专访基因疗法先驱 John Pasi 教授:看基因疗法如何为血友病带来转机

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血友病是一种遗传性血液疾病,患者常因缺乏特定凝血因子容易受伤后血流不止,主要可分为二种类型,缺乏第八凝血因子(factor VIII)为 A 型血友病,缺乏第九凝血因子(factor IX)为 B 型血友病。

血友病治疗现以基因疗法最具根治潜力,尽管安全性与时效性仍有待商榷,但基因疗法临床试验专家 John Pasi 博士指出,其带来的医学改变是前无古人,后无来者。

John Pasi 博士是伦敦大学玛莉皇后学院附属医学和牙医学院(Barts and the London School of Medicine and Dentistry)的血栓暨止血教授,拥有丰富的临床经验,曾参与 BioMarin 以及 uniQure 药厂在基因疗法的的临床研究,以及担任基因疗法公司 Spark Therapeutics 的顾问,也是英国政策与治疗指引的重要推动者之ㄧ。这次基因线上专题有幸邀请到他分享基因疗法在血友病的临床进程、经验与趋势。

开启基因疗法研究的理由

“我投身基因疗法研究的契机追溯到 30 年前,那时我被指派为皇家自由医院(Royal Free Hospital)的顾问。在 1990 年代,基因疗法就被视为新时代技术,但起初 10 年所有研究皆以失败收场,并没有显著的进步。”Pasi 博士说道。

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再来,他提到基因疗法的发展趋势如同 Gartner 的技术成熟度曲线(Gartner’s hype cycle),新兴技术通常会出现一个引爆点,随后将陷入低谷,最终变成了生产力的稳定期。例如,1990 年美国国家癌症研究所(NCI)的 French Anderson、Michael Blaese 等研究员执行了世界第 1 个核准基因疗法,并治愈一位有着腺苷去胺酶(adenosine deaminase, ADA)缺乏的 4 岁孩童 Ashanti DeSilva 后,无非就是触动基因疗法研究的引爆点,但因之后碰到许多问题与挑战,“有些问题也是意料之内的”,最终研究热潮也逐渐平息。

“在 2000 年,科学家对基因疗法的想像幻灭,认为基因疗法有不少应用问题,至少还需 5 年才能完善。但是仍有许多人进行临床前与实验研究,试图重振基因疗法。虽然从临床医生的角度来看,这是一个相当冷清的时期,但是仍有大量的学习经验”他接续说道。

血友病基因疗法出现

到 2000 年代后期,基因疗法逐渐奠定了可行基础。这时科学家也开始优化过去研究,进而促使 B 型血友病基因疗法的出现,相关研究发表于 2011 年的《The New England Journal of Medicine》。Pasi 博士点出“当时大部分基因疗法都采用腺相关病毒(AAV)载体平台。”

2015 年后,基因疗法临床试验陆续启动,也是从这时开始,全世界注意到基因疗法的治疗潜力。另外,早期临床试验的数据也改变了人类对基因疗法的期待,理解到基因疗法能比想像中做到更多,因此科学家重新审视并筹措计画进行研发。”

于此,科学家计画理解基因疗法的运作机制,如此一来,就能提升基因疗法的时效性、多样性、耐受性和最重要的安全性。

上市申请受挫并非是件坏事

安全性是监管单位核准基因疗法的重要基准。2020 年 8 月,美国 FDA 因 BioMarin 未提供充足的安全与功效数据,暂缓了 A 型血友病基因疗法 Roctavian 的上市申请。12 月时,FDA 也在一位临床试验受试者出现肝癌后,停止审核 uniQure 治疗 B 型血友病的 AMT-061(etranacogene dezaparvovec)。

曾参与上述 2 种药物临床试验的 Pasi 博士提到,监管单位本就该采取保守态度,严谨审核药物安全性与有效性,“他们得确认第 3 期临床试验的数据符合第 1/2 期才行,因为第 3 期临床试验的受试者人数相形之下较庞大。”

对此,他解释:“这 2 种药物的临床试验皆招募不少受试者,而搜集、统整与确认所有资料内容十分重要。所以监管单位将着重审视临床试验的数据是否能证明结论,而这使他们能在大数据中拥有更精确的判断力。另外,基因疗法相比过去疗法采取了截然不同的研究手段,所以他能理解为何监管单位会如此保守。基因疗法是一个典范转移(paradigm shift),因此必须了解基因疗法的传递方法与研究走向,才能确保治疗安全性受到保障。

比起问“如何奏效?”,不如理解背后机制

在众多的血友病候选疗法中,Pasi 博士举例,最新推出的药物代表着现阶段血友病基因疗法的研发进度,譬如 BioMarin 的 BMN-270(Roctavian);另外,目前疗法最大的挑战就是时效性,临床上已有不少 A 型血友病案例在试验早期达到高浓度的第八凝血因子,但却逐年递减;好比 Pfizer 与 Sangamo 共同研发的 SB-525 在临床试验上就遇到这个问题。 

