【医麦客】2023-2024基因治疗药物行业发展白皮书

罕见病、慢病及其他难治性疾病提供了新的治疗理念和手段，具备了一般药物可能无法企及的长期性、治愈性疗效。（备注：本文所描述的基因疗法不含CAR-T等免疫细胞疗法、溶瘤病毒疗法、小核酸药物。）基因疗法通过修饰、操作或删除基因从而改变基因组的变化，有望解决传统小分子、抗体药成药性差或无法根治疾病的问题。在过去的十年间，基因疗法在癌症、遗传性疾病以及传染性疾病等多个领域的临床治疗中取得了突破性的进展。目前，针对传统方法无法治疗、预防或治愈的疾病，基因疗基因疗法旨在解决疾病的根本原因，如我们基因的变化。它利用遗传物质来治疗或预防疾病。被递送进入细胞的基因物质，如DNA或RNA，包含指导细胞如何合成特定蛋白质或蛋白质组的指令。对于某些疾病而言，这可能导致细胞内蛋白质的产生出现过量、不足或功能异常，从而影响细胞的正基因疗法优势显著，可以克服传统药物调控蛋白质水平的局限，已成为破解疑难疾病的重要手段，在遗传、非遗传疾病领域的应用价值日益凸显，2023年美国FDA批准了5款基因疗法（含基因编辑疗法）上市，分别疗镰刀型细胞贫血病、血友病A、杜氏肌营养不良和营养不良性大疱性表皮以及AAV载体、脂质纳米颗粒（LNP）、病毒样颗粒（VLP）等递送技术快速发展，基因疗法研发加速，并受到资本市场的持续关注。国内多家基因药物开发公司加码基因疗法赛道，在研管线覆盖罕见病、眼科、中枢神经系统 基因疗法是一种通过将正常或有治疗作用的外源基因导入靶细胞，置换或纠正患者的致病基因的方法。使用介导载体将目的基因导入靶细胞，这些或者位于染色体外但仍能在细胞中转录和翻译。这种治疗方法能够改变细胞原有的基因表达，从而达到治疗疾病的目的。其核心在于精准打击疾病根源——异常DNA，实现“一《柳叶刀》发表的一篇综述（PMID:37699417）指出，基因疗法整体上可以分为基因增补▲基因疗法分类：A为基因增补疗法，B为基因编辑疗法基因增补疗法主要用于治疗由单一基因缺陷引起的性纤维化、血友病和某些遗传性视网膜病变），基因编辑疗法通过编辑技术（如CRISPR/Cas9）直接在患者的DNA层面上修改或修复缺陷基因，这种方法不是添加新基因，而是更改现有的基因序列。该疗法在或是与相应的基因结合，影响原有基因的功能。基因增补是目前已上市和临床在研阶段的载体的选择尤为重要，载体主要有两个重要功能：一个是保护壳内的“脆弱货物”，二个根据技术方式的不同，FDA又将基因治疗产品分为质粒DNA基因治疗产品、病毒载体基细胞基因治疗产品一般指的细胞疗法不在本文探讨范围，本文不做探讨，细菌载体基因治疗产品目前处于临床早期研发阶段，在本文第一章也不做更多介绍。此外，质粒DNA、病毒载体多应用于基因增补疗法，其中质粒DNA属于一种非病毒载体。病毒载体有腺相关病毒(AAV)、腺病毒（Ad）、慢病毒（LV）和逆转录病毒（RV）。下面将简要介绍这的线状单链DNA基因和蛋白质衣壳的无包膜病毒，最早在恒河猴肾细胞的培养物中首次▲AAV基因组结构AAV是目前发现的一类结构最简单的单链DNA缺陷型病毒，所以无自主复制能力，需要与辅助病毒(腺病毒或疱疹病毒)进行共感染以便复制。目前的科学界共识是AAV不会导致任何人类疾病，大多数成年人都感染过AAV病毒，但尚未发现该病毒是任何疾病的AAV基因组中唯一被保留的部分是包装信号的反式DNA序列（即ITR它起到指导基因组的复制和病毒载体组装的作用。将编码病毒蛋白的部分完全删除的优点是：一方面可以最大化重组AAV携带转基因的容量，另一方面减小体内递送转基因时产生的免疫原性已经有几款使用AAV载体的药物相继获批。2012年获欧盟批准上市的Glybera是第一款AAV有13种常见的血清型AAV1~13，还存在AAV-DJ、AAV-DJ/8等血清型，不同的血清型对组织或器官有着不同的亲和性，其中AAV2、AAV3、AAV9源自人类本身，是迄今研究最为彻底、应用最为广泛的腺相关病毒载体。在小鼠肝脏转导效率影响的实验中，发现效率最高的是AAV8血清型载体；AAV9型病毒载体能够有效转染中枢神经；在视网膜的转染实验中，AAV5血清型载体转染效率优于AAV2血清型载体；在对肌肉组织进行基因治疗时，AAV1和AAV7型血清型载体要优于AAV2、AAV3、AAV4、AAV5血清型载体。表2不同血清型AAV的受体及靶向目标基因治疗中所用的是不需要辅助病毒的重组腺相关病毒（RecombinantAAV，rAAV和相关功能片段，仅保留两端反向末端重复序列，在质粒中表达rAAV感染细胞。病毒编码序列的完全去除一方面可以最大化重组AAV携带转基因的容量，另一方面可减小在体内递送时的免疫原性和细胞毒性。这也就是我们所说的AAV载体。rAAV与AAV的区别在于内部基因不同，外壳相同。由于AAV根据不同的衣壳蛋白有不同的血清型，所以rAAV作为基因治疗的递送载体也有不同血清型。目前文献中使用最多目前大多数基因治疗用rAAV以AAV2基因组为骨架，基因组全长为4679bp，两端为码区，含有两个开放阅读框（ORF），左侧ORF编码4种序列相互重叠的基因，分别编码Rep78、Rep68、Rep52、Rep40等四种参与病毒基因复制的蛋白，右侧ORF编码3种▲AAV重组示意图的内吞作用进入细胞。在内吞形成的内体(endosome)酸化之后，病毒衣壳的VP1/VP2部分构象发生变化，导致病毒从内体中脱离，并且通过核孔进入细胞核。进入细胞核后，单链DNA从衣壳中释放出来。这时单链DNA还不能进行转录，它们需要变成双链DNA。单链DNA可以利用宿主细胞的DNA聚合酶来合成互补链，或者两条从不同AAV颗粒中双链形式的AAV基因组然后利用ITRs进行分子内或分子间基因组重组，这一过程让AAV基因组成为稳定的游离DNA(episomalDNA)，导致基因组能够在不再进行有丝分裂▲重组AAV载体介导转基因表达rAAV转导细胞主要有识别细胞表面受体、内吞、逃离内体、入核、脱衣壳、双链转化、1）rAAV被靶细胞表面糖基化修饰的受体识别；3）rAAV在细胞骨架蛋白网络的帮助下由细胞胞浆向细胞核运输；4）在内体的酸性环境下，rAAV的衣壳蛋白构象发生变化，暴露出VP1和VP2的N末端，rAAV病毒粒子从晚期内体中释放出来；5）逃离内体后的rAAV或者由蛋白酶体进行蛋白降解，或者进入细胞核；6）rAAV病毒粒子一旦进入细胞核，就会脱壳并释放其单链基因组，并复制形成双链DNA(dsDNA)模板；7）在双链DNA模板上进行转基因的转录和翻译为治疗性蛋白质。腺病毒（Ad）是一种无包膜的双链DNA病毒，其直径为70至90nm，可容纳26-45kb的线性双链DNA基因组。到目前为止，人们已经开发了三代腺病毒载体。第一代腺病毒载力下降，总体产量仍然很低。第三代腺病毒载体，除ITR和均被剔除。与第一代和第二代腺病毒载体相比，这些病毒载体的免疫毒性大大降低，但仍如上所述，腺病毒载体的优势在于其载体容量大，另外，其制备及纯化过程相对简单，且能感染分裂和非分裂细胞，转导基因的效率高，从而让目标细胞获得目的基因的高效表达。研究表明，腺病毒载体是适用于各种细胞和组织类型的有效的基因递送系统为人类大多数细胞的细胞膜表达有两个必要的受体，即负责腺病毒与细胞粘附接触的柯萨奇腺病毒受体(CAR)和负责将腺病毒内化的整合素型受体。腺病毒载体在基因治疗临床应用方向上，可被改造为复制缺陷型腺病毒载体或选择性复制的溶瘤腺病毒。目前，有几款基于腺病毒载体的基因治疗药物获批上市，例如基于非复制型腺病毒载体用于治疗卡介苗（BCG）无响应的高风险非肌层浸润性膀胱癌（NMIBC）的Adstiladrin。将目的基因整合进宿主基因组，且又不能像重组AAV病毒载体基因组那样以附加体的形式存在，因此，非复制型腺病毒载体搭载的目的基因在目标细胞内只能获得短暂的瞬时表达，因此，在大部分单基因遗传病基因治疗方面应用较少。