基因治疗2.0时代,谁将成为基因药物明日之星?

医疗健康 来源:医药魔方数据(微信号 iyiyaomofang) 作者: 张海龙
2017
03/17
15:10
医药魔方数据(微信号 iyiyaomofang)
作者: 张海龙
医疗健康

基因治疗1.0时代:螺旋前进

1953年,沃森和克里克发现了DNA双螺旋结构,开启了分子生物学时代。

1963年,DNA双螺旋结构发表10年,乔舒亚·莱德伯格提出了基因交换和基因优化的理念。

1972年,西奥多·弗里德曼,提出了基因治疗是否可以用于人类疾病治疗的假设。

1984年,Cepko CL成功设计出可以有效地将外来基因插入哺乳动物染色体的逆转录病毒载体系统。

1990年9月14日,美国国立卫生研究院(NIH)批准第一个基因治疗的临床研究,四岁的Ashanti DeSilva第一个接受了腺苷脱氨酶缺陷导致的重症联合免疫缺陷(ADA-SCID)基因治疗。此后,全世界大约有4000名患者参与了500多个基因治疗的临床试验项目。

1999年9月13日,18岁的杰西·格尔辛格死于腺病毒载体基因治疗引起的多器官衰竭,主要原因为免疫系统对腺病毒载体的过度反应。FDA暂停了大部分临床试验,重新对基因治疗的伦理和技术实施重新评估。

杰西·格尔辛格的死终结了基因治疗的疯狂大跃进时代,资本界的寒冬迫使研究者摒弃商业诱惑,重新回归学术和理性。

2006年8月,美国《科学》杂志披露基因治疗成功的治疗了两个患者的转移性黑色素瘤,基因治疗开始逐渐的走出困境。

基因治疗2.0时代:元年开启

基因治疗1.0时代治疗失败的原因有2个,一是导入的重组基因被插入到基因组的错误位置,从而激活了致癌基因,二是因为载体病毒引起患者免疫系统的过度反应,从而导致多器官功能衰竭以及脑死亡。

基因治疗2.0时代,研究人员使用了新型高效的病毒将新的重组基因转运到细胞中,从而克服了1.0时代的很多问题。主要包括两种基因疗法,分别以治疗LPLD的Glybera腺相关病毒载体(AAV)和治疗SCID的Strimvelis 逆转录病毒(Retrovirus)或慢病毒(Lentivirus)载体为代表。所谓成也病毒,败也病毒。

2012年10月,EMA批准uniQure的Glybera上市许可,成为欧盟历史上首个批准的基因治疗药物,其用于脂蛋白脂肪酶缺乏(LPLD)的成年患者的基因治疗。尽管Glybera的治疗费用高达100万美元+,但Glybera的上市开启了基因药物治疗的春天。

2013年11月,美国FDA正式发布《在研细胞与基因治疗产品临床前评估指南》(Guidance for Industry: Preclinical Assessment of InvestigationalCellular and Gene Therapy Products),该指南替代其1998年颁布的《人体细胞疗法与基因治疗指南》(Guidance for Industry: Guidance for Human Somatic Cell Therapy andGene Therapy)。

2016年5月,EMA批准了GSK和意大利伙伴Telethon、OSR共同研发的基因疗法Strimvelis上市,用于治疗腺苷脱氨酶缺陷导致的重症联合免疫缺陷(ADA-SCID)。《麻省理工科技评论》(MIT Technology Review)报道, Strimvelis一次性疗法的价格为66.5万美元,为一次性终身治愈,并承诺无效退款。

2017年2月,《MITTechnology Review》公布了“2017年全球十大突破性技术”榜单,其中包括:基因治疗2.0。Glybera和Strimvelis的批准,标志着基因治疗曲折发展50年后,终于在21世纪的第二个10年迎来了春天,基因药物成为继化学小分子药物、生物大分子药物之后的第三代治疗药物。

AAV vector

Glybera由非复制型腺相关病毒(AAV载体和包裹在其中的LPL重组基因组成。与杰西·格尔辛格致死的腺病毒载体不同,AAV来自细小病毒家族,是目前发现的一类结构最简单的单链DNA缺陷型病毒,它编码两个末端的反向重复序列(ITR)中的cap和rep基因。AAV是非致病性的(大多数人携带这种无害的病毒),与腺病毒相反,大多数用AAV治疗的人不会产生免疫应答。

