朱凌峰,王中健
(藥融云數(shù)字科技(成都)有限公司,四川 成都 610000)
1968年,美國科學家邁克爾·布萊澤發(fā)表了《改變基因缺損:醫(yī)療美好前景》的文章,首次在醫(yī)學界提出了基因治療的概念[1]。基因治療是以改變?nèi)说倪z傳物質(zhì)為基礎(chǔ)的生物醫(yī)學治療手段,是指將外源正常基因?qū)氚屑毎?,以糾正或補償因基因缺陷或基因表達異常引起的疾病,從而達到治療疾病的目的[2]。美國食品藥品監(jiān)督管理局(Food and Drug Administration,F(xiàn)DA)對基因治療定義為:基因治療是一種通過改變?nèi)说幕騺碇委熁蛑斡膊〉募夹g(shù)?;蛑委熆梢酝ㄟ^以下幾種機制發(fā)揮作用:1)用一個正常基因來替換致病基因;2)使不能正常發(fā)揮作用的致病基因失活;3)將一種新的或經(jīng)過修飾的基因?qū)塍w內(nèi)以幫助治療疾病。基因治療藥物,是指經(jīng)過藥物監(jiān)管機構(gòu)批準的用于治療人體相關(guān)疾病的基因類產(chǎn)品[3]。從1998年全球首款基因治療藥物上市到2015年期間,斷斷續(xù)續(xù)有少量基因治療藥物獲批;從2016年開始,每年都有多款基因治療藥物獲批上市。截至2022年2月,全球共有37款基因治療藥物獲批上市,從1998年到2022年2月,每年基因治療藥物獲批上市的數(shù)量如圖1所示。
基因治療藥物按照結(jié)構(gòu)可劃分為核酸類藥物、重組病毒類藥物以及細胞治療類藥物。其中核酸藥物按照種類又可劃分為DNA藥物(裸質(zhì)粒等)、RNA藥物[干擾RNA(RNAi)等]及反義寡核苷酸藥物,其作用原理是借助一定載體將核酸藥物傳送進細胞內(nèi)并進行復制轉(zhuǎn)錄繼而從基因?qū)用嫫鸬街委熜Ч?;重組病毒類藥物是利用人工修飾過的病毒選擇性進攻人體病灶部位,以起到治療疾病的目的,該類藥物目前大多用于治療癌癥;細胞治療類藥物以細胞為主體通過基因工程技術(shù)對相關(guān)功能細胞進行改造,改造后的細胞直接輸送回病人體內(nèi)用以治療相關(guān)疾病。已上市37款基因治療藥物中,核酸類藥物共計15款,其中裸質(zhì)粒2款,反義寡核苷酸9款,RNAi 4款;重組病毒類藥物9款;細胞治療類藥物13款(見圖2)。
圖 1 各年份基因治療上市藥物數(shù)量Figure 1 Number of marketed gene therapy drugs in each year
圖 2 各類型基因治療上市藥物數(shù)量Figure 2 Number of marketed drugs for each type of gene therapy
從獲批藥物的疾病領(lǐng)域來看,近一半是罕見病,其次是腫瘤(見圖3)。針對腫瘤的基因治療主要是嵌合抗原受體T細胞免疫療法(chimeric antigen receptor T-Cell immunotherapy,CAR-T)藥物和溶瘤病毒藥物。
圖 3 各疾病領(lǐng)域基因治療上市藥物數(shù)量Figure 3 Number of marketed gene therapy drugs in each disease field
從獲批藥物使用的載體來看,裸質(zhì)粒/寡核苷酸最多,其次是慢病毒和逆轉(zhuǎn)錄病毒載體(見圖4)。
圖 4 各載體基因治療上市藥物數(shù)量Figure 4 Number of drugs on the market for each vector gene therapy
本文將分別按照核酸類藥物、重組病毒類藥物和細胞治療類藥物對目前已經(jīng)上市的基因治療藥物以及全球研發(fā)現(xiàn)狀進行介紹。