此外，腺病毒载体的免疫原性LV是基因治疗中广泛使用的基因递送载体，可在高度分化的转导细胞中稳定整合并长期表达。LV是由单链RNA组成的球形结构，封装体积约为8kb。LV可以将外源片段随机插入细胞基因组，因此可以在体内长期表达目的基因，同时LV载体具有表达时间长、安LV基因组进入细胞后，在细胞浆中反转录为DNA，形成DNA整合前复合体，进入细胞核后，DNA整合到细胞基因组中。整合后的DNA转录成mRNA，回到细胞浆中，表达目的蛋白或产生小RNA。LV介导的基因表达或小RNA干扰作用持续且稳定，并随细胞基因组▲LV作为CGT递送载体的作用机制LV主要用于体外基因疗法，使用基因修饰的造血干/祖细胞治疗各种遗传疾病。目前有一百多项使用LV的基因治疗试验正在进行中，几种基于LV的基因治疗药物（如并且在感染能力上有了巨大的提升。但是这并不代表着慢病毒体系的绝对安全。慢病毒在LV已成为基因治疗中一个很有前景的选择。尽管存在插入突变、低滴度、高成本等诸多挑战，但LV治疗在白血病、血友病、帕金森病等多种疾病上已取得突破性进展。未来，在提高其治疗用途的安全性和转导效率之后，新一代的LV应该有望成为人类基因治疗的逆转录病毒（RV）是第一个在体内基因治疗的临床试验中被研究的病毒载体。逆转录病毒是一种有包膜的球形病毒，以RNA的形式携带其遗传物质。逆转录病毒载体可以将其遗传物质(单链RNA)反向转录成双链DNA，并整合到宿主细胞的基因组中。并由于它们整合到宿主基因组中而导致基因的长期表达。然而，几个主要缺点限制了它们的应用。首先，逆转录病毒载体需要细胞分裂才能将其DNA整合到宿主基因组中，因此它们只能转导分裂中的细胞。此外，逆转录病毒载体有将其DNA随机插入宿主染色体并导致插入突变的风险。为了降低插入突变的风险，已开发出具有长末端重复序列启动子或疗法，其肿瘤靶向能力归因于病毒载体上展示的一种冷冻SIG结合肽，尽管病毒载体通过细胞转导有效地传递基因治疗药物，但它们的高免疫原性和高突变风险•使用非病毒载体更容易实现大规模生产和化学表征，能够大规非病毒载体主要有裸露的DNA、质粒、脂质体纳米粒（LNPs）、微球粒，以及内源性的但目前工程化、量产化的CMC、纯化等工艺问题还存在不少瓶颈。LNP是由磷脂生物分子定向形成的，可以包裹脂溶性和水溶性药物，通过与细胞膜融合将遗传药物输送到体内。LNP具有药物靶向性和良好的生物相容性、降低药物毒性、克服耐药性、促进内体逃逸等优点.因此，LNPs已广泛应用于基因治疗药物的递送，其中性脂质形成的阳离子脂质体是传递基因治疗药物的主要力量。阳离子脂质体携带的正电荷可以与靶基因上的负电荷相互作用形成稳定的复合物并且增加循环时间从而提高转染效包括外泌体-脂质体杂化纳米颗粒、DOTAP脂质体，透明质酸修饰的阳离子niosomes。外泌体是细胞分泌的一种纳米级（40-100nm）的囊泡，在细胞间物质运输和信号通延长循环时间、穿透深层组织等优点。由于不同细胞来源的外泌体的潜在生物学功能差异较大，因此外泌体的来源存在争议，存在促进肿瘤生长和免疫抑制的风险。Gyorgy等人构建了外泌体AAV通过将外泌体与腺相关病毒偶联来进行载体。引人注目的是，exo-AAV9转导了几乎95%的内毛细胞(IHC)和外毛细胞(OHC)。常规AAV1-GFP载体转导约20%的IHC和OHC，而exo-AAV1-GFP转导高达65%的IHC和50%的OHC，表明exo-AAV1-GFP比常规AAV1-GFP更有效，并且它可能是一种重要的耳聋转基因载体。外目前市场上有2种非病毒载体的基因疗法产品。Neovasculogen是第一个非病毒基因治疗产品，由人类干细胞研究所（俄罗斯）开发。它由编码血管内皮生长因子（VEGF-165）长因子（HGF）基因的质粒DNA。因原位替换病变细胞内的致病基因，或定点导入外源正常基因替代缺陷基因（点特异性修复），使细胞内的DNA完全恢复正常状态。这种治疗方法在设计上最为理想，但技术上自20世纪70年代重组DNA技术发展以来，有关位点特异性核酸酶的基础理论研究取得了突破性进展，使精准基因编辑技术快速普遍应用于各个领域。较早被广泛应用于基因工程技术中的两种基因编辑技术是锌指核酸酶（ZFN）和转录激活因子样效应物核酸酶（TALENs）。但这两种核酸酶存在结构复杂、不易操作、耗时长、易脱靶等诸多局限，而CRISPR/Cas是继ZFN、TALENs之后的第三代编辑技术，自2012年科学家们利用位点特异性人工核酸内切酶Cas9系统在原核、真核生物的基因组编辑中取得成功而正式走进科研人员的视野。CRISPR/Cas9作为一种全新的技术具有在基因组中定点编辑的能力，具▲CRISPR基因编辑系统发展历程对于基因编辑机制来说，其核心来源于三个要素，即人体的DNA修复机制、基因编辑基因编辑过程是通过在预定的目标序列上引入DNA双链断裂（DSB）来启动的。随后，细胞DNA修复机制会感知DSB，并通过特定的修复机制达成基因编辑治疗的目标。DNA修复机制具体可分为两大类，即非同源末端连接（NHEJ）和同源定向修复（HDR）。▲NHEJ和HDR修复示意图NHEJ是指在没有供体模板的情况下DNA双链断裂的末端会通过细胞自我修复机制重新连接在一起。但这个过程中会导致一些额外的碱基插入到连接处，称为引入插入最终导致基因的序列发生改变，进而可能会影响蛋白质编码区的氨基酸序列。因此，NHEJ是一种快速但不精确的修复方式，其通常用于由特定基因异常活动或异常表达引起的疾病（例如癌症、传染病等）。具体来说，通过对该基因引入额外片段或删除部分片段从而导致基因的失活或“敲除”。HDR是指DNA断裂修复过程中借助供体DNA修复模板（同源DNA序列所需序列的修复模板可以单链寡脱氧核苷酸（ssODN）或双链DNA（dsDNA）的形式提供。断裂的DNA链与同源DNA序列进行配对，形成一个DNA复合体。在复合体中，供体导向性地合成新的DNA链，替换断裂的片段。与NHEJ相比，其是一种相对更精确的修复。通常用于将突变的基因修复为正常的基因，以逆转由于基因突变而导致的疾病类DNA能够进行修复的前提是需要进行DNA链的断裂，而这需要人工设计用来断链DNA双链的工程内切酶和单链向导RNA（sgRNA）。对于sgRNA的设计是根据碱基互补配对原则，设计出与需要编辑DNA序列相匹配的序列，从而为工程酶提供指引工作。整体上，sgRNA的设计较为简洁明了。而对于工程内切酶来说，由于包含了很多复杂的类型和作用机制，因此，整个系统较为复杂。科研人员探索了许多类型的工程内切酶，目前主•大范围核酸酶(MegN)是天然存在的内切脱氧核糖核酸酶，存在于所有形式的微生物•锌指核酸酶是人工设计的限制性内切酶，用于定制位点特异性基因组编辑。锌指本身是转录因子，每个锌指识别3-4个碱基。锌指核酸酶是杂合异二聚体蛋白，其中每个亚基包含一个由多个锌指组成的结构域和一个Fok1核酸内切酶结构域，二者共同DSB形成。•TALEN与ZFN相似，它是一种人工嵌合蛋白，是通过将非特异性FokI限制性核酸内切酶结构域与识别任意碱基序列的DNA结合结构域融合而产生的工具酶。•II型CRISPR-Cas系统的应用最为广泛，该系统仅包含作为核酸酶的Cas9蛋白，Cas9蛋白由CRISPRRNA（crRNA）和反式激活crRNA（tracrRNA）组成的双RNA分子靶向引导至其DNA靶序列。sgRNA引导的Cas9蛋白在靶序列定位后，由Cas9蛋白的两个核酸酶结构域引入DSB，分别裂解两条DNA链中的一条。四种工程酶对比来看，TALEN具有相对更好的靶向特异性和低脱靶效应，但递送难度相对较难。而CRISPR/Cas最为突出的方面是设计难度低，且具有成本效益。