?基因編輯“工具箱”加速迭代之際，人們?nèi)栽谄诖豢钫嬲踩行У幕蚓庉嫰煼涞亍?/u>

?一位美國(guó)醫(yī)療行業(yè)分析師接受采訪時(shí)也表示，面對(duì)罕見(jiàn)病市場(chǎng)、技術(shù)和倫理問(wèn)題，基因編輯技術(shù)的資本投資確實(shí)到了需要慢下來(lái)的時(shí)候了。

全球首家上市的基因編輯明星公司Editas Medicine近期宣布，暫停第一個(gè)管線EDIT-101的臨床試驗(yàn)，原因是其治療 Leber先天性黑蒙10型（簡(jiǎn)稱“LCA10”）的1/2期臨床試驗(yàn)效果不理想，14名受試者中僅有3人達(dá)到反應(yīng)閾值。

過(guò)去，死亡病例和癌癥報(bào)告曾引發(fā)基因治療領(lǐng)域的監(jiān)管風(fēng)暴。與之相比，Editas遭遇的這個(gè)挫折，并沒(méi)有出乎業(yè)內(nèi)人士意料之外。一年前公布的試驗(yàn)初步結(jié)果，已經(jīng)顯示許多患者沒(méi)有臨床改善。

生物醫(yī)藥業(yè)正處于“資本寒冬”，兩年前炙手可熱的基因編輯賽道也隨之放緩。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前共有54款基于基因編輯的臨床試驗(yàn)正在進(jìn)行中?；蚓庉嫛肮ぞ呦洹奔铀俚H，人們?nèi)栽谄诖豢钫嬲踩行У幕蚓庉嫰煼涞亍?/p>

首個(gè)管線商業(yè)化前景渺茫

在基因治療領(lǐng)域，眼科堪稱“黃金賽道”，備受矚目。和其他人體器官相比，眼睛更易于接近和靶向，而且使用藥物劑量更低，相對(duì)安全風(fēng)險(xiǎn)更小。2017年獲批的首款基因治療明星產(chǎn)品Luxturna，就用于治療LCA2——一種由RPE65基因突變引起的遺傳性視網(wǎng)膜營(yíng)養(yǎng)障礙。

Editas公司也首先瞄準(zhǔn)了眼部遺傳疾病。2018年11月，EDIT-101的臨床試驗(yàn)申請(qǐng)獲美國(guó)FDA批準(zhǔn)，力爭(zhēng)成為世界上首款體內(nèi)基因編輯CRISPR療法。LCA10是與CEP290基因相關(guān)的視網(wǎng)膜退行性疾病，美國(guó)約有1500名LCA10患者存在該基因突變。治療的原理是，通過(guò)基因編輯去除CEP290基因中由IVS26突變產(chǎn)生的異常剪接供體，從而恢復(fù)正常的CEP290蛋白的翻譯。

最新公布的臨床數(shù)據(jù)顯示，14名接受治療的受試者（包括兩名兒童）中，有3人達(dá)到反應(yīng)閾值，在最佳矯正視力（BCVA，LogMAR >0.3）方面經(jīng)歷了具有臨床意義的改善，并在三個(gè)額外終點(diǎn)中的兩個(gè)方面表現(xiàn)出持續(xù)改善：全視野靈敏度測(cè)試（FST）、視覺(jué)功能導(dǎo)航（VFN），或視覺(jué)功能生活質(zhì)量（VFQ）。

對(duì)治療有反應(yīng)患者的基線特征的檢查顯示，三個(gè)反應(yīng)者中有兩個(gè)是 IVS26位點(diǎn)純合突變（即兩條染色體上的等位基因均存在突變）。除此之外，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)其他可以預(yù)選反應(yīng)患者群體的基線特征。

在11月17日的網(wǎng)絡(luò)發(fā)布會(huì)上，Editas公司高管再三表示，試驗(yàn)結(jié)果為該項(xiàng)目提供了概念證明，具有良好的耐受性和安全性，但由于能夠起效的純合突變患者在美國(guó)人群中僅有300人，出于商業(yè)化問(wèn)題的考慮，決定暫停臨床注冊(cè)，但不排除尋找合作伙伴來(lái)繼續(xù)推進(jìn)。

