β地中海贫血基因疗法研发现状

2024年1月16日，福泰制药宣布CASGEVY继去年12月获美国FDA批准用于治疗复发性血管闭塞危象镰状细胞病后，又获其批准用于治疗12岁及以上的输血依赖性β地中海贫血患者。

此前，Casgevy已获英国药品和健康产品管理局（MHRA）批准有条件上市许可用于治疗12岁及以上镰刀型细胞贫血伴复发性血管闭塞危象患者和无法获得HLA匹配的造血干细胞移植治疗的TDT患者。

正值CASGEVY β地中海贫血适应症获批之际，高博临床研究策略研究院对β地中海贫血基因疗法研发现状进行梳理和分析，以期给读者提供启发。

疾病背景

β地中海贫血（β地贫）是由于β珠蛋白基因缺陷导致β珠蛋白肽链合成减少或完全缺失、血红蛋白（Hb）合成不足而引发的遗传性溶血性疾病。临床上根据贫血严重程度和是否需要定期输血将β地贫分为输血依赖型β地贫（TDT）和非输血依赖型β地贫（NTDT）。前者包括重型β地贫、少数中间型β地贫、严重HbE/β地贫。《中国输血依赖型β地中海贫血诊断与治疗指南（2022年版）》中指出：规范性输血和袪铁治疗是维持 TDT 患者生存的主要方法，造血干细胞移植是目前临床治愈的唯一方法，基因治疗及新药是地贫治疗领域发展的新手段。

基因治疗

基因治疗之所以成为治疗β地贫新手段，一方面是由于地贫作为一种单基因遗传性疾病，是基因治疗的理想对象；另一方面，基因治疗可以避免传统治疗的不足，比如：长期多次输血引发的铁过载，长期输注异体红细胞导致的发生同种免疫反应机会增加，人类白细胞抗原（HLA）全相合配型困难，以及造血干细胞移植后发生的移植物抗宿主病等。

目前β地贫的基因治疗可分为基因替代疗法和基因编辑疗法两种。基因替代疗法是采用慢病毒载体将正确的β珠蛋白基因导入患者造血干细胞，并回输给患者，达到提升β珠蛋白表达，促使Hb A生成的目标。基因编辑疗法则是对患者造血干细胞的基因组序列进行修改，目前有两种途径：一是纠正β-珠蛋白的基因突变恢复其表达，二是改变γ-珠蛋白表达的调控序列（比如BCL11A的增强子区域和γ-珠蛋白启动子）而提高γ-珠蛋白表达替代β-珠蛋白行使功能，产生高水平的胎儿血红蛋白（HbF），以替代缺失的HbA的功能，改善患者贫血状况。

在Casgevy获批之前，由蓝鸟公司开发的Zynteglo是唯一获美国食品药品监督管理局（FDA）批准上市治疗TDT的基因疗法。

Zynteglo

Zynteglo（betibeglogene autotemcel，beti-cel）是一种利用BB305慢病毒载体转导自体CD34+细胞，将βA-T87Q-珠蛋白基因的功能拷贝体外添加到患者自身造血干细胞中的基因疗法，旨在为TDT患者提供功能性β-珠蛋白基因，从而消除他们长期对红细胞输注的需求。FDA对Zynteglo的批准是基于两个III 期研究HGB-207和HGB-212。

① HGB-207

截至2021年3月9日，共23例成人/儿童基因型为非β0/β0的TDT患者纳入到该研究中完成给药并且中位随访期达到29.5（13.0-48.2）个月。中位中性粒细胞植入时间为23（13-32）天，中位血小板植入时间为46（20-94）天。在22例可评估的患者中，有20例（91%）患者脱离输血依赖（TI）且目前的中位持续时间为20.4（15.7-21.6）个月。达到TI的患者在TI期间平均Hb水平为11.7（9.5-12.8）g/dl且在接受Zynteglo输注后第12个月的中位HbAT87Q水平为8.7（5.2-10.6）g/dl。