与MegNs、ZFN和TALEN不同，CRISPR/Cas系统的DNA识别是基于RNA-DNA互动，而并非基于人工蛋白质的序列识别，这种特点带来了多个优势，例如任何基因组靶标的轻松设计、脱靶位点的轻松预测以及同时修改多个基因组位点的可能性。同时也使得DNA识别部分的基因编辑技术是指用可编辑的核酸酶识别基因组特定位点并介导DNA双链断裂（double-strandbreaks,DBS），随后诱发内源性DNA修复机制，从而实现对DNA序列的定点修饰的技术，包括靶向敲除或插入基因。目前，基因术：ZFN技术、TALEN技术、CRISPR/Cas9技术及其衍生技术。然DNA转录因子衍生而来，其功能实现基于特异性识别DNA的锌指蛋白（ZFP）和FokI内切酶的核酸酶结构域组成。每个锌指蛋白可识别3个碱基序列，研究者可通白的排列组合进行不同靶向指定编辑。通常使用的锌指蛋白筛选手段是噬菌体展示，以达特别是在第二、三代基因编辑技术被开发出来之后，锌指蛋白的研究和临床使用频率大为▲ZFNs基因编辑技术而来。与ZFNs不同的是，该技术使用两个氨基酸组合来识别单个碱基序列，从而大大减少了ZFNs容易脱靶的问题。得益于其低脱靶率，TALENs技术常被细胞治疗平台用于体外细胞碱基的编辑，特别是在嵌合抗原受体T细胞治疗平台开发中。然而依旧高昂▲TALENs基因编辑技术CRISPR/Cas技术基于原核生物抵御外来病毒及质粒DNA的一种适应性免疫系统开发的第三代基因编辑技术。通过人工设计的sgRNA（guideRNA）识别目的基因组序列，引导Cas蛋白酶有效切割DNA双链，最终达到对基因组DNA进行修饰的目的。其中Cas9蛋白和Cpf1蛋白是最常用的蛋白酶。作为当今最广泛使用的基因编辑技术，CRISPR/Cas平台较ZFNs和TALENs具有低价格、高灵活性、多靶向等优势，促使从科研到临床的快速除了基因编辑本身的众多机制研究，如何将所需要的目标序列/编辑系统递送至细胞核内也十分重要。同样，这对于基因增补治疗来说也非常重要。通常，基因增补疗法递送物通常是所需要的DNA序列；而对于CRISPR基因编辑来说，其可以以编码的质粒DNA（pDNA）、mRNA、或直接作为核糖核蛋白复合体（RNP）三种形式通过病毒（如AAV、LV）或非病毒载体（LNP、VLP等）递送到细胞中，历经不同的胞内过程，在sgRNA的导向下，完成靶基因的编辑进而发挥作用。在临床应用中，由于质粒DNA、mRNA以及RNP复合体三者本质不同，并具备不同的胞内过程，因此三者的生产难度、稳定性、起效时间、编辑效率、脱靶效应和安全性等方面pDNA介导的CRISPR基因编辑pDNA介导的CRISPR/基因编辑，即将Cas9蛋白和sgRNA编码进单个或多个质粒DNA载体中，该策略由于质粒DNA易于构建、操作简单且成本低等优势而成为一种极具吸引然而，这方式也存在一些局限性，如编码后pDNA的尺寸过大会显著增加CRISPR/Cas9系统递送和表达的难度；pDNA进入细胞核后的转录过程会降低基因编辑的效率并且还会导致治疗过程的延迟；此外，基于pDNA的表达通常会导致这可能会导致更高的脱靶效应和强烈的免疫应答等。因pDNA形式，以AAV为载体，将Cas9蛋白编码基因和向导RNA编码基因递送至体内。EDIT-101、EDIT-103此前公布的临床疗效均可圈可点，但遗憾的是，在2023年1月该公司公布的战略调整中，由于疫情、患者群体少以及未来商业模式等因素，公司已将这两款mRNA介导的CRISPR基因编辑mRNA介导的CRISPR基因编辑是指将Cas9mRNA和sgRNA共同递送至靶细胞。该方法与质粒DNA相比，mRNA在细胞中的转换速度更快，可以较快启动基因编辑；与此同时，由于mRNA不需要再进入细胞核转录，因此能够对剂量进行精确控制，同时限制了蛋白质的持久性，有助于降低CRISPR系统的脱靶效应。但相较而言，mRNA的稳定性相对较差，为了实现对mRNA高效且精准的递送，在载体的设计方面必须保护mRNA免受胞外核酸酶的降解。目前，从临床布局管线来看，以mRNA形式介导的CRISPR基因编辑是目前应用最多的策用了mRNA形式进行编辑工具的递送。RNP介导的CRISPR基因编辑对于CRISPR/Cas系统来说，最高效的打开方式就是跳过pDNA或mRNA在细胞内的转录或翻译，而是将Cas9蛋白和sgRNA直接进行递送，这可以最大程度地降低脱靶效应。目前大部分基于Cas9蛋白的递送体系都是以RNP（核糖核蛋白）的形式进行递送。RNP复合体由Cas9蛋白和sgRNA组成，该方法具有以下优势：•Cas9-gRNA复合体可递送到多种类型的细胞中，包括难以转染的细胞，如免疫细胞和干细胞，这一优势很大程度上决定了Cas9-gRNARNP的临床治疗潜质；•将RNP直接递送至细胞，可以解决某些罕见真核启动子导致的蛋白质表达困难，如许多CRISPR质粒中发现的CMV或EF1A启动子，保证较高的基因编辑效率；•Cas9RNPs转染后很快就能检测到高水平的Cas9RNPs，随后通过蛋白质降解途径迅速但与此同时，RNP介导的CRIPR基因编辑也面临一定的挑战。首先，Cas蛋白注入血液后易被蛋白酶降解；其次，RNP分子较大，可能限制其穿透细胞膜。因此，目前RNP形式的应用多限于体外，通过电穿孔等物理手段可实现较高效率的入胞入核，但要应用于体内，需要开发合适的递送载体解决以上难题。另一方面，生产过程中需保证基于RNP递送方式的CRISPR基因编辑技术已受到一定程度的认可并展现出广阔的应用形成RNP复合物，通过使用Cas9蛋白在体外对患者造血干细胞的BCL11A增强子位点进行编辑，提高胎儿血红蛋白（HbF）的表达量从而达到治疗目的。通过对比来看，DNA形式的递送对于治疗多基因病RNP形式的递送能够在编辑速度、安全性方面有较大的优势。但无论是DNA/RNA形式还是RNP形式，都要克服一些进入细胞的障碍：•由于基因的磷酸基重复链构成的聚阴离子特性，其表面带有负电荷。同时，细胞膜也呈现负电性。因此，在静电排斥的作用下，基因难以与细胞膜产生有效的相互作用。•RNP形式则由于更大的分子量以及导向RNA的阴离子属性，同样存在入胞困难的问题。因此，为了解决入胞障碍，目前产生了三大类解决方送、物理递送。其中病毒载体因其自然进化感染宿主细胞并将其遗传物质传送到细胞核的在基因疗法中的发展较为缓慢，但其也有较为突出的优势，随着技术地不断改进，未来仍有潜力成为具有商业化价值的递送工具。对于物理递送来说，各类细分技术容易对细胞造成损伤，此外，物理递送对于设备、场所、递送操作均有一定要求，因此并不适合作为一种常规药物治疗的方式，而更多是赋能于细胞疗法的体外编辑操作，亦或是实验室科研场经长期科研和临床实践及探索,基因疗法按治疗途径又可划分为体内基因疗法是指将携带治疗性基因的载体工具直接递送到患者体内，以纠正或补和异常基因引起的疾病。载体工具主要分为非病毒载体（如质粒DNA病毒载体，细菌载体等，病毒载体在临床应用中最为广泛。病毒载体是通过改造病毒自身片段并借助其高效率侵染机制携带治疗性基因进入特定组织或者全身，以达到治疗疾病的目的，具有高效，光谱，长期稳定表达，生物相容性高等优点。目前使用最广泛的两种病毒载体是腺相体内基因疗法的原理是通过基因工程技术将正常基因导入到患者的细胞中，这些基因可以替代、纠正、失活、缺陷或缺失的基因，从而达到治疗目的。其优势在于操作简单、无需载体是一类天生有复制缺陷，免疫原性极低，安全性好，几乎不整合进基因组的病毒，表达稳定持久，且不同血型有不同的组织向性的病毒载体。