Sangamo於11月15號公布啟動全球第一例人體基因編輯臨床試驗,其藥物SB-913是基於第一代編輯技術ZFN的AAV基因治療藥物。
SB-913針對的是溶酶體堆積疾病(LSD)中的MPS II (Hunter 綜合症) 。MPSII是一種由於IDS酶(iduronate-2-sulfatase)缺陷導致葡糖胺葡聚糖無法降解、從而堆積在溶酶體、導致溶酶體功能異常的X染色體隱形遺傳性疾病,人群發病率為1/100,000,全美據估計有500個病人。MPSII發病於嬰兒期,病症表現為腰型駝背、關節強直、寬手、胸部畸形、侏儒;角膜渾濁、面容粗獷、肝脾腫大;智力遲鈍及耳聾。病情進行性加重,常死於呼吸道感染及心力衰竭。
Sangamo公司是基因療法領域的領導者,公司主要基於ZFN的基因編輯平臺達到對遺傳性疾病的治療。其在血友病、溶酶體堆積症、神經退行性疾病、HIV等領域均有布局,目前已經啟動血友病B,MPS I(Hurler症候群)和MPS II(亨特綜合症)三個體內基因組編輯臨床試驗。其中針對MPS II(亨特綜合症)的SB-913是Sangamo公司啟動的全球首例基於基因編輯治療的嘗試。Sangamo公司通過設計針對病人肝臟albumin 基因位的一對ZFN來特異性切割,進而在IDS同源模板存在的情況下引發同源重組,使IDS整合到albumin基因位上,可以在albumin的強啟動子驅動下表達一個albumin修飾的IDS蛋白(圖1,示意圖,圖中示意是hF9和hF8目的基因),進而分泌到血液發揮生理功能。
圖1 Sangamo基因編輯原理示意圖(來源於參考文獻2)
小編觀點
● SB-913是全球第一例人體(內)基因編輯試驗。相對於2016年秋成都華西醫院第一次上臨床的CRISPR,SB-913是首例真正的在體(in vivo)編輯試驗,相比較CRISPR可以說前進了一大步。因為全球第一例基於CRISPR的基因編輯臨床編輯的對象是病人的免疫細胞(T細胞),屬於相對安全ex vivo的療法,而SB-913則是直接把病毒通過靜脈注入病人體內,使之在肝臟發生編輯、重組;病毒進入人體,一切都不再可控了,所以說這是一個極大的進步;
● 為了增加感染效率,SB-913利用的是重組腺病毒AAV6,而不是sangamo之前在小鼠體內用的AAV8.可能是基於專利的考慮,也或者是進一步降低免疫反應的考慮;
● SB-913包括三種AAV6病毒:ZFN左臂元件,ZFN右臂元件,目的基因的同源重組模板。由於AAV包裝容量的限制,sagamo使用了三合一病毒混合物遞送;ZFN左臂與右臂必須配對識別基因組才能發生編輯事件,這進一步提高了編輯的特異性;
● 為了限制AAV6介導的編輯蛋白質組分只在病人的肝臟中表達,sagamo公司使用了肝臟特異的啟動子albumin promoter來驅動。好處是防止基因編輯ZFN元件到處亂切,進一步降低脫靶概率;
● 效果。小鼠實驗表明目的基因可以正確整合到albumin基因位,而且可以分泌到血液發揮功能。某些分泌酶的活性是對照組的將近40倍;
● 脫靶效應。雖然ZFN配對一家肝臟特異性啟動子等來進一步提高了編輯的特異性,但脫靶效應可能還是不能忽略。至少sangamo的小鼠實驗標明檢測到了顯著的脫靶效應(二代測序驗證,靶點效率34%,脫靶位點最高的一處效率1.92%,檢測拖靶位點總的脫靶概率5.99%);
我們期待參與Sangamo的SB-913項目的患者早日獲得健康,並對他們致以崇高的敬意!
參考文獻:
1、Sangamo官網;
2、Sharma, R., et al. (2015). "In vivo genome editing of thealbumin locus as a platform for protein replacement therapy." Blood126(15): 1777-1784.
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