▎药明康德内容团队编辑对于每一个严重疾病患者来说,获得治愈都是他们最终的梦想!血友病患者也不例外,当控制凝血的级联反应在年被澄清时,人们乐观地认为,治愈血友病的目标将在5年内实现。许多个5年过去了,血友病的治疗虽然取得了长足的进步,但是治愈性疗法仍然未有出现。不过,自成功克隆表达凝血因子VIII(FVIII)和IX(FIX)的基因以来,开发血友病治愈性疗法长达35年的征程近日有望结束。BioMarin公司开发的治疗血友病A的基因疗法valoctocogeneroxaparvovec在今夏可能获得FDA批准,成为首款治疗血友病A的上市基因疗法。它能够为某些血友病患者提供显著的保护作用,并且达到功能性治愈的效果。在治疗血友病的新纪元即将来临之际,世界血友病联盟(WFH)副总裁GlennPierce博士在Haemophilia杂志上撰文,在回顾血友病基因疗法开发历史的同时,阐述了我们对血友病基因疗法应有的态度。自7岁时受邀在当地媒体上讲述血友病给自己带来的挑战以来,Pierce博士始终站在对抗血友病的前沿,并在过去60多年的生命中,实现了从一位坐在轮椅上饱受多个关节出血困扰的患者,到出任多家跨国药企血液学领域的重要负责人,推动5款血友病创新疗法诞生的角色转变。让他更与众不同的是,年在接受肝移植手术后他的血友病被治愈了。但不可否认的是,他仍然是血友病患者群体中的重要一员,年加入WFH后,他在该组织对发展中国家的人道主义援助工作中发挥了绝对关键的作用。
第一波血友病基因疗法:经验和教训
加州大学圣地亚哥分校的TheodoreFriedmann医院的RichardRoblin博士曾经在年《科学》杂志上发表文章,提出基因疗法未来可能成为治疗人类单基因遗传病的有力工具。随着编码FXIII和FIX的基因被克隆,用正常基因替换血友病患者细胞中失常基因的概念第一次看到了成为现实的可能。早期的基础科学研究使用逆转录病毒将表达FXIII和FIX的转基因导入动物的体细胞,然后将它们输注回动物体内。虽然这些实验取得的效果有限,但是足以支持这一领域的继续研究。
在年,美国国立研究院(NIH)首次举办了血友病基因疗法峰会(haemophiliagenetherapysummit)。开发基因疗法的分子生物学家和病毒学家,与患者代言人和血友病治疗中心的医生们聚集一堂,合作探索治疗血友病的基因疗法。截至年,总计有5项血友病基因疗法进入临床试验阶段。这些临床试验为血友病基因疗法的开发提供了宝贵的经验和教训。医院和Avigen进行的一项临床试验中,研究人员通过肝动脉注射,将表达FIX的转基因,使用腺相关病毒载体(AAV2)导入患者的肝脏细胞中。这是一个重要的先例,它使用血管内的递送方式,将表达FIX的转基因导入了天然产生FIX的肝细胞中。然而,即使接受最高剂量的基因疗法,患者的FIX活性也只在接受治疗后的头4周内最多达到正常水平的12%,并且在随后几周完全消失。FIX活性的消失伴随着肝脏转氨酶水平的显著升高,而转氨酶水平在FIX活性回到基线之后也恢复了正常。这意味着所有能够生产FIX的肝细胞都被免疫系统消灭了!后续研究在患者体内发现了靶向病毒衣壳蛋白特异性氨基酸序列的细胞毒性T细胞。这一发现导致了该临床试验的终止,也延缓了后续临床试验的启动。此后的研究发现,人体对AAV转染的免疫反应是一个非常复杂的过程,而且人类与动物模型(包括非人灵长类动物)之间对AAV产生的免疫反应的区别让动物模型无法有效预测人类临床试验中发生的免疫反应。这是从临床试验中学习到的重要一课。由于很多人曾经受到过AAV的感染,他们体内已经存在了针对AAV的免疫力。这种已有的免疫力不但包括针对AAV衣壳蛋白的中和抗体,还包括针对AAV的记忆T细胞。当携带基因疗法的AAV载体进入人体时,这些已有的免疫力会严重影响人体产生的免疫反应的强度和质量。此外,AAV载体输注可能引起的先天免疫反应也可能促进适应症免疫反应的产生。因此,克服人体对AAV载体产生的免疫反应需要考虑AAV载体的血清型、组织特异性,载体本身的质量以及患者的独特先天免疫反应等多个问题。“多管齐下”,维持凝血因子水平
基于早期临床试验获得的经验,治疗血友病的基因疗法无论是从AAV病毒载体的选择,转基因的设计,以及基因疗法给药之后的治疗流程上都做出了改进。以今夏有望获批的valoctocogeneroxaparvovec为例,它使用的是AAV5病毒载体。AAV5的独特之处在于它与山羊的AAV同源性最高,而与灵长类AAV衣壳蛋白的同源性只有65%。由于人与山羊的接触较少,而且针对灵长类AAV的中和抗体与AAV5的交叉反应也较弱,这意味着人群中只有少数人携带能够与AAV5结合的抗体。Valoctocogeneroxaparvovec同时使用了肝细胞特异性启动子,这意味着基因疗法无需通过肝动脉输入到肝组织中,只需通过外周静脉输注仍然可以导致肝组织特异性表达凝血因子。这可以进一步降低基因疗法给药时造成的潜在组织损伤和因此激发的免疫反应。表达凝血因子的转基因的密码子也得到优化,进一步提高生成凝血因子的产量。▲BioMarin血友病A基因疗法的转基因结构(图片来源:BioMarin