基因疗法蓄势待发，破解“血之诅咒”指日可待？

当足球队的伙伴们在绿茵场上奔跑时，10岁的卡西乌斯·李斯特（Cassius Lister）正在家中给自己注射凝血因子。“我第一次给自己注射时既紧张又害怕，不过现在我觉得自己挺擅长做这个的”。尽管和大多数孩子一样，卡西乌斯对足球有着痴迷般地热爱，但作为一名A型血友病患者，疾病使他不得不谨小慎微地活着。

血友病是一种罕见的伴性遗传凝血障碍疾病。由于患者体内缺乏凝血因子，轻微受伤就可能导致他们难以忍受的疼痛和危及生命的出血。大部分血友病患者通常无法正常上学，不能尽情玩耍，并且需要不停输入凝血因子……而这一切即将被改变。就在不久前，BioMarin Pharmaceutical先后在欧洲和美国递交了基因疗法valoctocogene roxaparvovec的上市申请。这是血友病治疗领域首个递交上市申请的基因疗法，如果顺利获批,将给成年A型血友病患者带来治愈的曙光。

从历史上看，血友病并非是一个研究早、影响大的疾病，短短半个多世纪的探索，却让它成为了人类史上有望治愈的罕见病之一。今天，药明康德内容团队就将与您一同回顾，从有效疗法的出现到治愈曙光的诞生，人类破解“血之诅咒”的攻坚史。

重男轻女的“皇室病”

提起血友病，人们讨论最多的就是这一神秘“血魔”和欧洲皇室的羁绊。作为血友病基因的携带者，维多利亚女王将疾病传给了后代，皇室间的通婚又让血友病传播到更多国家。在欧洲，血友病不仅间接造成了俄国革命，还成为之后一个多世纪潜伏在西班牙、德国、英国等多国皇室血脉中的炸弹。因此，民间也将血友病称为“皇室病”。

▲维多利亚女王的血友病家庭成员（图片来源：Shakko [CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)]）

事实上，人们对血友病的认识，远早于维多利亚女王时代。公元二世纪，人们就已经意识到一种流血不止的遗传性疾病的存在。据希伯来文字记载，如果一家之中有两个男孩因割礼后流血不止而亡，那么他们的弟弟则能被免除手术。

近现代以来，人们对疾病的理解更为科学。1803年，美国医生约翰·奥托（John Otto）在深入研究血友病病例之后提出“这是一种在特定家族中出现的出血倾向”，并认定“该病好发于男性、通过家族中的健康女性传播”。

值得一提的是，这篇论文是继“红绿色盲”后世界上第二篇描述X连锁遗传病的文章，很快吸引了医学界对出血性遗传病更多的关注。到了1828年，德国医生首次用“血友病（hemophilia）”一词来描述疾病，受到医学界的广泛认可，血友病由此正式得名。

漫漫“追凶”之旅

在现代治疗手段诞生之前，血友病曾是当时医学界已知的最痛苦的疾病之一。大多数患者在年幼时期就因为身体重要器官的出血（如：脑出血）而死亡，幸存的患者通常也面临着关节反复出血导致的残疾，哪怕尊贵如皇室成员也难逃壮年离世的命运。

起初，人们认为血管脆性增加是血友病患者流血不止的罪魁祸首，直到19世纪末科学家首次在玻璃毛细血管中证实血友病的凝血速度要显着低于正常人，才让人们把目光转移到有缺陷的血液上来。到了1937年，两位哈佛大学的医生率先从人血浆中分离出抗血友病球蛋白（凝血因子VIII），研究证明缺乏这一凝血因子正是导致血友病凝血障碍的直接原因。看起来，人类已经无限接近血友病的真相了。

然而，正当全世界都在为发现抗血友病球蛋白惊叹时，阿根廷的一位医生却对这个结论提出了质疑。起因是他在偶然中发现，一个血友病患者的血液竟然可以纠正另一个血友病患者的凝血障碍，反之亦然。由此，他大胆猜测可能存在另外一种与抗血友病球蛋白无关的凝血异常，幸运的是他的猜测没过多久就获得了印证。

