在基因治療時代大放異彩的AA V基因療法，有哪些新進(jìn)展？
文章來源：賢集網(wǎng)發(fā)布日期：2022-07-20瀏覽次數(shù)：126 AAV全稱腺相關(guān)病毒，屬于細(xì)小病毒科的一類很特殊的病毒，它的尺寸非常小，只有20多個納米，相當(dāng)于兩三個抗體分子。被發(fā)現(xiàn)于上個世紀(jì)60年代，是發(fā)現(xiàn)的比較早的病毒之一，也是目前了解研究深入的病毒之一，84年的時候就把它作為基因遞送的載體。實際上對于重組蛋白藥物的發(fā)展也就是在上個世紀(jì)70年代，也是隨著基因工程的出現(xiàn)，開始有了蛋白藥物，所以基于AAV的基因治療跟蛋白藥物的發(fā)展是前后腳的關(guān)系。人們希望病毒攜帶的基因治療能代替長期的蛋白治療。目前上百個不同的AAV基因治療的產(chǎn)品在臨床上試驗，進(jìn)行各種適應(yīng)癥的試驗，可以說AAV基因治療到了華麗的階段。AAV作為基因治療載體的優(yōu)勢①不導(dǎo)致任何人類疾病，主要以附加體形式存在（非常關(guān)鍵）迄今為止，許多有害疾病患者已采用了AAV基因治療，但未觀察到重大不良事件，這凸顯了這些治療的安全性。特別是“基因替代”策略在單基因疾病病例中顯示出很高的成功率。一些針對血友病A、血友病B、視網(wǎng)膜疾病和脊髓性肌萎縮（SMA）等疾病的臨床試驗已被證明AAV是安全有效的治療工具。通過生產(chǎn)（慢病毒）載體，插入誘變的風(fēng)險已經(jīng)降低或規(guī)避。目前尚不知道野生型AAV在體內(nèi)引起疾病，并且在去除大多數(shù)AAV基因組元素后，可以確保重組AAV基因在體內(nèi)遞送的進(jìn)一步安全性。②免疫原性低（安全）腺相關(guān)病毒（AAV）載體的基因治療已在靶器官（包括眼睛、肝臟、骨骼肌和中樞神經(jīng)系統(tǒng)）的一系列試驗中證明了安全性和長期療效。通過使用輔助免疫調(diào)節(jié)藥物降低了免疫應(yīng)答的風(fēng)險。AAV在體內(nèi)引起非常溫和的免疫反應(yīng)，進(jìn)一步支持其在基因遞送過程中明顯缺乏致病性。③單次治療、穩(wěn)定表達(dá)、長期療效現(xiàn)在人們普遍認(rèn)為，AAV介導(dǎo)的蛋白質(zhì)治療基因遞送提供了持久的藥理作用，可能允許整個治療的單劑量給藥。這對于可能需要多次劑量的神經(jīng)系統(tǒng)和眼部疾病尤其重要。值得注意的是，已有證據(jù)表明使用AAV載體治療多種CNS疾病和脊髓性肌萎縮。AADC在神經(jīng)元中具有持久（>4年）的轉(zhuǎn)基因表達(dá)已在PD患者中得到證實，在非人靈長類動物中已被證明可持續(xù)表達(dá)>15年。因此，AAV已成為蛋白質(zhì)治療基因遞送的有前途的平臺。④血清型多，可選擇性靶向不同的轉(zhuǎn)染細(xì)胞，不同的組織器官AAV2是20世紀(jì)60年代從腺病毒中發(fā)現(xiàn)的AAV載體，然后將載體基因組克隆到細(xì)菌質(zhì)粒。這導(dǎo)致了對AAV2生物學(xué)的詳細(xì)了解，因此，大多數(shù)重組AAV（rAAV）載體通常利用AAV2 ITR。迄今為止，已經(jīng)確定/發(fā)現(xiàn)了12種原發(fā)性AAV血清型和100多種不同的變異。每種血清型都具有獨特的細(xì)胞向性，伴有器官生物分布和轉(zhuǎn)導(dǎo)特性的變化。AAV2感染被認(rèn)為是非特異性的。然而，在1996年，Ponnazhagan等人發(fā)現(xiàn)了一種沒有被野生型或重組AAV2載體感染的人類細(xì)胞系，這表明可能存在受體介導(dǎo)的攝取機(jī)制。不久之后，硫酸乙酰肝素蛋白聚糖（HSPG）被鑒定為細(xì)胞受體，而成纖維細(xì)胞生長因子受體1（FGFR1）和整合素αVβ5被鑒定為AAV2的細(xì)胞共受體。