截至2022年2月,全球共有2個裸質(zhì)粒藥物獲批上市,分別為2011年在俄羅斯上市的Neovasculgen(cambiogenplasmid)和2019年在日本上市的Collategene(beperminogene perplasmid)(見表1)。Neovasculgen是一個編碼血管內(nèi)皮生長因子基因的質(zhì)粒,注射到人體內(nèi)后,表達出的血管內(nèi)皮生長因子能夠促進血管的生成,從而改善患者的生活質(zhì)量[4]。Collategene是一種編碼肝細胞生長因子基因的質(zhì)粒,注射到人體內(nèi)后,表達出的肝細胞生長因子能夠促進血管的生成,從而治療缺血性疾病。相關(guān)研究表明[5-6],病毒載體介導的促血管生成因子基因的傳遞誘導了小鼠心臟血管瘤的形成,將表達血管內(nèi)皮生長因子的基因工程細胞注入到正常肌肉中,術(shù)后24 d后也可以觀察到血管瘤的形成。因此,為避免促血管生成因子的長期表達,裸質(zhì)粒是一個很好的選擇。目前裸質(zhì)粒的主要開發(fā)方向就是編碼促血管生成因子基因。截至2022年2月,全球處于已上市及在研狀態(tài)的裸質(zhì)?;蛑委熕幬锕灿?9個(見圖5)。目前處于Ⅲ期臨床的2款藥物的相關(guān)信息如表2所示。
表 1 已上市裸質(zhì)粒藥物Table 1 Marketed naked plasmid drugs
表 2 目前處于Ⅲ期臨床的裸質(zhì)粒藥物Table 2 Phase III naked plasmid drugs
圖 5 裸質(zhì)粒研發(fā)管線Figure 5 Pipeline of naked plasmid development
重組質(zhì)粒-肝細胞生長因子注射液(pUDK-HGF)是由中國人民解放軍軍事醫(yī)學科學院放射與輻射醫(yī)學研究所研發(fā),人福醫(yī)藥合作開發(fā)的裸質(zhì)粒藥物。其治療嚴重下肢缺血性疾病導致的肢體靜息痛的Ⅲ期臨床試驗(CTR20181274)正在進行中,首次公示日期為2018年8月9日,主要臨床機構(gòu)為首都醫(yī)科大學宣武醫(yī)院。由Helixmith公司研發(fā)的重組人肝細胞生長因子裸質(zhì)粒注射液(NL-003)目前正在全球范圍內(nèi)開展臨床試驗,其在中國的開發(fā)由北京諾思蘭德生物技術(shù)股份有限公司進行,目前治療下肢缺血性疾病的Ⅲ期臨床試驗(CTR20190746和CTR20190750)正在進行中,首次公示日期為2019年4月17日,主要臨床機構(gòu)為北京協(xié)和醫(yī)院。
反義寡核苷酸是一種單鏈寡核苷酸分子,通常包含15 ~ 25個核苷酸殘基。其進入細胞后在核糖核酸酶H1的作用下通過堿基互補配對原則同與其互補的靶信使核糖核酸(messenger RNA,mRNA)結(jié)合,抑制靶基因的表達。截至2022年2月,全球共有9款反義寡核苷酸藥物獲批上市(見表3)。1998年,美國FDA批準了首款基因治療藥物Vitravene(fomivirsen),Vitravene是一種反義寡核苷酸,可用于治療局部免疫缺陷患者(包括獲得性免疫缺陷綜合征患者)的巨細胞病毒視網(wǎng)膜炎,但是,由于更高效抗逆轉(zhuǎn)錄病毒治療藥物的開發(fā),Vitravene于2002年退出歐洲市場,并于2006年退出美國市場[7]。2013年,美國FDA批準了一款包含載脂蛋白B-100的反義寡核苷酸藥物Kynamro(mipomersen)用于治療純合子家族性高膽固醇血癥[8]。2016年,有2個反義寡核苷酸藥物獲得美國FDA批準,分別為Spinraza(nusinersen)和Exondys 51(eteplirsen)。Spinraza用于治療脊髓性肌萎縮,Exondys 51用于治療杜氏肌營養(yǎng)不良癥[9-10]。2018年7月,Tegsedi(inotersen)作為一款反義寡核苷酸藥物獲得歐盟藥品管理局(European Medicines Agency,EMA)的批準,用于治療遺傳性甲狀腺淀粉樣變性[11]。2019年,Waylivra(volanesorsen)獲得了EMA批準用于治療成年人家族性乳糜微粒血癥綜合征[12]。Vyondys 53(golodirsen)獲得了FDA批準用于治療杜氏肌營養(yǎng)不良癥[13]。