“這個(gè)結(jié)果顯示臨床安全性良好，在部分患者看到了療效，作為PoC（概念驗(yàn)證）是達(dá)到了目的。但是這樣的數(shù)據(jù)結(jié)果離上市，還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，需要進(jìn)一步改進(jìn)，要有更多的受試者、更好的療效才行?！奔~福斯（蘇州）生物科技有限公司（以下簡(jiǎn)稱“紐福斯”）首席醫(yī)學(xué)官郭曉寧博士告訴澎湃科技記者，該產(chǎn)品如果要繼續(xù)開發(fā)，需要做進(jìn)一步改造和大量的調(diào)整，或者考慮開發(fā)類似機(jī)制的新產(chǎn)品。他認(rèn)為，在臨床方案設(shè)計(jì)中，選擇合適的患者也很重要，很多因素會(huì)影響藥物療效，比如患者年齡、性別、病程、基礎(chǔ)視力、突變類型等，都需要有數(shù)據(jù)支持。

為何該療法對(duì)純合突變有效而雜合突變無(wú)效？“這個(gè)說(shuō)法其實(shí)還沒(méi)有得到大量臨床數(shù)據(jù)的驗(yàn)證，如果確實(shí)如此，其中可能涉及到不同基因突變型的功能不同，我們?cè)谝恍┗蛑委熕幬锏脑缙谘芯恐幸部吹筋愃魄闆r?！惫鶗詫幗榻B，紐福斯團(tuán)隊(duì)自2008年起研究Leber 遺傳性視神經(jīng)病變（LHON）的基因療法，研發(fā)了多個(gè)眼科基因治療管線，最近正在開展NR082的LHON三期臨床試驗(yàn)，積累了大量基因治療的研發(fā)和臨床經(jīng)驗(yàn)，“不同突變亞型對(duì)基因治療藥物的臨床響應(yīng)不同，我們也觀察到了，這方面還需要做進(jìn)一步的機(jī)制研究?！?/p>

基因編輯初創(chuàng)公司益杰立科（上海）生物有限公司（以下簡(jiǎn)稱“益杰立科”）分子細(xì)胞部門負(fù)責(zé)人毛少帥博士則向澎湃科技記者分析稱，所有患者的基因編輯效率應(yīng)該是一致的，這個(gè)結(jié)果不是基因編輯技術(shù)導(dǎo)致的，而是出于病理的原因。兩條染色體都有突變，意味著患者完全無(wú)法產(chǎn)生感光功能蛋白，而一條染色體突變的患者還有一半的有效蛋白，“假設(shè)基因編輯效率是10%，一條染色體可以修復(fù)5%的有效蛋白，從0到10%是很大的提升，但從50%到55%，雜合患者的主觀感受上不會(huì)有明顯差異?！?/p>

基因編輯騰飛之路

2012年，CRISPR基因編輯技術(shù)橫空出世。2013年，Editas Medicine由五位基因編輯先驅(qū)科學(xué)家創(chuàng)立，其中包括華裔科學(xué)家張鋒和美國(guó)科學(xué)家詹妮弗·杜德納（Jennifer Doudna）。兩人分別來(lái)自美國(guó)哈佛-麻省理工的博德研究所（Broad Institute）和加州大學(xué)伯克利分校。兩方后續(xù)陷入持久的CRISPR專利爭(zhēng)奪。

2020年，德國(guó)馬克斯·普朗克病原學(xué)研究所的埃馬紐埃爾·卡彭蒂耶（Emmanuelle Charpentier）和詹妮弗·杜德納因開發(fā)出基因編輯方法而獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。今年3月，美國(guó)專利商標(biāo)局下設(shè)的專利審判和上訴委員會(huì)裁決，CRISPR關(guān)鍵專利屬于博德研究所，Editas Medicine則是專利許可人。

杜德納退出Editas后先后創(chuàng)立了基因編輯公司Intellia Therapeutics、Caribou Biosciences，卡彭蒂耶創(chuàng)立了CRISPR Therapeutics，上述四家公司均已上市。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，張鋒參與創(chuàng)立的公司已達(dá)7家，涵蓋了CRISPR基因編輯、堿基編輯療法開發(fā)，基于CRISPR的分子診斷、新型基因工具開發(fā)等多個(gè)方向，自2016年以來(lái)幾乎以一年一家的速度增長(zhǎng)。