“我们曾在美国血液学会年会(ASH)上看到 1 组多年临床数据,数据主要集中在使用高剂量的 5 位受试者,他们在用药 20 个单数周后,也出现药效下降等变量;这种现象也是我们在多起基因疗法中看到的。除此之外,许多血友病候选药物皆采用 AAV 平台进行传递,而应用产生的多元数据将能使人类更了解该传递工具的机制与功效。”他说道。

ASH 为年度医疗盛会,每年会吸引大量血液疾病的临床医师、专家、学者、药厂分享最新研究,是国际代表性生医大会。

Pasi 博士也强调,“比起问‘基因疗法能否奏效?’或‘如何奏效?’,我们应该去思考基因疗法的运作机制;如此一来,我们即可拥有足够知识来避免意外发生,也可在问题当下厘清是生物学或产品问题,得以对症下药。”

而他更感谢多位在疗法安全性与时效性尚未明朗时,仍参与第 1 期临床试验的受试者们。因为他们的慷慨才能使科学家可以在基因疗法领域中不断进步。

选择 AAV 载体还是非病毒载体?

Pasi 博士谈到,AAV 载体随然是目前基因疗法常用的传递工具,但仍有其限制,譬如 AAV 载体可能会使人体出现中和抗体,以及也会使后期疗程难以追加剂量。另外,由于 AAV 载体不会进入细胞核,而是以游离(episomal)状态存在。游离载体的特性是不会在 DNA 中自行复制,所以载体将在细胞分裂的过程中逐渐消失,对于追求短期表现的基因疗法来说相当适合,但不适用于孩童。不过,如果能克服此难题,则小孩也能有效使用,AAV 载体将变得更普及。

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非病毒载体的优势也不容忽视,他看好 2 个非病毒候选载体,一是 Sigilon 的可规模化细胞平台,二是 Generation Bio 专有的 closed-ended DNA(ceDNA),2 者皆可以追加剂量,且后者计画在 2021 年年底前进入临床阶段。

另一方面,“虽然慢病毒载体在 2020 年声势较小,但其却也是常听到的基因疗法载体,譬如使用 CD34 转染干细胞的造血干细胞基因疗法。”Pasi 博士说道。

若要选择病毒载体与非病毒载体作为基因疗法研发基础,他表示先不论实际应用的可能性,非病毒载体会是他的首选,且最好载体的基因匣(cassette)能接受编辑,使其能更精准标靶位点与提升转殖基因表现,然后也要纳入能追加剂量的特性。

如此一来,该基因疗法将具备足够的安全性与有效性,并能应用于大多数患者,不会因为特定血清种类产生排斥或无法使用。另外,非病毒载体也能排除病毒载体基因疗法应用上碰到的一些安全性问题,省下时间与成本去应对其他挑战。

如何解决基因疗法的药价问题?

基因疗法价格昂贵,这无非是挡在普及大众路上的绊脚石。Pasi 博士认为健保系统应补助基因疗法,然而全球尚未出现补助基因疗法的健保或金援系统出现,这是健保系统健全的国家可思考开发的项目,因为他们具备先天优势。

“基因疗法的价位无疑会非常昂贵,但各国可以重新调整健保系统,来补助相关费用。多年前,我就曾与金融分析师讨论过基因疗法市场的金融衍生物。”他说道。

血友病疗法能复制血液疾病的成功案例吗?

市面上,不少 β-地中海型贫血症(β-thalassemia)与镰刀型红血球疾病(Sickle Cell Disease, SCD)等遗传性血液疾病的基因疗法取得正面临床表现,而血友病是否可复制成功模式,找出标准疗法呢?

Pasi 博士回答,“基因疗法仍是相对新颖的技术,而血友病疗法的开发将取决于基因疗法的研发效率,所以我们需要一个高效率的基因编辑系统来同步编辑更多细胞;这将出现在不远的未来,但现在医界还需要更多数据。另外,A 型与 B 型血友病的突变相当特别,因此需要一套标准的治疗策略。人们最终可能会遇到各种家族遗传疾病的状况,所以我将拭目以待,看看他们将如何解决这个问题。”

普及至中低收入国家的想望

基因疗法领域在过去 5 年发生许多变化,从 2000 年早期血友病疗法加速研发,至今日出现的双特异性抗体、半衰期(half life)增幅疗法与候选基因疗法等。

“患者现已拥有多种治疗选择。虽然情势乐观,但这不代表人类应停止优化技术。过去数年来,虽然科学家因基因疗法过往案例,比其他疾病疗法更谨慎考量安全性,但基因疗法仍迎来大跃进时代。”值得注意的是,全球有 75% 血友病患者无法取得疗法,这代表基因疗法未来除了提升治疗品质,也得思考疗法普及至低收入国家,扩大使用者族群的策略。”Pasi 博士强调。

他总结道,“基因疗法的成效惊人,甚至可以改变人的生命;若能让低收入国家患者使用,则能大大造福血友病患者族群,而这也是科学家对新科技最大的期待。”

采访者、作者:Rajaneesh K. Gopinath, Ph.D.
编译:Tyler

参考资料:
1. https://geneonline.news/en/prof-john-pasi-the-transformative-potential-of-gene-therapies-for-hemophilia/

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