重组腺相关病毒载体(rAAV) 即将AAV中的cap和rep基因替换成目标基因,如Glybera中的LPL基因(见下图),LPL基因不插入细胞的染色体中,作为独立的DNA自由漂浮保留在细胞核中。由于AAV仅含衣壳蛋白和目标基因,因此具有安全性好、宿主细胞范围广(能感染分裂和非分裂细胞)、免疫源性低,在体内表达外源基因时间长等特点,成为现阶段在世界范围内应用最广的基因载体。目前进入临床三期主要涉及的治疗领域有遗传性视网膜营养不良、血友病等。


提到AAV就不得不提此领域的先锋宾夕法尼亚大学(University of Pennsylvania comprises),没错,就是和药明康德在费城合作建设145,000平方英尺cGMP工厂的那个。Penn发明的AAV2.0技术(Glybera为AAV1.0传统技术)已授权给REGENXBIO(NSDQ:RGNX)进行商业化开发,已经研发出100种以上AAV亚型,约70%处于临床阶段的rAAV项目均采用此技术平台,已经和REGENXBIO合作的公司有ADVERUM、AVEGIS、AUDENTES、SHIRE、BIOGEN、DIMENSION、ESTEVE、LYSOGENE、VOYAGER。目前,Penn公司已发明AAV3.0技术:拥有更强的递送能力和效率,更低的免疫原性,更适合基因组编辑,从而能靶向干细胞和祖细胞(见下图)。


Retrovirus/Lentivirus vector

在欧洲估计每年约15名患者发生ADA-SCID,在美国约为12名,常规的酶替代疗法需要每周注射。Strimvelis是第一种离体造血干细胞(HSC)基因治疗,从患者提取造血干细胞并纯化,刷选仅表达CD34+的细胞,然后用含有人腺苷脱氨酶基因(ADA基因)的逆转录病毒GSK2696273 (MoMLV)转导,然后再输注到患者体内(CD34+的细胞浓度为1-10百万个/ml)。这些细胞在人的骨髓中生根,复制并产生成熟的细胞并产生正常起作用的腺苷脱氨酶蛋白。目前18例接受Strimvelis治疗的ADA-SCID患者仍然存活。一项关键性研究显示,所有儿科ADA-SCID患者接受Strimvelis治疗后3年的存活率达100%。Strimvelis只需给药一次,而且不依赖于第三方捐献者,不存在因排斥引发的免疫不相容风险。

逆转录病毒在癌症和干细胞基因疗法中被广泛使用,可以通过表达质粒转导cDNA和shRNA。大多数转染质粒来自MoMLV(莫洛尼鼠白血病病毒)或MSCV(鼠干细胞病毒),其包括包装基因 (Gag-Pol) 和包膜基因(ENV)(见下图)。 Gag是结构性前体蛋白, Pol是聚合酶, ENV可以被改造(不携带表达病毒蛋白的基因),从而改变感染性。长末端重复序列(LTR)基因的存在,其促进重组基因整合到宿主基因组中。


慢病毒(Lentivirus)属于逆转录病毒的一种,和普通逆转录病毒不同,可以感染分裂期和非分裂期的哺乳动物细胞。慢病毒的转染需要同时存在包装辅助质粒和包膜辅助质粒制粒(见下图),其中VSV-G包膜辅助质粒可以使慢病毒感染更宽范围的细胞。现阶段慢病毒研究发展得很快,大量使用慢病毒载体的基因药物已经进入临床III期,主要涉及治疗领域有脑白质肾上腺营养不良症、地中海贫血、粘多糖病等。


基因治疗2.0时代:明日之星

2014年4月,美国FDA授予Celladon公司旗下的心衰基因疗法MYDICAR“突破性疗法”认定。这是FDA首次批准的基因疗法。

2014年11月,FDA授予Spark Therapeutics公司在研产品SPK-RPE65“突破性疗法”地位,用于治疗由于RPE65基因突变所导致的先天性利伯氏黑蒙症患者的夜盲症。

