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基因编辑疗法BEAM-101在镰状细胞病治疗中的进展与挑战

找药助手

发布于 2024-11-11 17:50:18    1001次浏览

  近期,Beam Therapeutics公司在其碱基编辑疗法BEAM-101治疗镰状细胞病的I/II期临床试验中遭遇挫折:一名患者在接受治疗后不幸去世。虽然Beam公司认为患者的死亡与治疗前的预处理方案白消安有关,而非BEAM-101治疗本身引发,但此事件为基因编辑疗法在镰状细胞病(SCD)和其他遗传疾病治疗中的安全性带来了新的考验。尽管如此,Beam公司的临床数据表明BEAM-101在其他患者中显示出潜力,支持该疗法的持续开发。

  镰状细胞病的遗传基础及现有治疗困境

  镰状细胞病是一种严重的遗传性血液疾病,因基因突变导致红细胞形成异常的镰刀状,从而影响氧气输送。这一基因缺陷源于β-珠蛋白基因的突变,使正常的血红蛋白无法发挥作用,导致红细胞易于破裂,引发贫血、疼痛发作和慢性器官损伤。患者通常在儿童期即出现症状,且可能面临终身治疗。目前,镰状细胞病的治疗选择有限,造血干细胞移植是少数能达到治愈的方案之一,但难以找到匹配的供体。因此,基因编辑疗法为SCD患者提供了新的希望。

  BEAM-101:基于碱基编辑的创新疗法

  BEAM-101是Beam Therapeutics开发的镰状细胞病基因编辑疗法,通过碱基编辑技术来模拟遗传性持续胎儿血红蛋白增多症(HPFH)的天然突变,旨在替代患者缺陷的成人血红蛋白。碱基编辑技术是一种无需DNA双链断裂的精准编辑方法,与传统的CRISPR-Cas9不同,它可直接改变细胞基因组中的单个碱基,大大降低了潜在的脱靶风险。刘如谦团队于2016年首次提出碱基编辑,并在2018年与J. Keith Joung、张锋等人共同创立了Beam Therapeutics,以推动这一技术的临床应用。

  BEAM-101的工作原理是靶向CD34+造血干细胞中的HBG1/2启动子区域,通过编辑该区域模拟HPFH突变,重新激活胎儿血红蛋白(HbF)的生成。临床前研究表明,经过BEAM-101编辑的细胞中HbF表达水平可显著增加。这种方法通过腺嘌呤碱基编辑器(ABE)来实现,具有较高的稳定性和均匀性,与CRISPR-Cas9相比,可以更有效地增加HbF含量,达到改善患者血液状况的目标。

  临床试验进展与不良事件分析

  在BEAM-101的I/II期临床试验中,Beam公司选择了患有重度血管闭塞危象的镰状细胞病患者进行研究。临床试验数据表明,接受BEAM-101治疗的6名患者中,无一人出现与治疗直接相关的3级及以上不良事件或严重不良事件。患者接受单剂BEAM-101治疗后的初始安全性数据显示,与白消安预处理和自体造血干细胞移植(HSCT)相一致,所有患者均达到了靶细胞剂量,部分患者在治疗后的血液数据也显示出良好的改善效果。

  随访数据显示,4名患者在接受治疗1个月后,胎儿血红蛋白(HbF)水平超过60%,镰状血红蛋白(HbS)减少至36%以下,同时溶血标志物恢复正常或有所改善,未再出现血管闭塞危象。这一结果为BEAM-101作为SCD治疗的新型方法提供了支持。然而,在所有患者中,有一例因呼吸衰竭而去世的事件引起了关注。Beam公司认为,这一不良事件主要与治疗前使用的白消安预处理有关。白消安是一种常用于骨髓移植前的预处理药物,其作用是清除异常细胞并抑制免疫系统,以为移植细胞提供空间。但该药物也会带来一定的毒性反应,可能对某些患者产生严重影响。FDA经过评估后,允许Beam公司在不调整研究方案的前提下继续试验。

  BEAM-101与其他基因编辑疗法的对比

  近年来,基因编辑在镰状细胞病治疗中取得了显著进展。2023年12月,美国FDA批准了首个CRISPR-Cas9基因编辑疗法Casgevy上市,用于治疗复发性血管闭塞危象的SCD患者。Casgevy通过抑制BCL11A来重启胎儿血红蛋白表达,从而替代有缺陷的成人血红蛋白。这一疗法为基因编辑治疗SCD提供了临床参考。然而,CRISPR-Cas9在编辑效率和稳定性方面仍有不足,编辑效果的异质性较高,且存在脱靶效应风险。

  与之相比,BEAM-101采用的碱基编辑技术更加精确,能够在不引起DNA双链断裂的情况下直接编辑目标碱基,避免了许多潜在的脱靶效应。腺嘌呤碱基编辑器(ABE)能够提供更稳定且一致的HbF提升效果,且编辑效率高,这一特点使得BEAM-101在试验中的表现超越了传统CRISPR技术。此外,BEAM-101的碱基编辑方法在编辑后的胎儿血红蛋白表达水平上更接近HPFH患者的天然突变,使其更有可能带来长期的治疗效果。

  碱基编辑技术的临床应用前景

  基因编辑技术的逐步成熟为多种遗传病带来了新的治疗思路。2023年11月,Verve Therapeutics的碱基编辑疗法Verve-101在I期临床试验中展现了降低血液低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)的效果,并首次在人类中验证了碱基编辑技术的临床疗效。该疗法通过脂质纳米颗粒递送编辑器,关闭肝脏中PCSK9基因表达,从而降低LDL-C水平,实现心血管疾病的预防。这一结果为碱基编辑技术在临床应用的潜力提供了新的证据。

  总之,BEAM-101的临床试验结果虽显示出一定的治疗潜力,但碱基编辑技术在遗传疾病治疗中的全面安全性仍需进一步验证。此次试验中的不良事件提醒我们,尽管碱基编辑技术带来了精准、安全的编辑方法,但临床应用中仍然存在不可预测的风险。随着技术的发展,碱基编辑有望在SCD和其他遗传病治疗中发挥重要作用,但在大规模应用之前,安全性仍是首要考虑。

温馨提示:医疗科普知识仅供参考,不作诊断依据;无行医资格切勿自行操作,若有不适请到医院就诊。
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