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摘要：近年来，基因治疗取得了显著进展。已有超过4000个编码蛋白质的基因与6000多种遗传疾病有关；下一代测序技术彻底改变了遗传疾病的诊断。大多数遗传疾病被认为是非常罕见或超罕见的，这里定义为病例少于1:100,000，但12种批准的基因治疗中（不包括RNA治疗），只有一种针对超罕见疾病。本文探讨了三种适合各种罕见遗传疾病的基因补充疗法方法：慢病毒载体修饰的自体CD34+造血干细胞移植、系统性腺相关病毒（AAV）载体向肝脏的传递，以及AAV向脑脊液和大脑的局部传递。结合RNA疗法，我们为这些基因治疗提出了一个潜在的商业模式。 1.背景 低发病率或低患病率的疾病，通常被称为罕见病，对卫生系统和患者都构成了沉重的负担。诊断罕见病很困难，因为医生对罕见病不太熟悉，而且诊断它们有时需要专门的测试或检查。针对这些疾病的药物开发也落后于更常见的疾病。因此，为了解决这个问题，许多国家通过简化审批流程和授予销售独占权来鼓励开发孤儿药。在美国，罕见病被定义为影响少于20,000名患者的疾病。这一类包括许多遗传病和特定癌症亚型，但这些疾病的药物开发仍然困难。然而，近年来基因治疗的快速发展为治疗罕见遗传病提供了新的希望。在由基因突变和由此导致的基因产物缺失引起的疾病中，基因治疗旨在通过修复或补充缺陷基因来治疗这些疾病。尽管人类基因组包含大约20,000个编码蛋白质的基因，其中超过4000个基因的突变已知会导致6000多种遗传病（OMIM条目统计），但下一代测序（NGS）的出现显著提高了这些疾病的诊断，无论它们的罕见程度如何。 尽管取得了这些进展，孤儿药开发的成本仍然高得令人望而却步。因此，针对遗传病的药物开发和批准，特别是那些影响极少数患者或被认为是超罕见的疾病，仍然缺乏。目前，没有“超罕见”疾病的法律定义；这个子类别是由国家卫生和护理卓越研究所非正式引入的，用于针对患病率低于每50,000人1人的疾病的药物。有些疾病非常罕见，全世界受影响的个体少于30人，以至于n-Lorem基金会考虑进行单一受试者试验。在本文中，我们采用一个任意定义的超罕见疾病，即患病率低于每100,000人1人。 2.目前基因治疗的成功 尽管人类基因治疗的最初尝试遇到了并发症和失败，但近年来批准的基因治疗产品数量有所增加。以下是美国和/或欧盟批准的基因治疗列表，包括RNA治疗，改编自并更新自“2023年细胞和基因治疗的现状”（表1和2）。这些列表不包括癌症基因治疗。 2.1.批准的基因治疗 Luxturna，2017年批准用于Leber先天性黑蒙症（LCA），取得了显著的成功，通过视网膜下注射携带正常人类RPE65 cDNA副本的重组腺相关病毒（AAV），恢复了视力，这种恢复通常被描述为奇迹般的逆转失明。AAV依赖于辅助病毒来完成其生命周期，不会引起任何已知的人类疾病，而且AAV很少整合到宿主基因组中。这一突破强调了基因治疗治疗以前无法治疗的疾病的潜力。Luxturna的成功鼓励了基因治疗领域的进步。紧随Luxturna之后，使用AAV9病毒衣壳的Zolgensma在基因治疗方面取得了更大的成功。脊髓性肌萎缩症（SMA）是一种痛苦的退行性疾病，最严重的婴儿无法发展出坐姿能力，其他人则逐渐失去运动和呼吸功能。SMA是一种相对常见的遗传病，发病率约为每10,000人1人，为Zolgensma创造了一个巨大的市场。从2019年到2021年，有三种使用基因（慢病毒载体）修饰的自体CD34+造血干细胞移植的基因治疗被批准：Zynteglo用于β-地中海贫血，Skysona用于肾上腺脑白质营养不良（ALD），Libmeldy用于脑白质营养不良（MLD）。β-地中海贫血和ALD也可以通过异体造血干细胞移植（HSCT）治疗，但当没有合适的供体时，基因治疗提供了一个可行的选择，自体移植比异体移植风险更低。