2015年2月,FDA授予BLUEBIRD公司的LentiGlobin BB305“突破性疗法”认定,治疗地中海贫血病的基因治疗。

2016年7月,FDA授予辉瑞和Spark共同研发的B型血友病试验性新药SPK-9001 “突破性疗法”认定。

2016年7月,FDA授予AveXis公司在研新药AVXS-101“突破性疗法”认定,用于治疗 I 型脊髓性肌萎缩症(Spinal Muscular Atrophy,SMA)的儿童患者。

2017年1月,FDA授予uniQure 公司AMT-060“突破性疗法”认定,用于B型血友病的治疗。

2017年2月,FDA授予Tocagen公司其在研疗法Toca 511 & Toca FC“突破性疗法”认定资格,用于治疗复发性高级别胶质瘤(high grade glioma)。

目前,美国尚无真正意义的基因治疗药物上市(反义核苷酸等除外),截止2017年3月,正处于临床III期的药物有13个,其中造血干细胞(HSC)治疗领域3个、肝基因相关领域1个、视网膜基因治疗领域2个、肿瘤领域4个、神经性疾病领域3个(见下表。微信消息发送“基因疗法”,可获得Excel版详细pipeline的下载链接)。


处于III期阶段的基因治疗药物

注:数据来源Cortellis,此表不包含反义核苷酸、核酸适配体、肿瘤疫苗、CAR-T、溶瘤病毒、干扰RNA

在基因治疗领域,Spark和Bluebird为当之无愧的两大明星,分别代表了AAV载体技术平台和Lentivirus载体技术平台的领头羊。

Spark为AAV载体的死忠粉(见下图),其治疗视网膜疾病的SPK-RPE65已经完成三期临床,预计2017年早期向FDA递交生物制品许可申请(BLA),有望成为第一家迈入美国市场的基因疗法新创公司。Spark还拥有处于I/II临床阶段的SPK-7001(脉络膜缺失症)、SPK-8001(A型血友病)、SPK-9001(B型血友病),均采用AAV病毒作为载体。


Bluebird为Lentivirus载体的坚决拥护者(见下图),治疗ALD的Lenti-D和治疗β地中海贫血的LentiGlobin均处于三期临床招募阶段,尽管LentiGlobin在β地中海贫血中的前期临床数据不理想,导致其股价从194美元一度跌至35美元,但是其治疗镰状细胞疾病的临床(NCT02151526)在2017年迎来开门红,3月2日《New England Journal of Medicine》期刊报道一名15岁患有两年镰状细胞贫血症的法国少年,在接受LentiGlobin治疗后,该男孩已能够产生足够多的正常血细胞。

同时,Bluebird还拥有癌症免疫治疗和基因编辑两大技术平台,其中CART治疗药物BB2121已经进入临床阶段。


以下为部分基因治疗公司的Pipeline,项目太多,在此不做具体介绍。

1、uniQure


2、Gensight


3、VBL


4、Anges


5、Orchard


6、BioMarin (关注BMN270)


7、lysogene


8、Tocagen


9、regenxbio(AAV2.0技术)


10、Moderna(mRNA技术)


基因治疗2.0时代:大浪淘沙

Cortellis数据库收录的以Gene therapy为关键词的药物统计结果见下图,处于发现阶段的项目高达974项,处于临床阶段的474项,处于上市及注册阶段的18项。


上述项目与基因治疗相关的公司高达95家(如下表所示),但也可谓是百家争鸣,良莠不齐。

据Informa统计,2016年全年基因疗法相关企业融资共计28亿美元,相比2015年69亿美元出现大幅下降。下图为近三年基因疗法和细胞疗法的融资总额, 2016年IPO融资情况如下:Intellia $124.2M 、Editas $108.6M 、AveXis $95M 、Audentes $85.1M 、CRISPR $56M 、GenSight €45.2M 、TiGenix $35.7M 、MaxCyte $14.2M 、Cellect $8.4M。

相比作为基因治疗元年的2015年,2016年融资热度的减少对基因治疗长远来说未必是坏事,基因治疗需要一个量变到质变的过程!


