對萊伯先天性黑蒙癥患者而言,失明是一經(jīng)出生就注定,需要一生去逐漸接受的事實。
它是一種在新生兒出生一年內(nèi)就發(fā)病的罕見遺傳病,每10萬人中有2-3位不幸罹患。捕捉**痕跡的場景往往發(fā)生在,嬰兒的目光不會追隨懸掛晃動著的玩偶,對刺眼的光源卻毫不避讓。
隨著年歲增長,患者的視野會是輪廓和陰影的集合,并在中年時,徹底跌入漆黑的失明深淵。而且,無藥可醫(yī)。
對10月中旬,在美國食品藥品監(jiān)管局(FDA)咨詢委員會面前做術(shù)后陳述的幾位萊伯先天性黑蒙癥患者來說,他們大多不會后悔自己選擇接受了一個基因療法的臨床試驗,來對抗失明的到臨。
12:0 ——聽取患者反饋和查閱三期臨床試驗數(shù)據(jù)后,評估新藥**性與有效性的FDA咨詢委員會匿名投了全票,支持美國Spark Therapeutics公司的基因療法“Luxturna”(針對RPE65基因異常的患者)上市。能否改變?nèi)R伯先天性黑蒙癥無藥可醫(yī)的局面,只差臨門 一腳:2018年1月前,F(xiàn)DA將做*后決定。
若成功上市,這將是美國**款針對遺傳病的正式基因療法,雖然2016年9月美國FDA快速通道在有爭議的情況下有限度地批準(zhǔn)了美國Sarepta公司** 杜氏肌營養(yǎng)**的基因****Exondys 51。在全球范圍內(nèi),**款矯正遺傳病的基因療法是荷蘭UniQure公司2012年在歐洲上市的Glybera。
作為用于**罕見病脂蛋白酯酶缺乏癥的基因****,Glybera賺得名聲,但落得一個令人唏噓的結(jié)局。4月,UniQure公司宣布,不再重新申請Glybera的銷售許可,10月后將退出市場。在100萬美元/次的收費下,Glybera上市以來僅出售一次。
同樣預(yù)測雙眼**價格為100萬美元的Luxturna能否帶來一個新的開局?這尚在人們謹慎的期望之中。
但就基因療法在萊伯先天性黑蒙癥上的應(yīng)用而言,用浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)部基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)系教授、發(fā)現(xiàn)萊伯先天性黑蒙癥第18個致病基因的祁鳴的話來說,這是“非常震撼的”。
RPE65
1869 年,DNA**被分離出來,元素周期表被發(fā)現(xiàn)。就在這一年,德國眼科醫(yī)生西奧德·萊伯(Theodor Leber)**描述了發(fā)生在嬰兒時期,因遺傳性視網(wǎng)膜**而造成的嚴重視力損傷。萊伯先天性黑蒙癥(Leber Congenital Amaurosis,LCA)由此得名,開始進入歷史的視野。
在解釋這種**為何造成視力困難前,先要提到維生素A在“看見”中扮演的角色。
早在古埃及時期,人們已經(jīng)開始模糊地意識到,糟糕的攝食條件和夜盲癥之間的關(guān)系。直到**次世界大戰(zhàn)期間,研究人員才進一步縮小范圍,將食物中的維生素A攝入不足和營養(yǎng)性夜盲癥聯(lián)系起來。
20世紀(jì)30年代,美國科學(xué)家喬治·沃爾德(George Wald)**確認,維生素A在視覺系統(tǒng)中扮演著何種角色。他發(fā)現(xiàn),視網(wǎng)膜中的感光色素——視紫紅質(zhì)是由一種蛋白和維生素A組成的混合物。進一步地,沃爾德提了“視循環(huán)(Visual Cycle)”的概念。
這一循環(huán)是什么過程呢?**步,視紫紅質(zhì)接收到光線后,會改變維生素A的性狀,將其與和蛋白分離,產(chǎn)生能量,將光能轉(zhuǎn)化為電能,以此將信號沿視神經(jīng)傳導(dǎo)到腦 區(qū)。之后,原先的維生素A會被回收利用,恢復(fù)之前的形狀,和蛋白重新結(jié)合,如此不斷往復(fù)。正因為在視網(wǎng)膜上的發(fā)現(xiàn),沃爾德獲得了1967年的諾貝爾生理學(xué) 或醫(yī)學(xué)獎。
