基于腺相關(guān)病毒（AAV）載體的基因療法近年來(lái)發(fā)展迅猛，兩款體內(nèi)給藥的基因療法已經(jīng)獲得FDA批準(zhǔn)，上百個(gè)在研療法進(jìn)入臨床開(kāi)發(fā)階段。然而，隨著更多基因療法進(jìn)入臨床，它們的安全性也受到越來(lái)越多的關(guān)注，近日，多家公司的AAV基因療法臨床試驗(yàn)因?yàn)椴煌脑虮籉DA叫停，F(xiàn)DA也召開(kāi)了專家委員會(huì)會(huì)議，對(duì)AAV基因療法的安全性進(jìn)行了討論。近日，Nature Reviews Drug Discovery專門對(duì)這一會(huì)議的內(nèi)容進(jìn)行了報(bào)道。

基因療法的潛在致癌風(fēng)險(xiǎn)

AAV基因療法的潛在致癌風(fēng)險(xiǎn)是一個(gè)業(yè)界已經(jīng)關(guān)注了20多年的老問(wèn)題。AAV載體進(jìn)入細(xì)胞之后，攜帶的轉(zhuǎn)基因通常不會(huì)整合到細(xì)胞的基因組中，然而在小鼠模型中，研究人員已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，少量AAV載體的基因組會(huì)整合到宿主的DNA中，在多個(gè)小鼠模型中，載體基因組會(huì)整合到包含多個(gè)調(diào)節(jié)RNA的Rian位點(diǎn)，與肝細(xì)胞癌發(fā)病相關(guān)。

在狗的血友病A模型中，也發(fā)現(xiàn)了AAV基因組整合到與細(xì)胞生長(zhǎng)或轉(zhuǎn)化相關(guān)的基因中，不過(guò)研究人員并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)癌變的產(chǎn)生。

值得一提的是，在非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物的實(shí)驗(yàn)和人類臨床試驗(yàn)中，尚未發(fā)現(xiàn)AAV基因組整合導(dǎo)致的致癌案例。因此，小型動(dòng)物中發(fā)現(xiàn)的致癌風(fēng)險(xiǎn)不一定適用于人類。

“我們?cè)趯彶榈氖且粋€(gè)理論上的風(fēng)險(xiǎn)。”FDA專家委員會(huì)成員，美國(guó)國(guó)立人類基因組研究所的Charles Venditti博士說(shuō)。

針對(duì)AAV基因療法的潛在致癌風(fēng)險(xiǎn)，F(xiàn)DA專家委員會(huì)有以下幾點(diǎn)建議：

研究人員需要采取更新和更標(biāo)準(zhǔn)化的手段來(lái)檢測(cè)AAV對(duì)基因組的改變，包括利用新一代測(cè)序技術(shù)。

對(duì)人類患者中進(jìn)行更長(zhǎng)時(shí)間的隨訪。目前，F(xiàn)DA發(fā)布的指南推薦對(duì)接受AAV基因療法的患者進(jìn)行長(zhǎng)達(dá)5年的隨訪，對(duì)接受逆轉(zhuǎn)錄病毒載體或者其它攜帶基因組編輯元件的療法治療的患者進(jìn)行長(zhǎng)達(dá)15年的隨訪。委員會(huì)的多名專家建議設(shè)立接受AAV基因療法治療患者的數(shù)據(jù)庫(kù)（registry），對(duì)他們進(jìn)行更長(zhǎng)時(shí)間，甚至終身的隨訪。

使用發(fā)現(xiàn)血液中腫瘤相關(guān)DNA的液體活檢技術(shù)，可能讓醫(yī)生們更有效地監(jiān)控患者。

因?yàn)镈NA損傷可能在接受治療18個(gè)月之后才出現(xiàn)，因此在小鼠和大型動(dòng)物中也應(yīng)當(dāng)進(jìn)行更為長(zhǎng)期的研究。

基因療法的肝臟毒性

與致癌風(fēng)險(xiǎn)相比，基因療法造成的肝臟毒性在臨床試驗(yàn)中更為常見(jiàn)。肝臟毒性的產(chǎn)生有很多原因，有的是因?yàn)榧?xì)胞毒性T細(xì)胞對(duì)轉(zhuǎn)染肝細(xì)胞的免疫反應(yīng)，不過(guò)仍然有其它原因尚未得到澄清?；颊咴诮邮芑虔煼ㄖ暗母闻K基礎(chǔ)狀態(tài)也會(huì)影響到肝臟毒性的發(fā)生。

▲對(duì)AAV轉(zhuǎn)染的肝臟細(xì)胞的免疫反應(yīng)可能導(dǎo)致肝臟毒性（圖片來(lái)源：FDA官網(wǎng)）

在人類臨床試驗(yàn)中，肝臟毒性是最為常見(jiàn)的不良反應(yīng)。在治療脊髓性肌萎縮癥（SMA）的基因療法臨床試驗(yàn)中，接近三分之一的參與者出現(xiàn)至少一次與肝臟毒性相關(guān)的不良事件，主要表現(xiàn)為肝臟酶水平升高和藥物激發(fā)的肝臟損傷。在基因療法治療血友病的臨床試驗(yàn)中也觀察到肝臟毒性。雖然大部分與肝臟毒性相關(guān)的不良事件通過(guò)皮質(zhì)類固醇的治療獲得緩解，但是少數(shù)患者會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重不良反應(yīng)，包括肝功能衰竭和死亡。