结语

虽然目前已经针对多种罕见的疾病成功开发出了基因疗法,像SCID和血友病这样的疾病,这些罕见病都已明确基因突变。但是对于那些具有复杂遗传病因的常见疾病,开发对应的基因疗法则更加困难,诸如阿尔茨海默病、糖尿病和心力衰竭等疾病,它们不仅涉及到多个基因,并且在患有同种疾病的不同病人中,对应的基因突变还不完全相同。2015年4月,Celladon宣布其心衰药物Mydicar 在一个叫做CUPID2二期临床彻底失败,FKD 也暂停了其SCH 721015心衰的适应症。

尽管基因治疗路途坎坷,但是随着crispr/cas基因编辑技术、mRNA新型药物技术的应用和载体技术的不断完善,相信基因治疗彻底治愈常见疾病终究不会是技术问题,只是时间问题罢了。

参考文献

https://en.wikipedia.org/wiki/Gene_therapy

https://www.technologyreview.com/s/603498/10-breakthrough-technologies-2017-gene-therapy-20/

https://en.wikipedia.org/wiki/Strimvelis

https://en.wikipedia.org/wiki/Alipogene_tiparvovec

https://www.med.upenn.edu/gtp/

来源:医药魔方数据(微信号 iyiyaomofang)   作者: 张海龙

为你推荐

又一家脑机接口企业完成融资,连续两轮融资约8亿资讯

又一家脑机接口企业完成融资,连续两轮融资约8亿

近日,上海主动科技有限公司宣布完成4 64亿元人民币天使+轮融资。本轮由高榕创投、国投先导、上海科创投联合领投,康君资本、中网投、国泰海通、浦东创投、上海科创基金、广药...

2026-11-04 17:04

恒瑞医药双靶点 mRNA 体内 CAR-T 产品获临床试验默示许可资讯

恒瑞医药双靶点 mRNA 体内 CAR-T 产品获临床试验默示许可

据国家药监局药品审评中心公示信息,11 月 3 日,上海瑞宏迪医药有限公司自主研发的双靶点体内 CAR-T 产品 RGL-208 注射液,获临床试验默示许可,适应症拟定为复发 ...

2026-11-04 15:57

脑机接口企业阶梯医疗启动上市辅导资讯

脑机接口企业阶梯医疗启动上市辅导

11月3日,据证监会官网披露,上海阶梯医疗科技股份有限公司正式向上海证监局办理辅导备案登记,辅导机构为华泰联合证券,辅导协议签署时间为10月30日。

2026-11-04 15:41

国际SOS发布跨境人员健康与安全六项建议资讯

国际SOS发布跨境人员健康与安全六项建议

随着2026年最后两个月国际经贸活动陆续启幕,全球双向商务往来日益密集。与此同时,秋冬季呼吸道疾病、海外部分地区安全局势变化以及极端天气等因素,也为跨境商务人员的健康、...

2026-11-04 15:17

费森尤斯与药明生物达成10年合作资讯

费森尤斯与药明生物达成10年合作

11月2日,费森尤斯与药明生物达成合作,将在未来10年获得最多37款已确定生物类似药候选产品的独家选择权。

2026-11-04 13:09

1/20,药明康德成唯一一只入选医药股资讯

1/20,药明康德成唯一一只入选医药股

近日,伴随公募基金三季报披露收官,重仓股排行榜单也发生了变化。

2026-11-04 11:54

华东医药自研1类新药卡维列隆氨丁三醇片中国上市申请获受理资讯

华东医药自研1类新药卡维列隆氨丁三醇片中国上市申请获受理

适用于在控制饮食和增加体力活动的基础上对成人患者的长期体重控制,初始体重指数(BMI)为:≥28kg m2(肥胖),或≥24kg m2 (超重)并伴有至少一种体重相关的合并症,例如...

2026-11-03 21:38

新修订《医疗器械生产质量管理规范》 共性问题解答(第一期)资讯

新修订《医疗器械生产质量管理规范》 共性问题解答(第一期)

共性问题一:《规范》第四条要求企业应当将风险管理理念贯穿于质量管理体系运行全过程,请问该全过程具体包含哪些环节?

