AAV基因療法安全性受到廣泛關注 業界專家們怎么說？

基于腺相關病毒（AAV）載體的基因療法近年來發展迅猛，兩款體內給藥的基因療法已經獲得FDA批準，上百個在研療法進入臨床開發階段。然而，隨著更多基因療法進入臨床，它們的安全性也受到越來越多的關注，近日，多家公司的AAV基因療法臨床試驗因為不同的原因被FDA叫停，FDA也召開了專家委員會會議，對AAV基因療法的安全性進行了討論。近日，Nature Reviews Drug Discovery專門對這一會議的內容進行了報道。

基因療法的潛在致癌風險

AAV基因療法的潛在致癌風險是一個業界已經關注了20多年的老問題。AAV載體進入細胞之后，攜帶的轉基因通常不會整合到細胞的基因組中，然而在小鼠模型中，研究人員已經發現，少量AAV載體的基因組會整合到宿主的DNA中，在多個小鼠模型中，載體基因組會整合到包含多個調節RNA的Rian位點，與肝細胞癌發病相關。

在狗的血友病A模型中，也發現了AAV基因組整合到與細胞生長或轉化相關的基因中，不過研究人員并沒有發現癌變的產生。

值得一提的是，在非人靈長類動物的實驗和人類臨床試驗中，尚未發現AAV基因組整合導致的致癌案例。因此，小型動物中發現的致癌風險不一定適用于人類。

“我們在審查的是一個理論上的風險。”FDA專家委員會成員，美國國立人類基因組研究所的Charles Venditti博士說。

針對AAV基因療法的潛在致癌風險，FDA專家委員會有以下幾點建議：

研究人員需要采取更新和更標準化的手段來檢測AAV對基因組的改變，包括利用新一代測序技術。

對人類患者中進行更長時間的隨訪。目前，FDA發布的指南推薦對接受AAV基因療法的患者進行長達5年的隨訪，對接受逆轉錄病毒載體或者其它攜帶基因組編輯元件的療法治療的患者進行長達15年的隨訪。委員會的多名專家建議設立接受AAV基因療法治療患者的數據庫（registry），對他們進行更長時間，甚至終身的隨訪。

使用發現血液中腫瘤相關DNA的液體活檢技術，可能讓醫生們更有效地監控患者。

因為DNA損傷可能在接受治療18個月之后才出現，因此在小鼠和大型動物中也應當進行更為長期的研究。

基因療法的肝臟毒性

與致癌風險相比，基因療法造成的肝臟毒性在臨床試驗中更為常見。肝臟毒性的產生有很多原因，有的是因為細胞毒性T細胞對轉染肝細胞的免疫反應，不過仍然有其它原因尚未得到澄清。患者在接受基因療法之前的肝臟基礎狀態也會影響到肝臟毒性的發生。

▲對AAV轉染的肝臟細胞的免疫反應可能導致肝臟毒性（圖片來源：FDA官網）

在人類臨床試驗中，肝臟毒性是最為常見的不良反應。在治療脊髓性肌萎縮癥（SMA）的基因療法臨床試驗中，接近三分之一的參與者出現至少一次與肝臟毒性相關的不良事件，主要表現為肝臟酶水平升高和藥物激發的肝臟損傷。在基因療法治療血友病的臨床試驗中也觀察到肝臟毒性。雖然大部分與肝臟毒性相關的不良事件通過皮質類固醇的治療獲得緩解，但是少數患者會出現嚴重不良反應，包括肝功能衰竭和死亡。

▲臨床試驗中出現的肝臟毒性案例（圖片來源：FDA官網）

針對肝臟毒性，FDA專家委員會提供了以下建議：

對類固醇療法的評估需要更為嚴格。美國國家糖尿病、消化和腎臟疾病研究所的Theo Heller博士指出，雖然類固醇藥物已經在多個基因療法臨床試驗中用于預防肝臟反應，但是它們的作用機理并沒有得到很多嚴格科學數據的支持。而在治療X連鎖肌管肌病（XLMTM）的臨床試驗中，類固醇并沒有阻止患者的死亡。Heller博士表示，類固醇的作用是緩解了肝臟毒性的表面癥狀還是解決了肝臟毒性產生的根本原因仍然需要研究進一步澄清。