2022年，Upstaza，rAAV2-hAADC，被批准用于治疗芳香族L-氨基酸脱羧酶（AADC）缺乏症，标志着第一个直接针对大脑的基因治疗。同年，Roctavian和Hemgenix分别被批准用于治疗血友病A和B。血友病的基因治疗取得了与Zolgensma相当的成功，这是由血友病的相对高发病率（血友病A影响1/5,617名男性，血友病B影响1/19,283名男性）推动的。考虑到凝血因子输注的昂贵和不便，这一成功尤为重要。2023年，又有四种基因治疗被批准：Vyjuvek用于大疱性表皮松解症；Lyfgenia，使用编码抗镰状血红蛋白HbAT87Q的慢病毒载体，用于镰状细胞贫血症；Casgevy，采用CRISPR-Cas9，第一种基因编辑疗法，针对BCL11A红细胞特异性增强子，也用于镰状细胞贫血症；Elevidys，用于杜氏肌营养不良症（DMD），这是一种影响大约每5,000名男性1人的遗传性肌肉退行性疾病。 2.2.批准的RNA治疗 批准的RNA治疗比基因补充治疗要多（表2）。反义寡核苷酸（ASOs）和小干扰RNA（RNAi）是两种广泛用于沉默基因表达的策略。如Ionis Pharmaceuticals和Sarepta Therapeutics等公司已经开发了几种针对杜氏肌营养不良症、转甲状腺素（TTR）相关遗传性淀粉样变性和脊髓性肌萎缩症（SMA）的反义疗法（表2）。如Alnylam等公司开发了针对TTR相关遗传性淀粉样变性、卟啉症、高草酸尿症等疾病的RNAi疗法（表2）。TTR相关淀粉样变性是由转甲状腺素系统沉积引起的，临床表现包括神经病变、心肌病和眼肌黄斑病变。ASO和RNAi在破坏互补mRNA和抑制TTR合成方面非常有效。自它们开发以来，Tegsedi（反义疗法）、Onpattro（RNAi）、Amvuttra（RNAi）和Wainua（反义疗法）都已获得治疗TTR相关遗传性淀粉样变性的许可。 2.3.临床试验 还有针对新治疗的临床试验。AAV-G6PC的肝脏转导提高了糖原贮积病Ia型的长期治疗效果。包括肝脏基因库治疗在内的不同策略的基因治疗已在糖原贮积病II型（庞贝病）的治疗中进行了测试。正在研究更多关于眼睛的遗传病。使用马传染性贫血病毒驱动的载体（EIAV-ABCA4）对ABCA4相关Stargardt病的患者进行治疗。反义寡核苷酸可以修复由超罕见ABCA4变体引起的异常剪接，在患有早期Stargardt病的儿童中。AAV5-NR2E3可能会减轻由视紫红质和其他基因突变引起的视网膜退化，在视网膜色素变性患者中。此外，单次给药的载有基因编辑器mRNA的脂质纳米粒子可以灭活Pcsk9基因，以治疗遗传性和获得性高胆固醇血症，目前心脏-1研究正在进行中。 2.4.罕见病的强烈药物开发 像DMD这样的罕见病已经被不同的方法所接近。大约80%的DMD突变可能适合外显子跳跃。Eteplirsen（Exondys 51, Sarepta Pharmaceuticals）是FDA在2016年批准的第一种外显子跳跃药物治疗。外显子53跳跃，golordirsen（Vyondys 53, Sarepta Pharmaceuticals），增加了一小部分符合条件DMD患者的比例。读穿药物ataluren（Translarna）针对大约13%的有错义突变的DMD患者。此外，Elevidys，一种基于AAV的基因补充治疗，提供了一份微营养不良蛋白cDNA的副本，可能使所有DMD患者受益。另一个例子是亨廷顿病（HD），它是由亨廷顿基因上的CAG重复病理性扩展引起的。有几种方法可以减少突变亨廷顿蛋白的表达。用针对HD突变相关单核苷酸多态性的ASOs抑制亨廷顿蛋白可以恢复HD小鼠模型的认知功能。通过系统给药使用载脂蛋白A-I纳米盘可以将降低突变亨廷顿蛋白的ASOs输送到大脑。miRNA也可以降低亨廷顿水平，并在HD人化小鼠模型中保持纹状体体积和认知功能。