② HGB-212

与HGB-207试验不同的是，HGB-212试验纳入基因型为β0/β0，β0/β+ IVS-I-110 和β+ IVS-I-110/β+ IVS-I-110的TDT患者。截至2019年4月12日，共11例受试者接受了Zynteglo治疗并且中位随访期为4.6（1.5-15.7）个月。中位中性粒细胞和血小板植入时间分别为26（14-38）天和36（25-64）天。4例随访期≥6个月患者中的3例停止输血时间≥6个月且在最近一次随访时总Hb的水平达到10.5-13.6g/dl，HbAT87Q水平达到9.5-12.6g/dl。目前唯一1例随访期≥12个月的受试者（基因型为β0/β0）脱离了输血依赖。5例随访期在3-6个月的受试者中，有4例停止输血时间≥2个月。

此外，Alexis A等人在第61届ASH年会中汇报了这两项III期研究在儿童患者亚组分析中获得的良好结果（详见表1）。第65届ASH年会中发表的长期随访数据显示截至2023年1月30日，90.2%（37/41）的进入到长期随访研究的III期试验患者在最近一次随访中达到并维持TI。最常见的与治疗药物相关的AE是腹痛（5/63 7.9%）和血小板减少(3/63 4.8%)，5例患者发生了严重的静脉闭塞性肝病，但经治疗后痊愈，试验中未检测到慢病毒复制和插入性致癌。

表1 HGB-207和HGB-212研究中

Zynteglo对儿童TDT患者的良好结果

（截至2020年3月3日）

Casgevy

Casgevy（exagamglogene autotemcel、exa-cel、CTX001）是全球首款获批的CRISPR/Cas9基因编辑疗法。它利用CRISPR编辑BCL11A基因（一种抑制HbF生成的基因）的红细胞系特异性增强子区域，从而特异性沉默BCL11A基因，重启γ珠蛋白（可与α珠蛋白组成HbF）的表达，从而达到促进HbF生成的目的。

其关键III期临床试验CLIMB THAL-111（NCT03655678）的部分数据在64届ASH年会中披露。截至2022年2月，共44例12-35岁的TDT患者完成Casgevy输注，中位中性粒细胞和血小板植入时间分别为29.0和43.5天。42/44例受试者停止了红细胞输注，中位停止持续时间为9.0（0.8-36.2）个月，其中16例受试者停止红细胞输注时间≥12个月。接受Casgevy治疗后的第三个月，平均总Hb水平升至＞11g/dl并在随后的访视期内保持。2例患者发生SAE且被研究者认为与Casgevy相关，但所有SAE均痊愈，试验中没有发生死亡、停止治疗或恶性肿瘤。

最新公布的获批文件中更新了部分该研究期中分析的结果。截至期中分析，共计35例患者可评估主要疗效终点。32/35（91.4%）例患者在接受Casgevy输注后30（11-91）天接受了最后一次红细胞输注并达到连续12月的脱离输血依赖（TI12），且TI的中位持续时间为20.8（13.3-45.1）个月。

其他基因疗法研发现状

① 基因替代疗法

HGI-001注射液是禾沐基因重点开发的第一序列产品。其IIT临床研究计划招募10例患者，目前已在 medRxiv 平台报道其中2例的临床数据。两例非β0/β0基因型TDT患者在接受HGI-001注射后分别完成了24个月和21个月的随访。结果显示中性粒细胞植活时间分别为17和19天，血小板植活时间分别为15和13天。两例患者自治疗后第13天进行了最后一次红细胞输注直至最近一次随访均未接受任何红细胞输注。治疗后1个月至最近一次随访期间两例患者的平均Hb水平分别为9.9和10.4g/dl。治疗后3个月至最近一次随访期间两例患者的平均HbAT87Q水平分别为7.1（6.6-7.5）和7.0（6.0-7.3）g/dl。迄今未发生SAE/死亡/其他特别关注的不良事件。2023年12月19日，HGI-001注射液成功获得中国国家药品监督管理局（NMPA）的临床试验默示许可，适应症为TDT。

