首位人類患者接受基因療法的治療，已經(jīng)是30年前的事了。在這30年里，基因療法領(lǐng)域曾一飛沖天，也曾一落千丈。基因療法給人們帶來了"一次治療，終身受益"的希望，然而在它的開發(fā)過程中，安全性一直是困擾療法開發(fā)的重要問題之一。
近日基因療法的安全性問題再度被放到聚光燈下。9月6日，BioMarin公司宣布FDA暫停了該公司治療苯丙酮尿癥（PKU）基因療法BMN307的 I/II期臨床研究。BMN307是一種以AAV5為載體的基因療法，其搭載的目的基因可表達功能正常的苯丙氨酸羥化酶（PAH），通過將PAH基因遞送到肝細(xì)胞，肝細(xì)胞可作為產(chǎn)生功能正常的PHA的"工廠"，最終使PKU患者的血液苯丙氨酸（Phe）濃度正?；?。
此臨床試驗暫停是基于一項臨床前非GLP藥理學(xué)研究的新數(shù)據(jù)，該研究旨在了解BMN307藥效活性在帶有兩種突變（一種突變是敲除了PAH基因，另一種突變則可以使小鼠出現(xiàn)免疫缺陷）的小鼠中的持久性，這兩個突變可能使小鼠易患惡性腫瘤。
在接受治療的63只小鼠中，接受最高劑量（2×1014vg/kg）的7只小鼠中有6只在給藥52周后檢測到了肝腫瘤，而且研究證據(jù)表明AAV載體成分整合到了基因組中。
雖然在FDA暫停的這項臨床研究中，患者接受的BMN307劑量較低，為2×1013vg/kg和6×1013vg/kg。但由于動物研究中發(fā)現(xiàn)的風(fēng)險，BioMarin將定期監(jiān)測受試者的肝 臟健康狀況。同時，BioMarin將與數(shù)據(jù)審查委員會和主要調(diào)查員合作，進一步評估已接受治療的患者，并繼續(xù)長期監(jiān)測這些患者。
需要明確的一點是，目前尚未在大型動物或人類中觀察到這種由于AAV整合所導(dǎo)致的癌癥，所以臨床前嚙齒動物研究的臨床意義尚未確定。
基因療法波折不斷
在此之前，基因療法也因致死事件或嚴(yán)重**被暫停臨床試驗。去年8月，安斯泰來就報告了接受基因療法AT132治療的X連鎖肌管肌病患者出現(xiàn)了3例由敗血癥和胃腸道出血導(dǎo)致的死亡，這一臨床研究被暫停。今年9月1日安斯泰來再次宣布暫停AT132的低劑量研究，原因是在給藥后數(shù)周內(nèi)觀察到了患者出現(xiàn)肝功能異常。
今年2月份，bluebird bio暫停了基因療法LentiGlobin在鐮狀細(xì)胞病患者中進行的兩項臨床試驗（HGB-206和HGB-210），原因是5年多以前HGB-206A組中接受治療的1例患者被診斷為急性髓系白血?。ˋML）。直到7月份，F(xiàn)DA宣布解除了HGB-206和HGB-210 LentiGlobin研究的臨床擱置。
醫(yī)藥市場調(diào)研機構(gòu)Evaluate Pharma通過對2017-2019年生物制藥公司新聞稿，季度報告和美國證券交易委員會（SEC）文件以及Vantage報道中披露的信息數(shù)據(jù)庫中關(guān)于主要臨床試驗暫停(Clinical Hold)的分析顯示，基因療法臨床試驗遭遇暫停的事件增長明顯高于其他類別，2017-2019年基因療法臨床試驗遭遇暫停的事件分別為1件、4件和8件，總量達到13件，雖然低于小分子藥物17件，但卻和抗體/蛋白類藥物數(shù)量持平，但是卻遠(yuǎn)高于新興的Car-T/細(xì)胞療法5件和RNA療法4件。
基因療法產(chǎn)生致癌和毒副作用的機理
基因療法是指將正常的或者有治療作用的外源基因插入到靶細(xì)胞中，修復(fù)靶細(xì)胞中有缺陷的基因，或者替代有缺陷的基因，從而達到治療疾病目的的生物醫(yī)學(xué)技術(shù)。把外源基因插入到靶細(xì)胞中需要一個非常重要的基因傳遞工具--慢病毒載體，如現(xiàn)在最常用的腺相關(guān)病毒（adeno-associated virus，AAV)。
慢病毒載體是一種逆轉(zhuǎn)錄病毒載體，慢病毒的RNA基因組在細(xì)胞質(zhì)中可以通過逆轉(zhuǎn)錄生成雙鏈DNA，雙鏈DNA能夠進入細(xì)胞核中并且整合到細(xì)胞的基因組中。通過對慢病毒進行改造構(gòu)建的慢病毒載體去除了慢病毒中讓病毒復(fù)制和產(chǎn)生病毒**的部分，讓它可以將治療用的轉(zhuǎn)基因整合到細(xì)胞的基因組中，從而起到持續(xù)表達轉(zhuǎn)基因的作用。