获批药物如2019年经FDA批准体内基因编辑疗法的优势是：适应症更多样化——覆盖更多适应症、靶细胞和靶器官，例如解决了神经元体外培养失去功能等问题，适用于一些神经系统遗传疾病；周期与成本更优——产品为纳米颗粒或者病毒载体等通用型药物，无须细胞制备流程，成本可控，有望将基因编辑系统直接注入体内后，控制脱靶风险难度更高；载体开发问题——需开发满足1、编辑策略选择：RNA编辑不会引起基因组序列改变，相对于DNA编辑更加安全可控，例如：辉大基因发现了Cas13X/Y，由于其仅靶向切割单链RNA，不会造成基因组改变，同时可避免Cas9专利限制；锐正基因同样布局RNA编辑技术。2、编辑系统优化：开发更精准更紧凑的基因编辑酶工具，例如：中科院神经所开发的高保真Cas13突变体（hfCas13d），高效降解靶标RNA，同时显著降低旁系切割活性；刘如谦团队开发的紧凑型腺嘌呤碱基编辑器，使用单AAV载体，编辑效率优于双AAV载体。3、递送体系调整：探索瞬时性、组织特异性、高效安全的递送方案，例如：本导基因选择的VLP-mRNA递送，实现瞬时性通过VLP递送Cas9mRNA，通过修饰VLP的表面蛋病毒载体LNP。体外基因疗法则将病人的靶细胞分离出来，经过体外培养、扩增和基因操作后，再将细胞输回体内。其原理是通过基因工程技术将正常基因导入到患者的细胞中，这些基因可以在细胞中进行表达，从而改变细胞原有的基因表达情况，达到治疗目的。其优势在于技术难度较小，对于载体的要求较低，安全性较好，但需选择合适的可移植细胞，且面临如何长根据载体细胞类型的不同可分为两大类：造血干细胞、T淋巴细胞等血液细胞和其他类型•血液细胞：收集分离病人血液中特定类型的细胞后，利用基因改造的方式对细胞错误•其他类型的细胞：以遗传性大疱性表皮松解症为例，治疗时获取病人小块的皮肤，对皮肤细胞基因改造后，利用细胞自身的增殖能力，体外培养出较大的皮肤组织，再移截至2023年12月底已有20款基因疗法产品获批上市，基因疗法迎来快速发展阶段。尤其是近五年来，获批上市的基因疗法数量显著增长。基因疗法相关技术快速发展，AAV载体产品快速涌现，国内多家基因疗法领域公司已布局CRISPR、单碱基编辑（BE）、先导编辑（PE）等基因编辑技术，已有体内基因编辑疗法进入临床试验，未来有望上市更多基因疗法是全球突破性技术之一，《科学》杂志公布的2020年十大科学突破中也有基因疗法的身影：通过CRISPR技术，首次在临床上成功治疗了两种遗传性血液疾病。基因疗法的研究范围远远超出了传统药物，已成为治疗单基因遗传疾病的重要新方法。也是众多因工程和药物递送技术的快速发展加速基因疗法研发，应用领域除遗传病外还覆盖到了恶近年来，基因疗法在多个疾病领域取得了令人瞩目的进展。在遗传性疾病方面，基因疗法已成功应用于治疗先天性失明、血友病、杜氏肌营养不良症等疾病。通过向患者体内导入正常的基因，替代或修复缺陷基因，基因疗法能够恢复患者的正常生理功能，提高他基因疗法可以实现对癌症的有效控制和治疗，同时减少对正常细胞的损伤。此外，在心血随着基因疗法技术的不断成熟和临床数据的积累，越来越多的国家和地区纳入医保体系，为患者提供了更为便捷和经济的治疗选择。这一举措不仅体现了政府对基随着生物技术的飞速发展和科研人员的不断努力，基因疗法的技术手段也在不断创新和完善。从最初的基因替代到现在的基因编辑、基因调控等多样化手段，基因疗法的应用领域正在不断拓宽。然而，尽管基因疗法展现出了巨大的潜力和广阔的应用前景，但其在实际疗法，大部分适应症重要集中于单基因突变的罕见疾病。2023年12月8日，FDA批全球首款基因编辑疗法CASGEVY，该疗法使用CRISPR/Cas9技术，这一技术是利用电穿外基因编辑）的范畴。但该技术从原创基础研究到临床转化应用的突破，是其基因治疗发公司：由葛兰素史克（GSK）公司研发。适应症：用于重症联合免疫缺陷症（简称SCID）治疗。备注：该疗法大致流程是首先获得患者自身的造血干细胞，在体外进行扩增培养，用逆转录病毒将功能性ADA（腺苷脱氨酶）基因拷贝导入其造血干细胞，最后将修饰后的造血干细胞回输到本人体内。临床结果显示，Strimvelis治疗的ADA-SCID患者3年存公司：由意大利MolMed公司生产。法使用逆转录病毒载体对同种异体来源的T细胞进行基因改造，使基因修饰后的T细胞表达1NGFR和HSV-TKMut2自杀基因，使得人们可以随时使用更昔洛韦（ganciclovir）药物杀死引起不良免疫反应的T细胞，防止可能出现的GVHD进一步恶化，为半相合HSCT患者术后免疫功能重建保驾护航。备注：Invossa-K是一种涉及人软骨细胞的同种异体细胞基因疗法，同种异体细胞经体外白基因(βA-T87Q-珠蛋白基因）的功能性拷贝导入到从患者体内取出的造血干细胞中，再将这些基因修饰的自体造血干细胞回输到患者体内，一旦患者拥有正常的βA-T87Q-珠蛋白基因，他们就有可能产生正常的HbAT87Q蛋白，即可有效降低或消除输血需求。备注：Libmeldy是一款基于慢病毒体外基因修饰的自体CD34+细胞的基因疗法。临床数据显示，单次静脉输注Libmeldy可以有效地改变早发型MLD的病程，未接受治疗的同年适应症：用于治疗早期脑肾上腺脑白质营养不良（CALD）。备注：Skysona基因疗法是唯一一个获批用于治疗早期脑肾上腺脑白质营养不良（CALD）毒体外基因疗法Lenti-D。疗法大致流程为：从患者体内取出自体造血干细胞，体外经搭载人ABCD1基因的慢病毒转导修饰后，回输给患者。用于治疗年龄在18岁以下、携带ABCD1基因突变、CALD患者。（7）CASGEVY上市时间：2023年12月8日获FDA批准上市，这是FDA批准上市的首款CRISPR基因编备注：ExagamglogeneAutotemcel（Exa-cel，CASGEVY™)是一种一次性单剂细胞基因治疗药物，由经过CRISPR/Cas9介导的基因编辑的自体CD34+人类造血干细胞和祖细胞(hHSPC)组成，发挥基因编辑作用的CRISPR-Cas9蛋白与sgRNA在体外经电穿孔的方式被递送到患者的离体细胞内，CRISPR复合体会结合在位于BCL11A基因内含子上的红细胞特异性增强子中--转录因子GATA1的结合区域，在引入DSB后，利用NHEJ产生突变，破坏该增强子，降低BCL11A在红细胞中的转录水平，从而特异性提高HbF在红细胞中的表达，HbF水平的升高能够缓解或消除SCD患者的疼痛及血管闭塞性危象(VOC)，并且能缓解输血依赖性β-地中海贫血（TDT）患者的输血需求，使TDT患者摆脱长期输（8）LYFGENIA通过慢病毒载体将功能性β珠蛋白基因永久添加到患者自身的造血干细胞（HSC）中，可持久产生具有抗镰状细胞特性的血红蛋白（HbAT87Q型HbAT87Q型与野生型HbA具有相似的氧结合能力，限制红细胞镰状化，并有可能减少血管闭塞事件（VOE这是一种一次性疗法。在蓝鸟生物公布的一项为期24个月、涉及12至50岁镰刀型细胞贫血病和VOE病史患者的单臂多中心研究中，表明Lyfgenia的安全性与有效性良好，该临床研究对Lyfgenia输注后6至18个月内实现VOE完全消退（VOE-CR）的患者进行其中的28位（88%）成功达到了VOE-CR，这其中包括了8例青少年患者。适应症：治疗严格限制脂肪饮食却仍然发生严重或反复胰腺炎发作的脂蛋白脂酶缺乏症AAV作为载体，将治疗基因LPL转导入肌细胞，从而使相应的细胞能够产生一定数量的脂蛋白脂酶，起到缓解疾病的作用，该疗法，一次给药长期（药效可持续多年）有效。该药物于2017年退市，其退市原因可能与定价太高、市场需求受限两大因素有关。该药物司对其报销了90万美元，但对于保险公司而言这也是较大的负担。此外，该药物针对的适应症：用于因双拷贝RPE65基因突变所致视力丧失但保留有足够数量的存活视网膜细备注：Luxturna是一款基于AAV的基因疗法，给药方式是视网膜下注射。