·“Casgevy獲批上市是制藥史上的里程碑事件。CRISPR技術(shù)從最初發(fā)現(xiàn)其在真核細(xì)胞中的應(yīng)用，到開發(fā)出首個獲得批準(zhǔn)的基因編輯藥物Casgevy，只用了約10年時間，其發(fā)展幾乎突破了科學(xué)研究從原創(chuàng)基礎(chǔ)研究到臨床應(yīng)用的時間界限?！?/u>

基因編輯是一種新興的比較精確的能對生物體基因組特定目標(biāo)基因進(jìn)行修飾的一種基因工程技術(shù)。在CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)發(fā)明11年后，全球首個基于該工具的療法上市。

當(dāng)?shù)貢r間2023年11月16日，英國藥品和醫(yī)療保健產(chǎn)品監(jiān)管局（MHRA）宣布授權(quán)CRISPR/Cas9基因編輯療法Casgevy（exa-cel）有條件上市，用于治療鐮狀細(xì)胞?。⊿CD）和輸血依賴性β地中海貧血（TDT）。

據(jù)悉，美國食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）和歐洲藥品管理局（EMA）也正在考慮批準(zhǔn)Casgevy，F(xiàn)DA預(yù)計在12月8日做出是否批準(zhǔn)其鐮狀細(xì)胞病適應(yīng)癥的決定，或于2024年3月30日做出是否批準(zhǔn)其β地中海貧血適應(yīng)癥的決定。

該療法由美國大型生物技術(shù)公司福泰制藥（Vertex Pharmaceuticals，VRTX.US）和瑞士藥企CRISPR Therapeutics（CRSP.US）共同研發(fā)。CRISPR Therapeutics的創(chuàng)始人之一是德國馬克斯·普朗克病原學(xué)研究所的埃馬紐埃爾·卡彭蒂耶（Emmanuelle Charpentier），她和美國加州大學(xué)伯克利分校的詹妮弗·杜德納（Jennifer Doudna）因在基因編輯技術(shù)方面的開創(chuàng)性成果而共同獲得2020年的諾貝爾化學(xué)獎。

Vertex首席執(zhí)行官兼總裁Reshma Kewalramani在一份聲明中表示：“今天是科學(xué)和醫(yī)學(xué)史上具有歷史意義的一天：Casgevy在英國的授權(quán)是世界上第一個基于CRISPR的療法的監(jiān)管授權(quán)?！?/p>

該聲明介紹，Casgevy已被授權(quán)用于治療符合條件的12歲及以上患有復(fù)發(fā)性血管閉塞危象（VOC）的SCD患者或TDT患者，他們無法獲得人類白細(xì)胞抗原（HLA）匹配的相關(guān)造血干細(xì)胞供體。據(jù)估計，英國有2000名患者有資格接受Casgevy治療。

據(jù)生物醫(yī)藥行業(yè)媒體STAT 11月16日報道，CRISPR Therapeutics首席執(zhí)行官Samarth Kulkarni表示：“基因組編輯可能會在未來30-40年重新定義醫(yī)學(xué)范式。Casgevy的批準(zhǔn)代表著它的開始?！?/p>

近日，華東師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院研究員吳宇軒向澎湃科技表示，Casgevy獲批上市是制藥史上的里程碑事件?！癈RISPR技術(shù)從最初發(fā)現(xiàn)其在真核細(xì)胞中的應(yīng)用，到開發(fā)出首個獲得批準(zhǔn)的基因編輯藥物Casgevy，只用了約10年時間，其發(fā)展幾乎突破了科學(xué)研究從原創(chuàng)基礎(chǔ)研究到臨床應(yīng)用的時間界限。”

吳宇軒的研究方向之一是通過CRISPR基因編輯治療以地中海貧血為主的血液疾病。在美國哈佛大學(xué)從事博士后研究期間，他完成了基于CRISPR且不依賴于病毒遞送的血紅蛋白基因治療方法的臨床前研究?；貒?，他領(lǐng)導(dǎo)完成了全球首個體外CRISPR基因編輯治療β珠蛋白完全缺失的β地中海貧血的成功案例，專注于細(xì)胞和基因療法開發(fā)的上海邦耀生物科技有限公司正在開發(fā)這一療法，名為BRL-101。

