有望为20%因遗传性视网膜变性而失明的婴幼儿，带来治疗希望。
撰文 |凌骏
从失明到可以在黑夜里看清周围物体，基因治疗正将这种“不可能”变为现实。在《柳叶刀》近期发布的一项研究中，美国宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院的研究人员展示了，如何让视力的平均改善达100倍。
甚至，“其中一些患者在接受最高剂量的治疗后，视力提高了10000倍。”研究主导者Artur Cideciyan教授介绍。这些人患有遗传性视网膜病变——先天性黑矇症（LCA），患者体内和视神经发育及功能相关的蛋白无法正常合成，全球大约有20%的儿童失明案例由LCA引起。
这是近年来学界在探索致盲性眼病治疗中的又一次突破。据不完全统计，目前全球有超过150项针对视网膜/视神经疾病的基因疗法临床试验，试验主要集中在美国和中国。
辉大基因（上海）首席执行官陆英明博士曾联合研发出全球首个眼科基因治疗药物，他告诉“医学界”，失明是最令人闻风丧胆的身体残疾之一，但基因疗法正在为治疗，甚至治愈这一疾病带来希望和光明。
视力最高提升10000倍
LCA是一类最严重的视网膜营养不良症，也是导致全球儿童先天性失明的主要疾病。由于患儿携带有遗传致病基因，阻碍了视觉信号的传导，他们出生后会出现眼球震颤（不自主的眼球运动）、瞳孔反应迟钝或几乎消失、畏光、视力严重下降、夜盲，大多情况下1岁时就会彻底失明。
在基因治疗出现前，没有任何方式可以阻止LCA的进展。但基因疗法则提供了一种极具想象力的治疗路径：直接修改或增加基因以挽救视力。本次发布于《柳叶刀》的研究，采用的就是“基因替代疗法”ATSN-101，它能够将正常基因导入眼内并产生正常的蛋白，用于治疗GUCY2D基因突变引起的I型LCA。
共有15名患者参与了这项试验，其中一些人已经成年。相比正常人能够看清120米外的物体，他们至少要在6米内才能看到它的存在。为此，医生将不同剂量的基因药物注射到患者视网膜中，希望在成功定植后，新基因能恢复感光细胞的活性。
据研究人员介绍，治疗完成后，所有患者的视力迅速得到了改善，并在1年随访期内得以维持。在关键的光敏感度测试（FST）中，患者平均的视功能改善为100倍，其中有两人更是达到了10000倍。
“相当于他们原本只能在强光室内看见眼前的物体，现在却能在月色下看清周围的环境。”Artur Cideciyan教授称，其中一名患者表示，他目前仅借助篝火就能在午夜里看清方向。
陆英明博士告诉“医学界”，选择FST作为关键疗效的评估指标，是因为LCA主要影响的是视觉循环中光感受器的光敏感度。“FST代表全视网膜感受光刺激的最小亮度，ATSN-101治疗后所谓的视功能改善100倍，就是指能够看见原来1/100水平的光亮。这一指标与LCA的发病机制和患者的诉求契合。”
安全性方面，研究人员共观察到了68起不良事件，其中56起与外科手术相关，包括眼部炎症、虹膜睫状体炎和玻璃体炎等，并无与试验用药相关的严重不良事件。
研究人员认为，此次的试验数据足以支持III期随机双盲临床试验的开展。“考虑最新临床试验的成功，以及此前积累的经验，我们有望为20%因遗传性视网膜变性而失明的婴幼儿带来治疗希望。”研究人员称。
有多少“失明”有望得到治愈？
根据世界卫生组织统计，全球至少有22亿人视力受损，有4000万到4500万盲人和1.8亿视力障碍者。其中，先天性遗传视网膜病（IRD）的患者约有300万，他们快则二三十岁就失明，慢则到五六十岁彻底失明。
转机出现在2017年，美国食品药品监督管理局（FDA）批准了全球首款眼部基因治疗药物Spark Therapeutic公司的Luxturna，用于治疗由RPE65基因突变引起的Ⅱ型LCA，全面开启了IRD的基因治疗时代。
陆英明博士当时在Spark Therapeutics公司担任临床研究和运营主任，他告诉“医学界”，“由于眼睛是一个‘免疫特权’器官，允许外来分子进入而不易引发强烈的炎症反应，这为使用腺病毒相关病毒（AAV）为载体的基因疗法提供了可能。”
在国内，上海市第一人民医院副院长、眼科中心主任孙晓东教授也是这一领域的权威专家，2022年，眼科中心启动了我国首个Ⅱ型LCA基因药物——LX101的临床试验，“目前累计有21名患者接受了治疗，他们的视功能均出现了一定程度的改善。”孙晓东教授曾向“医学界”透露，团队正在推进Ⅲ期临床的进一步验证。
由知名儿童视网膜病专家、上海新华医院赵培泉教授主持的研究者发起的，针对Ⅱ型LCA的临床研究同样观察到令人鼓舞的效果。在注射由辉大基因研发的基因治疗药物HG004后，受试者平均FST提高超过100倍，部分高剂量组甚至达到10000-100000倍。