其他共受體，如表皮生長因子受體（EGFR），血小板衍生生長因子受體（PDGFR），LamR（層粘連蛋白受體）等，多年來已被發(fā)現(xiàn)用于不同的血清型。Levy等人利用冷凍電子顯微鏡和三維圖像重建來證明AAV2與HSPG的結(jié)合不僅允許病毒附著，而且還誘導(dǎo)衣殼的構(gòu)象變化。因此，可以假設(shè)與主要受體的結(jié)合將病毒粒子“鎖定”在過渡狀態(tài)，增加其對次要受體的親和力，從而引發(fā)內(nèi)吞作用。Pillay等人通過全基因組篩選發(fā)現(xiàn)了AAV2感染的另一種共受體，并將其稱為AAVR。有趣的是，研究發(fā)現(xiàn)血清型與AAVR結(jié)合的特異性差異。此外，除了少數(shù)血清型（未被研究）外，沒有一個自然發(fā)生的AAV能夠在AAVR敲除小鼠中轉(zhuǎn)導(dǎo)細(xì)胞，表明AAVR可能是多種AAV血清型的共受體。表1總結(jié)了不同的AAV血清型，它們的組織趨向性以及它們定義其細(xì)胞相互作用的主要受體和共受體。根據(jù)目前的文獻(xiàn)，可以假設(shè)AAV與細(xì)胞表面的特異性初級受體和共受體相互作用，從而觸發(fā)其內(nèi)吞作用進(jìn)入內(nèi)體。結(jié)構(gòu)改變暴露了VP1和VP2的N末端，使AAV病毒粒子從內(nèi)體中釋放出來并積聚在細(xì)胞的核周區(qū)域。一旦進(jìn)入細(xì)胞核，AAV基因組就會被釋放出來，它們的單鏈DNA被轉(zhuǎn)化為雙鏈DNA（dsDNA）進(jìn)行轉(zhuǎn)錄和翻譯。不同血清型衣殼氨基酸序列的差異允許受體結(jié)合偏好的微妙變化。⑤宿主范圍廣，可轉(zhuǎn)導(dǎo)分裂和靜止期細(xì)胞AAV被認(rèn)為是體內(nèi)基因轉(zhuǎn)移治療的有效遞送載體，并且由于目前可用的安全性數(shù)據(jù)與其缺乏致病性，低免疫原性，已成為載體。與其他病毒載體遞送系統(tǒng)相比，AAV載體的另一個優(yōu)點是其廣泛組織靶向性（增殖性和非增殖性細(xì)胞）。目前，AAV基因療法已在多個疾病治療領(lǐng)域取得了較大的進(jìn)展。01.治療血友病2022年5月，CSL Behring公司宣布其針對血友病B的研究性基因治療藥物Etranacogene dezaparvovec的生物制品許可申請(BLA)已獲得美國食品和藥物管理局(FDA)優(yōu)先審評資格。如果獲得批準(zhǔn)，這將是第一個治療血友病B的基因療法。Etranacogene dezaparvovec由uniQure公司開發(fā)，旨在使用AAV5載體遞送表達(dá)FIX Padua變體的轉(zhuǎn)基因。2022年4月20日，CDE官網(wǎng)新公示，上海天澤云泰生物醫(yī)藥有限公司VGB-R04注射液臨床試驗申請已獲批準(zhǔn)，適應(yīng)癥為先天性凝血因子IX缺乏引起的血友病B。VGB-R04是天澤云泰自主研發(fā)的AAV基因治療產(chǎn)品。VGB-R04靜脈注射后，通過AAV衣殼蛋白介導(dǎo)的肝臟細(xì)胞轉(zhuǎn)導(dǎo)，將VGB-R04表達(dá)盒遞送至細(xì)胞核。VGB-R04表達(dá)盒以游離DNA的形式存在，在肝臟細(xì)胞中表達(dá)凝血因子Ⅸ高活性天然變體(hFIX Padua)蛋白。肝臟表達(dá)并分泌入血的hFIX Padua蛋白替代缺失的先天性凝血因子IX發(fā)揮作用，從而糾正血友病B患者的凝血障礙。2022年4月，ASC Therapeutics宣布其研究性A型血友病基因治療ASC618獲美國FDA的快速通道指定，以及歐洲藥品管理局(EMA)對孤兒藥認(rèn)定的積極意見。ASC618是一款A(yù)AV基因治療，攜帶密碼子優(yōu)化的B結(jié)構(gòu)域缺失的因子VIII基因和小長度的肝臟特異性啟動子，能夠內(nèi)源性產(chǎn)生因子VIII，從而治療A型血友病。