兩項臨床試驗結(jié)果積極

鐮狀細(xì)胞病和β地中海貧血均由編碼血紅蛋白的基因錯誤引起，血紅蛋白被紅細(xì)胞用來將氧氣輸送到全身各處。

在鐮狀細(xì)胞病中，異常的血紅蛋白使紅細(xì)胞從通常的柔性圓形扭曲成堅硬的新月形，“鐮狀細(xì)胞病”因此而得名。這些畸形的細(xì)胞有時會堵塞血管，導(dǎo)致難以忍受的血管閉塞性疼痛危象，這會導(dǎo)致急性胸部綜合征、中風(fēng)、黃疸和心力衰竭等癥狀。在英國，鐮狀細(xì)胞病患者的平均死亡年齡約為40歲。

《柳葉刀-血液病學(xué)》（The Lancet Haematology）于2023年6月發(fā)表的一項研究介紹，鐮狀細(xì)胞病是一個多世紀(jì)以前科學(xué)文獻(xiàn)中記錄的首種單基因疾病，截至目前，它仍然是一種發(fā)病率和死亡率很高的疾病，特別是在撒哈拉以南非洲和全球歷史上瘧疾流行地區(qū)的其他中低收入國家。

血紅蛋白由α鏈和β鏈兩部分組成，β地中海貧血中是由于基因突變阻止身體產(chǎn)生足夠的β鏈而產(chǎn)生。缺乏紅細(xì)胞（貧血）是該病癥的主要表現(xiàn)，因此許多人必須定期輸血以保障機體需求。β地中海貧血患者對輸血的依賴程度各不相同，大多數(shù)輸血依賴性地中海貧血患者每隔幾周就需要輸血一次。在英國，β地中海貧血患者的平均死亡年齡約為 55 歲。

過去30年，骨髓移植的出現(xiàn)使一些鐮狀細(xì)胞病和β地中海貧血患者可以被治愈，但僅有不到20%的患者能找到匹配的供體。

據(jù)MHRA公告，Casgevy獲批上市是基于兩項臨床試驗的積極結(jié)果。在針對鐮狀細(xì)胞病的試驗中，45名參與者接受了Casgevy治療，其中29人參與試驗的時間足夠長，有資格進(jìn)行主要療效中期分析。在這29名參與者中，28人在治療后12個月內(nèi)沒有出現(xiàn)嚴(yán)重疼痛。

在針對輸血依賴性β地中海貧血的試驗中，54名參與者接受了Casgevy治療，其中42人參與的時間足夠長，有資格進(jìn)行主要療效中期分析。在這42名參與者中，39人在治療后至少一年內(nèi)不需要輸血，其余3人的輸血需求減少了70%以上。

Casgevy治療的副作用與自體干細(xì)胞移植相似，包括但不限于惡心、疲勞、發(fā)燒和感染風(fēng)險增加。試驗期間未發(fā)現(xiàn)重大安全問題。MHRA稱，這兩項試驗仍在進(jìn)行中，進(jìn)一步結(jié)果將適時公布。

“這一臨床結(jié)果不僅體現(xiàn)了基因編輯技術(shù)的潛力，也讓人們對未來基因編輯藥物在更多適應(yīng)癥上的應(yīng)用增加了信心?！眳怯钴幷f。

患者希望看到更加長遠(yuǎn)的療效和安全性數(shù)據(jù)

在Casgevy的臨床治療中，醫(yī)生從患者的骨髓中取出造血干細(xì)胞，送到實驗室，使用CRISPR/Cas9對其進(jìn)行編輯，使其產(chǎn)生高水平的胎兒血紅蛋白——一種健康的、攜帶氧氣的血紅蛋白，再回輸?shù)交颊唧w內(nèi)，以治愈疾病。