一种口服的、能穿透大脑的小分子通过增强假外显子包含来降低亨廷顿水平。在HD小鼠中过表达固醇调节元件结合蛋白2（SREBP2）激活胆固醇生物合成途径基因的转录，清除突变亨廷顿聚集体，并减轻行为缺陷。 2.5.超罕见遗传病的少数治疗方法 在这些已经批准基因治疗的疾病中，SMA、DMD和血友病A的发病率最高，至少每10,000人中有1人。LCA的发病率范围在1/33,000到80,000之间。AADC缺乏症，只有140例记录在案（Orphanet报告2023年11月），在这种情况下是唯一的超罕见疾病。ALD（1:20,000–50,000）和MLD（1:40,000–100,000）的发病率高于AADC缺乏症；然而，只有一部分患者符合基因治疗的条件，必须在症状出现之前进行。ALD也可以通过异体HSCT治疗，这可能会给Bluebird Bio从这两种产品中获利带来挑战。此外，投入癌症基因治疗的资源比投入遗传病的资源要多得多，特别是嵌合抗原受体（CAR）T细胞治疗。RNA治疗也取得了几次成功，但其高应用潜力在于其生产能力可以扩大到治疗大量患者。因此，开发超罕见遗传病的基因治疗通常在确保资金或资源方面面临困难。 3.超罕见遗传病的负担 鉴于遗传病的数量庞大，许多遗传学家在日常实践中经常遇到各种疾病。一位经验丰富的遗传学家通常能够识别出数百种遗传病。例如，粘多糖贮积症（MPSs）包括I型、II型、III型、IV型、VI型和VII型。黏多糖脂质贮积症（MLs）包括唾液酸苷症、半乳糖苷脂症、MLII和MLIII。糖脂贮积症包括高歇病、尼曼-匹克病A/B、尼曼-匹克病C、GM1和GM2神经节苷脂贮积症和法布里病。糖原贮积症包括糖原贮积病IA、IB、II（庞贝病）和III型。神经递质缺乏包括AADC缺乏症、酪氨酸羟化酶（TH）缺乏症、6-吡喃酮四氢蝶呤合成酶（PTPS）缺乏症和GTP环化水合酶1（GCH1）缺乏症。其他代谢疾病包括尿素循环障碍、氨基酸病和有机酸尿症。骨骼疾病包括埃勒斯-当洛斯综合症（EDS）、脊椎骨骺发育不良（SED）和成骨不全症（OI）。其他类别包括先天性全身性脂肪营养不良、涉及DNA修复缺陷的疾病和各种早婴儿癫痫性脑病（EIEE）的病因。最近，我们描述了34例骨骼疾病的遗传病因，确定了涉及这些疾病的16个基因，平均每种疾病2个患者。在我30年的实践中，我见过这里提到的所有疾病。遗憾的是，很少有特定的治疗方法，其中AADC缺乏症是唯一开发了基因治疗的超罕见疾病。有了足够的资源，这些疾病中的许多都可以用基因治疗来治疗。 4.适合治疗超罕见遗传病的基因治疗方式（图1） 4.1.慢病毒载体修饰的自体CD34+造血干细胞移植（图2） 在前述12种批准的遗传病基因治疗中，有六种利用慢病毒载体修饰的HSCT治疗腺苷脱氨酶缺乏症、β-地中海贫血、MLD、ALD和两种不同的镰状细胞贫血症患者。慢病毒载体，如用于治疗地中海贫血的载体，能够向非分裂细胞传递复杂的组织特异性表达盒，而不促进白血化，与早期临床研究中使用的γ-逆转录病毒载体不同。从理论上讲，任何可以通过传统异体HSCT治疗的遗传病也可以从慢病毒载体修饰的HSCT中受益；此外，基因治疗中的自体移植被认为比异体移植更安全。异体HSCT已被证明对治疗如高歇病和MPSI等疾病有效，尽管由于安全考虑更倾向于酶替代疗法（ERT）。然而，在影响大脑的疾病中，如高歇病III型和MPSIH/S，异体HSCT仍被视为一种治疗选择。人们了解到，移植的造血干细胞可以分化成吞噬细胞，作为小胶质细胞迁移到大脑，然后可以在ALD等疾病中清除异常代谢物，或在溶酶体贮积病中分泌分子以挽救宿主脑细胞。 慢病毒载体修饰的HSCT相对于异体HSCT的优势还包括使用更强的启动子来增加产物表达和密码子优化以增加翻译效率。基因工程可以向基因添加分泌性前导肽，实现类似于ERT的高血水平的转基因产物。慢病毒载体修饰的HSCT可以维持表达蛋白的高和稳定血水平，与ERT中观察到的脉冲式血蛋白水平不同。