比如2016年成立的Arbor Biotechnologies，旨在通過(guò)AI優(yōu)化核酸酶，開發(fā)新的基因編輯器，為疾病量身定制基因編輯系統(tǒng)；2017年成立的Beam Therapeutics，利用專有的單堿基編輯技術(shù)，開發(fā)新型基因藥物；2019年成立的Sherlock Biosciences，重點(diǎn)開發(fā)傳染病和癌癥的新一代DNA/RNA分子診斷技術(shù)；2020年成立的Proof Diagnostics基于CRISPR進(jìn)行COVID-19檢測(cè)。

據(jù)美國(guó)媒體報(bào)道，張鋒最新創(chuàng)辦的一家公司是Aera Therapeutics，還未對(duì)外公開，主要基于張鋒團(tuán)隊(duì)研發(fā)的全新遞送載體SEND系統(tǒng)，或可更安全有效地將CRISPR系統(tǒng)遞送到人體內(nèi)編輯目標(biāo)基因。

自2018年首個(gè)臨床獲批以來(lái)，Editas的研發(fā)之路并不順利。行業(yè)巨頭艾伯維（AbbVie）在繼承了所收購(gòu)公司與Editas研究合作關(guān)系后，提前終止合作，轉(zhuǎn)而選擇與Caribou 合作開發(fā)基于CRISPR-Cas12a的基因組編輯和細(xì)胞治療技術(shù)。近年來(lái)Editas還經(jīng)歷了頻繁的人事變動(dòng)，CEO、首席醫(yī)療官、財(cái)務(wù)和科學(xué)高管接連換人。

目前Editas還有幾個(gè)臨床管線正在推進(jìn)。EDIT-103 用于治療視紫紅質(zhì)相關(guān)常染色體顯性遺傳性視網(wǎng)膜色素變性 (RHO-adRP) ，它使用的是雙AAV5載體，同時(shí)敲除和替換有缺陷的RHO基因，以恢復(fù)感光功能。今年10月，Editas公布了在小鼠模型、非人類靈長(zhǎng)類動(dòng)物以及人類視網(wǎng)膜外植體中的試驗(yàn)結(jié)果，EDIT-103均展示了高度特異性的編輯，沒(méi)有觀察到脫靶編輯。

EDIT-301是一種治療鐮狀細(xì)胞病（SCD）和輸血依賴性β地中海貧血（TDT）的潛在療法。目前治療SCD的1/2期臨床試驗(yàn)正在招募患者，預(yù)計(jì)今年年底將公布一些研究數(shù)據(jù)，而治療TDT的1/2期臨床研究也在進(jìn)行中，未來(lái)一年內(nèi)會(huì)有初步結(jié)果。

相較之下，Editas的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手要走得更快。今年10月，CRISPR Therapeutics與Vertex Pharmaceuticals宣布，聯(lián)合開發(fā)的細(xì)胞治療產(chǎn)品exa-cel（CTX001）即將啟動(dòng)滾動(dòng)上市申請(qǐng)，有望成為首款獲得FDA 批準(zhǔn)的CRISPR療法。此前臨床研究數(shù)據(jù)顯示，該療法在SCD和TDT患者中產(chǎn)生積極的治療效果。今年9月，Intellia也公布了NTLA-2001和NTLA-2002的臨床數(shù)據(jù)，均獲得積極的中期結(jié)果，它們分別用于治療轉(zhuǎn)甲狀腺素（ATTR）淀粉樣變性和遺傳性血管性水腫（HAE）。

基因“魔剪”技術(shù)尚未完全成熟

CRISPR最早是1987年日本科學(xué)家在大腸桿菌的基因體中發(fā)現(xiàn)的一段規(guī)律性序列，后來(lái)被證明是細(xì)菌免疫系統(tǒng)機(jī)制。細(xì)菌遭到病毒攻擊后，會(huì)挑選病毒的一段DNA碎片插入自己的CRISPR序列，并生成互補(bǔ)的引導(dǎo)RNA。在病毒下次入侵時(shí)，細(xì)菌體內(nèi)的Cas9活性酶就可以快速識(shí)別病毒DNA并將其切割摧毀。因此，CRISPR-Cas9也有“基因魔剪”之稱。

這項(xiàng)技術(shù)的安全風(fēng)險(xiǎn)也一直備受關(guān)注。比如常被詬病的“脫靶效應(yīng)”，一旦基因編輯靶向定位不夠精準(zhǔn)，可能引發(fā)嚴(yán)重安全性后果如誘發(fā)癌變。毛少帥指出，除了潛在的脫靶風(fēng)險(xiǎn)，目的位點(diǎn)也可能存在意外風(fēng)險(xiǎn)。Cas9酶切割會(huì)造成DNA雙鏈斷裂，而細(xì)胞非同源重組修復(fù)有很大的隨機(jī)性，有1%左右的概率會(huì)造成染色體易位（translocation）或大片段缺失（big deletion），“這是目前基于Cas9酶切割DNA雙鏈的技術(shù)所無(wú)法規(guī)避的?！?/p>