雖然是一次性輸注，但是治療的過程并不簡捷，整個過程需要數(shù)月、甚至一年。在基因編輯的細(xì)胞被輸回體內(nèi)之前，患者必須接受化療藥物白消安（Busulfan）的治療，以清除現(xiàn)有的骨髓，為經(jīng)編輯的新細(xì)胞讓路。與大多數(shù)化療一樣，白消安具有嚴(yán)重的副作用，患者必須在無菌條件下住院。在Casgevy輸注完畢后，患者也必須留在醫(yī)院，直到免疫系統(tǒng)恢復(fù)、嚴(yán)重感染的風(fēng)險降低。

大劑量化療會損害生殖細(xì)胞，引發(fā)患者社群擔(dān)憂?！熬虲asgevy這一治療方案來說，我認(rèn)為可以在化療前冷凍患者的卵子或精子，為后續(xù)使用輔助生殖技術(shù)完成生育提供可能。長遠(yuǎn)來講，我認(rèn)為開發(fā)無毒副反應(yīng)的骨髓清除策略或者直接用體內(nèi)基因編輯藥物編輯造血干細(xì)胞，或許才是最優(yōu)解決方案?！眳怯钴幷f。

據(jù)STAT 11月19日報道，杜德納表示：“我認(rèn)為很明顯，如果可能的話，我們必須擺脫對這種適應(yīng)的需求。”另一位基因編輯先驅(qū)、美國麻省理工學(xué)院和哈佛大學(xué)博德研究所（Broad Institute）的張鋒也表示：“我們需要弄清楚如何簡化流程?！?/p>

圍繞基因編輯的諸多討論中，“脫靶”風(fēng)險一直是人們最大的擔(dān)憂：CRISPR/Cas9有時會在基因組中與目標(biāo)序列相似的區(qū)域切割DNA，細(xì)胞對“脫靶”DNA的修復(fù)可能引入其他突變，關(guān)鍵基因突變可能導(dǎo)致癌癥或其他疾病。

據(jù)悉，目前已經(jīng)有一些工具可以幫助科學(xué)家在基因編輯過的細(xì)胞中搜索基因組中雙鏈斷裂的位置，結(jié)合測序技術(shù)的進(jìn)步，這些方法在檢測“脫靶”方面已經(jīng)非常出色。但更難的是知道“脫靶”可能產(chǎn)生的生物學(xué)后果。

2023年10月31日，F(xiàn)DA召開細(xì)胞、組織和基因治療咨詢委員會會議討論，就exa-cel（Casgevy獲批前名稱）和CRISPR基因編輯展開討論，最終對“脫靶”風(fēng)險持謹(jǐn)慎樂觀態(tài)度。

會上，美國波士頓兒童醫(yī)院基因治療專家Daniel Bauer在其報告中引用了BRL-101的數(shù)據(jù)，長達(dá)三年的臨床監(jiān)測表明，針對和exa-cel治療中同樣的靶點來編輯患者造血干細(xì)胞，在保證有效治療的同時，并不會造成單克隆擴增效應(yīng)，在很大程度上證明了基因編輯療法的安全性。這一結(jié)果于2022年8月發(fā)表于《自然-醫(yī)學(xué)》（Nature Medicine）。

吳宇軒認(rèn)為，“脫靶”本身只是一個分子生物學(xué)事件，并不是一個“不良反應(yīng)”判斷標(biāo)準(zhǔn)。在基因編輯藥物設(shè)計和優(yōu)化非常充分的前提下，CRISPR基因編輯即使造成“脫靶”，也是造成個別堿基的丟失，由于人類基因組98%的區(qū)域是非編碼區(qū)，因此低概率“脫靶”導(dǎo)致的細(xì)胞或者個體層面的安全風(fēng)險是很低的。

“最近幾年美國Casgevy的臨床試驗，以及我們在中國開展的BRL-101的臨床試驗，所積累的數(shù)十個患者的長期數(shù)據(jù)，包括未來更長時間的觀察，也將為基因編輯藥物的長期安全性提供更多佐證。”吳宇軒說。

患者倡導(dǎo)組織“鐮狀細(xì)胞生殖健康教育指導(dǎo)”（the Sickle Cell Reproductive Health Education Directive）的首席執(zhí)行官Teonna Woolford表示，患者群體希望看到更加長遠(yuǎn)的療效和安全性數(shù)據(jù)，理想的時間不僅僅是10年或15年，而是跟隨患者的余生。