2020年,日本獨立行政法人醫(yī)藥品醫(yī)療器械綜合機構(gòu)(Pharmaceuticals and Medical Devices Agency,PMDA)批準了Viltepso(viltolarsen),用于治療杜氏肌營養(yǎng)不良癥[14]。2021年,F(xiàn)DA批準了Amondys 45(casimersen)用于治療杜氏肌營養(yǎng)不良癥[15]。從治療領(lǐng)域來看,除了已經(jīng)退市的Vitravene外,全部是罕見病治療領(lǐng)域,其中有4個適應證為杜氏肌營養(yǎng)不良癥。從開發(fā)公司來看,小核酸藥物研發(fā)公司Ionis公司占5個,Sarepta公司占3個。截至2022年2月,全球處于已上市及在研狀態(tài)的反義寡核苷酸基因治療藥物共計345個,臨床前180個,進入臨床階段的共計90個(見圖6)。其中,目前處于Ⅲ期臨床的13款藥物如表4所示。
表 4 目前處于Ⅲ期臨床反義寡核苷酸藥物Table 4 Phase III antisense oligonucleotide drugs
圖 6 反義寡核苷酸研發(fā)管線Figure 6 Pipeline of antisense oligonucleotide development
表 3 已上市反義寡核苷酸藥物Table 3 Marketed antisense oligonucleotide drugs
Alicaforsen是細胞間黏附分子-1的反義抑制劑,最新的針對結(jié)腸袋炎的Ⅲ期臨床效果不佳,未達到預期主要終點,經(jīng)內(nèi)窺鏡評估緩解率,與安慰劑相比并無改善(4.6%vs.4.9%)。Sepofarsen是一種旨在解決CEP290基因中p.Cys998X突變引起的萊伯先天性黑內(nèi)障的反義寡核苷酸,p.Cys998X突變會導致mRNA的異常剪接和中心體蛋白290(centrosomal protein of 290 kDa,CEP290)失去功能,sepofarsen通過結(jié)合到pre-mRNA的突變位置,使得產(chǎn)生正常的CEP290[16]。Imetelstat是一種端粒酶抑制劑,在治療骨髓增生異常綜合征的Ⅱ/Ⅲ期臨床試驗IMerge中,imetelstat取得了積極的臨床效果,持續(xù)8周輸血不依賴率達到34.3%,而其中未接受過低甲基化藥物或來那度胺治療,且無染色體5q缺失的持續(xù)8周輸血不依賴率達到53.8%[17]。AKCEAAPOCIII-LRx是由Ionis公司專有的配體共軛反義技術(shù)平臺開發(fā)的反義寡核苷酸藥物,能夠抑制載脂蛋白C-Ⅲ(apolipoprotein C-Ⅲ,ApoCⅢ)的產(chǎn)生。ApoCⅢ是一種在肝臟中產(chǎn)生的蛋白質(zhì),在血清三酰甘油的調(diào)節(jié)中發(fā)揮著核心作用。Trabedersen是TGF-β2基因mRNA區(qū)域的反義互補物,通過下調(diào)TGF-β2mRNA發(fā)揮抑制作用。在Ⅱ期臨床研究中,與標準化療治療相比,使用10 mmol · L-1trabedersen治療的復發(fā)/難治性晚期膠質(zhì)瘤患者的2年生存率更高。亨廷頓舞蹈癥的主要機制為患者4號染色體上的亨廷頓基因CAG三核苷酸重復擴增,從而導致亨廷頓蛋白質(zhì)具有延伸的聚谷氨酰胺束,并在細胞內(nèi)積聚成大分子團,影響神經(jīng)元的正常功能[18]。Tominersen可以在核糖核酸酶H1的作用下通過堿基互補配對原則與其互補的靶mRNA結(jié)合,抑制靶基因的表達?;谶@一原理,tominersen可靶向相應的mRNA以防止蛋白質(zhì)產(chǎn)生,基于非盲獨立數(shù)據(jù)監(jiān)測委員會對受試者的潛在風險/收益比提出了意見,羅氏于2021年3月宣布終止tominersen治療顯性亨廷頓舞蹈癥的Ⅲ期GENERATION HD1臨床的給藥工作。