国际罕见病日｜基因编辑攻克罕见病之路，还有多远？

·“如果可以解决长片断定点整合的效率问题，那么只要是可以通过基因递送来解决的疾病，都可以通过基因编辑来治疗，届时基因编辑技术的应用范围会更加广泛，能够用于很多常见疾病的治疗。相信这个问题很快也能被解决。”

2023年2月17日，在上海邦耀生物科技有限公司（以下简称“邦耀生物”）针对输血依赖型β-地中海贫血的基因编辑治疗产品（管线代号：BRL-101）的多中心1期注册性临床试验中，招募的首例成人重型地中海贫血患者在广西医科大学第一附属医院成功被治愈，据介绍，该患者已于2023年1月16日成功出院，目前已达到摆脱输血依赖的标准。

邦耀生物1期注册性临床试验首例患者出院合影。图片来源：“邦耀实验室”公众号

β-地中海贫血是一种遗传性溶血性疾病，是最常见的单基因疾病之一。《中国地中海贫血蓝皮书（2020）》数据显示，全球的地中海贫血基因携带者约有3.45亿人，而中国内地地中海贫血基因携带者约有3000万人，重型和中间型患者人数约30万，并且正以每年约10％的速度递增。

基因编辑技术的出现让罕见病有了终身治愈的可能。“因为罕见病的致病原因是基因突变，所以最直接的办法就是通过基因编辑来修复突变。基因编辑追求的是一次性治愈，所以它是一项革命性的技术。”2月24日，华东师范大学生命医学研究所所长、邦耀生物董事长刘明耀教授在接受澎湃科技专访时说。

2023年2月28日是第16个国际罕见病日。据《中国罕见病定义研究报告2021》的定义，罕见病指新生儿发病率小于1/10000、患病率小于1/10000、患病人数小于14万的疾病。罕见病并不罕见。非营利性联合罕见病数据收集平台RARE-X最新报告显示，目前，全球已知的罕见病多达10867种，只有500多种罕见病有治疗方案，大约87%的罕见病都有已知或疑似的遗传基础。据世界卫生组织（WHO）统计，全球已有接近4亿罕见病患者，中国约有1680万罕见病患者。

过去几年，基因与细胞治疗领域投资火热，但目前全球尚无CRISPR/Cas9基因编辑产品上市。基因编辑攻克罕见病之路究竟还有多远？2月24日，一同接受专访的邦耀生物副总裁、华东师范大学生命科学学院李大力教授表示，目前效率比较高的基因编辑技术是CRISPR/Cas9，但将基因编辑技术真正转化成药品来生产，现阶段还有一定距离。从理论上来讲，未来基因编辑技术能够治愈的疾病种类将会拓展。

CRISPR基因编辑治疗输血依赖型β-地中海贫血

基因编辑是指精确修饰特定目标基因，从而破坏有害基因或修复变异基因，CRISPR/Cas9是继锌指核酸内切酶（ZFNs）、转录激活因子样效应物核酸酶（TALEN）之后的第三代基因编辑技术。CRISPR全称是Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats（成簇的规律间隔的短回文重复序列），这种序列需要一个与它一起作用的蛋白，即Cas（CRISPR associated）蛋白。具体而言，Cas9蛋白在sgRNA的导向下，通过碱基互补配对，到达不同的靶部位，通过切割靶基因，对目标基因进行定点精确编辑，从而实现对患者“错误”基因的改变与修正。因其简单和高效，CRISPR/Cas9也被称为“基因魔剪”。

此前，在邦耀生物的一项IIT研究（研究者发起的临床试验）中，入组的6例β-地中海贫血患者全部被治愈，均摆脱输血依赖1年以上，其中2例病人脱离输血依赖已超过2年半。据称，这是亚洲首次通过基因编辑技术治疗地中海贫血的案例，也是全世界首次通过CRISPR基因编辑技术治疗β0/β0型重度地中海贫血的成功案例。这项早期的临床研究成果于2022年8月4日发表在国际顶级医学学术期刊《自然-医学》（Nature Medicine）上。

由于功能性β-珠蛋白严重缺乏，很多β-地中海贫血患者需要定期输血才能存活，从而导致输血依赖型地中海贫血（TDT）。由于血液资源有限和铁螯合剂成本高昂，国内TDT患者中仅有少部分能维持规范输血和去铁治疗，因而生存状态堪忧。传统疗法中，造血干细胞移植是唯一可以根治β-地中海贫血的方法，但配型极其困难，仅有少部分患者能获得移植，且存在一定的排异风险。

李大力介绍，邦耀生物团队的治疗策略是提升胎儿血红蛋白（即通过基因编辑诱导γ-珠蛋白的表达）。在此前的研究中，科学家发现了这一治疗策略的有效性，但在基因编辑技术出现之前，没有技术可以实现这个策略。“在自然情况下，有一部分人的基因天生缺少几个碱基，这些人即使携带β-地中海贫血的致病突变，也不会出现严重的贫血症状，我们利用基因编辑来模拟带有这种自然突变的人群。”李大力解释。