RPE65基因被發(fā)現(xiàn)是很多年后。1993年,美國眼科研究所的研究員邁克·雷蒙(T.Michael Redmond)發(fā)現(xiàn),在視循環(huán)中,一個蛋白在合成維生素A中必不可少,而這種蛋白正由RPE65基因編碼產(chǎn)生。
1997年,RPE65基因被確認與萊伯先天性黑蒙癥相關(guān)。RPE65基因“罷工”的患者會導(dǎo)致維生素A無法回收,不能和蛋白再度結(jié)合,從而導(dǎo)致視紫紅質(zhì)缺失,視覺信號無法傳導(dǎo)至大腦,自然也就無法看清。
RPE65由此成為萊伯先天性黑蒙癥**個被發(fā)現(xiàn)的致病基因,所以該基因出現(xiàn)問題的患者也被稱為LCA2型患者。LCA2型是至今發(fā)現(xiàn)的22個致病基因中*常見的類型之一,約占總患者的6%。
左為LCA患者,右為健康人。兩者的視網(wǎng)膜對比,LCA患者的血管組織更少,視網(wǎng)膜更薄,黃斑有所變化,沒有中央暗斑。
LCA2型患者發(fā)病機制相對簡單,“零部件”完整無缺,但需要一個能正常工作的RPE65基因來“重啟”中斷的視循環(huán)。
Spark Therapeutics公司經(jīng)過三期臨床試驗,或即將上市的基因療法“Luxturna”正是給LCA2型患者補上了正常的RPE65基因。但,用什么來輸送這一基因?如何讓這一基因“扎根”在患者體內(nèi)?
“運輸車”病毒
對。RPE65基因是“搭乘”病毒這輛聽起來有些可怕的“車”進入患者體內(nèi)的。
這并不是Spark Therapeutics公司的開創(chuàng),事實上,在1990年,人類歷史上**次基因**就已經(jīng)用病毒作為運輸工具,將目標(biāo)基因引入患者體內(nèi)。
比起針、電擊、脂質(zhì)顆粒等微量DNA運輸工具,病毒被看作是自然界的基因運輸高手。病毒的身軀很小,結(jié)構(gòu)很簡單,所“內(nèi)置”的遺傳信息也不多。但病毒的強大寄生能力讓它的威力大大增加——病毒可將自己的遺傳信息嵌入到宿主細胞中,代由宿主細胞來幫助自己繁衍后代。
這一特性被科學(xué)家所利用。如果病毒經(jīng)過改良,不再具有致病性,阻止其在體內(nèi)的復(fù)制,同時又讓病毒攜帶著目標(biāo)基因,是不是就可以達到基因引入的目的呢?
在1990年那場具有里程碑意義的手術(shù)上,美國國家衛(wèi)生院的威廉·安德森(William Anderson)在重癥聯(lián)合**缺陷病患者身上測試了這一大膽設(shè)想。安德森選擇的病毒是莫羅尼小鼠白血病病毒,經(jīng)過改造,病毒能定位和進入人類細胞,但無法生成新的病毒。
這些經(jīng)過改良的病毒攜帶著重癥聯(lián)合**缺陷病患者所欠缺的正常腺苷脫氨酶基因,順利地為患者補上了,原本因喪失**功能而只能生活在封閉氣泡艙里的患者終于得以像正常人一樣生活。
但將普通病毒作為“運輸車”的無方向盤“惡魔性”很快顯現(xiàn)出現(xiàn)。1999年,英國和法國的醫(yī)生“改進”安德森的方法,將攜帶所需基因的放進了造血干細胞。預(yù)期要**的**是治好了,但卻造成多位患者都得了白血病。
問題出在,病毒將所需基因運輸?shù)搅巳梭w基因組DNA的什么位置?各司其職的DNA片段會因為突如其來的插入者而造成功能損害。
祁鳴的比喻很生動。他對澎湃新聞解釋,“就像天上掉一個東西下來,那么它必須要有一個機場,或者是大海、沙漠,才能夠**著陸。不能掉在杭州,也不能掉北京,不然把我們?nèi)嗽宜赖袅藢Σ粚???