最近，通过向输注蛋白中添加能够穿透大脑的表位，如转铁蛋白表位或输注蛋白上的受体抗体，开发的针对大脑的ERT已被证明可以促进转铁蛋白受体介导的跨血脑屏障的运输。这种策略可以很容易地适应慢病毒载体修饰的HSCT，通过修改载体中的cDNA序列。 然而，慢病毒载体修饰的HSCT有局限性和并发症。目前，无法调节病毒载体转导后转基因的表达水平。虽然在溶酶体贮积病等条件下，过度表达转基因可能是可以容忍的，因为治疗需要系统地或向脑脊液（CSF）输送大量的酶，但在其他情况下可能是有毒的。例如，在AADC缺乏症的基因治疗中，负责单胺神经递质产生的酶直接输送到壳核，以防止大脑中异位或过度的多巴胺产生。同样，在β-地中海贫血治疗中过度表达β-球蛋白可能导致α-球蛋白的相对缺乏，本质上将疾病转化为α-地中海贫血。因此，用于β-地中海贫血基因治疗的慢病毒载体包含β-球蛋白基因的调节元素。虽然慢病毒载体已被证明比逆转录病毒载体更安全，并且与载体插入相关的白血病无关，但它们最近被怀疑会导致骨髓发育不良（MDS）。鉴于基因治疗的新颖性，在进行治疗前需要仔细评估风险和收益。 图1 超罕见疾病基因治疗的应用。CGD慢性肉芽肿病，EDS埃勒斯-当洛斯综合症，EE癫痫性脑病，ML黏多糖脂质贮积症，MPS粘多糖贮积症，NBIA脑铁积累性神经变性，OA有机酸尿症，OI成骨不全症，SCID严重联合免疫缺陷，SED脊椎骨骺发育不良，神经递质缺乏，UCD尿素循环障碍。 图2 慢病毒载体修饰的自体CD34+造血干细胞移植机制。对造血干细胞的转导可以纠正血液中细胞的功能缺陷，包括T细胞、B细胞和巨噬细胞。转基因可以编码分泌性蛋白，这些蛋白被分泌到系统循环中。如果分泌的蛋白包含一个靶向大脑的表位，它就可以进入大脑。骨髓来源的细胞也可以迁移到大脑并分化为小胶质细胞，这些细胞可以改善大脑缺陷。 4.2.系统性给药AAV载体至肝脏（图3） 在12种批准的遗传病基因治疗中，有两种针对肝脏（血友病A和B）、一种针对神经系统（SMA）、一种针对肌肉（DMD）使用系统性给药AAV载体。Zolgensma的系统性输注用于治疗儿童SMA，但计划在成年患者中将载体输送至脑脊液。Elevidys最近被批准用于DMD治疗，剂量为每公斤体重1.33×1014个载体基因组（vg/kg），仍在评估其效果和潜在副作用。系统性给药AAV至肌肉需要高剂量，更有可能引起并发症，包括肝毒性和微血管病变。相反，由于肝脏保留了超过90%的系统性输注AAV载体，系统性给药至肝脏只需要肌肉靶向所需剂量的十分之一，显著降低了并发症的风险。Valoctocogene roxaparvovec（AAV5-hFVIII-SQ）包含一个由肝脏选择性启动子驱动的凝血因子VIII cDNA。在3期研究中，134名血友病A患者接受了6×1013 vg/kg载体的单次输注。一年后的平均凝血因子VIII活性水平增加了41.9 IU/分升。治疗后4周凝血因子VIII浓缩物使用量和治疗出血的年化率分别下降了98.6%和83.8%。试验中没有死亡。Etranacogene dezaparvovec是一种表达Padua因子IX变体的AAV5载体。在3期研究中，54名血友病B患者接受了2×10^13基因组拷贝/公斤体重的载体。年化出血率从导入期的4.19次下降到治疗后7至18个月的1.51次。 在血友病的情况下，肝脏是关键，因为它产生凝血因子。许多其他遗传病，包括有机酸尿症、尿素循环障碍和氨基酸病等代谢疾病，也由肝脏功能障碍引起。像所有载体介导的基因治疗一样，效果可以通过更强或更合适的启动子、密码子优化、分泌性前导肽和针对器官（如大脑）的表位来增强。系统性给药AAV44.9-Mmut载体已被证明可以预防甲基丙二酸血症小鼠的致死性并降低与疾病相关的代谢物。治疗小鼠的组织生物分布和转基因表达研究表明，AAV44.9在转导肝脏和心脏方面非常有效。