该基因疗法以AAV2作为载体，将正常RPE65基因的功能性拷贝导入患者视网膜细胞，使相应细胞细胞表达正常的RPE65蛋白，弥补患者RPE65蛋白缺陷，从而改善患者视力。备注：Zolgensma是一款基于AAV载体的基因疗法，该款药物是全球唯一一款获批上市的脊髓性肌萎缩症一次性治疗方案，药物的上市开启了脊髓性肌萎缩症治疗新的一页，是一项里程碑式的进展。此基因疗法用scAAV9载体经静脉输注将正常SMN1基因导入患者体内，产生正常的SMN1蛋白，从而改善运动神经元等受累细胞的功能。相比之下，治疗适应症：针对芳香族L-氨基酸脱羧酶(AADC)缺乏症，被批准用于治疗年龄为18个月及体内基因疗法，患者由于编码AADC酶的基因出现突变而致病，AAV2携带编码AADC酶的健康基因，以基因补偿的形式达到治疗效果，理论上一次给药长期有效，是第一个直接注入大脑的上市基因疗法，上市许可适用于所有27个欧盟成员国，以及冰岛、挪威和适应症：用于治疗无FVIII因子抑制史且AAV5抗体阴性的严重血友病A成人患者。启动子HLP驱动Bdomain删除了的人凝血因子八（FVIII）的表达。欧盟委员会批准上市的决定是基于该药物临床开发项目的整体数据，其中，III期临床试验GENEr8-1结果显示，与入组前一年的数据相比，单次剂使用频率降低，或者体内血液中F8活性显著增加。在接受治疗4周后，受试者使用率和需要接受治疗的ABR分别降低了99%和84%，统计学差异显著（p<0.001）。安全性良好，没有受试者出现F8因子抑制、恶性肿瘤或血栓副作用，也没有报告与治疗相（6）Hemgenix备注：Hemgenix是一款基于AAV5载体的基因疗法，该药物搭载有凝血因子IX（FIX）基因变体FIX-Padua，通过静脉给药，给药后该基因可在肝脏中表达FIX凝血因子，分泌后适应症：用于治疗4-5岁、可独立行走的杜氏肌营养不良（DMD）儿童，此外，该药品在外显子8和/或外显子9上存在缺失突变的DMD儿童中禁用。因疗法，其搭载的DNA包含一个截短型抗肌萎缩蛋白基因，该基因受MHCK7启动子/,是非人类灵长类动物来源的，预期可以降低患者对载体具有预存抗体的可能性（大约适应症：用于治疗卡介苗（BCG）无响应的高风险非肌层浸润性膀胱癌（NMIBC）。），治疗方法从而将患者自身的膀胱壁细胞转变为生产干扰素的微型“工厂”，从而增强患者直到对治疗产生不可接受的毒性或复发高级别NMIBC。总体而言，使用Adstiladrin疗法的入组患者中有51%获得了完全缓解（膀胱镜检查、活检组织和尿液中所见的所有癌症迹备注：Vyjuvek是一款以基因改造后的单纯疱疹病毒为载体的基因疗法，该药物被制成凝胶剂型，给药方式为创口局部涂抹，给药频率约为每周一次。该病毒载体搭载COL7A1基因的正常拷贝，可将该基因递送至患者伤口部位的靶细胞内。COL7A1基因可在靶细胞内过表达COL7蛋白，COL7蛋白分子可自行排列成细长的束，将表皮和真皮结合在一起，上市时间：2005年获菲律宾食品与药品管理局（BFAD）批准上市。备注：Rexin-G是一种载基因的纳米颗粒注射剂，通过逆转录病毒载体向靶细胞引入细胞周期蛋白G1突变基因，特异地杀死实体瘤，给药方式为静脉输注。作为主动寻找并摧毁转移性癌细胞的肿瘤靶向药物，对包括靶向生物制剂药在内的其它癌症药品无效的患者具备注：Neovasculgen是一种基于DNA质粒的基因疗法，将血管内皮生长因子（VEGF）日本本土基因治疗药物。此药的主要成分是含人体肝细胞生长因子（HGF）基因序列的裸露质粒，若注射该药物到下肢肌肉，表达的HGF会促进闭塞的血管周围形成新的血管。中国目前已知的罕见病数量大约有2000余种。由于罕见病常常确诊困难，有大量罕见病多发病于儿童期，缺乏有效治疗手段。而基因疗法有望成为一种有效的方法来治疗这些疾病。此外，由于中国特有的人口结构，中国拥有丰富的基因组学数据，这些数据可以为基2024年5月20日，CDE发布2023年中国新药注册临床试验进展年度报告，2023年，药物临床试验登记与信息公示平台登记临床试验总量首次突破4000项。其中，2023年共登目前国内基因疗法尚处于早期阶段，大多项目都处于临床前和早期临床阶段，预估到技术路线汇总公司管线/药品名载体/技术路线IND获批时间适应症AAV等基因疗法锦篮基因GC101AAV9-SMN12023.1.13治疗SMA1/2锦篮基因GC301AAV-GAA2022/12/202023.3.29早发型庞贝病（IOPD）晚发型庞贝病华毅乐健GS1191-0445AAV-FVIII2023.1.16A型血友病纽福斯NFS-02rAAV2-ND12023.4.17ND1突变引起的Leber遗传性视神经病变（LHON）辉大基因HG004non-AAV2-PRE652023.4.18先天性黑蒙2型方拓生物FT-003AAV-VEGF拮抗剂2023.4.262023.8.21nAMD；糖尿病黄斑水肿方拓生物FT-004rAAV-hFIX2023.7.12B型血友病方拓生物FT-002rAAV-PRGR2023.11.6X连锁视网膜色素变性（XLRP）安龙生物AL-001AAV-抗VEGF蛋白2023.4.28wetAMD嘉因生物EXG102-031rAAV-VEGF/ANG22023.1.19（美）2023.6.1（中）wetAMD至善唯新ZS802AAV-FVIII2023.6.28A型血友病天泽云泰VGM-R02bAAV-GCDH2023.7.13戊二酸血症I型（GA-I）信念医药BBM-H803AAV-FVIII2023.7.24A型血友病诺洁贝生物NGGT001rAAV2-CYP4V22023.9结晶样视网膜变性(BCD)九天生物SKG0106AAV-独创抗VEGF2023.7.3（美）23.10.19（中）nAMD九天生物SKG0201AAV-SMN1独特启动子+优化的人源SMN12023.12.121型SMA鼎新基因RRG001rAAV-VEGFR2023.11.6nAMD基因编辑疗法本导基因BD111VLP-Cas9mRNA2023.4.28HSV-1病毒性角膜炎禾沐基因HGI-001LVV-HSC2023.12.20β-地中海贫血基因增补疗法主要通过AAV等方式增补患者缺失的基因，2023年该类企业在国内获批新药临床试验（IND）的有如下这些候选产品，简介如下。4月6日，“GC101腺相关病毒注射液”新药临床试验（IND）申请获得国家药品监督管理局临床默示许可，本次获批适应症为3型脊髓性肌萎缩症（3型SMA）。这是GC101注射液继1型SMA及2型SMA获批临床试验后的第三项新增适应症。GC101腺相关病毒注射液，是一款AAV载体基因药物，也是该公司第2款申报IND的新药。该药物采用鞘内给药方式直接向中枢神经系统递送和补充SMN蛋白，改善SMA患脊髓性肌萎缩症（SMA）是由于运动神经元存活基因1（SMN1）突变导致SMN蛋白功能缺陷所致的遗传性神经肌肉病，是造成婴幼儿死亡的常染色体隐性遗传疾病之一，已被纳至1/11000之间，基因突变造成SMA患者体内的SMN蛋白水平不同程度得降低，影响了3月29日，“GC301腺相关病毒注射液”新药临床试验(IND)申请正式获得国家药品监督管理局临床默示许可。这是GC301注射液继婴儿型庞贝病临床试验(IND)获批后的又锦篮基因设计开发的GC301注射液是用于治疗庞贝病的AAV基因治疗药物，采用了一次性静脉注射全身广泛表达的策略，以期直接补偿肝脏、心肌、骨骼肌、中枢神经系统等组织的GAA酶基因缺陷。临床前实验结果显示GC301注射液可以在单次静脉注射后，在动物体内广泛转导各个组织并表达具有活性的GAA蛋白，改善骨骼肌、心肌损伤，显著增庞贝病（又称糖原贮积病Ⅱ型或酸性麦芽糖酶缺乏症）是一种由于酸性α-葡萄糖苷常在生后数月内出现严重症状，表现为肥厚性心肌病和重度全身性肌张力低下，病情进展注射液获批临床，适应症为先天性凝血因子VIII缺乏液是一款用于血友病A的腺相关病毒（AAV）基因治疗在研药物。