而1965年被科學(xué)家所發(fā)現(xiàn)的腺相關(guān)病毒(AAV)是一個更為理想的“運輸車”。AAV是目前所發(fā)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)*簡單的單鏈DNA缺陷型病毒,在1984年被科學(xué)家提出,可為人體細胞引入外源DNA。
“AAV 的特點是能**地著陸在某一個地方——第19號染色體,正好那地方相當(dāng)于大海或沙漠,是沒有基因的,無人居住。這一偉大發(fā)現(xiàn)是上世紀(jì)80年代末,美國匹茲 堡大學(xué)中國留學(xué)生、我的同班同學(xué)肖嘯博士的論文成果?!逼铠Q說。正因為“著落點”是無人區(qū),鮮少對已有DNA片段產(chǎn)生作用,AAV病毒作為“運輸車”要更 為**。
而Spark Therapeutics公司的“Luxturna”正是通過AAV病毒,將RPE65基因**“著落”于視網(wǎng)膜。
布里犬“Lancelot”
明晰了LCA2患者的病理機制,找到了可能的解決方法,剩下要做的:證明方法**、有效。
而在人體上做試驗,即臨床試驗之前,科學(xué)家必須先在動物模型上驗證方法的有效性、**性。
正在科學(xué)家們埋頭于實驗室,想通過常規(guī)的方法——敲除RPE65基因,構(gòu)建LCA2動物模型時,大自然給了科學(xué)家一個饋贈:一只天生失明、長著淺棕色長毛的 布里犬。當(dāng)獸醫(yī)發(fā)現(xiàn)這只布里犬時,它的癥狀和萊伯先天性黑蒙癥患者類似,后經(jīng)檢查證實,它確是RPE65基因出現(xiàn)故障!
一個“**”的動物模型從天而降?!癓uxturna”基因療法的核心人物:美國賓夕法尼亞大學(xué)眼科教授瓊·貝內(nèi)特(Jean Bennett)和同為眼科教授、她的丈夫艾伯特M·馬奎爾(Albert M. Maguire),也在此時開始了他們和基因**萊伯先天性黑蒙癥長達10多年的接觸。
2001年,一篇以貝內(nèi)特為通訊作者、馬圭爾為參與者的論文在《自然-遺傳學(xué)》上發(fā)表。在那只類萊伯先天性黑蒙癥的布里犬上,貝內(nèi)特和合作者們測試了用AAV病毒攜帶野生型RPE65基因進行**的有效性。
測試結(jié)果是:布里犬的視力得到顯著改善。**后數(shù)周,布里犬不再撞倒路上的障礙物,可以順利地自我導(dǎo)航,通過障礙路段。
這只不幸又有幸的布里犬被取名為“Lancelot”,和神話中勇敢、樂于助人的圓桌騎士同名。
同年,為紀(jì)念它所作貢獻,Lancelot被帶到美國國會大廈前,留下了“英雄照”。
有依可循的是,至少在術(shù)后8年,Lancelot依然享受著基因療法帶來它的改變。
人體臨床試驗
Lancelot身上的科學(xué)奇跡沒有順理成章地推動人體臨床試驗的開展。這和基因**陷入低谷的大背景有關(guān)。
