Leber先天性黑朦基因疗法的研发进展

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Leber先天性黑朦（Lebercongenitalamaurosis，LCA）由Leber于年首先报道，是发生年龄最低、最严重的遗传性视网膜病变。LCA患病率为1/~1/，占遗传性视网膜疾病的1/20，中国约有3万名LCA患者（按发病率估算）。患有LCA的婴儿在早期会出现眼球震颤和视力严重下降，常于生后1年内由于眼球震颤、固视障碍、畏光、按压眼球等症状引起家人注意而就诊，随着病情发展，患儿通常在出生后的第3~4个10年完全失明。随着科学技术的进步，人们开始把治疗Leber先天性黑蒙症的希望寄托于基因疗法上，并且取得了一定的成效。本文将对LCA基因疗法的临床研究进展进行简单总结。

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Leber先天性黑蒙的致病基因

研究已经证明，某些基因的突变是引起Leber先天性黑蒙的主要原因。年以来，科学研究相继发现了超过20种LCA相关的致病基因，这些基因在视网膜中表达量较高，其功能涉及视网膜光电信号传导（GUCY2D）、维生素A代谢循环（RPE65）、光感受器细胞的分化和发育（CRX）、蛋白转运（AIPL1、RPGRIP1）和光感受器结构形态发育（CRB1），它们当中任何一个发生突变都可能导致Leber先天性黑蒙。根据突变的基因的不同，LCA可分为17种类型，如下图所示（资料来自PMID）。当然除了上述17种突变频率较高的基因外，还不断有新的LCA致病基因被发现。

02

LCA基因疗法的临床研究进展

经过查找和筛选，目前全球范围内注册的LCA临床研究共19项，其中16项为基因疗法。除了基因疗法外，QLTInc.公司的口服维生素A类似物QLT和江苏艾尔康的细胞移植疗法也已经进入了临床1期，本文不再进行深入介绍。上述16项基因疗法临床研究中有12项的适应症为RPE65突变的LCA2型，均为基于AAV递送载体的过表达系统；3项临床研究的适应症为CEP突变的LCA10型，均为基于CRISPR系统的基因编辑疗法；另有一项临床研究适应症为GUCY2D突变的LCA1型，使用基于AAV5载体的过表达系统。具体信息如下图所示：

03

Leber先天性黑蒙2型（RPE65突变）

的基因疗法

视网膜色素上皮细胞中RPE65基因表达并编码分子量约65kD的蛋白质，该蛋白质是视循环的关键组分，RPE65突变将导致11-顺式视黄醛缺乏，使得视杆细胞不能产生光化学反应，临床上将此称为LCA2型，约占所有LCA患者的5%-10%。早期视锥细胞可通过替代途径获得11－顺式－视黄醛，故患有LCA的患者早期可依靠视锥细胞代偿获得视力，但随着视锥细胞的进行性退化最终也会导致视功能的丧失。RPE65基因编码区长度约为1.6kb，对于AAV递送系统而言是较为合适的对象，因此目前LCA2型的基因疗法均为基于AAV载体的过表达系统。其中SparkTherapeutics公司的Luxturna已于年12月下旬在美国获批上市，用于RPE65基因双拷贝突变并有足够存活视网膜细胞的患者。除了首个眼科基因疗法药物的身份外，Luxturna高达85万美元治疗费用也饱受争议。除了Luxturna外，致力于开发治疗眼部疾病的基因疗法的MeiraGTx公司的AAV2/5-OPTIRPE65也进入了1/2期临床阶段，并获得了FDA和EMA授予的孤儿药资格，此外，FDA还授予AAV2/5-OPTIRPE65用于治疗由于双等位基因RPE65突变引起的遗传性视网膜营养不良的罕见儿科疾病药物资格。年公布的数据显示，在接受治疗6个月后，患者多个视力指标相较于基线数值获得了显著的提升。

04

Leber先天性黑蒙1型（GUCY2D突变）

的基因疗法

鸟苷酸环化酶2D（GUCY2D）突变是LCA1型的病因，但目前关于此型LCA的研发管线数目较少，只有Sanofi的SAR-进入了1/2期临床研究阶段，AtsenaTherapeutics于年获得了该药物的独家权益。该药物无法查到更多信息。

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Leber先天性黑蒙10型（CEP突变）

的基因疗法

Leber先天性黑蒙10型由CEP突变引起。CEP蛋白质含有个氨基酸，位于分光感受器细胞连接纤毛基底部的基体上，与RPGR等微管转运蛋白共同组成复合体，调节纤毛生成并参与纤毛间的微管转运（如下图所示）。当CEP蛋白突变后，光感受器的微管转运功能受损并导致细胞外端萎缩，使细胞感光功能受损。与LCA2型中的RPE65蛋白不同，CEP蛋白太大，编码区长度达到bp，显然无法被完全包装到AAV载体中，因此无法使用过表达的方式进行基因治疗。尽管如此，LCA10中CEP也有其特殊之处：CEP的突变类型主要为c+AG类型的突变（又名p.CysX突变），该突变位于CEP基因第26个外显子之后的内含子上。c+AG突变会导致突变位点附近的内含子变成一个包含终止密码子的“假外显子”，从而导致CEP蛋白翻译的提前终止（如下图所示）。因此，针对c+AG位点附近的DNA序列设计合适的干扰序列阻止这个“假外显子”的表达，就有希望使CEP蛋白的合成恢复正常，这正是目前处在临床阶段的两款LCA10型基因治疗药物所采用的思路，其中ProQRTherapeutics公司的QR-采用了反义寡核苷酸技术，艾尔建与Editas则采用了CRISPR技术来实现这个目标。QR-由ProQRTherapeutics开发并于年获得FDA和EMA孤儿药资格。QR-的一期临床研究数据（NCT）已经于年2月发表在NatureMedicine杂志上。结果显示，接受治疗的眼睛在注射后三个月平均可以检测到比注射前暗6倍以上的光线，此外，用两种颜色的闪光进行评估显示用于锥体光感受器细胞的功能随着治疗的进行得到了提高（如下图所示）。该药物的2/3期临床研究已经于年展开。Editas公司的EDIT-于年末获得FDA批准开展临床实验，并在年3月完成首例患者给药。该临床研究计划招募10至20名患者，目标是评估EDIT-的安全性、耐受性和疗效。EDIT-通过设计两条特异性的sgRNA序列，分别靶向突变位点左右两端，从而引导CRISPR/Cas系统切除掉突变的序列（如下图所示）。除了上述临床阶段的LCA10型基因疗法外，还有多个疗法处在临床前研发阶段，其中较有特色的应为AAV载体过表达CEPminigene的疗法，如下图所示，在此不再赘述。事务长