攜帶肉瘤融合基因(fused in sarcoma,F(xiàn)US)突變的患者會發(fā)展成罕見形式的肌萎縮側(cè)索硬 化 癥(amyotrophic lateral sclerosis,ALS),即FUS-ALS,F(xiàn)US基因突變是青少年ALS最常見的病因。ION-363是一種靶向FUSmRNA的反義藥物,以減少FUS蛋白質(zhì)的產(chǎn)生。在FUS-ALS小鼠模型中,反義介導的突變FUS蛋白質(zhì)減少可以防止運動神經(jīng)元丟失。通過靶向FUS-ALS的根本病因,ION-363有潛力減少或防止患者的病情進展。Aganirsen可抑制胰島素受體底物1(insulin receptor substrate1,IRS1)的表達,被研究用于角膜和視網(wǎng)膜新生血管的治療。Tofersen是一種反義寡核苷酸藥物,旨在降低超氧化物歧化酶1(superoxide dismutase1,SOD1)的mRNA,從而降低SOD1蛋白,在對SOD1-ALS的Ⅲ期臨床試驗VALOR中,與安慰劑相比,tofersen在其主要終點上并沒有取得統(tǒng)計上顯著的改善。Eplontersen是一種靶向轉(zhuǎn)甲狀腺素的反義寡核苷酸藥物。Pelacarsen是首個靶向脂蛋白(a)[lipoprotein(a),Lp(a)]的反義寡核苷酸降脂藥,pelacarsen的Ⅱb期臨床試驗研究顯示,98%的患者Lp(a)水平降至50 mg · dL-1以下的適宜水平。ION-373是一種靶向膠質(zhì)纖維酸性蛋白mRNA的反義寡核苷酸藥物,F(xiàn)DA已授予ION-373孤兒藥資格認定。Donidalorsen是一種抑制前激肽釋放酶產(chǎn)生的反義寡核苷酸藥物,前激肽釋放酶在遺傳性血管性水腫急性發(fā)作相關(guān)的炎癥介質(zhì)激活中起關(guān)鍵作用,該藥物治療遺傳性血管性水腫的Ⅲ期臨床正在進行中,Ⅱ期臨床試驗研究顯示,與安慰劑組相比,donidalorsen可減少遺傳性血管性水腫的發(fā)作。
截至2022年2月,全球共有4款RNAi藥物獲批上市(見表5),4款RNAi藥物都是小干擾RNA(small interfering RNA,siRNA)藥物,siRNA進入細胞后,與解旋酶和其他因子結(jié)合,形成RNA誘導沉默復合物(RNA-induced silencing complex,RISC),RISC與mRNA結(jié)合,使得mRNA降解。2018年,Onpattro(patisiran)作 為 首 個RNAi藥物獲得FDA和EMA的許可,用于治療淀粉樣變性[19]。2019年,Givlaari(givosiran)獲得FDA批準用于治療肝卟啉病。2020年,2款RNAi藥物獲批上市,Oxlumo(lumasiran)獲得EMA和FDA批準用于治療高草酸尿癥[20],Leqvio(inclisiran)獲得EMA批準用于治療高膽固醇血癥。Leqvio的獲批上市,也使得RNAi療法的疾病領(lǐng)域不僅局限于罕見病[21]。載體上,除了Onpattro使用的納米脂質(zhì)體,后續(xù)3個藥物都是使用靶向肝細胞的N-乙酰半乳糖胺(N-acetylgalactosamine,GalNAc)修飾。截至2022年2月,全球處于已上市及在研狀態(tài)的RNAi基因治療藥物共計235項(見圖7),其中臨床前131項。已提交上市申請和Ⅲ期臨床試驗的7款藥物如表6所示。
表 6 已提交上市申請和處于Ⅲ期臨床RNAi藥物Table 6 Submitted applications and phase III RNAi drugs
圖 7 RNAi研發(fā)管線Figure 7 Pipeline of RNAi development
表 5 已上市RNAi藥物Table 5 Marketed RNAi drugs