1999 年,美國18歲男孩杰西·基辛格(Jesse Gelsinger)在一項基因**的臨床試驗中不幸去世,致死原因是**反應(yīng)帶來的細胞因子風(fēng)暴。加之前文所述,2003年,5位接受基因**的兒童不 約而同地患上白血病。一時之間,基因**從之前遍地開花的狂熱,一下子跌到人人避之的谷底。
各國監(jiān)管機構(gòu)亮起了紅燈,出臺了嚴格的限制措施,和基因**相關(guān)的科研經(jīng)費一度“斷糧”。
“我們的船都已經(jīng)揚起帆了。但要找到對臨床試驗的支持,真的太難了,更不用是兒童的臨床試驗了,哪怕我們知道他們會是*終的受益者。”近日,貝內(nèi)特在接受《金融時報》的采訪時回憶說。
一停滯就是幾年過去。2005年,凱瑟琳·海伊(Katherine High)向貝內(nèi)特伸出了橄欖枝,改變了這一僵局。海伊研究血友病,同樣遭受基因**低谷期的困境,她跳槽至美國費城兒童醫(yī)院,希望能繼續(xù)開展基因**的臨床試驗。
費城兒童醫(yī)院被海伊說服了,但設(shè)置了前提條件:除了研究血友病,還需要研究一個兒童病。正是這個條件,使得海伊敲開了貝內(nèi)特辦公室的大門。
在貝內(nèi)特夫婦看來,盡管有歷史的前車之鑒,萊伯先天性黑蒙癥的臨床試驗有科學(xué)理論加持的**性。在人人捏把汗的細胞因子風(fēng)暴上,萊伯先天性黑蒙癥有自己的優(yōu) 勢:眼睛是**豁免部位,而且體積較小,出現(xiàn)**排斥的可能性大大降低。再者,Lancelot的成功已經(jīng)帶來動物模型上的借鑒,犬類的眼睛大小和人類相 近。
幾經(jīng)波折后,2008年,《新英格蘭醫(yī)學(xué)雜志》同時發(fā)表了來自兩個獨立研究團 隊的臨床試驗報告。英國倫敦大學(xué)學(xué)院和貝內(nèi)特團隊各自在3位LCA2患者身上進行了基因**,并分別匯報了術(shù)后12個月和5個月的情況。令人欣喜的是,患 者都沒有出現(xiàn)嚴重的**排斥反應(yīng),且視力都得到改善。
通過研究人員公開的手術(shù)視頻,我們得以知道醫(yī)生如何通過一根極細的針,將載有數(shù)以億計的RPE65基因(cDNA)的AAV病毒注射在視網(wǎng)膜下腔。注射的**位置在視網(wǎng)膜色素上皮細胞和脈絡(luò)膜之間,這是視網(wǎng)膜細胞的入口。
“我們的眼球相當(dāng)于照相機的鏡頭,眼睛后面的視網(wǎng)膜是屏幕。針插入的時候,它不是把‘鏡頭’給刺穿了,眼球上面有一層薄膜,它就貼著薄膜,轉(zhuǎn)到眼睛的后面 去。”祁鳴解釋說:“AAV載著正常的基因拷貝,注射到那去,正常的基因拷貝就會自動整合到眼球后面的視網(wǎng)膜細胞里,產(chǎn)生正常的RPE65蛋白,然后就把 ‘屏幕’——視網(wǎng)膜修復(fù)好了?!?