庞贝病是一种溶酶体贮积症，导致骨骼肌无力和心肌病。最近的数据揭示了2×1011 vg/kg的AAV2/8-LSPhGAA，包含一个肝脏特异性启动子/增强子和前导序列，转导了所有肝细胞，这导致成年GAA-KO小鼠的庞贝病部分生化纠正。 然而，系统性AAV给药受到预先存在的病毒衣壳抗体的阻碍，排除了一些患者接受治疗。此外，肝细胞的周转可以导致随时间推移转基因表达的减少，就像大多数肝脏导向的基因治疗一样，尽管治疗效果减弱的持续时间仍然不确定。最后，尽管AAV不是整合病毒，但观察到一小部分整合到宿主基因组中，这种病毒整合的长期影响尚未完全了解。 图3 系统性AAV载体给药至肝脏的机制。通过静脉输注后，大部分AAV载体被肝脏吸收。被转导的肝细胞恢复其功能，例如通过进行酶反应。如果转基因编码的是一个分泌性蛋白，该蛋白可以被释放到循环系统中以治疗系统性疾病。如果分泌性蛋白包含一个靶向大脑的表位，它就可以进入大脑。 4.3.局部给药AAV载体至脑脊液和大脑用于神经系统疾病治疗（图4） 靶向仍然是基因治疗中最大的挑战。例如，科学家正在研究开发修改后的AAV载体，这些载体靶向肌肉细胞的同时减少肝脏吸收。重新编程AAV衣壳以介导大脑基因输送也正在进行中。然而，AAV载体可以很容易地直接给药至脑脊液空间（鞘内或脑池内）或大脑实质，以治疗影响大脑、脊髓、眼睛和耳朵的疾病。脑脊液和大脑给药有几个优点。首先，所需的载体量大大少于系统性输注所需的量——比系统性AAV给药至肝脏少一个数量级。这种减少节省了成本并最小化了系统性并发症（如肝损伤）的风险。第二，由于中枢神经系统的免疫特权，预先存在的抗体所带来的挑战对于脑脊液和大脑给药来说不那么重要。第三，由于神经元不分裂，AAV的治疗效果可以持久。第四，直接将载体给药至大脑降低了转基因异位表达的风险。 在12种批准的遗传病基因治疗中，有一种靶向眼睛（LCA），一种靶向壳核（AADC缺乏症）通过局部注射AAV载体。两者都使用AAV2，它对神经元细胞表现出高亲和性和有限的组织分布。这些治疗使用最小量的载体，并以高效和缺乏重大并发症为特点。目前，基因治疗正在推进几种眼睛和耳朵疾病的治疗。此外，各种大脑疾病可以从大脑导向的AAV注射中受益。单胺神经递质缺乏可以通过壳核注射来治疗。脑铁积累性神经变性（NBIA）可以通过注射至壳核或苍白球来治疗。原发性肌张力障碍可以通过靶向丘脑来缓解。将AAV载体输送至脑脊液空间是一种治疗具有更广泛大脑病理学的疾病的方法。在人类中，通过侧脑室的AAV给药主要转导室管膜细胞。通过腰穿的给药既方便又实用，特别是对于脊髓疾病。直接注射至大囊（脑池内注射）可能在大脑和脊髓之间提供平衡的载体分布。这些方法可能对许多大脑疾病或具有大脑表现的系统性疾病有益，包括一些溶酶体贮积症。 大脑输送的主要限制在于载体分布是否足够广泛以涵盖所有受影响的大脑区域。例如，脑脊液输送通常导致壳核中的少量神经元转导，而壳核内注射不影响皮层或小脑中的细胞。此外，由于大多数疾病中的大脑病理学是不可逆的，基因治疗的潜在效果可能受到限制。 图4 AAV载体输送至大脑的机制。AAV载体可以直接给药至大脑实质或注射至脑脊液空间（例如，通过腰穿），然后载体迁移至脊髓和大脑。AAV可以转导大脑中的神经细胞并改善它们的功能障碍。转基因可能被分泌出来，以缓解其他细胞的功能障碍。 4.4.RNA治疗和超罕见疾病的基因编辑 上述三种基因治疗模块主要涉及基因补充，但RNA治疗也正成为超罕见疾病最有希望的治疗方法之一。单链DNA或RNA寡核苷酸与RNA结合阻断基因表达，调节剪接，通过RNase H切割DNA•RNA杂交体，并针对miRNA。双链短干扰RNA（siRNAs）与RNA诱导的沉默复合体（RISC）的蛋白机器结合，RISC将其结合的小RNA导向目标互补RNA并通过mRNA切割、降解和翻译抑制来抑制其表达。