RNAi療法藥物vutrisiran靶向和沉默特定的mRNA,從而阻止野生型和突變型甲狀腺素轉(zhuǎn)運蛋白(transthyretin,TTR)的產(chǎn)生,在Ⅲ期臨床試驗HELIOS-A中取得積極的臨床結(jié)果,2021年6月,Alnylam宣布FDA已受理vutrisiran的新藥申請[22]。Fitusiran使用siRNA來靶向并減少抗凝血酶,從而促進血友病A或B的患者有足夠的凝血酶生成,以恢復止血功能和防止出血。然而于2020年11月,因發(fā)現(xiàn)新的不良反應事件,賽諾菲宣布fitusiran的研究暫時擱置。Tivanisiran是一種靶向香草酸受體(transient receptor potential cation channel subfamily V member 1,TRPV1)的小分子RNAi療法藥物,Sylentis公司發(fā)布的Ⅲ期臨床試驗HELIX顯示,中央角膜染色的減少有改善(P= 0.035)。Cosdosiran是一種靶向細胞凋亡相關(guān)基因caspase-2的mRNA的siRNA藥物,擬用于治療視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞死亡相關(guān)的疾病。目前,cosdosiran用于非動脈性缺血性視神經(jīng)病變治療的Ⅱ/Ⅲ期臨床試驗已于2019年6月終止,原因是中期分析的結(jié)果不足以支持后續(xù)的患者入組。Teprasiran可通過暫時抑制P53介導的細胞死亡,減少急性腎損傷(acute kidney injury,AKI)發(fā)生,41個臨床試驗中心共360例患者隨機分為給藥組(10 mg · kg-1)和安慰劑組,給藥方式為術(shù)后4 h內(nèi)單次靜脈推注,術(shù)后7 d內(nèi)每日隨訪,第30、90和365 d時再進行3次隨訪觀察。結(jié)果顯示,teprasiran可顯著降低心臟術(shù)后患者AKI的發(fā)生率、嚴重程度及持續(xù)時間,90 d內(nèi)主要不良事件的發(fā)生率與安慰劑組無統(tǒng)計學差異[23]。Nedosiran是一種正在開發(fā)用于原發(fā)性高草酸尿癥(primary hyperoxaluria,PH)1、PH2和PH3型的RNAi候選藥物,旨在抑制肝乳酸脫氫酶(lactate dehydrogenase,LDH)的產(chǎn)生,該酶可催化乙醛酸代謝途徑的最后一步,可以導致PH1、PH2或PH3患者草酸過量產(chǎn)生,在治療PH患者中的關(guān)鍵臨床試驗PHYOX2中取得了積極頂線結(jié)果。ARO-APOC3是一種靶向ApoCⅢ的RNAi藥物,其治療家族性乳糜微粒血癥的Ⅲ期臨床試驗正在進行中。
病毒因其良好的感染效率和在體內(nèi)外靶細胞中持久表達的潛力被用于生物研究領(lǐng)域重組細胞的構(gòu)建以及作為醫(yī)藥領(lǐng)域基因治療技術(shù)的重要載體。而現(xiàn)在,病毒除了可以作為細胞和基因治療藥物的主要工具外,重組病毒也已經(jīng)作為一類藥物進入臨床使用[24]。目前,主要應用的病毒包括腺病毒及腺相關(guān)病毒、逆轉(zhuǎn)錄病毒、單純皰疹病毒等。截至2022年2月,全球共有9款重組病毒類基因治療藥物獲批上市(見表7)。2003年,我國批準一款重組腺病毒載體表達p53治療頭頸癌的基因治療藥物——今又生(重組人p53腺病毒注射液)。今又生被認為是我國首個商品化的基因治療藥物[25]。2005年,我國批準了用于治療鼻咽癌的世界首個溶瘤病毒藥物安柯瑞(重組人5型腺病毒注射液)[26]。2007年,菲律賓批準了Rexin-G(Mx-dnG1)用于治療軟組織肉瘤和骨肉瘤,Rexin-G也是一種溶瘤病毒藥物,所用的病毒載體為逆轉(zhuǎn)錄病毒[27]。2009年,拉脫維亞批準了Rigvir(Virus ECHO-7)用于治療黑色素瘤,Rigvir也是一款溶瘤病毒藥物,所用的病毒載體為ECHO-7腸道病毒[28]。2012年,EMA批準了Glybera(alipogene tiparvovec)用于治療家族性脂蛋白脂酶缺乏癥,Glybera所用的載體為重組腺相關(guān)病毒。Glybera的獲批上市是整個基因治療領(lǐng)域的里程碑,促進了基因治療的發(fā)展。但是,由于高昂的價格以及市場需求有限,Glybera已經(jīng)撤市[29]。