嬰兒型龐貝病有望“一針治本”

研究團隊研發(fā)的全球首款基因治療藥物GC301注射液有望實現(xiàn)“一針治本”，改善嬰兒型龐貝病患兒運動發(fā)育和心肺功能。

◎科技日報記者 張 強  通訊員 張江秋

你或許對被火山灰掩埋于地下的龐貝古城早有耳聞，但你可曾知曉“龐貝病”呢？這是一種發(fā)病率為四萬分之一至三百萬分之一的罕見且致命的遺傳性疾病，可導致患者呼吸困難和運動障礙，由于其罕見性，極易被誤診。2018年，龐貝病被列入《第一批國家罕見病目錄》。

長期以來，龐貝病的治療極具挑戰(zhàn)性。其主流治療手段酶替代療法雖在某種程度上極大改善了患者的生存狀況，但卻無法根治疾病，且存在局限性，因此亟待開發(fā)更長效、精準的治療手段。

近日，解放軍總醫(yī)院第七醫(yī)學中心兒科醫(yī)學部主任醫(yī)師封志純教授領銜的“AAV9介導基因療法治療嬰兒型龐貝病”研究成果發(fā)表在國際頂級醫(yī)學期刊《新英格蘭醫(yī)學雜志》上。該項研究被業(yè)內(nèi)稱為給龐貝病“帶來‘一針治本’的治療曙光”。

傳統(tǒng)療法無法徹底治愈龐貝病

龐貝病又稱糖原累積病Ⅱ型，是一種由于缺乏酸性α-葡糖苷酶，因而引起糖原在溶酶體內(nèi)貯積的罕見常染色體隱性遺傳疾病，尤以骨骼肌、心肌和平滑肌受累最為嚴重。

封志純介紹，龐貝病的發(fā)病原因是GAA基因突變導致GAA酶活性缺乏或顯著降低，糖原無法被正常分解，在全身多個器官異常堆積，從而會引發(fā)進行性組織損傷和功能障礙。

嬰兒型龐貝病是龐貝病的兩大類型之一，主要累及骨骼肌和心肌，并可累及中樞神經(jīng)系統(tǒng)，病情進展迅速，若無有效治療，患者常會于1歲左右死于心力衰竭及呼吸衰竭。

“龐貝病通常是常染色體隱性遺傳，父母雙方若均攜帶基因突變的GAA，子女就有可能發(fā)病。”該論文共同作者、解放軍總醫(yī)院第七醫(yī)學中心兒科醫(yī)學部兒內(nèi)科副主任醫(yī)師馬秀偉說。

2006年，酶替代療法的面世給嬰兒型龐貝病患者帶來了治療曙光，成為嬰兒型龐貝病的主要治療手段，一些患者也因此得以長期存活。“酶替代療法極大地降低了嬰兒型龐貝病的病死率，改善了患者的生存質(zhì)量，但遺憾的是藥物難以透過血腦屏障，無法改善中樞神經(jīng)系統(tǒng)受累。目前，已經(jīng)有大量長期應用酶替代療法的患兒，其頭顱核磁共振顯示進行性腦白質(zhì)損傷，出現(xiàn)智力障礙、行為異常等。”封志純提到，酶替代療法同時還存在改善肌肉癥狀效果較差，需要每2周應用一次，長期治療費用高昂等問題。此外，部分應用酶替代療法的患者可能產(chǎn)生抗體，從而降低療效或引發(fā)過敏反應。

基因療法或為潛在治愈性方案

有媒體描述稱，患有龐貝病的孩子為“媽媽肩上的孩子”。這些新生兒生來全身松軟、吸奶無力、哭聲較小，隨著肌肉逐漸萎縮，他們慢慢會無法吞咽、無法呼吸……

作為一名兒科醫(yī)生，封志純長期關注嬰兒型龐貝病的研究進展。他告訴記者：“近年來，醫(yī)學界發(fā)現(xiàn)基因療法可以通過載體遞送正常的GAA基因，從根本上恢復GAA酶的合成。這被視為潛在的治愈性方案。”