基因编辑疗法分为体内基因编辑和离体基因编辑疗法两种，邦耀生物的BRL-101是一种离体基因编辑策略，“我们把病人的造血干细胞取出来，修改其中非常特异性的一个小片段，再把它放回病人体内，这些干细胞可以重建病人的造血系统，让红细胞重启胎儿血红蛋白的表达，形成新的有功能的血红蛋白，相当于修复了病变的血红蛋白。”刘明耀说。

据介绍，李大力团队也在尝试探索体内基因编辑疗法。此外，邦耀生物已搭建基因编辑技术创新平台、造血干细胞平台、非病毒定点整合CAR-T平台、通用型细胞平台和增强型T细胞平台五大平台，正在尝试开发针对其他遗传疾病的疗法。

见证基因编辑十年

2012年，美国科学家詹妮弗·杜德纳（Jennifer Doudna）和法国科学家埃玛纽埃尔·卡彭蒂耶（Emmanuelle Charpentier）发明了CRISPR/Cas9基因编辑技术，成为基因治疗领域革命性的事件。2013年，邦耀生物成立。可以说，邦耀生物见证了基因编辑在过去十年间的发展史。“我们团队很早就投入了（落地CRISPR/Cas9的）研究，我们非常了解也非常相信基因编辑技术。”李大力表示。

2017年12月，FDA批准了全球首款基因治疗产品Luxturna，用于治疗双等位RPE65基因突变导致的2型先天性黑蒙症（LCA），这一年被称为基因治疗“元年”。此后，大量资本涌入细胞与基因治疗（CGT）领域。

据美国再生医学联盟（Alliance for Regenerative Medicine）统计，2014年，全球CGT领域投融资总额约50亿美元，到了2021年，该领域的投资总额快速增长至约230亿美金。国内基因治疗领域的多家企业也频获融资，如博雅辑因、辉大基因、正序生物等，单轮即获数亿元融资。2022年11月，邦耀生物宣布完成逾2亿元人民币B轮融资，由上海自贸区基金领投，东方富海、天士力资本、贝达基金、歌斐资产等跟投。

目前，基因编辑的海外管线基本由“三巨头”包揽，即CRISPR/Cas9的三位先驱分别创立的三家公司——卡彭蒂耶创立的CRISPR Therapeutics，杜德纳创立的Intellia Therapeutics和张锋创立的Editas Medicine。目前国际上进展最快的基因编辑疗法是CRISPR Therapeutics和Vertex公司的exagamglogene autotemcel（exa-cel），用于治疗镰状细胞病和β-地中海贫血。2023年1月26日，两家公司向欧洲药品管理局（EMA）递交的上市申请获得受理，exa-cel有望成为全球首个CRISPR/Cas9药物。

地中海贫血是基因编辑管线开发的热门领域，国内外多家企业不约而同地选择了这一赛道。“相对其他的罕见病来说，地中海贫血病人的数量相对较多，从投资的角度，它有一定的市场，如果选择一个更小的疾病领域，可能无法获得投资。”刘明耀说。

刘明耀回忆，邦耀生物最困难的时候出现在2018年。当年11月，时任南方科技大学副教授的贺建奎公开发表研究，宣布一对携带艾滋病毒的双胞胎“露露”和“娜娜”已经出生，经胚胎阶段的基因编辑后，她们可以免疫艾滋病。这一行为随即引发舆论风暴，国内112名科学家联名谴责其实验存在严重伦理问题。

随后，中国国家卫生健康委员会叫停了所有关于基因编辑的实验审批。当时，邦耀生物团队治疗地中海贫血的成体干细胞基因编辑计划已经通过了伦理审批，即将开始临床研究，但受到贺建奎事件风波的影响，很多医院都不敢做基因编辑的临床研究，哪怕邦耀生物的实验并不涉及生殖细胞的改变。“当时大概停了三年，本来我们治疗地中海贫血的基因编辑疗法可能是世界上最领先的。”刘明耀说。

李大力是BRL-101产品研发的负责人之一，他告诉澎湃科技，“最初开始做BRL-101的研发时，基因编辑还是一个非常新的领域，碰到了很多国外可能不会碰到的技术挑战和原材料问题。”例如Cas9蛋白和其他核心物料的生产，需要达到一定的标准，这些原材料需要由周边的企业来供应，但当时国内的原材料供应企业发展还并不成熟，邦耀生物的团队甚至和他们一起协商来解决这些问题。“现在这方面的挑战仍然存在，但和之前相比已经好多了。”李大力说。

此外，和监管部门的沟通也是一项挑战。“当时基因编辑技术在很多方面还不成熟，所以要不断地和监管部门去沟通，例如哪些可以做，哪些不能做或不需要做，不断地去完善监管的政策和法规。”刘明耀回忆。