康霖生物的KL003细胞注射液通过慢病毒载体介导的β-globin基因转导的自体造血干细胞回输，分化出能够表达功能正常的β-globin的红细胞，从而提高患者整体Hb水平，以达到摆脱输血依赖的目标。其在第65届ASH年会发布的IIT研究（ChiCTR2200055565）结果显示11例TDT患者在完成KL003输注后的14（10-30）天不再需要输血治疗，目前最长持续时间长达18个月。中位中性粒细胞和血小板植活时间分别为14（8-15）和14（11-33）天。未发现与KL003相关的SAE。康霖生物的KL003细胞注射液已于2024年1月3日成功获得NMPA的临床试验默示许可。

② 基因编辑疗法

ST-400是由赛诺菲公司利用锌指蛋白酶 （ZFN） 基因编辑技术对患者造血干细胞进行离体基因编辑而开发的一种基因疗法。63届ASH年会中公布了其I/II期安全性和疗效数据。共计5例成人TDT患者纳入到该研究中。平均中性粒细胞和血小板植活天数分别为18（14-24）和29（19-44）天。峰值HbF水平可达到23.5±11.4%，但呈现下降趋势，无法实现脱离输血依赖。ST-400的长期随访研究正在进行，预计2037年结束。

ET-01，即CRISPR/Cas9基因修饰BCL11A红系增强子的自体CD34+造血干祖细胞注射液，由博雅辑因开发，是中国首个获国家药监局批准开展临床试验的基因编辑疗法。第64届ASH年会报道了1例接受ET-01治疗的TDT患者的临床数据。其中性粒细胞和血小板分别在治疗后的第24和37天植活，HbF水平从3.35升至89.87g/L，总Hb水平在第18个月升至110g/L。该患者在治疗后的第87天接受了最后一次红细胞输注，无输注期已超过15个月。在该患者发生的62例AE中仅有1例1级AE被认为与ET-01相关，并通过调整输注速度而缓解。2022年博雅基因宣布ET-01的I期临床试验完成最后一例患者输注。

邦耀生物针对TDT的基因疗法产品"BRL-101自体造血干祖细胞注射液"的临床试验申请于2022年8月16日获NMPA批准。该产品基于邦耀生物自主研发的造血干细胞平台（ModiHSC®）开发。据第65届ASH年会公布的摘要，2019年10月15日-2022年11月20日间，共10例TDT患者接受了BRL-101治疗。中位中性粒细胞和血小板植活时间分别为18.5（14-29）和40.5（21-165）天。截至2023年6月20日中位随访时间为24.6（4.3- 39.2）个月，所有患者都达到了TI，且TI持续时间为22.1（1.3-37.2）个月，HbF水平从2.3g/L升至140.7g/L，总Hb水平从105.7g/L升至149g/L。4例患者出现SAE，包括血小板计数降低、休克、发热性感染、软组织感染和静脉闭塞性肝病，其中只有血小板计数降低被认为可能与BRL-101有关。所有SAE均已痊愈，且未发生研究药物相关的退出或死亡。

RM-001由瑞风生物开发，利用CRISPR/Cas基因编辑技术永久修饰γ-珠蛋白启动子，激活人体内天然HbF合成，使红细胞恢复正常生理功能并摆脱输血，达到单次给药根治β-地贫的目的。2022年11月1日，RM001 IND申请获得国际药监局默示许可。在第65届ASH年会中，瑞风生物公布了部分RM001 I期临床的数据。截至2023年6月31日，7例TDT患者接受治疗并完成1-20个月的随访。其中6例患者基因型为β0/β0，另1例为β0/β+。7例患者分别在11-19天和10-22天达到中性粒细胞和血小板植活。所有患者在治疗后1个月内（11-28天）停止红细胞输注并在本报告周期内未接受输血治疗。对于随访期超过6个月的6例患者，HbF水平在治疗后的第四个月达到9g/dl并在本报告周期内维持在该水平以上。5例患者脱离输血依赖超过15个月。未发现与RM001相关的SAE。

总结

基因疗法在β地贫领域的研发已经取得了显著成果，除已获批的产品外仍有多款药物进入到临床研究阶段，且表现出良好的安全性和疗效。这将带领β地贫治疗进入到一个新的时代。但基因疗法的长期安全性尚未阐明，仍旧需要获取更多的临床数据支持。