2022年3月，BioMarin Pharmaceutical公司宣布在《新英格蘭醫(yī)學(xué)雜志》(NEJM)上發(fā)表了血友病A基因療法valoctocogene roxaparvovec的3期GENEr8-1研究結(jié)果。在接受治療4周后，患者的凝血因子VIII使用率降低了99%，需要治療的ABR降低84%。valrox是一種使用AAV5病毒載體遞送表達(dá)FVIII的轉(zhuǎn)基因的基因療法。它的優(yōu)勢在于患者可能只需要接受一次治療，肝細(xì)胞就可以持續(xù)表達(dá)FVIII，從而不再需要長期接受預(yù)防性凝血因子輸注。2022年2月國家科學(xué)技術(shù)部政務(wù)服務(wù)平臺官網(wǎng)顯示:中國人類遺傳資源行政許可事項2022年第2批審批結(jié)果已發(fā)布，其中項目名稱為"評價ZS801腺相關(guān)病毒載體表達(dá)人凝血因子IX基因治療技術(shù)在血友病B患者中的安全性和有效性的臨床研究"的AAV基因療法臨床研究通過中國人類遺傳資源管理辦公室審評。該項目由四川至善唯新生物科技有限公司合作發(fā)起，即將在中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院血液病醫(yī)院開展臨床研究。02.治療眼科疾病2022年5月7日，根據(jù)CDE官網(wǎng)顯示，成都弘基生物科技有限公司(簡稱"弘基生物")申報的"KH631眼用注射液"臨床試驗申請獲得受理，共計6項。據(jù)公開資料披露，KH631眼用注射液是通過AAV遞送目標(biāo)基因用于治療新生血管性(濕性)年齡相關(guān)性黃斑變性(nAMD)的、具有自主知識產(chǎn)權(quán)的1類生物新藥。該產(chǎn)品以弘基生物自主開發(fā)的AAV遞送系統(tǒng)為基礎(chǔ)，在組織特異性、免疫原性、表達(dá)可控性和感染效率上具有特色，并在臨床前疾病模型中顯示出持續(xù)療效。2022年5月4日，Applied Genetic Technologies Corporation(AGTC)在2022年視覺和眼科研究協(xié)會(ARVO)年會上，公布了其正在進(jìn)行的AAV基因療法AGTC-501治療X連鎖視網(wǎng)膜色素變性(XLRP)的1/2期研究的其他積極結(jié)果，包括18個月安全性和有效性數(shù)據(jù)。這些結(jié)果表明，改善視覺功能的持久性超過18個月，并為XLRP基因治療提供了生物活性證據(jù)。2022年4月，Ocugen公司宣布，其AAV基因治療OCU400已在治療NR2E3和RHO基因突變引起的色素性視網(wǎng)膜炎(RP)的1/2期臨床試驗中完成首例患者給藥。OCU400由視網(wǎng)膜核激素受體(NHRs)基因NR2E3的功能性拷貝組成，使用AAV載體將OCU400遞送至視網(wǎng)膜中的靶細(xì)胞。作為有效的調(diào)節(jié)基因，NR2E3在視網(wǎng)膜內(nèi)的表達(dá)可以幫助重置視網(wǎng)膜穩(wěn)態(tài)，穩(wěn)定細(xì)胞并潛在地挽救光感受器變性。2022年4月19日，CDE官網(wǎng)新公示，朗信生物旗下上海朗昇生物科技有限公司(朗昇生物)1類新藥LX101注射液已獲臨床試驗?zāi)驹S可，用于治療RPE65雙等位基因突變相關(guān)的遺傳性視網(wǎng)膜變性(IRD)患者。LX101注射液是朗信生物自主研發(fā)的一款以rAAV為載體的基因療法。產(chǎn)品通過對RPE65基因編碼序列優(yōu)化設(shè)計，高效表達(dá)人源RPE65蛋白，補(bǔ)償因該基因突變導(dǎo)致的蛋白功能缺失，眼內(nèi)給藥后可有效治療RPE65雙等位基因突變相關(guān)的遺傳性視網(wǎng)膜變性(IRD)患者。2022年2月，REGENXBIO公布了其眼科AAV基因療法RGX-314的2期ALTITUDE試驗的積極中期數(shù)據(jù)。