此外，有些疾病會對患者的肝臟造成損傷，這些患者在接受基因療法治療后產生嚴重肝臟毒性的風險更大。在治療X連鎖肌管肌病的臨床試驗中，研究人員表示，3名患者的死亡與患者在接受治療前肝臟的基礎病癥相關。Heller博士表示，這意味著需要對疾病的自然進程以及它們對肝臟的影響進行更嚴格的評估。他認為，臨床試驗需要在更早的階段讓肝臟學家介入，幫助制定更為有效的篩查手段和患者入組的評估標準，在接受基因療法之前的階段，減少可能出現肝臟毒性的風險。“只檢測轉氨酶水平是不夠的！”他說。

AAV基因療法的新潛在風險

致癌風險和肝臟毒性是AAV基因療法領域熟知的潛在風險，新近的臨床數據展示了新的潛在風險。比如，血栓性微血管病（TMA）是一種血液學急癥，由于微小的血塊堵住了毛細血管和小血管，導致貧血、血小板降低和器官損傷。先天免疫系統的補體通路過度激活可能是導致TMA的原因，而這再度強調了對AAV載體的免疫反應可能帶來的風險。

▲血栓性微血管病簡介（圖片來源：FDA官網）

目前，在治療SMA和杜氏肌營養不良的基因療法臨床試驗中均發現了TMA的病例。對TMA成因的了解尚少，目前沒有已知的預防手段，早期發現癥狀是成功治療的關鍵。在臨床試驗中，皮質類固醇仍然是主要的治療手段。靶向補體通路的抑制劑也被提出作為預防策略。

“TMA是接受全身性AAV基因療法的患者出現的常見急性嚴重不良事件。”專家組成員，佛羅里達大學基因治療中心的Barry Byrne博士說，“這一癥狀在目前正在進行的研究中將得到更多關注。”

保證基因療法生產的質量

FDA在專家會議上還提到了AAV基因療法生產標準的問題。AAV基因療法使用AAV的衣殼來裝載產生治療作用的轉基因，然而在生產過程中，有些衣殼并沒有攜帶轉基因。這些空衣殼起不到治療作用，但是仍然會激發人體的免疫反應，導致不良事件的產生。

圖片來源：FDA官網

專家委員會成員表示，空衣殼在不同的AAV基因療法中的比例也不一樣，它們的毒性風險需要更多的研究，而且需要更好的檢測手段來檢驗AAV基因療法的純度。

參考資料：

[1] Cellular, Tissue, and Gene Therapies Advisory Committee September 2-3, 2021 Meeting Announcement. Retrieved September 28, 2021, from https://www.fda.gov/advisory-committees/advisory-committee-calendar/cellular-tissue-and-gene-therapies-advisory-committee-september-2-3-2021-meeting-announcement#event-materials

[2] Microcap gene therapy player says three children suffered serious side effects in PhI/II study. Retrieved September 28, 2021, from https://endpts.com/microcap-gene-therapy-player-says-three-children-suffered-serious-side-effects-in-phi-ii-study/

[3] The biggest questions facing gene therapy, the XLMTM community, and Astellas after fourth patient death. Retrieved September 28, 2021, from https://endpts.com/the-biggest-questions-facing-gene-therapy-the-xlmtm-community-and-astellas-after-fourth-patient-death/

[4] 'A missed opportunity': The biggest takeaways from the FDA's underwhelming gene therapy hearing. Retrieved September 28, 2021, from https://endpts.com/a-missed-opportunity-the-biggest-takeaways-from-the-fdas-underwhelming-gene-therapy-hearing/

[5] Gene therapy community grapples with toxicity issues, as pipeline matures. Retrieved October 8, 2021, from https://www.nature.com/articles/d41573-021-00164-x