馬秀偉表示，如果可以找到合適的載體，基因療法就可以實現(xiàn)治療的長效性，即通過一次治療直接糾正基因缺陷，恢復內(nèi)源性GAA酶合成。同時，通過載體設計可靶向肌肉、心臟等主要受累器官，并可穿透血腦屏障，提高治療效率。

基于此種考慮，封志純和馬秀偉等專家聯(lián)合相關企業(yè)，聯(lián)合研發(fā)了全球首款嬰兒型龐貝病基因治療藥物GC301注射液。這種注射液以重組腺相關病毒9型（AAV9）為載體，遞送密碼子優(yōu)化的人源GAA基因。

“AAV9病毒載體具有良好的組織穿透性和低免疫原性，適合全身給藥。對人GAA基因進行密碼子優(yōu)化，可以提高GAA基因在人體細胞中的表達效率，增強GAA酶活性。”封志純說。

“理論上GC301注射液可通過一次靜脈注射實現(xiàn)持久的GAA酶表達，減少治療頻率。同時，靶向全身受累器官，覆蓋龐貝病主要受累部位。”馬秀偉說。研究中，4名不足6月齡的嬰兒型龐貝病患者入組接受單次靜脈注射GC301。除1例退出研究后死亡外，在52周觀察期內(nèi)的另外3名患兒達到了獨坐和獨站、扶走的運動發(fā)育里程碑，心臟功能有所改善。

研究成果發(fā)表后，《新英格蘭醫(yī)學雜志》刊發(fā)社論指出，這是龐貝病“這一復雜且致殘疾病治療的重要里程碑”。中國醫(yī)師協(xié)會新生兒科醫(yī)師分會也發(fā)文指出，作為全球首個開展、首次人體試驗并取得臨床獲益的嬰兒型龐貝病基因療法，GC301注射液不僅帶來“一針治本”的治療曙光，更推動我國基因治療產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)從跟跑到領跑的跨越。

仍需進一步評估并考慮安全性

此項研究中，嬰兒型龐貝病患兒應用GC301注射液后可檢測到患者體內(nèi)GAA酶的活性持續(xù)穩(wěn)定提升，肌肉和心臟功能改善，其中兩例精神運動發(fā)育評估基本正常。此外，研究團隊共觀察到5起嚴重不良事件，均未被判定與GC301注射液相關。初步結果顯示藥物安全性可控，未出現(xiàn)嚴重的免疫相關不良反應或載體毒性。

然而，《新英格蘭醫(yī)學雜志》社論同時指出：“鑒于目前可用療法的局限性，研究嬰兒型龐貝病的基因療法是完全合理的，但需要進一步評估并深入考慮患者安全問題。”對此，封志純表示：“基因治療無疑為單基因罕見病患者帶來了曙光，但仍存在一定安全性隱患，比如免疫反應。盡管腺相關病毒免疫原性較低，但仍可能引發(fā)機體對病毒載體的免疫應答，導致療效下降或引發(fā)不良反應。”

“另外，長期風險未知，雖腺相關病毒AAV為非整合型載體，但仍有極低概率整合基因，需長期觀察其是否會增加致癌風險。”封志純指出，“同時，嬰兒型龐貝病患者年齡小，免疫系統(tǒng)發(fā)育不完善，對治療的耐受性和反應性可能與成人不同，需特別關注安全性。所以，仍需要進一步評估并深入考慮基因療法安全性的問題。”

馬秀偉透露：“目前，我們已經(jīng)對患者進行長期隨訪，以觀察GC301注射液的長期安全性和持久療效。另外，GC301注射液正在進行Ⅰ—Ⅱ期臨床試驗，進一步擴大臨床試驗樣本量。”她表示，GC301注射液為嬰兒型龐貝病的突破性治療藥物。若能夠獲批，將成為全球首款針對嬰兒型龐貝病的基因治療藥物，填補現(xiàn)有療法空白，有望顯著改善患兒生存質(zhì)量和預后。

“基于GC301注射液治療嬰兒型龐貝病患者的成功，未來可進一步探索其在龐貝病的另一類型——晚發(fā)型患者中的應用，覆蓋更廣泛人群，改善其生活質(zhì)量。”封志純說，團隊還將進一步優(yōu)化載體設計，降低免疫原性。同時，針對不同基因型的患者探索制定個體化治療方案。