ALTITUDE旨在評估RGX-314經(jīng)脈絡(luò)膜給藥在中重度糖尿病視網(wǎng)膜病變(DR)、或重度非增生性糖尿病視網(wǎng)膜病變(NPDR)、或輕度增生性糖尿病視網(wǎng)膜病變(PDR)患者中的安全性、耐受性以及療效。新數(shù)據(jù)顯示，隊列1的患者門診一次性注射RGX-314后6個月，經(jīng)ETDRS-DRSS評估顯示47%患者顯示出兩級及以上的視網(wǎng)膜病變改善，對照組患者沒有改善。2022年1月，GenSight Biologics近日報告了其AAV基因療法LUMEVOQ®治療Leber遺傳性視神經(jīng)病變(LHON)的長期臨床數(shù)據(jù)。研究顯示，受試者在單次注射基因治療4年后，視力依然持續(xù)得到改善。2022年1月6日，4D Molecular Therapeutics宣布首位患者在4D-150的1/2期臨床試驗中給藥。4D-150是一種玻璃體內(nèi)給藥的雙轉(zhuǎn)基因AAV基因療法，用于治療濕性AMD。03.治療中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病2022年3月21日，uniQure宣布其AAV5載體的基因療法AMT-130在治療早期亨廷頓病的1/2期臨床試驗中完成首批患者中前兩個列隊的登記。AMT-130利用該公司專有的miQURE?沉默技術(shù)，由攜帶人工微RNA(micro-RNA, miRNA)的AAV5載體組成，該載體專門用于沉默亨廷頓基因。治療目標(biāo)是抑制突變蛋白(mHTT)的產(chǎn)生。2022年3月15日，專注于開發(fā)神經(jīng)退行性疾病基因療法的Myrtelle宣布，美國FDA已授予其臨床階段基因療法rAAV-Olig001-ASPA快速通道資格、罕見兒科疾病(RPD)資格和孤兒藥資格，用于治療Canavan病(CD，又名海綿狀腦白質(zhì)營養(yǎng)不良)患者。2022年3月2日，LEXEO Therapeutics公布了其在研AAV基因療法LX1001治療APOE4純合子阿爾茨海默病(AD)患者的1/2期臨床試驗的積極初始數(shù)據(jù)。LX1001利用AAV rh10載體，通過鞘內(nèi)注射的形式，將保護(hù)性載脂蛋白E2(APOE2)基因遞送到攜帶兩個APOE4等位基因的AD患者的中樞神經(jīng)系統(tǒng)，以阻止或減緩疾病進(jìn)展。04.治療溶酶體貯積癥2022年5月18日，Lysogene提供了其AAV基因療法LYS-SAF302治療IIIA型粘多糖貯積癥(MPS IIIA)的2/3期AAVance臨床試驗的新臨床數(shù)據(jù)。AAVance研究對至少隨訪兩年的MPS IIIA患者進(jìn)行了評估，初步結(jié)果顯示，約一半患者的認(rèn)知發(fā)育年齡(DA)下降有所改善、穩(wěn)定或減緩。2022年2月23日，據(jù)CDE官網(wǎng)公示，北京錦籃基因科技有限公司(簡稱"錦籃基因"或"錦籃")治療龐的"GC301腺相關(guān)病毒注射液"臨床試驗申請獲得受理(受理號:CXSL2200102)。動物實驗顯示，經(jīng)過GC301藥物治療的模型小鼠，生存率明顯改善，可以在跑輪上自由活動，充分證明了藥物有效。2022年2月9日，REGENXBIO在第18屆世界溶酶體大會(18th Annual WORLDSymposium?)上，展示了其AAV基因療法RGX-111治療嚴(yán)重I型粘多糖病(MPS I)的I/II期臨床試驗的積極初始數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)來自于6名接受了RGX-111治療的患有嚴(yán)重MPS I的患者。2022年2月7日，Sangamo Therapeutics公布了AAV基因療法Isaralgagene civaparvovec(ST-920)的一項1/2期STAAR臨床研究的新數(shù)據(jù)。