杜氏肌營養(yǎng)不良（Duchenne Muscular Dystrophy，DMD）是由抗肌萎縮蛋白基因（Dystrophin）突變引發(fā)，導(dǎo)致抗肌萎縮蛋白缺失或功能不全，是最常見的X染色體隱性遺傳病。

DMD在存活男嬰中的發(fā)病率為1/3000-5000，主要特征是進(jìn)行性肌肉無力和肌肉萎縮。患者多于2-5歲時出現(xiàn)肌無力，伴隨肌肉功能下降，最終在20-30歲死于心肺功能衰竭。

目前，DMD治療主要在于緩解病情，通過合理減輕癥狀，盡可能為患者提高生活質(zhì)量。常見的DMD治療方法包括物理治療、康復(fù)訓(xùn)練、支持性護(hù)理、藥物治療等，最廣泛使用的藥物是延緩肌肉損傷進(jìn)展的激素類藥物。

全球第二貴的基因治療產(chǎn)品

今年6月，Sarepta Therapeutics公司與羅氏聯(lián)合開發(fā)的全球首款杜氏肌營養(yǎng)不良（DMD）的一次性基因療法Elevidys獲得美國FDA加速批準(zhǔn)上市，用于4-5歲的DMD患者。Elevidys定價320萬美元（約合人民幣2300萬元），是當(dāng)前全球第二貴的基因治療產(chǎn)品。

由于DMD的致病基因抗肌萎縮蛋白基因是人類基因組中已知的最大基因，在基因組上橫跨約2.4Mb的DNA，常用的基因治療載體，如腺相關(guān)病毒（AAV）和慢病毒（LV）等病毒載體系統(tǒng)無法遞送完整的抗肌萎縮蛋白基因。

Elevidys的研發(fā)思路是篩選出一種失去部分氨基酸片段后功能保存最佳的截短型抗肌萎縮蛋白基因，通過AAV載體將其遞送到骨骼和心肌肌肉組織，以彌補(bǔ)抗肌萎縮蛋白的缺失。

盡管Elevidys價格高昂，但其治療效果仍有待進(jìn)一步驗證。美國FDA認(rèn)為，根據(jù)Elevidys臨床試驗數(shù)據(jù)，微抗肌萎縮蛋白的表達(dá)（替代終點）的增加，可合理地用以預(yù)測4-5歲DMD患者的臨床獲益。

Elevidys的獲批是基于替代終點，通過觀察相應(yīng)的生物標(biāo)志物是否有所改善，替代驗證患者是否真正臨床獲益。因此，Elevidys的具體治療效果和相關(guān)不良反應(yīng)，仍有待通過更多病例進(jìn)一步驗證。

此外，Elevidys目前獲批的適應(yīng)癥較窄，僅限于部分4-5歲的DMD患者，全球范圍內(nèi)能夠真正用藥且獲益的患者可能十分有限。

DMD藥物未來的方向：基因編輯與基因替代

科學(xué)家們一直在努力研究DMD，尋找更多新的治療方法，基因編輯和基因替代等都是當(dāng)前研究的熱點領(lǐng)域。

作為一種潛在的DMD基因編輯療法，CRISPR目前正被廣泛研究。CRISPR可以針對基因突變進(jìn)行靶向糾正，這種方法已在臨床前模型中進(jìn)行了研究，效果還有待評估；DMD可由多種不同的突變引起，因此，這種方法可能需要根據(jù)不同的基因突變進(jìn)行優(yōu)化。此外，導(dǎo)致DMD的某些突變目前還無法通過CRISPR/Cas9技術(shù)進(jìn)行修復(fù)。

基因替代療法是將正?；蜻f送到有遺傳缺陷的細(xì)胞，去替代和補(bǔ)償有缺陷的基因。AAV遞送系統(tǒng)被廣泛用于基因治療，其在臨床試驗中免疫反應(yīng)和副作用極小。雖然有許多研究在探索治療DMD的AAV療法，但由于AAV載體的常規(guī)包裝載量只有4.7kb，這種方式往往只能遞送截短型的抗肌萎縮蛋白基因。

除了已上市的Elevidys，仍有不少以遞送截短型的抗肌萎縮蛋白基因為方向的AAV療法研究，當(dāng)前正處于不同的臨床試驗階段。盡管如此，能夠遞送全長抗肌萎縮蛋白基因的載體系統(tǒng)仍具有臨床研究價值，也是目前研究的重要方向之一。