十年来，CRISPR基因编辑技术迎来了飞跃式的发展，但也一直不乏提问的声音：什么时候才能有基因编辑疗法上市？exa-cel的上市申请似乎让人们看见了希望。刘明耀透露，邦耀生物的BRL-101预计也会在2年后提出上市申请。“从提出概念，到在细胞和实验动物中验证概念，再到产品，10多年的时间，其实是非常快的。”刘明耀表示。

下一个十年

目前，基因编辑技术最关键的技术挑战是脱靶风险，即CRISPR编辑系统定位不精准，对体内非目标区域的DNA双链进行了错误切割，可能引发癌变等严重后果。这也是过去一直被高度关注和强调的问题。

“大量的科学证据表明，脱靶和靶向的序列相关，我们可以通过非常严格的策略去验证产品是否存在脱靶效应，偶尔会有微量的脱靶效应，但那可能是无关紧要的，所以总体而言，风险是可控的。”李大力分析，“当然，基因治疗是终身的事情，之后还需要长时间的观察，来跟踪长期的效益，例如观察微量的脱靶是否会产生累积等。”

刘明耀向澎湃科技解释，就邦耀生物的BRL-101而言，现有的技术检测不到任何脱靶风险。“如果一定要说风险，每一个治疗手段都有风险，从病人的角度，要看这种风险是否值得承担。对于罕见病人而言，在技术风险可控的情况下，收益是远远大于风险的。”刘明耀说，“当然，从药物研发的角度，科学家要考虑如何让它更加安全、有效，所以我们还会继续跟踪观察治愈的病人，持续大约15年。”

“任何一个新技术的应用都需要实践。在有足够科学证据证明安全的情况下，不能因为担心更多潜在的风险而停滞不前，还需要更多尝试，我们才能拥有更先进的疗法。”李大力表示。

2022年11月，全球首家上市的基因编辑明星公司Editas Medicine宣布暂停第一个管线EDIT-101的临床试验，原因是其治疗 Leber先天性黑蒙10型（简称“LCA10”）的1/2期临床试验效果不理想。消息公布当日，Editas股价下跌超10%。

过去几年，热钱涌入的基因与细胞治疗领域，被许多人认为是“内卷”的行业。刘明耀并不认为这是一件坏事，“基因和细胞治疗是一个崭新的领域，现在还处在早期，很多技术、手段和路径刚发展起来，所以很多团队去尝试。有竞争才有创新和进步。”刘明耀分析，竞争的背后，更为重要的是企业的技术和研发实力，在竞争中，优胜劣汰，最终留下的会是有真正的实力和创新精神的企业。“从投资者的角度，某一个领域竞争太激烈，他们就有可能退出，那就要看投资人的眼光了，看他们能不能选到最有创新性的团队。”刘明耀笑称。

另一方面，刘明耀表示，竞争可以建立起更好的生态体系，“现阶段，基因和细胞治疗行业还不成熟，原材料成本较高，很多还依赖进口，如果有更多企业来做这件事，让它们规范化，成本会大大降低。”李大力也提到，建立良好的生态很重要，各种相关企业共同成长，才能推动这个领域进一步发展。

李大力指出，目前基因编辑的管线集中于几种疾病，也有技术上的原因，“如果可以解决长片断定点整合的效率问题，那么只要是可以通过基因递送来解决的疾病，都可以通过基因编辑来治疗，届时基因编辑技术的应用范围会更加广泛，能够用于很多常见疾病的治疗。相信这个问题很快也能被解决。”

刘明耀相信，下一个十年会是基因和细胞治疗蓬勃发展的十年。“每一种治疗方式都有一个时代，基因和细胞治疗的时代刚刚开始，所以速度会慢一点，资本也会更小心一点。今后5-10年会有更多不同种类的基因编辑产品出现。”刘明耀说，“最近，国家在政策层面也开始支持基因和细胞治疗产业的发展，我也期待中国的资本、市场和老百姓对新的产业多一些包容和理解，看得更长远一些，如果我们能营造更加包容创新的环境，也许我们的科学会迎来意想不到的发展。”

刘明耀告诉澎湃科技，作为科学家，他天然地抱有用先进技术来治愈难治的疾病的希望，“经济账、市场账是科学家最头疼的问题。”但从产业化的角度，这也是未来基因和细胞治疗产品落地必须要面对的问题。目前，国际上的基因疗法大多定出“天价”，在一定程度上限制了商业化。“行业逐渐成熟后，基因细胞治疗产品也会更安全，更有效，让病人更可及（在价格和时间上），我们可以去探讨多种支付方式，包括国家医保补贴，商业医疗保险支付和其他模式，共同推动和解决基因和细胞治疗产品的费用问题。”刘明耀说。