，位于内含子26内的腺嘌呤至鸟嘌呤点突变，其突变产生新的剪接供体位点，导致转录提前终止。

2017年12月10日，FDA批准了Spark公司AAV基因疗法，通过AAV病毒载体，将正确的RPE65基因递送到视网膜细胞，从而治疗Leber先天性黑蒙2型，该疗法售价高达85万美元/年。

但目前还没有针对Leber先天性黑蒙10型的治疗方法被批准，因为CEP290基因的编码序列长达7.5kb，远超AAV病毒的包装能力（4.7kb），无法通过AAV递送正确编码的CEP290基因的方式来治疗。

为克服这一局限，Editas Medicine开发了一种特异于CEP290 IVS26突变的基因编辑策略，使用AAV5载体通过视网膜下注射将saCas9和CEP290特异性gRNA递送至感光细胞，通过双gRNA分别靶向突变内含子区域的上下游，直接将突变内含子区域整体删除或倒位，从而恢复CEP290基因的正常表达。

Editas Medicine开发的这一方法，巧妙的避免了AAV病毒包装能力有限的局限，也为这一类遗传病的治疗带来了新的思路。

这也是Editas Medicine公司继Daviad Liu使用CRISPR基因编辑技术恢复人类遗传性耳聋小鼠模型听力后，在CRISPR基因治疗遗传病领域的又一重磅突破。

据了解，2018年12月1日，美国FDA已经接受Editas Medicine公司为EDIT-101递交的IND申请，允许该公司开展使用CRISPR基因编辑手段治疗Leber先天性黑朦10型患者（LCA10）的临床试验。EDIT-101有望成为世界上第一款在人体内使用的CRISPR疗法。

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

7、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

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

8、Inotersen治疗遗传性甲状腺素运动蛋白淀粉样变性病

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

9.β地中海贫血患者的基因治疗

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【1】。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【2,3】。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【4】。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【9】。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【12-15】。

慢病毒载体能够将复杂的遗传结构转移到静止的造血干细胞中【16】。在建立β-珠蛋白慢病毒载体成功校正了小鼠β地中海贫血和镰状细胞病模型后，Leboulch等研究组开始了一项人类临床研究，使用慢病毒载体进行β血红蛋白病的离体基因治疗（称为LG001研究）【19,20】，随后进行了其他研究【12-15】。Leboulch等研究组使用HPV569载体转移延伸的β-珠蛋白基因结构【18】，包括片段的人β-珠蛋白基因座编码区，导入从β-地中海贫血患者获得的造血干细胞中，并将基因修饰的细胞移植回患者体内【21,22】。载体编码的βA-T87Q-珠蛋白被改造成具有强烈抑制镰状细胞病患者中镰状血红蛋白聚合的单个氨基酸替代形式（T87Q），并且还允许在体内精确量化载体衍生的治疗性珠蛋白表达【23】，具有严重βE/β0基因型的患者在持续βA-T87Q-珠蛋白表达的情况下安全停止输注超过6年【13,20 】

在这里，Leboulch等研究组报告了两个伴随1/2期临床研究的中期结果，这些研究使用LentiGlobin BB305载体评估基因治疗对β地中海贫血的安全性和有效性【13,24】，与之前的HPV569载体相似。在国际HGB-204（Northstar）的研究中，18名患者接受了BB305转导的自体造血干细胞的输注，随访范围从15到38个月不等。第二项研究HGB-205在巴黎的一个地点进行，治疗3例镰状细胞病和4例β地中海贫血患者【25】，随访范围从20个月至3年以上。Leboulch等研究组报告了迄今为止在这两项研究中接受治疗的所有22名β地中海贫血患者的结果。

Leboulch等研究组发现，输注基因修饰细胞后，中位数为26个月（范围15至42），13名非β0/β0基因型患者中的所有患者都停止接受红细胞输血; HbAT87Q的水平范围为3.4至10.0克/分升，总血红蛋白水平介于8.2至13.7克/分升。在血红蛋白水平接近正常范围的评估患者中，纠正了红细胞生成的生物学标记。9例β0/β0基因型或IVS1-110突变两个拷贝的患者，年平均输血量减少73％，3例患者中止输注红细胞。与自体干细胞移植相关的治疗相关不良事件是典型的。未观察到与载体整合相关的克隆优势。

用BB305载体转导的自体CD34 +细胞的基因治疗减少或消除了对22名患有严重β地中海贫血的患者长期红细胞输血的需要，而没有与药物产品相关的严重不良事件。 （由Bluebird Bio等人资助; HGB-204和HGB-205 ClinicalTrials.gov编号，NCT01745120和NCT02151526。）

原文链接：

http://www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJMoa1705342?query=featured_home

http://www.nejm.org/doi/pdf/10.1056/NEJMe1802169

参考文章：

1.Piel FB. The present and future global burden of the inherited disorders of hemoglobin. Hematol Oncol Clin North Am 2016;30:327-41.