但由于致盲性眼病种类过多，至少200余种，仅LCA就有超过20种突变类型，“比如对于一些会产生毒性的基因突变，单纯‘补充’正常基因，可能就无法阻止视力的损害了。”孙晓东教授表示，“同时，有的致病基因编码的蛋白质较大，超过了载体递送上限，也会导致研究受阻。”
此时，革命性的CRISPR/Cas基因编辑工具允许“改动”基因的幅度更大，进一步为治疗更广泛病种提供了可能性。
2024年5月，美国哈佛大学医学院附属马萨诸塞眼耳科医院等机构在《新英格兰医学杂志》发布论文，全球首次直接将基因编辑药物注射到眼内，让11名10型LCA患者改善了视力。“我可以看到蜡烛在身边闪烁，这是一生中从未见过的东西。”一名患者在治疗后表示。
医生给LCA患者注射基因编辑药物
“CRISPR/Cas9的问题在于Cas9核酸酶太大，无法包装成单个AAV载体递送，需要用两个AAV载体才能装下。但将两个AAV送到视网膜，又需要担心安全风险不可控。”陆英明博士说，“哈佛大学医学院的学者用的就是两个AAV，初步未发现严重不良事件，这给学界提供了信心。”
除了基因增补/替代、基因编辑，近年来以小核酸药物为代表的“基因沉默”疗法同样发展火热。“基因沉默”不需要修改致病基因，而是阻止它转录翻译成致病的蛋白，目前也已在一些遗传性眼病中展开了探索。
而更大的患者群体，则来自湿性年龄相关性黄斑变性（nAMD），这是一种后天的致盲性眼病，是全球50岁以上人群失明的主要原因。仅仅在中国，就有约300万nAMD患者，他们会出现突然的视力下降。为了阻止病情发展，每隔几个月，患者都要前往医院，让医生往眼球内注射单抗药物。
“除了不够便捷，频繁注射还可能造成眼球损伤，出现感染风险。”陆英明博士说，而基因增补疗法可能做到“一针管终身”，永久地将表达抗体的基因注射到眼内。据了解，此前北京协和医院、北京同仁医院、四川大学华西医院等都陆续宣布，已启动nAMD基因治疗的探索，完成首例临床试验给药，患者恢复情况良好。
“但有一些nAMD患者，由于眼内反复打药产生了对抗体药物的抗体，也就是所谓的‘抗抗体’，基因增补抗体的效果可能不佳。此时，就可以通过RNA编辑疗法，从源头阻止致病因子的翻译过程。”陆英明博士表示。目前，辉大基因针对nAMD的RNA编辑疗法也进入了临床试验阶段。
值得一提的是，对于遗传性的致盲性眼病，一般认为要早期干预，因为随着时间推移，可能还会发生更多影响视力不可逆的损伤。但在此次《柳叶刀》文章发布后，研究人员表示，在这项试验中，一些患者在失明数十年后，还能通过基因疗法获得视力改善，这是巨大的成功。
还存在哪些挑战？
尽管此次试验取得了阶段性的成果，但陆英明博士告诉“医学界”，“从目前的结果来看，受试者离达到正常标准的‘视力1.0’，还有很长一段距离。”
根据试验结果，虽然视网膜光敏感度大幅提高，但患者的最佳矫正视力（BCVA）仅平均提高了8个字母。“目前，BCVA的改善是LCA基因疗法中尚存的难点。美国FDA曾表示，起码提高15个字母才有意义，可几乎所有的临床试验都达不到这一要求。”陆英明博士说。
对此，孙晓东教授曾对“医学界”分析，基因治疗虽能修正致病靶点，但由于恢复视力需要整个视觉传导通路神经传导正常，在一些情况下，患者的感光细胞已经结构受损或严重萎缩，其功能的损伤是不可逆的。
相似的还有在2021年，渤健（Biogen）宣布，旗下针对无脉络膜症的基因疗法BIIB111临床试验失败。陆英明博士告诉“医学界”，“无脉络膜症是一种罕见的遗传性视网膜变性疾病，会导致感光细胞逐渐退化并引起失明，但它的病程长，前期发展缓慢，从某一个时间节点起，患者病情又会突然急转直下，这使得启动基因治疗的最佳时机非常难以把握。”
目前全球针对视网膜/视神经疾病的基因疗法临床试验，主要集中在美国和中国
除了不同致盲性眼病本身具有复杂的生理特点，陆英明博士表示，基因治疗在研发中也存在一系列技术挑战，尤其是递送基因药物的载体。
“对于传统的眼部基因疗法而言，AAV是最合适的载体，但只能用于递送较小的基因。而基因编辑理论上能够实现任何基因的修改，但Cas9对AAV而言体积就过大了。”陆英明博士说。
事实上，“发现致病基因或蛋白——改造/添加/沉默基因——治愈疾病”，眼科基因治疗的逻辑已经非常清晰，陆英明博士认为，“未来学界可能会更专注于改进载体，或是紧凑型CRISPR核酸酶的设计，并从中找到最佳的组合搭配，以提高疗效，并降低免疫原性。”
值得一提的是，除了基因治疗，孙晓东教授同样对“医学界”表示，随着多项新兴技术的发展与基础研究的深入，学界在先天性失明眼病的诊治上已取得了不少突破。“包括光遗传学治疗、干细胞治疗、视网膜假体等，未来还需要多学科的交叉合作，让不同基因型、不同临床阶段的眼病患者都能有合适的治疗技术相匹配。”
来源：医学界
责编：汪 航
编辑：赵 静
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