對(duì)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(shí)。
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(chǎng)景往往發(fā)生在,嬰兒的目光不會(huì)追隨懸掛晃動(dòng)著的玩偶,對(duì)刺眼的光源卻毫不避讓。
隨著年歲增長(zhǎng),患者的視野會(huì)是輪廓和陰影的集合,并在中年時(shí),徹底跌入漆黑的失明深淵。而且,無藥可醫(yī)。
對(duì)10月中旬,在美國(guó)食品藥品監(jiān)管局(FDA)咨詢委員會(huì)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(huì)后悔自己選擇接受了一個(gè)基因療法的臨床試驗(yàn),來對(duì)抗失明的到臨。
12:0 ——聽取患者反饋和查閱三期臨床試驗(yàn)數(shù)據(jù)后,評(píng)估新藥**性與有效性的FDA咨詢委員會(huì)匿名投了全票,支持美國(guó)Spark Therapeutics公司的基因療法“Luxturna”(針對(duì)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(guó)**款針對(duì)遺傳病的正式基因療法,雖然2016年9月美國(guó)FDA快速通道在有爭(zhēng)議的情況下有限度地批準(zhǔn)了美國(guó)Sarepta公司** 杜氏肌營(yíng)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(gè)令人唏噓的結(jié)局。4月,UniQure公司宣布,不再重新申請(qǐng)Glybera的銷售許可,10月后將退出市場(chǎng)。在100萬美元/次的收費(fèi)下,Glybera上市以來僅出售一次。
同樣預(yù)測(cè)雙眼**價(jià)格為100萬美元的Luxturna能否帶來一個(gè)新的開局?這尚在人們謹(jǐn)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(gè)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(guó)眼科醫(yī)生西奧德·萊伯(Theodor Leber)**描述了發(fā)生在嬰兒時(shí)期,因遺傳性視網(wǎng)膜**而造成的嚴(yán)重視力損傷。萊伯先天性黑蒙癥(Leber Congenital Amaurosis,LCA)由此得名,開始進(jìn)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(shí)期,人們已經(jīng)開始模糊地意識(shí)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(jìn)一步縮小范圍,將食物中的維生素A攝入不足和營(yíng)養(yǎng)性夜盲癥聯(lián)系起來。
20世紀(jì)30年代,美國(guó)科學(xué)家喬治·沃爾德(George Wald)**確認(rèn),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(jìn)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(huì)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(hào)沿視神經(jīng)傳導(dǎo)到腦 區(qū)。之后,原先的維生素A會(huì)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?yàn)樵谝暰W(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(jiǎng)。
RPE65基因被發(fā)現(xiàn)是很多年后。1993年,美國(guó)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(gè)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(rèn)與萊伯先天性黑蒙癥相關(guān)。RPE65基因“罷工”的患者會(huì)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(hào)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(gè)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L(zhǎng)CA2型患者。LCA2型是至今發(fā)現(xiàn)的22個(gè)致病基因中*常見的類型之一,約占總患者的6%。
左為L(zhǎng)CA患者,右為健康人。兩者的視網(wǎng)膜對(duì)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(jī)制相對(duì)簡(jiǎn)單,“零部件”完整無缺,但需要一個(gè)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(yàn),或即將上市的基因療法“Luxturna”正是給LCA2型患者補(bǔ)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(yùn)輸車”病毒
對(duì)。RPE65基因是“搭乘”病毒這輛聽起來有些可怕的“車”進(jìn)入患者體內(nèi)的。
這并不是Spark Therapeutics公司的開創(chuàng),事實(shí)上,在1990年,人類歷史上**次基因**就已經(jīng)用病毒作為運(yùn)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(yùn)輸工具,病毒被看作是自然界的基因運(yùn)輸高手。病毒的身軀很小,結(jié)構(gòu)很簡(jiǎn)單,所“內(nèi)置”的遺傳信息也不多。但病毒的強(qiáng)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(xì)胞中,代由宿主細(xì)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(shí)又讓病毒攜帶著目標(biāo)基因,是不是就可以達(dá)到基因引入的目的呢?