ST-920是一種重組AAV2/6載體，編碼人類a-Gal A的cDNA，該研究旨在評估ST-920遞增劑量治療法布里病的安全性和耐受性。研究人員對5名患有典型法布里病的男性進(jìn)行了給藥，數(shù)據(jù)顯示，ST-920在三個劑量隊列中普遍耐受性良好，沒有出現(xiàn)嚴(yán)重或高于1級的治療相關(guān)不良事件(AE)。2022年2月7日，安斯泰來(Astellas)宣布其AAV基因替代療法AT845在1/2期臨床試驗中的積極中期數(shù)據(jù)，該藥物可提供功能性α-葡萄糖苷酶(GAA)基因，用于治療遲發(fā)性龐貝病(LOPD)。結(jié)果顯示，給藥后第24周的隨訪期間，AT845表現(xiàn)出令人鼓舞的安全性。更重要的是，在四名受試者在給藥后均未報告嚴(yán)重的不良事件。Astellas Gene Therapies將繼續(xù)為該臨床實驗招募患者。2022年1月27日，Taysha Gene Therapies宣布了其在研基因療法TSHA-101在治療Sandhoff和Tay-Sachs病這兩種不同類型的GM2神經(jīng)節(jié)苷脂沉積癥的積極早期臨床結(jié)果。GM2神經(jīng)節(jié)苷脂沉積癥是一種罕見致命性單基因溶酶體沉積癥，由編碼β-氨基己糖苷酶A(Hex A)的兩個亞基的HEXA或HEXB基因缺陷引起。Sandhoff病患者中，Hex A酶活性在接受治療1個月時達(dá)到正常水平的190%，在3個月時達(dá)到正常水平的288%，代表著比無癥狀患者通常的5%提高了38倍和58倍;Tay-Sachs病患者中，接受治療1個月后Hex A酶活性達(dá)到正常水平的25%，與無癥狀患者通常的5%相比提高了5倍。2022年1月6日，F(xiàn)reeline Therapeutics宣布美國FDA已批準(zhǔn)其AAV基因療法FLT201的新藥臨床試驗(IND)申請，用于治療1型戈謝病。FLT201是一種實驗性的、靶向肝臟的AAV基因療法，F(xiàn)LT201包含一個肝臟特異性啟動子和一個GBA1序列，GBA1序列表達(dá)Freeline新型專有的GCase變體85(GCasevar85)，該變體在溶酶體pH條件下的半衰期比野生型GCase蛋白長20倍。FLT201應(yīng)用高轉(zhuǎn)導(dǎo)AAVS3衣殼作為載體，通過一次性靜脈輸注后實現(xiàn)內(nèi)源性GCase的持續(xù)產(chǎn)生，從而解決戈謝病患者未滿足的需求。AAV基因治療臨床試驗帶給我們的啟示即使是被認(rèn)為安全的AAV載體，也有可能帶來嚴(yán)重的治療后果。這很大原因來自于病毒引發(fā)的炎癥因子風(fēng)暴，極易造成肝功能急性損傷；另外，一個人若長期暴露于某種病毒載體，免疫系統(tǒng)將產(chǎn)生對該感染的記憶，使人產(chǎn)生抵抗力，將對再次的基因遞送和持久基因表達(dá)構(gòu)成障礙。所以，研究人員正在采用一系列方法來改造AAV。通過改造病毒載體的基因結(jié)構(gòu)、擴(kuò)大其載體容量、提高病毒產(chǎn)率以及對不同組織細(xì)胞的轉(zhuǎn)染效率，以使AAV載體更加符合不同疾病的需求。另外在生產(chǎn)工藝上，對載體生產(chǎn)的純度也有很高要求?？詹《疽職げ缓兄委熁虻珪鹈庖叻磻?yīng)，而且空衣殼會和完整衣殼競爭感染患者細(xì)胞，若要達(dá)到治療效果就需要加大劑量，會帶來高劑量副作用。一個繞不開的問題就是昂貴的生產(chǎn)成本了。就美國現(xiàn)階段的生產(chǎn)工藝來看，AAV病毒大規(guī)模生產(chǎn)的成本平均每人約為50-100萬美元。這遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了人們普遍的經(jīng)濟(jì)承受能力，加上目前國內(nèi)的保險制度還不完善，相當(dāng)于對國內(nèi)的基因治療公司提出了更高的要求。 