2015年,Imlygic(talimogene laherparepvec)獲得FDA批準用于治療黑色素瘤,這是FDA批準的首個溶瘤病毒藥物,使用的載體為單純皰疹病毒[30]。2017年,腺相關(guān)病毒載體藥物Luxturna(voretigene neparvovec-rzyl)獲得FDA批準上市用于治療經(jīng)證實的雙等位基因RPE65突變相關(guān)的視網(wǎng)膜營養(yǎng)障礙性疾病[31]。2019年,美國FDA批準Zolgensma(onasemnogene abeparvovec-xioi)用于治療脊髓性肌萎縮癥[32]。2021年6月,PMDA宣布授予Delytact(teserpaturev)許可,在一定的條件及時限內(nèi),允許被應用于治療惡性膠質(zhì)瘤患者。目前已上市的9款重組病毒類藥物中,5款為溶瘤病毒,說明這種借由病毒的“以毒攻毒”的溶瘤病毒療法已經(jīng)逐漸取得成功。治療領(lǐng)域來看,腫瘤治療有6款,罕見病治療有3款。使用最多的載體為腺相關(guān)病毒載體。截至2022年2月,全球處于已上市及在研狀態(tài)的病毒載體藥物共計980項,其中臨床前570項,藥物發(fā)現(xiàn)147項,臨床階段共計250項(見圖8)。溶瘤病毒療法已上市及在研狀態(tài)共計212項(占全部重組病毒的21.6%),其中臨床前101項(占臨床前重組病毒的17.8%),藥物發(fā)現(xiàn)38項(占比25.9%),臨床階段68項(占臨床階段重組病毒的27.2%)。目前提交上市申請的4款藥物如表8所示。
表 8 提交上市申請重組病毒類藥物Table 8 Submitted applications of recombinant viral drugs
圖 8 重組病毒類藥物研發(fā)管線Figure 8 Pipeline of recombinant viral drugs
表 7 已上市重組病毒類藥物Table 7 Marketed recombinant viral drugs
續(xù)表7
Lenadogene nolparvovec是一款重組腺相關(guān)病毒的基因治療藥物,病毒內(nèi)包含編碼人野生型線粒體煙酰胺腺嘌呤二核苷酸脫氫酶4蛋白(nicotinamide adenine dinucleotide dehydrogenase4,ND4)的 基因,該化合物專為治療ND4基因突變相關(guān)的Leber遺傳性視神經(jīng)病變而開發(fā)。GenSight公司根據(jù)Ⅰ/Ⅱa期臨床試驗研究(CLIN-01)、2項關(guān)鍵性Ⅲ期的有效性研究(CLIN-03A:RESCUE和CLIN-03B:REVERSE)以 及RESCUE和REVERSE的長期隨訪研究,同時結(jié)合統(tǒng)計學的間接比較方法,確立基因療法與自然病史對比的藥效和獲益-風險比,并以此為基礎(chǔ)提交上市申請[33]。Valoctocogene roxaparvovec是一種使用腺相關(guān)病毒來遞送凝血因子Ⅷ功能基因,用以恢復凝血因子Ⅷ的產(chǎn)生,從而起到治療A型血友病的基因治療藥物,Ⅲ期臨床研究結(jié)果顯示,年化出血率下降84%。Eladocagene exuparvovec是一種基于腺相關(guān)病毒提供芳香族L-氨基酸脫羧酶(amino acid decarboxylase,AADC)基因的基因治療藥物[34]。Nadofaragene firadenovec是一款重組腺病毒的基因治療藥物,含有干擾素α-2b基因,每3個月1次通過導管灌注膀胱。腺病毒進入膀胱壁細胞后,釋放出活性基因,經(jīng)轉(zhuǎn)錄和翻譯后,使膀胱壁細胞分泌大量的干擾素α-2b蛋白,從而增強抗腫瘤活性[35]。