在1990年那場(chǎng)具有里程碑意義的手術(shù)上,美國(guó)國(guó)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(cè)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(jìn)入人類細(xì)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(bǔ)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(yùn)輸車”的無方向盤“惡魔性”很快顯現(xiàn)出現(xiàn)。1999年,英國(guó)和法國(guó)的醫(yī)生“改進(jìn)”安德森的方法,將攜帶所需基因的放進(jìn)了造血干細(xì)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(yùn)輸?shù)搅巳梭w基因組DNA的什么位置?各司其職的DNA片段會(huì)因?yàn)橥蝗缙鋪淼牟迦胝叨斐晒δ軗p害。
祁鳴的比喻很生動(dòng)。他對(duì)澎湃新聞解釋,“就像天上掉一個(gè)東西下來,那么它必須要有一個(gè)機(jī)場(chǎng),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?duì)不對(duì)?”
而1965年被科學(xué)家所發(fā)現(xiàn)的腺相關(guān)病毒(AAV)是一個(gè)更為理想的“運(yùn)輸車”。AAV是目前所發(fā)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)*簡(jiǎn)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(xì)胞引入外源DNA。
“AAV 的特點(diǎn)是能**地著陸在某一個(gè)地方——第19號(hào)染色體,正好那地方相當(dāng)于大?;蛏衬?,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(guó)匹茲 堡大學(xué)中國(guó)留學(xué)生、我的同班同學(xué)肖嘯博士的論文成果。”祁鳴說。正因?yàn)椤爸潼c(diǎn)”是無人區(qū),鮮少對(duì)已有DNA片段產(chǎn)生作用,AAV病毒作為“運(yùn)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(jī)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(yàn),即臨床試驗(yàn)之前,科學(xué)家必須先在動(dòng)物模型上驗(yàn)證方法的有效性、**性。
正在科學(xué)家們埋頭于實(shí)驗(yàn)室,想通過常規(guī)的方法——敲除RPE65基因,構(gòu)建LCA2動(dòng)物模型時(shí),大自然給了科學(xué)家一個(gè)饋贈(zèng):一只天生失明、長(zhǎng)著淺棕色長(zhǎng)毛的 布里犬。當(dāng)獸醫(yī)發(fā)現(xiàn)這只布里犬時(shí),它的癥狀和萊伯先天性黑蒙癥患者類似,后經(jīng)檢查證實(shí),它確是RPE65基因出現(xiàn)故障!
一個(gè)“**”的動(dòng)物模型從天而降。“Luxturna”基因療法的核心人物:美國(guó)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(shí)開始了他們和基因**萊伯先天性黑蒙癥長(zhǎng)達(dá)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(cè)試了用AAV病毒攜帶野生型RPE65基因進(jìn)行**的有效性。
測(cè)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(xiàn),Lancelot被帶到美國(guó)國(guó)會(huì)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(yàn)
Lancelot身上的科學(xué)奇跡沒有順理成章地推動(dòng)人體臨床試驗(yàn)的開展。這和基因**陷入低谷的大背景有關(guān)。
1999 年,美國(guó)18歲男孩杰西·基辛格(Jesse Gelsinger)在一項(xiàng)基因**的臨床試驗(yàn)中不幸去世,致死原因是**反應(yīng)帶來的細(xì)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(shí)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(guó)監(jiān)管機(jī)構(gòu)亮起了紅燈,出臺(tái)了嚴(yán)格的限制措施,和基因**相關(guān)的科研經(jīng)費(fèi)一度“斷糧”。
“我們的船都已經(jīng)揚(yáng)起帆了。但要找到對(duì)臨床試驗(yàn)的支持,真的太難了,更不用是兒童的臨床試驗(yàn)了,哪怕我們知道他們會(huì)是*終的受益者?!苯眨悆?nèi)特在接受《金融時(shí)報(bào)》的采訪時(shí)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(guó)費(fèi)城兒童醫(yī)院,希望能繼續(xù)開展基因**的臨床試驗(yàn)。