慢病毒載體的作用機制（圖片來源：參考2）
然而，由于慢病毒載體攜帶的轉(zhuǎn)基因會整合到細(xì)胞的基因組中，而且整合的位點不能完全得到控制，因此一直以來對它的擔(dān)心是轉(zhuǎn)基因整合到基因組的某些位點上可能導(dǎo)致癌癥的發(fā)生。例如，轉(zhuǎn)基因整合到基因組中的特定位點可能讓抑癌基因失活或者產(chǎn)生致癌基因變異。
此外，轉(zhuǎn)基因產(chǎn)生潛在致癌效應(yīng)的另一個途徑是通過它攜帶的啟動子和增強子來調(diào)控整合位點附近的基因的表達。即使不改變基因的序列，它也有可能通過改變特定蛋白的表達水平導(dǎo)致細(xì)胞癌變。
過往采用腺病毒載體（AV）造成了很嚴(yán)重的安全性問題，后來改良成的AAV病毒，相比AV來說，AAV最 大的優(yōu)勢是一般在人體內(nèi)只復(fù)制，不發(fā)生整合，所以安全性比AV更高，但仍然擺脫不了產(chǎn)生副作用的命運。
在未來很長一段時間內(nèi)，病毒載體仍將是主流的基因遞送工具，面對不斷浮出水面的安全性隱患，針對病毒載體的改良和優(yōu)化將是研究者們工作的重中之重。
回顧基因療法的開發(fā)歷史，可以看到雖然基因療法的安全性問題給這一領(lǐng)域的發(fā)展帶來了不少挫折，但是每一次挫折都促使科學(xué)家們開發(fā)出更安全的新策略，來對抗這些不斷浮現(xiàn)的安全問題。
基因治療歷史上最有名的病毒安全性事件--杰西·基辛格的去世讓人們認(rèn)識到腺病毒載體過度激發(fā)免疫系統(tǒng)反應(yīng)的風(fēng)險，但同時也催生了腺相關(guān)病毒（AAV）平臺的建立和興起。而在轉(zhuǎn)基因的整合導(dǎo)致細(xì)胞癌變方面，最初的癌變病例出現(xiàn)在使用γ-逆轉(zhuǎn)錄病毒載體遞送的基因療法。在治療X連鎖嚴(yán)重合并免疫缺陷病（SCID-X1）患者的臨床試驗中，使用γ-逆轉(zhuǎn)錄病毒載體的基因療法導(dǎo)致少數(shù)患者出現(xiàn)T細(xì)胞增生和死亡。這一挫折促進了慢病毒載體的使用以及更為安全的病毒載體設(shè)計。目前的慢病毒載體已經(jīng)迭代到第三代，不但大幅度降低了載體可能出現(xiàn)的傳染性，而且通過在載體中加入"隔離子"（insulator）進一步隔絕了轉(zhuǎn)基因的啟動子和增強子對周圍基因的影響。
有挑戰(zhàn)才有突破，相信在醫(yī)藥行業(yè)不同成員的共同努力下，基因治療的治療模式將不斷突破所面臨的障礙，發(fā)揮其全部治療潛力。
參考：
1.U.S. FDA Placed a Clinical Hold on BMN 307 Phearless Phase 1/2 Gene Therapy Study in Adults with PKU Based on Interim Pre-clinical Study Findings；
2.Amado ang Chen, (1999). Lentiviral Vectors--the Promise of Gene Therapy Within Reach? Science, DOI: 10.1126/science.285.5428.674;
3.Astellas Provides Update on ASPIRO Clinical Trial of AT132 in Patients with X-linked Myotubular Myopathy；
4.Audentes Therapeutics Provides Update on the ASPIRO Clinical Trial Evaluating AT132 in Patients with X-linked Myotubular Myopathy.
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