▲臨床試驗(yàn)中出現(xiàn)的肝臟毒性案例（圖片來(lái)源：FDA官網(wǎng)）

針對(duì)肝臟毒性，F(xiàn)DA專家委員會(huì)提供了以下建議：

對(duì)類固醇療法的評(píng)估需要更為嚴(yán)格。美國(guó)國(guó)家糖尿病、消化和腎臟疾病研究所的Theo Heller博士指出，雖然類固醇藥物已經(jīng)在多個(gè)基因療法臨床試驗(yàn)中用于預(yù)防肝臟反應(yīng)，但是它們的作用機(jī)理并沒(méi)有得到很多嚴(yán)格科學(xué)數(shù)據(jù)的支持。而在治療X連鎖肌管肌病（XLMTM）的臨床試驗(yàn)中，類固醇并沒(méi)有阻止患者的死亡。Heller博士表示，類固醇的作用是緩解了肝臟毒性的表面癥狀還是解決了肝臟毒性產(chǎn)生的根本原因仍然需要研究進(jìn)一步澄清。

此外，有些疾病會(huì)對(duì)患者的肝臟造成損傷，這些患者在接受基因療法治療后產(chǎn)生嚴(yán)重肝臟毒性的風(fēng)險(xiǎn)更大。在治療X連鎖肌管肌病的臨床試驗(yàn)中，研究人員表示，3名患者的死亡與患者在接受治療前肝臟的基礎(chǔ)病癥相關(guān)。Heller博士表示，這意味著需要對(duì)疾病的自然進(jìn)程以及它們對(duì)肝臟的影響進(jìn)行更嚴(yán)格的評(píng)估。他認(rèn)為，臨床試驗(yàn)需要在更早的階段讓肝臟學(xué)家介入，幫助制定更為有效的篩查手段和患者入組的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)，在接受基因療法之前的階段，減少可能出現(xiàn)肝臟毒性的風(fēng)險(xiǎn)。“只檢測(cè)轉(zhuǎn)氨酶水平是不夠的！”他說(shuō)。

AAV基因療法的新潛在風(fēng)險(xiǎn)

致癌風(fēng)險(xiǎn)和肝臟毒性是AAV基因療法領(lǐng)域熟知的潛在風(fēng)險(xiǎn)，新近的臨床數(shù)據(jù)展示了新的潛在風(fēng)險(xiǎn)。比如，血栓性微血管?。═MA）是一種血液學(xué)急癥，由于微小的血塊堵住了毛細(xì)血管和小血管，導(dǎo)致貧血、血小板降低和器官損傷。先天免疫系統(tǒng)的補(bǔ)體通路過(guò)度激活可能是導(dǎo)致TMA的原因，而這再度強(qiáng)調(diào)了對(duì)AAV載體的免疫反應(yīng)可能帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)。

▲血栓性微血管病簡(jiǎn)介（圖片來(lái)源：FDA官網(wǎng)）

目前，在治療SMA和杜氏肌營(yíng)養(yǎng)不良的基因療法臨床試驗(yàn)中均發(fā)現(xiàn)了TMA的病例。對(duì)TMA成因的了解尚少，目前沒(méi)有已知的預(yù)防手段，早期發(fā)現(xiàn)癥狀是成功治療的關(guān)鍵。在臨床試驗(yàn)中，皮質(zhì)類固醇仍然是主要的治療手段。靶向補(bǔ)體通路的抑制劑也被提出作為預(yù)防策略。

“TMA是接受全身性AAV基因療法的患者出現(xiàn)的常見(jiàn)急性嚴(yán)重不良事件。”專家組成員，佛羅里達(dá)大學(xué)基因治療中心的Barry Byrne博士說(shuō)，“這一癥狀在目前正在進(jìn)行的研究中將得到更多關(guān)注。”

保證基因療法生產(chǎn)的質(zhì)量

FDA在專家會(huì)議上還提到了AAV基因療法生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)的問(wèn)題。AAV基因療法使用AAV的衣殼來(lái)裝載產(chǎn)生治療作用的轉(zhuǎn)基因，然而在生產(chǎn)過(guò)程中，有些衣殼并沒(méi)有攜帶轉(zhuǎn)基因。這些空衣殼起不到治療作用，但是仍然會(huì)激發(fā)人體的免疫反應(yīng)，導(dǎo)致不良事件的產(chǎn)生。

圖片來(lái)源：FDA官網(wǎng)

專家委員會(huì)成員表示，空衣殼在不同的AAV基因療法中的比例也不一樣，它們的毒性風(fēng)險(xiǎn)需要更多的研究，而且需要更好的檢測(cè)手段來(lái)檢驗(yàn)AAV基因療法的純度。

參考資料：

[1] Cellular, Tissue, and Gene Therapies Advisory Committee September 2-3, 2021 Meeting Announcement. Retrieved September 28, 2021, from https://www.fda.gov/advisory-committees/advisory-committee-calendar/cellular-tissue-and-gene-therapies-advisory-committee-september-2-3-2021-meeting-announcement#event-materials

[2] Microcap gene therapy player says three children suffered serious side effects in PhI/II study. Retrieved September 28, 2021, from https://endpts.com/microcap-gene-therapy-player-says-three-children-suffered-serious-side-effects-in-phi-ii-study/

[3] The biggest questions facing gene therapy, the XLMTM community, and Astellas after fourth patient death. Retrieved September 28, 2021, from https://endpts.com/the-biggest-questions-facing-gene-therapy-the-xlmtm-community-and-astellas-after-fourth-patient-death/

[4] 'A missed opportunity': The biggest takeaways from the FDA's underwhelming gene therapy hearing. Retrieved September 28, 2021, from https://endpts.com/a-missed-opportunity-the-biggest-takeaways-from-the-fdas-underwhelming-gene-therapy-hearing/

[5] Gene therapy community grapples with toxicity issues, as pipeline matures. Retrieved October 8, 2021, from https://www.nature.com/articles/d41573-021-00164-x