1952年一个5岁男童史蒂芬·克里斯默斯（Stephen Christmas）因血友病入院，医生按照惯例检测他的血样后发现，克里斯默斯的血液样本的确有血友病特征，但其中的抗血友病球蛋白水平却完全正常，反而是另一种未知蛋白质的水平异于常人。很快，研究人员在正常人的血浆中分离出了克里斯默斯所缺乏的蛋白质，并将它命名为克里斯默斯因子（凝血因子IX）。实验证明，同抗血友病球蛋白一样，输入这种因子可以帮助一部分血友病患者恢复凝血能力。

▲血液凝结级联信号通路（By Dr.Graham Beards [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], from Wikimedia Commons）

抗血友病球蛋白和克里斯默斯因子的先后发现，让科学家们意识到有不止一种血友病的存在。上世纪60年代， “凝血瀑布”学说的形成帮助人们对凝血级联反应有了更完整的认识，科学家们用罗马数字重新命名了凝血因子，影响血友病的两种凝血因子分别被命名为凝血因子VIII和凝血因子IX，相对应的两种血友病被命名为A型血友病和B型血友病。

神药是把双刃剑

20世纪上半叶，当科学家们忙于寻找血友病致病元凶的同时，也没有停止探索止血之外更好的治疗方案。医生们发现在患者自发性关节和肌肉出血后，立即输入血浆可以有效改善病症。于是“给患者输入全血或冷冻新鲜血浆，以弥补患者体内凝血因子的缺失”很快成为了血友病的替代疗法。但替代疗法在诞生之初并不完美，一方面长期输血给患者的生活带来了很大的不便，另一方面对于更严重的患者，仅靠输血并不足以抵抗凝血因子的缺失，直到1960年血友病患者的预期寿命仍不足20岁。

朱迪斯·普尔（Judith Pool）博士1965年发表的一篇关于冷沉淀的论文改变了这一切，她的研究表明冰冻血浆融解时顶层的沉淀物中含有丰富的VIII因子，输入这些沉淀物就可以使人们一次性获得足够的凝血因子来控制严重的出血。上世纪70年代，人们在冷沉淀物的基础上研制出了更神奇的凝血产品——浓缩凝血因子。这些可以在家中保存、任意使用的冻干粉末状浓缩物变革了血友病的护理，使患者不再依赖医院，预期寿命也开始接近普通人群。

血液制品使病患受益于更好的治疗，却也带来了相应的风险。由于浓缩凝血因子的生产需要大批的新鲜血液，一个批次的产品甚至需要汇集数千名供血者的血浆，即使其中一名供血者携带了传染病病毒，也足以污染整批制品。上世纪80年代，预期中的风险变成了现实，携带HIV病毒和HCV病毒的血液制品在全球范围内传播，仅美国就有50%的患者因此感染艾滋病和丙肝。BBC专门拍摄了纪录片《被污染的血：真相调查》控诉这一事件的严重后果，神药走下圣坛，血液制品的质量问题被推到风口浪尖。

20世纪80年代中末期，人们开始采用加热或化学处理的病毒灭活方法，使血浆中制取凝血因子产品更安全。此外，在20世纪90年代，用重组DNA技术在动物细胞中生产的人类凝血蛋白出现在市场上，这种非血浆来源凝血因子给血友病患者带来了更多的选择。

摆脱伴药一生

一边是血友病的用药渐入佳境，另一边人们也从未放弃过追寻“一劳永逸”的方法，上世纪九十年代横空出世的基因疗法，让久困于疾的人们看到了一线希望。基因疗法的目的是减少或者消除患者需要接受凝血因子注射的需求，并且降低出血事件发生的次数。根据患者类型的不同，医生们会向他们体内注入编码不同基因的病毒载体。

▲使用病毒载体的基因治疗原理（图片来源：[Public domain]）

起初，血友病似乎是基因疗法的理想对象。凝血蛋白在正常人血液中的水平差异很大，可能从平均值的50％到150％，治疗这种疾病的基因疗法不需要将凝血因子升高太多就能够产生疗效，而且研究人员已经知道应该将哪个基因引入到患者的肝细胞中。