可及性問題與更大的潛力

Woolford還指出：“批準(zhǔn)并不意味著獲得。”

“Casgevy的患者可及性是該療法獲批之后面臨的又一個嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，這主要受到其高昂的成本和復(fù)雜的治療程序和患者不均勻的全球分布等多方面的影響?！眳怯钴幷f。

目前，Vertex尚未透露Casgevy的價格。但參考既往上市的細(xì)胞核基因療法，其定價大概率十分昂貴，或成為阻礙患者獲取的障礙。《自然》報道稱，估計每位患者的費用為200萬美元。有獨立藥品定價監(jiān)督組織表示，由于鐮狀細(xì)胞病患者一生的護(hù)理費用很高，Casgevy可能在昂貴的預(yù)期價格下具有成本效益。

這也是杜德納高度關(guān)注的問題?！拔也徽J(rèn)為我們想生活在一個只有少數(shù)或富有的人才能獲得這樣的療法的世界里，我們每天都在媒體上讀到社會中的不平等現(xiàn)象，我不希望我們的技術(shù)對此有所貢獻(xiàn)?！彼J(rèn)為，讓所有人都能獲得CRISPR相關(guān)技術(shù)是她所在研究所使命的一部分。

“在發(fā)達(dá)國家，很多患者有可能通過商業(yè)保險系統(tǒng)和國家醫(yī)療補助來緩解這一負(fù)擔(dān)，但在中低收入國家，高昂售價確實會使治療對大多數(shù)患者來說難以觸及。對于我國來說，開發(fā)售價更低的同類藥物，同時醫(yī)藥企業(yè)與商業(yè)保險或者國家醫(yī)保探索一條適合我國國情的支付系統(tǒng)，或許才是一個真正能造福廣大患者的路徑?！眳怯钴幈硎?。

此外他指出，目前Casgevy的技術(shù)路徑仍然是體外基因編輯，將來隨著體內(nèi)基因編輯技術(shù)的不斷發(fā)展，有可能可以做到把基因編輯藥物直接輸注到患者體內(nèi)編輯致病基因，從而直接治療相應(yīng)疾病，這一技術(shù)迭代不但能擴展適應(yīng)癥，同時也能大大降低藥物生產(chǎn)成本。

CRISPR的潛力可以更大。當(dāng)?shù)貢r間2023年11月12日，美國生物技術(shù)公司Verve Therapeutics在美國費城舉行的美國心臟病協(xié)會會議上報告其體內(nèi)堿基編輯療法Verve-101的Ib期試驗中期結(jié)果：這種一次性注射藥物可以使患者血液中的低密度脂蛋白（LDL）含量降低55%。但在試驗期間，發(fā)生了兩起嚴(yán)重的心臟病事件，其中一起被認(rèn)為與治療相關(guān)。

“人們關(guān)注的是患者在試驗中（發(fā)生心臟事件）并且公司股票下跌的事實，我關(guān)注的是，我的天哪，這些人的膽固醇水平顯著降低。而且，你可以想象未來，這顯然會對人類健康產(chǎn)生巨大影響。你也可以用它來預(yù)防阿爾茨海默病和類似的疾病。我的意思是，曾經(jīng)我認(rèn)為這幾乎是我們幻想的CRISPR的可能性，但今天，我覺得這種可能性即將到來。這只是一個時間問題?！彼f。

（華東師范大學(xué)廖嬌陽副研究員對本文亦有貢獻(xiàn)）

參考資料：

1.  https://mp.weixin.qq.com/s/NFZ2Gie47Rl-YVbS_rTlLw

2.  https://www.statnews.com/2023/11/16/crispr-vertex-sickle-cell-beta-thalassemia-Casgevy-approval/

3.  https://www.gov.uk/government/news/mhra-authorises-world-first-gene-therapy-that-aims-to-cure-sickle-cell-disease-and-transfusion-dependent-thalassemia

4.  https://www.statnews.com/2023/11/19/crispr-Casgevy-jennifer-doudna-feng-zhang-emmanuelle-charpentier-george-church/