Gutless腺病毒用于治療杜氏肌營養(yǎng)不良（DMD）

腺病毒（Adenovirus）是一種熱門的基因遞送系統(tǒng)，其病毒DNA在細(xì)胞中為游離形式，且具有較大的包裝容量，可瞬時表達(dá)轉(zhuǎn)基因。腺病毒載體作為基因遞送工具已發(fā)展到了第三代，即Gutless腺病毒（Gutless Adenovirus，GLAd），又稱為輔助病毒依賴的腺病毒。

該種腺病毒載體只保留了病毒本身的兩端ITR序列和?包裝信號，除了表達(dá)盒外其余病毒基因組序列均被stuffer DNA代替。Stuffer DNA有助于讓整體腺病毒載體的大小接近野生型腺病毒基因組。這是因為當(dāng)腺病毒載體的基因組大小相對野生型過小時，病毒顆粒的穩(wěn)定性會受影響。

云舟生物的Gutless腺病毒是一種更優(yōu)的選擇，其stuffer DNA使用的是人源的非編碼序列，因此其隨載體進(jìn)入人體細(xì)胞不會產(chǎn)生顯著的免疫原性，安全性更佳（早期的stuffer DNA使用非人源的如λ噬菌體DNA，注射后在細(xì)胞表面呈遞λ噬菌體多肽，引發(fā)細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞的免疫應(yīng)答反應(yīng)）。

GLAd載體僅保留病毒復(fù)制和包裝的所需序列，幾乎刪除了所有的病毒序列，因此可以包裝較大的目的基因。與其他系統(tǒng)不同的是，云舟生物的GLAd具有高達(dá)33 kb的載量，可容納兩條抗肌萎縮蛋白基因的成熟mRNA分子 (14 kb)。云舟生物的Gutless腺病毒生產(chǎn)方法經(jīng)過改進(jìn)，在生產(chǎn)過程中，線性化質(zhì)粒與帶有floxed包裝信號的輔助病毒共轉(zhuǎn)染到表達(dá)Cre重組酶的細(xì)胞中。隨后通過Cre重組使輔助病毒失活，并從細(xì)胞中提取粗制病毒，再進(jìn)一步擴(kuò)增。

云舟生物Gutless腺病毒的生產(chǎn)流程

GLAd目前已被用于多種遺傳疾病的基因治療研究，包括亨廷頓舞蹈病和DMD。

例如，麥吉爾大學(xué)的研究人員早前運(yùn)用GLAd載體包裝兩條串聯(lián)的全長鼠抗肌萎縮蛋白cDNA，實現(xiàn)了在DMD小鼠模型中較為長期地表達(dá)，并觀察到了顯著療效。盡管隨著時間的推移，抗萎縮蛋白基因的表達(dá)在小鼠體內(nèi)有一定程度的損失，但進(jìn)一步優(yōu)化該遞送系統(tǒng)或許能為治療DMD帶來新希望。

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參考文獻(xiàn)

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關(guān)于云舟生物

云舟生物科技（廣州）股份有限公司創(chuàng)建于2014年，是世界知名分子生物學(xué)家藍(lán)田博士創(chuàng)辦的基因遞送領(lǐng)軍企業(yè)，全球范圍內(nèi)設(shè)有10余家分公司和辦事處。云舟生物獨創(chuàng)“VectorBuilder”平臺（即“載體家”），開啟了定制化基因載體商品化時代，目前已服務(wù)全球90多個國家和地區(qū)超過4000家科研院校和制藥公司，成果被上千篇Science、Nature、Cell等全球頂尖科研期刊廣泛引用。

云舟生物GMP級別的質(zhì)粒和慢病毒載體已獲得美國FDA的IND正式批準(zhǔn)，用于在美國的多中心TCR-T臨床試驗，并已成功助力全球數(shù)十個項目成功開展IIT或IND研究。公司的基因藥物CRO、CDMO項目遍布北美、歐洲、日本等多個國家和地區(qū)。

云舟生物憑借強(qiáng)大的原研能力，致力于系統(tǒng)性攻克基因遞送行業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)瓶頸，賦能基礎(chǔ)科研，加速基因藥物的臨床應(yīng)用，提升人類健康水平，為世界創(chuàng)造不可取代的價值。