2026-11-03 15:46

英捷信医疗宣布完成2亿元人民币B轮融资资讯

英捷信医疗宣布完成2亿元人民币B轮融资

英捷信医疗专注于自我给药系统研发与制造。公司产品线覆盖胰岛素、GLP-1、生长激素等生物制剂给药装置,包括一次性预填充注射笔、扭簧注射笔、重复注射笔及自动注射器(AIPen)等。

2026-11-03 11:22

熙源安健与艾伯维独家授权最高可达7.57亿美元资讯

熙源安健与艾伯维独家授权最高可达7.57亿美元

今日,熙源安健医药(北京)股份有限公司公布其与艾伯维的独家授权协议的最新进展。

2026-11-03 10:59

“药品差比价规则”轻松读资讯

“药品差比价规则”轻松读

在药品采购、挂网、定价、报销的政策体系里,有效成分相同、剂型规格包装不同的药品,它们的价格谁可以高、谁应该低,具体可以相差多少钱,往往都离不开一句:那就按“药品差比...

2026-11-03 09:12

赛沃替尼+奥希替尼联合疗法在欧洲和日本的上市申请获受理资讯

赛沃替尼+奥希替尼联合疗法在欧洲和日本的上市申请获受理

11 月 2 日,和黄医药发布公告,赛沃替尼+奥希替尼联合疗法在欧洲和日本的上市申请已获得监管机构受理,用于治疗 MET 驱动的 EGFR 突变非小细胞肺癌(NSCLC)。此前 9 ...

2026-11-03 08:39

《转移性乳腺癌患者的重“质”人生》视频短片与“健康有心”乳腺癌患者生活质量手账同台发布资讯

《转移性乳腺癌患者的重“质”人生》视频短片与“健康有心”乳腺癌患者生活质量手账同台发布

2026年10月31日,由北京爱谱癌症患者关爱基金会主办的创新赋能 以行践言第六届癌症患者康复支持大会在浙江湖州举行。

2026-11-02 17:38

蚂蚁阿福获世界互联网大会领先科技奖资讯

蚂蚁阿福获世界互联网大会领先科技奖

11月2日,在2026年世界互联网大会上,蚂蚁集团旗下的健康AI蚂蚁阿福获得领先科技奖,

2026-11-02 17:25

湖南将基层住院起付线统一压至200元,转诊不重复收费资讯

湖南将基层住院起付线统一压至200元,转诊不重复收费

近日,湖南省医保局、湖南省发展改革委、湖南省卫生健康委联合印发《关于贯彻落实国家〈关于医保支持基层医疗卫生服务发展的指导意见〉的通知》(湘医保发〔2026〕45号)。今后...

2026-11-02 16:40

FDA批准首款质粒DNA免疫疗法上市资讯

FDA批准首款质粒DNA免疫疗法上市

10月30日,美国FDA批准INOVIO开发的VOCERYQ(INO-3107),用于降低成人复发性呼吸道乳头状瘤(RRP)的手术频率,成为美国首款获批的质粒DNA免疫疗法,这也是DNA药物平台在人体疾...

2026-11-02 14:40

健之佳因门店租赁模式补缴税款及滞纳金2.65亿元资讯

健之佳因门店租赁模式补缴税款及滞纳金2.65亿元

10月30日晚间,健之佳发布,公司需规范补缴税款及滞纳金合计约2 65亿元。受此影响第三季度归母净利润由盈转亏,单季亏损3 12亿元。

2026-11-02 11:48

奥精医疗涉嫌财务数据虚假记载被立案资讯

奥精医疗涉嫌财务数据虚假记载被立案

11月1日晚,奥精医疗公告,公司于11月1日收到中国证监会对公司下发的《立案告知书》(编号:证监立案字0142026050号)。因公司涉嫌定期报告等财务数据虚假记载,根据《中华人民共...

2026-11-02 10:53

华为首个三类医疗器械注册证获批,进军持续动态血糖监测赛道资讯

华为首个三类医疗器械注册证获批,进军持续动态血糖监测赛道

近日,国家药监局发布的《2026年10月30日医疗器械批准证明文件送达信息》显示,华为取得持续葡萄糖监测系统的医疗器械注册证。申请人为华为终端有限公司,受理号CQZ2502000,注...

2026-11-01 21:11

卫材将原研品种海乐卫国内权益交由亿帆医药运营资讯

卫材将原研品种海乐卫国内权益交由亿帆医药运营

近日,亿帆医药与卫材(苏州)贸易有限公司正式签署商业化合作协议。根据协议约定,亿帆医药将获得卫材贸易旗下原研抗肿瘤药物海乐卫(Halaven,通用名:甲磺酸艾立布林注射液)...

2026-10-31 21:52