2. Cao A, Galanello R. Beta-thalassemia. Genet Med 2010;12:61-76.

3. Arlet JB, Ribeil JA, Guillem F, et al. HSP70 sequestration by free α-globin promotes ineffective erythropoiesis in β-thalassaemia. Nature 2014;514:242-6. 4. Thein SL. Pathophysiology of beta thalassemia — a guide to molecular therapies. Hematology Am Soc Hematol Educ Program 2005;1:31-7.

5. Olivieri NF, Pakbaz Z, Vichinsky E. Hb E/beta-thalassaemia: a common & clinically diverse disorder. Indian J Med Res 2011;134:522-31.

6. Lucarelli G, Isgrò A, Sodani P, Gaziev J. Hematopoietic stem cell transplantation in thalassemia and sickle cell anemia. Cold Spring Harb Perspect Med 2012;2(5): a011825.

7. Locatelli F, Kabbara N, Ruggeri A, et al. Outcome of patients with hemoglobinopathies given either cord blood or bone marrow transplantation from an HLAidentical sibling. Blood 2013;122:1072-8.

8. Baronciani D, Angelucci E, Potschger U, et al. Hemopoietic stem cell transplantation in thalassemia: a report from the European Society for Blood and Bone Marrow Transplantation Hemoglobinopathy Registry, 2000-2010. Bone Marrow Transplant 2016;51:536-41.

9. Engert A, Balduini C, Brand A, et al. The European Hematology Association Roadmap for European Hematology Research: a consensus document. Haematologica 2016;101:115-208.

10. Tubman VN, Fung EB, Vogiatzi M, et al. Guidelines for the standard monitoring of patients with thalassemia: report of the Thalassemia Longitudinal Cohort. J Pediatr Hematol Oncol 2015;37(3):e162-e169.

11. Bonifazi F, Conte R, Baiardi P, et al. Pattern of complications and burden of disease in patients affected by beta thalassemia major. Curr Med Res Opin 2017; 33:1525-33.

12. Malik P. Gene therapy for hemoglobinopathies: tremendous successes and remaining caveats. Mol Ther 2016;24:668-70.

13. Mansilla-Soto J, Riviere I, Boulad F, Sadelain M. Cell and gene therapy for the beta-thalassemias: advances and prospects. Hum Gene Ther 2016;27:295-304.

14. Negre O, Eggimann AV, Beuzard Y, et al. Gene therapy of the β-hemoglobinopathies by lentiviral transfer of the β(A(T87Q))-globin gene. Hum Gene Ther 2016;27:148-65.

15. Ferrari G, Cavazzana M, Mavilio F. Gene therapy approaches to hemoglobinopathies. Hematol Oncol Clin North Am 2017;31:835-52.

16. Naldini L, Blömer U, Gallay P, et al. In vivo gene delivery and stable transduction of nondividing cells by a lentiviral vector. Science 1996;272:263-7. 17. May C, Rivella S, Callegari J, et al. Therapeutic haemoglobin synthesis in betathalassaemic mice expressing lentivirusencoded human beta-globin. Nature 2000; 406:82-6.

18. Pawliuk R, Westerman KA, Fabry ME, et al. Correction of sickle cell disease in transgenic mouse models by gene therapy. Science 2001;294:2368-71.

19. Bank A, Dorazio R, Leboulch P. A phase I/II clinical trial of beta-globin gene therapy for beta-thalassemia. Ann N Y Acad Sci 2005;1054:308-16.

20. Cavazzana-Calvo M, Payen E, Negre O, et al. Transfusion independence and HMGA2 activation after gene therapy of human β-thalassaemia. Nature 2010;467: 318-22.

21. Tuan D, Solomon W, Li Q, London IM. The “beta-like-globin” gene domain in human erythroid cells. Proc Natl Acad Sci U S A 1985;82:6384-8.

22. Grosveld F, van Assendelft GB, Greaves DR, Kollias G. Position-independent, high-level expression of the human beta-globin gene in transgenic mice. Cell 1987;51:975-85.

23. Takekoshi KJ, Oh YH, Westerman KW, London IM, Leboulch P. Retroviral transfer of a human beta-globin/delta-globin hybrid gene linked to beta locus control region hypersensitive site 2 aimed at the gene therapy of sickle cell disease. Proc Natl Acad Sci U S A 1995;92:3014-8.

24. Negre O, Bartholomae C, Beuzard Y, et al. Preclinical evaluation of efficacy and safety of an improved lentiviral vector for the treatment of β-thalassemia and sickle cell disease. Curr Gene Ther 2015; 15:64-81.

25. Ribeil JA, Hacein-Bey-Abina S, Payen E, et al. Gene therapy in a patient with sickle cell disease. N Engl J Med 2017;376:848- 55.

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