費(fèi)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(gè)兒童病。正是這個(gè)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(yàn)有科學(xué)理論加持的**性。在人人捏把汗的細(xì)胞因子風(fēng)暴上,萊伯先天性黑蒙癥有自己的優(yōu) 勢(shì):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(dòng)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(shí)發(fā)表了來自兩個(gè)獨(dú)立研究團(tuán) 隊(duì)的臨床試驗(yàn)報(bào)告。英國(guó)倫敦大學(xué)學(xué)院和貝內(nèi)特團(tuán)隊(duì)各自在3位LCA2患者身上進(jìn)行了基因**,并分別匯報(bào)了術(shù)后12個(gè)月和5個(gè)月的情況。令人欣喜的是,患 者都沒有出現(xiàn)嚴(yán)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(xì)的針,將載有數(shù)以億計(jì)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(xì)胞和脈絡(luò)膜之間,這是視網(wǎng)膜細(xì)胞的入口。
“我們的眼球相當(dāng)于照相機(jī)的鏡頭,眼睛后面的視網(wǎng)膜是屏幕。針插入的時(shí)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?!逼铠Q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(huì)自動(dòng)整合到眼球后面的視網(wǎng)膜細(xì)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(tuán)隊(duì)分別進(jìn)行了障礙走測(cè)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(gè)月,形成顯著對(duì)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(tuán)隊(duì)的障礙設(shè)計(jì)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(shí)驗(yàn)結(jié)果后,貝內(nèi)特團(tuán)隊(duì)分別擴(kuò)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(yàn),并從先前的只做單眼,開始為雙眼**。
三期試驗(yàn)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(cè)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(tuán)隊(duì)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(duì)
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(duì)Spark Therapeutics的熱捧使得這個(gè)2013年成立、2015年在納斯達(dá)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(shí)是Spark Therapeutics另一款在開發(fā)中的針對(duì)血友病的基因療法。
“Luxturna”的商業(yè)前景并非被所有人看好。對(duì)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(jià)。但市場(chǎng)和圈內(nèi)已經(jīng)做出預(yù)測(cè):?jiǎn)窝?*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(jià)100萬美元/次。高調(diào)的開場(chǎng)卻迎來悲涼的結(jié)局:4 月,UniQure公司宣布,不再重新申請(qǐng)Glybera的銷售許可,10月后將退出市場(chǎng)。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(duì)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(duì)“尋常”,但Luxturna依然逃不過價(jià)格太過昂貴、受眾面小的困境。
一些可能的付費(fèi)方式或能緩解天價(jià)費(fèi)用。比如8月獲得FDA上市批準(zhǔn)的諾華CAR-T(Kymria)產(chǎn)品定價(jià)47.5萬美元/位,但表示可依據(jù)療效付費(fèi),沒有效果則退還費(fèi)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(rèn)為,Luxturna帶來的療效能持續(xù)多長(zhǎng)時(shí)間仍有待觀察。
2013 年,美國(guó)佛羅里達(dá)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(rèn)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(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。
患者術(shù)后是不是會(huì)隨著年數(shù)的增加而視力退化?尚待時(shí)間驗(yàn)證。但科學(xué)家指出,已經(jīng)接受過**的患者很難再接受**次**。因?yàn)?*系統(tǒng)對(duì)引入過一次的AAV病毒有“記憶”功能,或有更高風(fēng)險(xiǎn)。
但不可否定的是,Luxturna的成績(jī)單為遺傳性失明乃至其他基因**帶來**的希望。
祁鳴每周四會(huì)在浙江大學(xué)**附屬醫(yī)院坐診。去年他參加學(xué)術(shù)會(huì)議,聽說了Luxturna對(duì)6-48歲的病人都適用。回去后,他就給氣餒的病人打氣:“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(shí)還沒有,也不要灰心,說不定過幾年就有了?!?