GS1191-0445注射液通过静脉给药将人凝血因子Ⅷ基因导入血友病A患者体内，从而提高并长期维持患者体内凝血因子水平，以期达到“一次给药、长期有效”的对因治疗及预防出血的效果。GS1191-0445注射液的初步临床研究数据显示了其在成年血友病A受试者中良好的安全性和有效GS1191-0445注射液是国内首个开展血友病A临床试验的AAV基因治疗药物，从2021年该款药物获得美国FDA孤儿药认定（ODD）;目前该产品正处于临床I期试验阶段。血友病（Hemophilia）是一种X染色体连HA是由F8基因突变导致遗传性凝血因子Ⅷ缺乏所致。HB的发病人数约占全部血友病人的15%，由F9基因突变导致遗传性凝血因子IX缺乏所致。血友病以自发性出血或者小创NFS-02获美国FDA新药临床试验许可，用于治疗ND1突变引起的Leber遗传性视神经病变。NFS-02（rAAV2-ND1）是一种重组腺相关病毒血清型2载体（rAAV2）的新型眼内注射基因治疗产品，正在开发用于治疗与ND1突变相关的Leber遗传性视神经病变。NFS-02作用机制为采用基因治疗策略，以重组腺相关病毒作为载体，通过单次玻璃体内注射，将正确的基因通过玻璃体腔注射递送至患者受损的视神经节细胞，修复线粒体生物呼吸链，使Leber遗传性视神经病变（LHON）是一种母系遗传的线粒体疾病，多发于14-21岁的青年男性，患者表现为双目视力受损至失明。据纽福斯生物新闻稿介绍，90%的LHON是由3基因其中ND4的G11778A突变最多，约占5080％。由于该突变使细胞线粒体生4、辉大基因HG004眼用注射液许可，并将在多国开展用于治疗RPE65基因突变引起的相关性视网膜病变的国际多中心辉大基因HG004注射液是一种新型眼科基因治疗药物，旨在用于治疗RPE65基因突变相关性视网膜病变，已获得高质量的临床前数据来支持即将开展的国际多区域、多中心临床试验。HG004的起始有效剂量（约1/25的载体剂量）远低于已批准的AAV2-hRPE65（LUXTURNA）基因治疗产品，并且需要注入视网膜的体积更小，将大大减少AAV载体过250个。其中，RPE65基因突变可能会导致Leber先天性黑蒙(LCA)、严重的早发性儿童视网膜营养不良(SECORD)、早发性严重视网膜营养不良(EOSRD)或视网膜色素变性(RP)，即这些疾病都被认为是RPE65基因突变相关视网膜病变，代表同一疾病体。RPE65基因突变相关视网膜病变通常发病于出生至5岁之间，主要临床表征包括夜盲临床试验申请（IND）获得中国国家药品监督管理局药品审评中心（CDE）许可，该产品适应症为新生血管性年龄相关性黄斑变性（nAMD）。FT-003注射液是一种新型重组腺相关病毒基因治疗药物。临床前研究数据显示，FT-003注射后可高效感染动物视网膜多层细胞，使其持续表达和分泌抗血管生成因子，降低血管视力严重减退甚至失明的不可逆转的眼病，是全球第三大最常见的导致失明、全球第四大致视力障碍的病因。随着中国人口老龄化趋势日益突出，AMD的患病率也将逐年上升，也叫湿性年龄相关性黄斑变性，约占AMD患者的10%~20%。斑水肿。糖尿病视网膜病变（DR）是糖尿病患者（包括1型和2型）最常见的微血管并发症之一，是25-74岁患者视力受损的首要原因。DME是糖尿病视网膜病变患者视力丧失的主要原因。20%的1型糖尿病、14%~25%的2型糖尿病患者会在10年内发生DME。得中国国家药品监督管理局药品审评中心（CDE）临床试验批准，适应症为血友病B（内源性FIX活性≤2%）。这是方拓生物获批临床的第三款创新AAV基因治疗产品。方拓生物研制的FT-004注射液是一种新型重组腺相关病毒载体基因治疗药物，适应症为血友病B(HemophiliaB，HB)。非临床数据显示，FT-004注射后可高效转染肝细胞，使其FT-002注射液获得中国国家药品监督管理局药品审评中心（CDE）临床试验许可。FT-002注射液是中国XLRP治疗领域首个获得CDE临床试验许可及开展人体试验的基因视网膜色素变性（XLRP）患者。AL-001眼用注射液是国内获批的首款通过脉络膜上腔（SCS）注射给药方式，来实现治疗湿性年龄相关性黄斑变性（wAMD）的基因治疗药物。目前，湿性年龄相关黄斑病变已成为继青光眼、白内障之后全球第三大致盲因素，全球患病人数不断攀升。安龙生物研制的AL-001眼用注射液，以AAV为载体，使得AL-001以视网膜为生物反应器，持续稳定表达抗VEGF分子，在患者中最大限度地减少症状的发生，而脉络膜上腔注射也能够显著降年龄相关性黄斑变性（AMD）是老年人的主要致盲眼病，AMD分为干性和湿性（wAMD）两种类型。其中，wAMD进程较为迅速，是导致90%以上AMD患者视力损害的主要原因。目前wAMD临床标准治疗是每1个月或2个月进行眼内注射抗VEGF药物，频繁的眼内注射会导致潜在的严重眼内并发症。基因治疗作为一种创新性且具有前景的治疗方法，有2023年3月9日，杭州嘉因生物EXG102-031眼用注射液IND申请6月1日，EXG102-031眼用注射液再获中国国家药品监督管理局药品评审中心（CDE）临床试验默示许可，同意开展治疗湿性年龄相关性黄斑变性（wAMD）的临床试验。EXG102-031眼内注射是一种基于rAAV的基因疗法，表达一种治疗性融合蛋白，能够结合/中和所有已知的血管内皮生长因子（VEGF）和血管生成素-2（ANG2）亚型，与现有的需要反复注射的抗体药物不同，只需要一针注射，就可在体内长期表达并有望有效治疗视网膜中异常血管形成和血液渗漏。该药物是目前首个针对所有已知VEGF和ANG2亚型的nAMD临床阶段的基因疗法。EXG102-031的I期临床试验将评估EXG102-031在wAMD患者中的安全性和耐受性，同时至善唯新研制的ZS802是一种rAAV基因药物，临床适应症为A型血友病，属于国家1类用至善唯新公司自主研发的全球最小的肝脏特异启动子，很大程度解决了病毒载体包装容量受限的难题，能够显著提高药效。此外，ZS802还添加了至善唯新公司自主改造优化的9、上海天泽云泰VGM-R02b2023年4月28日，上海天泽云泰公司申报的VGM-R02b临床试验申请（IND）获CDE受理。7月13日，VGM-R02b获得国家药品监督管理局批准同意开展治疗戊二酸血症I型的VGM-R02b是一种防止婴幼儿及儿童期戊二酸血症造成严重或危及生命的疾病进展的潜在VGM-R02b是一种防止婴幼儿及儿童期戊二酸血症造成严重或危及生命的疾病进展的潜在10、信念医药BBM-H803注射液限公司和上海勉亦生物科技有限公司申报的“BBM-H803注射液”临床试验申请（IND）获CDE受理。7月25日，BBM-H803注射液的临床试验申请(IND)已获国家药品监督管理局(NMPA)批准。BBM-H803注射液是信念医药首款适用于治疗血友病A的基因治疗药物，也是公司第二款获得NMPA临床试验批准的药物，该款产品于2022年12月获得美国食品药品监督管理Ⅷ,FⅧ)基因导入血友病A患者体内，从而提高并长期维持患者体内凝血因子水平，以11、诺洁贝生物NGGT001注射液NGGT001注射液是一款基于rAAV2的基因疗法，通过表达密码子优化的人CYP4V2，用于治疗结晶样视网膜变性(BCD)。研究显示，在BCD相关细胞模型中，由NGGT001介导的CYP4V2表达有效地挽救了由CYP4V2突变引起的表型缺陷，表现出恢复自噬流活性，减少脂质积累和保持细胞活力，提供了通过CYP4V2基因增强恢复功能的治疗理念。