通过磷酸硫酯（PS）键和化学修饰对DNA或RNA寡核苷酸进行修饰，大大提高了它们的稳定性、与血清蛋白的结合以及与其互补序列的结合亲和力。 ASOs和RNAi可以降低mRNA水平并抑制突变有毒基因产物的表达，如在HD中观察到的，或针对代谢途径中的上游或下游基因以减轻突变的有害效应，如急性肝性卟啉症。此外，ASOs可以调节mRNA剪接；例如，在治疗DMD时，它们可以剪接出包含错义或无义突变的外显子以恢复蛋白质翻译，产生一个较短但功能性的抗肌萎缩蛋白，从而缓解症状。在更独特的案例中，ASOs干扰剪接抑制剂的结合，如在SMA治疗中，以实现正确的剪接。 尽管RNA治疗药物需要定期给药以治疗遗传病，但寡核苷酸可以像小分子药物一样生产和纯化，提供了低生产成本和可扩展性的相同优势。ASOs的行为相当一致，导致可预测的治疗剂量、给药途径、给药频率和潜在副作用。最近，n-Lorem与Ionis Pharmaceuticals合作，为每位患者发现和开发个性化的ASOs——N-of-1疗法。ASOs和RNAi治疗治疗单基因疾病的可能性最近已经回顾。 基因编辑，主要使用CRISPR/Cas，代表了另一种强大的工具，有效地阻断基因表达。目前，CRISPR/Cas9的第一个批准的临床应用是治疗镰状细胞贫血症。由于担心与双链断裂相关的风险，碱基编辑，一种不诱导双链断裂的CRISPR/Cas9衍生物，是一种更安全的替代品，已经催化了几次临床试验。然而，潜在的脱靶效应需要在超罕见疾病的治疗中谨慎应用碱基编辑。在表3中，我们比较了本文提到的治疗模块，并指出了将它们应用于治疗超罕见疾病的可行性。 5.资金、报销和商业模式 尽管基因治疗有潜力改变这些毁灭性罕见病患者的生活，但患者获取这些新疗法远非易事。开发罕见病治疗的障碍超出了技术问题，包括资金、报销策略和商业模式。虽然大多数目前批准的基因治疗针对罕见病，但它们共同对健康和保险系统产生了重大的财务影响。这促使提出了各种支付方法和政策，以确保患者能够获得基因治疗的好处，例如，通过医疗贷款增加药物的负担能力。超罕见疾病的治疗商业模式也很困难。n-Lorem组织为影响全球不到30人的超罕见疾病提出了一种创新方法，采用非营利模式一次治疗一位患者。 然而，本文讨论的基因治疗方式——慢病毒载体修饰的自体CD34+造血干细胞移植、系统性给药AAV至肝脏、给药AAV至脑脊液和大脑，以及RNA治疗——有潜力治疗多种遗传病。在一个有利于创新的监管环境中，一家公司可以专门从事一种技术用于多种疾病，从而节省开发成本、载体生产、生物分布和毒性测试。通过与渴望为患者提供治疗的患者团体和医学社团合作，可以更经济地设计临床试验。例如，在我们为AADC缺乏症开发Upstaza时，这是第一个也是唯一一个针对超罕见疾病的大脑导向基因治疗，我们通过学术研究资助开发它，然后过渡到商业环境。这些战略方法将使公司在扩大超罕见疾病患者获得治疗的同时保持盈利。 6.结论 本文概述了基因治疗的当前成功，包括自体慢病毒载体修饰的造血干细胞移植治疗血液学和神经系统疾病，以及AAV载体介导的基因治疗治疗眼睛、肝脏和神经系统疾病。这些新技术为成千上万的罕见遗传病患者带来了希望。然而，基因治疗的高风险和成本阻碍了其快速发展，尤其是对于只有少数合格患者的超罕见疾病。在本文中，我们提出了几种适合治疗罕见遗传病的基因治疗技术。例如，在系统性给药AAV载体中，肝脏靶向需要较少的载体，但可以治疗肝脏和系统性疾病。直接将AAV载体输送至神经系统也可以治疗神经递质缺乏、原发性肌张力障碍和NBIA。因此，一家公司可以专门从事一种可以针对多种超罕见疾病的技术，以减轻基因治疗开发的财务负担。我们希望更多的超罕见遗传病患者能够尽快接受基因治疗。 识别微信二维码，添加生物制品圈小编，符合条件者即可加入 生物制品微信群！ 请注明：姓名+研究方向！ 版 权 声 明 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一个新药IP能否成功，其最关键的因素无外乎两点，商业化与成药性。  