但是基因疗法的研发却并不顺利，免疫反应是基因疗法的一大难题。任何时候进入人体的异物，都会遭到免疫系统的攻击，被基因疗法修正的细胞也不例外，这使得疗法效果降低。寻找一个适当的病毒注射量：既能躲过免疫系统攻击，又能使凝血因子水平大为提高，成为科学家们努力的方向。

转机来自于一位特殊的患者。科学家们发现一名意大利男性携带着一个基因突变，这个突变让他的细胞能够生成正常水平12倍的因子IX。研究人员意识到他们可以将这个携带突变的基因放进病毒载体中，用它来治疗B型血友病患者。这种方法的优势在于他们可以不需要使用那么多病毒载体，低剂量的病毒更不容易引起免疫系统对它们的攻击。

利用这个方法Spark公司开发了基因疗法SPK-9001，在最初接受治疗的4名患者体内升高的IX凝血因子水平维持了7-22周，如果接受传统替代疗法，在同样的时间段内他们将需要接受100多次输液来补充凝血因子！2016年9月，SPK-9001获得了FDA突破性疗法认定。

与B型血友病相比，开发A型血友病的基因疗法是个更大的挑战。用于携带基因进入患者细胞的病毒载体称为腺相关病毒，它们不能携带很大的基因，而编码因子VIII的基因非常大。经过15年的努力，研究人员终于通过剪切掉因子VIII基因中不必要的部分，将这一基因缩小到能够加载到病毒载体中的程度。

BioMarin公司在此基础上开发的基因疗法valoctocogene roxaparvovec不久前在欧洲和美国递交了上市申请。一项实验显示在接受基因疗法治疗的3年过程中，患者的出血率和凝血因子VIII使用率平均下降了96%，摆脱伴药一生不再是梦想。

像正常人一样生活

目前治疗血友病的主要方法依然是定期补充血液中缺乏的凝血因子，但上世纪末起推行的预防性的凝血因子输入，很大程度上避免了患者病症的出现，而延长半衰期的凝血因子，则让患者接受输注的频率降低，一定程度上改善了患者的生存状态。例如，拜耳公司在2018年获FDA批准上市的Jivi（BAY94-9027）就是一种通过聚乙二醇修饰延长半衰期的重组凝血因子VIII，在临床试验中它的半衰期达到了17.9个小时，是对照组的1.4倍。

针对那些对替换疗法产生了抗药性的患者，医学界也有了更好的解决方案。接受免疫耐受诱导（ITI）疗法，用高水平的凝血因子让抑制剂饱和。或是接受旁路制剂的治疗：例如重组凝血因子VIIa（NovoSeven；诺和诺德）或者抗抑制剂凝血复合体（FEIBA，夏尔）。它们可以直接激活因子X，从而绕过对凝血因子VIII和IX的需求。

2018年11月，罗氏研发的Hemlibra（emicizumab）获得FDA批准上市，成为首款治疗血友病的非凝血因子疗法。Hemlibra是一种双特异性抗体，通过模拟凝血因子VIII的功能，激活凝血级联反应，达成促进凝血的目的。与替换疗法相比，Hemlibra不但可能更有效地降低出血风险，而且可以给患者提供在每周、每两周，和每四周接受皮下注射的选择，大幅度提高了患者接受治疗的灵活性。

另外，首批参加基因疗法试验的患者已经过上了像正常人一样的生活。比如53岁的加拿大人Jay Konduros，他不用每次不小心弄伤自己时忍受肿胀和彻骨的痛，更不用赶紧冲回家中注射凝血因子。“将来有一天，孩子们会问我什么是血友病？他们不会知道，这种他们不用再面对的疾病有多么痛苦。”

在为科技进步所带来的突破性药物及疗法而惊喜的同时，我们也应该看到血友病作为一种罕见病所受关注的不足，误诊漏诊、药物短缺、致残率高依然是病患不得不面对的沉重枷锁。2018年国家卫健委等5部委把血友病列入第一批121种罕见病目录之中，我们期待着随着药物可及性的提高和更多创新疗法的诞生，在不久的将来，人类能将血友病彻底踩在脚下。

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来源：药明康德