结晶样视网膜变性（BCD）是一种相对罕见的视网膜变性，典型改变为黄白色闪光结晶样物质沉积于视网膜，伴有视网膜色素上皮和脉络膜萎缩，部分患者近角膜缘部角膜基质浅临床表现为进行性视力下降，或夜盲，或两者兼有。虽然是一类危害严重的致盲性遗传眼病，但目前针对BCD的基础和临床研究都较为匮乏，仍然缺乏十分有效的治疗手段，而SKG0106眼内注射溶液临床试验申请（IND）获CDE受理。10月16日，SKG0106眼内注射溶液临床试验申请（IND）获国家药监局批准。SKG0106眼内注射溶液是一款在研的创新眼科基因治疗药物，由公司自主开发的新型腺相关病毒(AAV)衣壳和独创的抗新生血管生长的转基因组成，用于治疗新生血管性年龄相关性黄斑变性(nAMD)，其作用机制是通过单次玻璃体腔注射将SKG0106递送至眼内，在转导视网膜细胞后表达抗新生血管生长基因产物，从而抑制眼内新生血管增生、阻断血管渗漏和视网膜水肿，有效治疗nAMD，实现长久获益。公司拥有SKG0106眼内注射溶液自主研发的AAV基因治疗药物SKG0201注射液的临床试验申请（IND获国家药品监督管理局（NMPA）批准开展治疗I型脊髓性肌萎缩症(SMA)的I期临床试验。SKG0201注射液是一款用于单次静脉注射给药治疗I型SMA的新一代SMN1基因替代治疗药物，创新设计的载体由独特的中枢神经（CNS）特异性启动子调控、密码子全面优化的人源SMN1cDNA构成，旨在实现更好的组织靶向性，使正常的SMN1基因导入体内后在中枢神经区域实现最大治疗效果、在低剂量下即可快速恢复正常的SMN蛋白在运动神13、上海鼎新基因RRG001眼内注射液RRG001眼内注射液是鼎新基因首款适用于新生血管性年龄相关性黄斑病变（nAMD）的通过视网膜下腔给药将血管内皮生长因子受体（VEGFR）Fc融合蛋白基因导入nAMD患者眼底，让眼底细胞成为蛋白工厂，不断表达患者需要的VEGF受体Fc融合蛋白，避免了传统抗VEGF抗体药物需要频繁玻璃体注射给药的弊端，以期达到“一次给药、长期获基因编辑技术，尤其是CRISPR-Cas9系统的出现，为我们提供了一种基因的方法。这种技术能够精确地定位并修改DNA序列，从而有望根治许多由基因缺陷床试验（IND）的有如下这些候选产品，简介如下。注射液临床试验申请获得国家药品监督管理局药品审评中心（CDE）默示许可。阶段的体内基因编辑治疗候选药物，也是全球首个CRISPR抗病毒基因编辑药物。BD111已于2022年6月获得了美国FDA孤儿药资格批准。BD111药物的特点为：(1)VLP递送单纯疱疹病毒(HSV-1)是最常见的人类病毒之一。HSV-1是引起多种疾病的重要病原，比如口腔疱疹、生殖器疱疹、角膜炎和脑膜炎等，甚至帕金森等神经系统疾病也被认为与其有关。由于HSV-1潜伏感染的特点，通常这些疾病容易反复发作且无法根治。HSV-1感染角膜炎导致病毒性角膜炎，多次发作后角膜混浊逐渐加重，可导致角膜瘢痕形成、新生血管化、角膜穿孔等，是临床上较为常见的致盲眼病之一。BD111利用本导基因原创性的新型基因治疗载体——类病毒体VLP转导CRISPR基因编辑工具直接靶向切割单纯疱疹病毒的基因组，达到降低甚至清除HSV-1病毒基因组的目的，从而实现对疱疹病毒型角膜主研发的HGI-001注射液成功获得中国国家药品监督管理局（NMPA）的临床试验默示许HGI-001注射液是基于编码T87Qβ珠蛋白的慢病毒转导的自体造血干细胞疗法，是通过提取患者自身的造血干细胞，体外利用慢病毒重新导入具有功能的β珠蛋白基因，帮助该产品技术原理与蓝鸟生物的相同，生产流程相近，不过在制备工艺上进行了优化。在），基因治疗让我们能够治疗“无法治愈”的疾病，也为其他疾病带来新的治疗思路。目前基因治疗的主要应用场景是治疗罕见病，随着AAV递送系统不断成熟，基因治疗“一次给药”的特性对病人吸引力越来越大，越来越多的在研管线将应用基因编辑领域飞速发展，特别是2023.12.08，美国FDA批准了两项里程碑式治疗方法，尽管充满希望，但对这些治疗的安全性和成本效益仍存在担忧。虽然大部分基因疗法在临床上展现出了较好的耐受性，但是仍有部分产品在临床上出现了例，导致研究暂停和被调查，安全仍是基因治疗需要注意的首要风险。此外，目前超70%基因递送药物均采用腺相关病毒（AAV）载体递送，由于AAV基因组不会整合进基因组，因此AAV递送的基因有可能会随着细胞的分裂、死亡或者其他原因不断被稀释从而导致疗目前大多数基因疗法都利用病毒载体进行基因递送，病毒载体可能造成外源基因随机整合并破坏基因组，还有潜在致癌或引起细胞不受控增殖的风险。此外，病毒载体还可能引起斯坦利•科恩（StanleyCohen）试图通过注射含有精氨酸酶的乳头瘤病毒来治疗一对姐妹随后科学家们试图通过引入正常基因组替换突疗法的早期阶段，一直没有出现将外源基因传递给人类细胞的有效工具。直到20世纪80年代末，病毒载体兴起。相应的公共监管体制也在那时候建立起来，并在90年代起正式1990年，美国FDA正式批准了第一个基因疗法临床试验，美国国立卫生研究院进行了世经过基因疗法技术导入正常的腺苷脱氨酶基因，患儿的免疫能力得以提高，获得了明显的治疗效果。这项临床试验的成功成为当今生物医学发展最重要的篇章。此后，世界各国都陷症的基因疗法临床试验后，体内产生了严重的免疫反应，并于4天后去世。这名18岁少年成为了首名死于基因疗法临床试验的患者。基因疗法因此遭受重创，人们对基因疗法随后的2002年底到2003年，法国巴黎Necker儿童医院报道重症联合免疫缺陷综合征（SCID-X1）接受基因疗法的患者中，有2例出现了类白血病样症状。这次又一次引发了公众对基因疗法安全性危机的大讨论。从此，人们对基因疗法的期望跌到了低谷，基因疗腺相关病毒（AAV）作为新的基因递送载体，安全隐患和免疫原性已大大降低，几乎没有毒性和致病性，在NIH的相关评级中也是处于最安全等级，这也是为何AAV会成为当下基因治疗领域应用最为广泛的病毒载体。但是在过去几年中，与AAV疗法安全性相关的比如，诺华已上市的AAV基因疗法Zolgensma，在2022年8月被报出两名患有脊髓性肌治疗X连锁肌小管性肌病的一款AAV候选药物AT132曾先后在四名儿童患者中出现了肝毒性问题，并引起了严重的并发症。另外，在一项使用AAV8递送凝血因子FVIII基因治疗A型血友病的动物实验中，10年随访结果发现5只接受治疗的模型犬发生了AAV整合，且融合后的细胞出现增殖现象，预示着致癌的可能。从过往出现的各种不良事件中，人们逐渐总结出规律：AAV疗法的安全性问题在表面上与剂量相关，而剂量背后隐藏的本质是AAV的免疫原性与组织靶向性。未来仍需进一步消除载体毒性和免疫原性，提高基因除了物理屏障外，rAAV还会遇到免疫系统建立的许多生物屏障，包括预先存在的免疫、a）预先存在的AAV特异性抗体可以与rAAV相互作用并阻断其靶细胞进入。细菌来源的肽内切酶IdeS及其同源物能将完整的抗体切割成Fab和Fc片段，或者衣壳可以被EV修b）给予高剂量的rAAV时观察到补体激活。粘附在细胞表面的rAAV通过与补体C1qs结合来激活经典途径，补体C1qs切割C4和C2形成C3转化酶C4b2b，然后C3被切割并形成C5转化酶，该转化酶将C5裂解成C5b，C5b与C6-9结合形成直接导致细胞裂解的膜攻击复合物（MAC），导致肝脏或肾脏损伤。环肽APL-9（C1抑制剂，C1inh），依库珠单抗（C1、C3和C5抑制剂可抑制补体激活级联反应。c）已被证明与rAAV相互作用的先天受体，包括病毒衣壳激活的TLR2、未甲基化CpG激活的TLR9和传导dsRNA的RIG-I/MDA5，已被证明可以促进炎症。许多通路成分可以被d）适应性免疫是指抗原特异性B细胞和T细胞反应。B细胞可以产生靶向rAAV衣壳的抗体，从而消除重新给药的可能性。