以ADC为例，一方面截至目前全球（中美欧日）已有17款新药获批上市，另一方面Enhertu年销售额突破20亿美元，无论是成药性还是商业化均满足了相关条件，是新药领域成功的显著代表。  但同时，近年来迅速发展的“小核酸”领域，其IP成功的前提条件也已完备。  一方面，小核酸三巨头（ionis、alnylam与sarepta）负责解决小核酸成药性问题，利用偶联物、脂质纳米颗粒和生物材料解决了双链siRNA分子大，带电荷高，易生物降解等一个又一个局限性；  另一方面，诺华则率领MNC验证小核酸药物的商业化逻辑，上市产品销量与日俱增，2024年上半年业绩中，siRNA长效降脂针Leqvio的销量同比增速达137%，是在售药品中的增长之最。  很明显，小核酸领域已初具当初ADC爆发前的底层逻辑，有望成为继ADC之后的又一高景气前沿领域。 优势明显 资本推动国内小核酸领域爆发  所谓小核酸疗法，是基于中心法则，在基因转录后、蛋白质翻译前阶段进行调控的创新疗法，目前较为成熟的技术主要有ASO、RNAi两类。目前在遗传疾病、肿瘤、病毒感染等疾病的治疗上应用广泛，有望成为继小分子药物和抗体药物后的第三大类药物。 图注：核酸药物分类，图片来源：中信证券 现阶段，小核酸药物已在临床中初步展现出治愈疾病、替代现有疗法和填补空白适应症的能力，相继出现Leqvio 和Spinraza 等重磅品种。与现有疗法相比，小核酸疗法的优势主要体现在以下几点：  研发周期短：由于作用目标绕开了蛋白质翻译环节，原则上无需考虑蛋白质的复杂机构，只需要针对致病基因序列或者关键转录环节进行RNA片段设计，靶点筛选迅速，研发速度快。  治疗范围大：虽说小核酸药物的适应症大多集中在DMD等基因层面罕见病上，但理论上由于小核酸的成药性不受限于蛋白质，理论上可以适用于任何拥有mRNA的序列信息的遗传疾病和其他难治疾病。 效果持久：由于小核酸药物可以在体内被循环多次使用，因此药物的使用频率大幅下降，部分新药甚至能做到半年一次，这对于多数慢性病而言，无疑是提供了巨大的临床价值。  安全性高：小核酸药物给药剂量小、频率低，是天然存在的生物过程，可被生物降解，细胞毒性和免疫原性低，在mRNA层面进行干预，对基因组无影响。  耐药抗性高：由于抗体和小分子主要通过调节细胞信号通路和代谢等方式发挥治疗作用，因此可能会由于补偿通路上调或抗原表达下降等因素产生耐药性，而小核酸药物直接调节上游基因表达，因此相对不易产生耐药性。  而也正是因为上述核心优势，小核酸领域理想中能给医药领域带来的意义也越来越被重视，整体情况与早几年的抗体药物非常类似，就现阶段而言，国内小核酸领域无论是BD交易，还是融资领域的表现均极为亮眼。  就BD交易领域而言，仅2024年初，国内就有瑞博生物与舶望制药分别于德国勃林格殷格翰与诺华达成合作协议，目标直指小核酸创新疗法，交易金额达数十亿美元。 2024年小核酸领域融资详情（截止9月13日，点击查看大图） 数据来源：公开数据整理、药智数据 而在国内融资领域，截止目前，小核酸领域已出现了23起融资事件，融资金额总额近30亿元。其中，促成融资的主要因素除各biotech企业的创新技术平台外，上下游的原料药、CDMO、AI企业也在积极入局。 技术助力 国内企业跳跃式布局 回想当初Alnylam创立的那个年代，有魄力创立一家RNAi企业无外乎在70年代末或80年代初创办一家单克隆抗体治疗公司，是充满冒险的举动。  但如今，经过小核酸三剑客对路径的充分探索之后，领域内血液稳定性不佳、主动靶向性差、细胞内吞能力差等局限性，通过修饰与递送方面的技术革新已得到较好地解决，相关药物开发成功率骤升，截止目前已有多款新药上市，且收入稳步上升。 