細胞治療是利用患者自體或異體的成體細胞或干細胞對組織、器官進行修復的治療方法。FDA對來自于患者自體的細胞基因治療的定義是:從患者體內(nèi)取出細胞、基因改造(通常使用病毒載體),然后回輸?shù)交颊唧w內(nèi)。細胞治療給患有無法治愈的疾病的患者帶來了希望。截至2022年2月,全球共有11款自體細胞基因治療藥物獲批上市(見 表9)。2016年,EMA批 準Strimvelis用于治療由于腺苷脫氨酶缺失導致的重癥聯(lián)合免疫缺陷。Strimvelis是一種表達人腺苷脫氨酶的CD34+自體細胞,是全球首個獲批上市的細胞基因治療藥物[36]。2017年,F(xiàn)DA批準了全球首款及第2款CAR-T產(chǎn)品Kymriah(tisagenlecleucel)和Yescarta(axicabtagene ciloleucel)。2款藥物都是在體外將CD19基因?qū)氲交颊咦泽w的T細胞中。Kymriah可用于治療25歲以下的復發(fā)或難治性B細胞急性淋巴細胞白血?。籝escarta被用來治療成年患者復發(fā)或難治愈的大B細胞淋巴瘤[37-38]。2019年,EMA批準了Zynteglo用于治療12歲及以上的輸血依賴性β-地中海貧血癥,Zynteglo是一種含有造血干細胞的用慢病毒載體轉(zhuǎn)導了βA-T87Q球蛋白基因的CD34+自體細胞[39]。2020年,2款自體細胞治療藥物上市,分別為FDA批準的用于治療套細胞淋巴瘤的CAR-T產(chǎn) 品Tecartus(brexucabtagene autoleucel)以及EMA批準的用于治療異染性腦白質(zhì)營養(yǎng)不良的藥品Libmedly。Libmedly是一種含有造血干細胞和祖細胞的用慢病毒載體轉(zhuǎn)導了人芳基硫酸酯酶A基因的CD34+自體細胞[40]。2021年,3款CAR-T產(chǎn)品和1款自體細胞治療藥物獲得批準上市,F(xiàn)DA批準了用于治療彌漫性大B細胞淋巴瘤的Breyanzi(lisocabtagene maraleucel)和治療多發(fā)性骨髓瘤的Abecma(idecabtagene vicleucel)[41-42],我 國 批 準了倍諾達(瑞基奧侖賽注射液)用于治療經(jīng)過二線或以上系統(tǒng)性治療后復發(fā)或難治性大B細胞淋巴瘤的成人患者,倍諾達成為我國首個獲批為1類生物制品的CAR-T產(chǎn)品。EMA批準了Skysona用于治療攜帶ABCD1基因突變的、18歲以下的早期腦性腎上腺腦白質(zhì)營養(yǎng)不良患者。2022年2月28日,F(xiàn)DA批準Carvykti(ciltacabtagene autoleucel)用于復發(fā)或難治性多發(fā)性骨髓瘤患者,Carvykti是一款靶向B細胞成熟抗原(B-cell maturation antigen,BCMA)的CAR-T產(chǎn)品,Carvykti是首款由我國自主研發(fā)獲得FDA批準上市的CAR-T產(chǎn)品[43]。截至2022年2月,全球處于已上市及在研狀態(tài)的CAR-T藥物共計797項,臨床階段共計376項(見圖9),適應證以腫瘤為主。
圖 9 CAR-T研發(fā)管線Figure 9 Pipeline of CAR-T development
表 9 已上市自體細胞治療藥物Table 9 Marketed autologous cell therapy drugs
在異體細胞基因治療中,提供基因修飾細胞的供體與接受基因修飾細胞的受體是不同的人。從生產(chǎn)制造的角度來看,異體細胞治療產(chǎn)品可以形成商業(yè)化的現(xiàn)成品,相較于自體細胞治療,這可以大大降低生產(chǎn)成本[44]。截至2022年2月,全球共有2款異體細胞基因治療產(chǎn)品獲批上市(見表10)。2016年,EMA批準Zalmoxis(nalotimagene carmaleucel)用于造血干細胞移植后輔助恢復患者的免疫系統(tǒng)。2017年,韓國批準Invossa(tissuegene-c)治療中度骨性關(guān)節(jié)炎,這是韓國的首款基因治療藥
表 10 已上市異體細胞治療藥物Table 10 Marketed allogeneic cell therapy drugs
物[45-46]。