细胞毒性CD8+T细胞可以识别来自转基因和rAAV衣壳的转基因的miRNA结合位点可以与细胞miRNA相互作用，导致转录降解。在抗原呈递细胞中，这种设计可能会阻止转基因衍生肽呈递给T细胞。此外，抗CD20抗体利妥昔和mTOR抑制剂雷帕霉素可用于减少适应性反应。随着对AAV疗法安全性问题的重视，越来越多的改进策略也被开发出来。这些策略主要2020年，UniQure的血友病AAV基因疗法被然而经过调查后，发现这位患者原本就患有慢性乙型和丙型肝炎，本就是肝细胞癌的高发对象，因而鉴定肿瘤的发生与AAV治疗无关。这一事件也提醒了临床试验的开展人员，在给药前务必对患者的身体健康状况进行更加细致的评估与分类，并且根据患者的具体情目前，AAV治疗引发的不良事件主要有肝毒性、血栓性微血管病（TMA）、背根神经节在给药剂量的设定上，是否除了患者的体重外，还应考虑其他因素，比如年龄、疾病的严重程度，或者设定一个总载体数量的上限？由于AAV载体天然对肝脏有着较高的亲和力，在目前开展的临床试验中，除眼科和CNS这类局部给药的疾病类型外，基本都会提前检测受试者体内的AAV抗体水平，并对受试者进行入组筛选，或者使用合适的免疫抑制剂。但是目前采用的预先抗体检测方式和标准并无统一。FDA曾在2020年发布了一项针对罕见病基因治疗的行业通用指南，在指南中FDA鼓励临床试验的申报者开发必要的伴随诊断方法，并将其与AAV基因疗法一并进行BLA申请。AAV的衣壳蛋白以二十面体的构型聚集在一起并且形成刺状突起，介导与目标细胞表面蛋白质的相互作用，这也就使得不同衣壳蛋白的AAV载体具有不同的组织靶向性，同时也具备不同的免疫原性。在过去，人们往往通过局部定点注射的方式进行非肝靶向的组织给药，以实现AAV在特定区域进行扩散，比如脑立体定位注射、肌肉定点注射、心肌原位注射等。但若要进一步实现AAV感染特定组织细胞，则需要具有组织特异性的血清▲常见AAV血清型与组织亲和性近一两年来，其实各大制药巨头都纷纷开启了对新一代AAV衣壳的争夺战，通过对AAV衣壳的合理设计与工程化改造，或是定向进化，或是寻找新型的野生型AAV，以获得组织靶向更强、转染效率更高、免疫原性更低的新型AAV载体。更特异的组织靶向性不仅可以扩大AAV疗法的适应症范围，也可以有效降低对肝脏的毒性；更高的转染效率则支目的基因在体内的表达依托于重组在AAV基因组上的基因表达盒，包括启动子、目的基因与转录终止信号，这些成分的不同设计将直接影响目的蛋白翻译的效率、持久性与组织根据启动子的表达特征，启动子一般可以分为组成型、诱导型和组织特异型三类。其中组成型启动子在不同组织中的表达水平没有明显差异，可连续不断地启动基因表达，例如巨细胞病毒（CMV）启动子；诱导型启动子则可以在某些特定的物理或化学信号刺激下，大幅提高基因的转录水平，如四环素启动子TRE；组织特异型启动子则只在特定的组织器因此，除了开发新的AAV血清型外，还可以通过选择合适的启动子来实现目标基因在特定组织细胞中的表达，或者避免在非靶标组织中表达，以提高AAV疗法的安全性，这在静脉给药的AAV疗法中显得尤为重要。例如国内企业至善唯新，在其治疗血友病A的AAV候选疗法ZS802中，就使用了其自研的全球最小的肝脏特异性启动子；惟佑基因也建立了一个“安全开关”的AAV基因治疗平台，可严格控制基因治疗高剂量表达导致的不良反应，并可及时关闭目标基因的不良表之处便是利用专有的数据和生物信息学平台PromPT™,驱动启动子设计，生产突破性的另外，启动子上的GC含量、剪接位点、转录终止信号、核酸二级结构等，也会影响目的基因的表达，而表达效率的高低关系着载体剂量的使用，更高效的表达效率意味着仅需要除优化启动子外，直接修改目的基因也可能产生更好的疗效。例如去年上友病B的AAV基因疗法，来自UniQure/CLS的Hemgenix，则使用了凝血因子IX的变体——者中的疗效提升了5-10倍。同时该疗法采用了肝脏特异的启动子，在治疗效果与安全性AAV的体内给药（注射）方式分为局部给药和系统性给药，一般根据疾病部位与性质选择合适的给药方式。比如对于眼科疾病，采用的局部给药方式有玻璃体腔内注射、视网膜下注射；对于肌肉系统疾病，则一般采用肌肉注射，包括心肌；对于神经系统疾局部给药可以有效地使载体在靶组织富集，避免广泛的生物分布，从而最大限度地减少毒性，但同时对滴度的要求会更高。为了提高给药效率，同时也减少对患者的伤害，一些新比如在靶向CNS的疗法中，有研究人员使用计算机模型来了解患者个体的脑脊椎流动动置OrbitSDS，可无需切除玻璃体或进行视网膜切开术；圣路易斯华盛顿大学医学院的研究团队开发了一种使用超声介导的鼻内给药方式（FUSIN以将AAV高效递送至大脑中。AAV载体的生产过程较为复杂，可采用的制备方式也有多种，目前对于AAV的生产工艺并无统一标准。但无论采取哪种生产体系，对于终产品的纯度与杂质检测，监管机构均有▲AAV生产过程涉及的主要杂质这些杂质在安全性方面或可能引发致癌风险，如宿主细胞DNA残留、错误包装的病毒颗粒等；或引起更强的免疫反应，如宿主细胞蛋白残留、空衣壳、病毒颗粒聚集体等，因此优化上下游生产工艺，以获得滴度与纯度更高的AAV载体终产品，对于AAV疗法的安在过去数年AAV疗法的高速发展推动下，相关的生产工艺已经有了大幅提升。比如在纯化过程中用到的亲和层析，从早期的肝素发展到AVBSepharose（AVB琼脂糖凝胶），现率不断提高，也让一些新型的AAV血清型有了更好的选择。值得一提的是，即便材料与技术在不断进步，但是依然没有某一标准的方法流程能够适用于所有AAV疗法，因为血清型、目的基因的不同都会影响载体颗粒等电点，另外上游细胞系的选择与原料等因素也会产生不同的下游工艺需求。正是这种复杂性，使得AAV疗法这一领域中的药物研发企业与CDMO服务商之间形成了紧密合作，双方共同推动AAV现有基因治疗载体的核心话题是基因到达靶细胞的效率，理想状态下只要能把基因指定的细胞上，许多疾病基本可以治疗，但实现起来有诸多困难。比如，肝脏疾病只有理想的基因治疗载体特性：1）具有靶向特异性，能靶向特定的器官、组织、细胞，且可具有高转导效率，能感染分裂和非分裂的细胞；4）缺乏自动复制载体自身的能力，具有较低的免疫原性的或致病性，不会引起炎症；5）高度稳定、易制备、可浓缩和纯化，具AAV疗法的器官靶向性主要来源于两点，衣壳的改造和启动子的改造。通过定向进化和AI设计，可以将不同血清型的AAV重新组合以增强器官选择性。组织特异性启动子和合成启动子的使用也可以进一步提升组织选择性。AAV的直径在25nm左右，携带的基因组也很小，在5kb左右。所以用AAV载体携带大型基因，如Dystrophin基因治疗DMD疾病时，CRISPR技术在治疗遗传性疾病领域显示出巨大的潜力，此外，这项技术还能通过靶向与疾病进展相关的特定基因，用于开发治疗慢性病等其他疾病的新疗法。然而，基因编辑技术的应用也伴随着安全隐患。一个主要的担忧是脱靶效应的风险，这可能导致意外突变或其他有害后果。当CRISPR-Cas9系统在DNA的非预期位置进行切割时，可能产生无法预另一个值得关注的问题是，基因编辑后的细胞重新注入人体时可能引发免疫反应或其他不良反应，尤其是像Casgevy这样的体外CRISPR疗法。使用CRISPR-Cas9进行基因编辑的潜在风险还包括细胞毒性和基因组不稳定性，在实际临床应用中需要对其进行详细评估和CRISPR技术还可能通过逆转录造成DNA的大范围重排，理论上可能引发肿瘤。尽管这种情况较为罕见，但鉴于CRISPR技术通过编辑数百万个细胞来进行某些治疗，这意味着此外，基于CRISPR技术的疗法治愈程度和可能产生的长期影响仍需进一步研究。虽然有相当一部分人将其视为潜在的治愈方法，但需要长期数据来支持这一观点—