“這種‘手術(shù)刀’在體內(nèi)其實(shí)還是很危險(xiǎn)的。目前的臨床試驗(yàn)樣本還很少，暫時(shí)未看到明顯的副作用，但以后出現(xiàn)的可能性仍然很大?！泵賻浿赋?，也正因此，目前基因編輯療法臨床試驗(yàn)主要局限于體外基因編輯和嚴(yán)重威脅生命健康的單基因遺傳病等展開。

因此，業(yè)界一直期盼更安全更高效的新的基因編輯技術(shù)給更多的患者帶來(lái)福音?！盎蚓庉嫾夹g(shù)有一個(gè)快速迭代更新的過(guò)程，在我看來(lái)，監(jiān)管機(jī)構(gòu)現(xiàn)在或者更早對(duì)此管線（EDIT-101）和其他類似研發(fā)產(chǎn)品做出基于科學(xué)和以患者為中心的考慮和決定是好事?！泵賻浾J(rèn)為，比起基于CRISPR/-Cas9直接切割DNA的療法，由哈佛大學(xué)教授劉如謙（David Liu）開發(fā)的堿基編輯技術(shù)（base editing）在安全性上有了較大提升。

如果說(shuō)CRISPR/Cas9是“剪刀”，堿基編輯就是“鉛筆”，可以定向擦除和重寫基因組的字母也就是單個(gè)核苷酸，而不會(huì)觸發(fā)細(xì)胞的DNA雙鏈修復(fù)機(jī)制。比如，胞嘧啶堿基編輯器（CBE）可以將胞嘧啶轉(zhuǎn)化為胸腺嘧啶（C to T），腺嘌呤堿基編輯器（ABE）可以將腺嘌呤轉(zhuǎn)化為鳥嘌呤（A to G）。

這也是劉如謙與張鋒共同參與創(chuàng)立的基因編輯公司Beam Therapeutics所采用的專利技術(shù)。今年年初，輝瑞公司宣布與Beam建立為期四年的研究合作伙伴關(guān)系，預(yù)付3億美元，針對(duì)肝臟、肌肉和中樞神經(jīng)系統(tǒng)中三個(gè)未公開的堿基編輯目標(biāo)研發(fā)候選藥物。

不過(guò)，毛少帥指出，堿基編輯也仍然存在染色體易位風(fēng)險(xiǎn)。今年《自然-生物技術(shù)》上的一篇論文就報(bào)道了它在T細(xì)胞中進(jìn)行多位點(diǎn)編輯，出現(xiàn)了染色體變異。今年8月，Beam公司基于堿基編輯技術(shù)的異基因CAR-T細(xì)胞療法BEAM-201被美國(guó)FDA叫停臨床申請(qǐng)，要求補(bǔ)充來(lái)自基因組重排評(píng)估的額外控制數(shù)據(jù)，以及對(duì)某些脫靶編輯實(shí)驗(yàn)做進(jìn)一步分析等。

表觀遺傳編輯技術(shù)是近年的熱門，這也是益杰立科致力研發(fā)的領(lǐng)域方向。他們使用失活的dCas9，融合表觀編輯元件，同樣在不造成DNA雙鏈斷裂且不改變DNA序列的情況下對(duì)DNA和組蛋白進(jìn)行修飾，影響基因轉(zhuǎn)錄，從而實(shí)現(xiàn)利用人體天然基因調(diào)控機(jī)制對(duì)目的基因高效且持久地抑制，達(dá)到針對(duì)多種慢性病的治療目的。

“目前FDA對(duì)基因編輯技術(shù)的審批也抱著偏‘保守’的態(tài)度，主要原因還是那兩個(gè)點(diǎn)，安全和有效，這是永恒的核心。”在Editas宣布暫停EDIT-101之后，一位美國(guó)醫(yī)療行業(yè)分析師接受采訪時(shí)也表示，面對(duì)罕見(jiàn)病市場(chǎng)、技術(shù)和倫理問(wèn)題，基因編輯技術(shù)的資本投資確實(shí)到了需要慢下來(lái)的時(shí)候了。