目前已上市基因治療藥物包括核酸類藥物、重組病毒類藥物和細胞治療類藥物,核酸類藥物細分為裸質(zhì)粒、反義寡核苷酸和RNAi。裸質(zhì)粒藥物目前的主要應用方向為編碼促血管生成因子基因,進一步優(yōu)化方向為提高其在體內(nèi)的穩(wěn)定性與利用度。反義寡核苷酸藥物近年來取得了良好的市場表現(xiàn),美國渤健公司年報披露,2021年Spinraza全球銷售額達到20.52億美元,2021年12月3日該品種正式納入我國醫(yī)保,進入醫(yī)保后,Spinraza在我國的市場規(guī)模預計達到30億元人民幣。已上市反義寡核苷酸藥物適應證主要是罕見病,我國因人口基數(shù)龐大,罕見病人數(shù)相對較多,市場需求較高,反義寡核苷酸藥物在我國具有相當大的市場潛力。RNAi藥物起步較晚,首個藥物于2018年獲批,RNAi藥物對于載體的要求較高,因此構(gòu)建載體技術(shù)平臺是開發(fā)RNAi藥物的關(guān)鍵。重組病毒藥物已為腫瘤及罕見病帶來突破性的療效,諾華的Zolgensma只要注射1次就可治愈脊髓性肌萎縮癥,展現(xiàn)出基因治療藥物巨大的優(yōu)勢,諾華年報披露2021年Zolgensma全球銷售額達到13.51億美金。細胞治療藥物中自體細胞治療藥物開發(fā)較多,異體細胞治療藥物開發(fā)較少,然而從生產(chǎn)成本的角度考慮,使用自體細胞生產(chǎn)流程較長,成本遠遠高于異體細胞,但是使用異體細胞目前效果不佳且副作用較大,仍需技術(shù)上的突破。從發(fā)展階段來看,基因治療正處迅速發(fā)展期,越來越多的基因治療藥物進入到臨床試驗階段。相信在不久的將來,基因治療會給更多的疾病帶來顛覆的解決方案,給患者帶來更多的用藥選擇。
數(shù)據(jù)說明
本文中的上市藥物數(shù)據(jù)和研發(fā)管線數(shù)據(jù)主要來源于:1)全球權(quán)威期刊所發(fā)表的與基因治療相關(guān)學術(shù)文獻,該部分已分別標注于文中;2)中國國家藥品監(jiān)督管理局網(wǎng)站(www.nmpa.gov.cn)、美國食品藥品監(jiān)督管理局網(wǎng)站(www.fda.gov)、歐洲藥品管理局網(wǎng)站(www.ema.europa.eu)、英國藥品與保健品監(jiān)管局網(wǎng)站(http://www.mca.gov.uk/home.htm)、日本藥品與醫(yī)療器械管理局網(wǎng)站(www.pmda.go.jp)等; 3)中國臨床試驗登記與信息公開平臺(www.chinadrugtrials.org.cn)、美國臨床試驗(clinicaltrials.gov)、澳大利亞臨床試驗(www.australianclinicaltrials.gov.au)等; 4)國內(nèi)外制藥企業(yè)官網(wǎng):輝瑞(www.pfizer.com)、諾華(www.novartis.com)、百濟神州(www.beigene.com)、人福醫(yī)藥(www.humanwell.com.cn)等; 5)各大綜合類及醫(yī)藥類新聞網(wǎng)站,如美通社(www.prnasia.com)、商業(yè)資訊(services.businesswire.com)、世界醫(yī)藥新聞(www.worldpharmanews.com)、Drugs.com(www.drugs.com)、新浪醫(yī)藥新聞(med.sina.com)。
基于上述數(shù)據(jù)源,以醫(yī)藥知識為核心,結(jié)合藥融云公司人工智能團隊,利用Python語言的數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)分析功能建立了藥融云數(shù)據(jù)庫,實時監(jiān)控了全球范圍內(nèi)已上市、臨床、臨床前、藥物發(fā)現(xiàn)各階段的基因治療藥物信息,同時通過醫(yī)藥專業(yè)人員對智能化監(jiān)控的數(shù)據(jù)進行了標準化處理、統(tǒng)計、分析和校對。