倫敦大學(xué)學(xué)院和貝內(nèi)特團隊分別進行了障礙走測試。 倫敦大學(xué)學(xué)院組的病人在術(shù)前需要77秒走出迷宮,期間7次碰到障礙物,2次迷失方向。術(shù)后6個月,形成顯著對的是,病人僅花14秒就找到了出口,沒有一次 碰到障礙物。雖然貝內(nèi)特團隊的障礙設(shè)計有所不同,但類似的是,患者術(shù)后能顯著地避讓障礙物。
得到小規(guī)模的臨床實驗結(jié)果后,貝內(nèi)特團隊分別擴大了規(guī)模,先后在2007- 2012年和2013 - 2015年開始了11人和31人的臨床試驗,并從先前的只做單眼,開始為雙眼**。
三期試驗的31名被試者中,2位中途退出,接受**的29位中有27位(93%)的視力得到顯著改善,21位(72%)被試者在**后一年,仍能通過視力測試。
后續(xù)的跟蹤觀察仍在繼續(xù),按照FDA的要求,貝內(nèi)特團隊所在的Spark Therapeutics公司需要隨訪這些病人的狀況直至2029年。
100萬美元/對
貝內(nèi)特夫婦將LCA2基因療法的**授權(quán)給了Spark Therapeutics,放棄了從中抽取分紅。
和貝內(nèi)特不同,資本圈對Spark Therapeutics的熱捧使得這個2013年成立、2015年在納斯達克上市的基因**公司已經(jīng)估值30億美元。但是,華爾街看好的其實是Spark Therapeutics另一款在開發(fā)中的針對血友病的基因療法。
“Luxturna”的商業(yè)前景并非被所有人看好。對于傳統(tǒng)藥企而言,開發(fā)像萊伯先天性黑蒙癥之類的罕見兒童病的**并不是一筆劃算的買賣,可能面臨收支無法平衡的局面。
盡管Spark Therapeutics表示將在明年FDA正式批準(zhǔn)后才公布定價。但市場和圈內(nèi)已經(jīng)做出預(yù)測:單眼**70萬-90萬美元,雙眼**100萬美元。
荷蘭UniQure公司2012年在歐洲上市的全球**款基因****Glybera同樣定價100萬美元/次。高調(diào)的開場卻迎來悲涼的結(jié)局:4 月,UniQure公司宣布,不再重新申請Glybera的銷售許可,10月后將退出市場。據(jù)悉,上市之來,Glybera僅售出一次,盡管治好了脂蛋白 酯酶缺乏癥。
相對于脂蛋白酯酶缺乏癥1/100萬的發(fā)病率,同屬罕見病的萊伯先天性黑蒙癥的2-3/10萬要相對“尋常”,但Luxturna依然逃不過價格太過昂貴、受眾面小的困境。
一些可能的付費方式或能緩解天價費用。比如8月獲得FDA上市批準(zhǔn)的諾華CAR-T(Kymria)產(chǎn)品定價47.5萬美元/位,但表示可依據(jù)療效付費,沒有效果則退還費用。
而在療效上,Luxturna仍然沒有消除所有人的質(zhì)疑。盡管患者在術(shù)后都得到顯著視力改善,但和健康人相比,視力仍存在差距,也可能伴隨眼震之類的副作用。還有的意見認為,Luxturna帶來的療效能持續(xù)多長時間仍有待觀察。
2013 年,美國佛羅里達大學(xué)眼科教授威廉·豪思沃斯(William Hauswirth)參與發(fā)表一篇論文,認為和Luxturna類似的基因療法在術(shù)后,仍然無法阻止視網(wǎng)膜的繼續(xù)惡化。值得一提的是,豪思沃斯受雇于另一 家基因**公司,和Spark Therapeutics存在一定競爭關(guān)系。
患者術(shù)后是不是會隨著年數(shù)的增加而視力退化?尚待時間驗證。但科學(xué)家指出,已經(jīng)接受過**的患者很難再接受**次**。因為**系統(tǒng)對引入過一次的AAV病毒有“記憶”功能,或有更高風(fēng)險。
但不可否定的是,Luxturna的成績單為遺傳性失明乃至其他基因**帶來**的希望。
祁鳴每周四會在浙江大學(xué)**附屬醫(yī)院坐診。去年他參加學(xué)術(shù)會議,聽說了Luxturna對6-48歲的病人都適用?;厝ズ螅徒o氣餒的病人打氣:“現(xiàn)在已 經(jīng)可以治RPE65型了,從6歲就可以治,瞎了一輩子的都可以治好。雖然你的類型暫時還沒有,也不要灰心,說不定過幾年就有了。”