类型 药品名称 公司 2023年销售额（美元） 增速 ASO Spinraza lonis &Biogen 17.41 -3% Eteplirsen Sarepta 5.41 6% Golodirsen Sarepta 1.3 11% Viltepso Nippon Shinyalku 1.3 / Tegsedi lonis 0.3 16% Waylivra Qalsody lonis &Biogen 0.1 / Nedosiran 诺和诺德 / / eplontersen 阿斯利康&lonis / / siRNA Amvuttra Alnylam 5.6 494% Leqvio Alnylam &诺华 3.55 217% Onpattro Alnylam 3.55 -36% Casimersen Sarepta 2.7 28% Givlaari Alnylam 2.2 27% Oxlumo Alnylam 1.1 57% 核酸适配体 lzervay 安斯泰来 0.78 -3% 数据来源：公开数据整理 小核酸产业发展至今，其整体构成已初步完备，成员主要可以分为三种不同类型，其一是作为领域中流砥柱的头部biotech企业，其二是作为市场化主要推动力的MNC企业，其三则是进度追赶迅速的biotech后继者。 而对于国内小核酸产业而言，现阶段绝大多数biotech企业尚只是扮演“追赶者”角色，在源头技术创新领域与海外头部Biotech企业仍有较大差距。不过，在新药适应症布局上，国内企业却在开拓者的研究基础上，前瞻性地跳过了罕见病研发阶段，转而考虑病患基础更大、受众群体更广泛、临床需求更明确、未来趋势更明显的慢病领域发展。 对比海内外小核酸的适应症布局，除两者均作为重点发展的肿瘤领域外，国内对遗传性罕见病的布局不同于海外，进入临床阶段的管线占比仅7.8%，眼科等感觉器官的占比也比较类似，总体上，国内小核酸领域在代谢、感染与心血管等慢病领域的适应症研究比例则远高于海外。 企业 代表管线 专注领域 靶点 适应症 临床阶段 圣诺生物 STP-702 siRNA PA protein;M1 protein 流感病毒感染 注册申请 STP-122G siRNA Factor XI 血栓 临床I期 STP707 siRNA PTGS2;TGFB1 实体瘤 临床I期 科特拉尼 siRNA PTGS2;TGFB1 皮肤鳞状细胞癌;肝细胞癌 临床II期 舶望制药 BW-01 siRNA PA protein;M1 protein 心血管疾病;重度高甘油三酯血症 临床Ⅱ期 BW-03 siRNA PA protein;M1 protein 慢性乙肝 临床Ⅰ期 瑞博生物 考多西兰 cosdosiran siRNA CASP2 视神经病变;闭角型青光眼 临床Ⅲ期 RBD-4059 siRNA Factor XI 冠状动脉疾病;血栓栓塞;栓塞和血栓形成 临床Ⅱ期 RBD5044 siRNA ApoC-III 高脂血症 临床Ⅰ期 IONIS-GCGRRx ASO GCGR 2型糖尿病 临床Ⅱ期 天龙药业 YKYY-015 核酸偶联药物;siRNA PCSK9;ASGPR 原发性高胆固醇血症;混合型高脂血症 临床申请 CT102 ASO IGF1R 肝细胞癌;肝癌 临床Ⅱ期 君实生物+润佳医药 RP-910 siRNA PCSK9 心血管疾病;血脂异常 临床Ⅰ期 JS401 siRNA ANGPTL3 高脂血症 临床Ⅰ期 维亚臻生物 VSA-001 siRNA ApoC-III 脂蛋白脂肪酶缺乏症;重度高甘油三酯血症 临床Ⅲ期 VSA-003 siRNA ANGPTL3 原发性高胆固醇血症;混合型血脂异常;纯合子型家族性高胆固醇血症 临床Ⅰ期 VSA-006 siRNA HSD17B13 非酒精性脂肪性肝炎 临床Ⅱ期 海昶生物 HC-0201 ASO AKT1 肾细胞癌;胰腺癌;原发性肾细胞癌 临床Ⅱ期 HC-0301 ASO AKT1 肝癌;原发性肝癌 临床Ⅱ期 腾盛博药 VIR-2218 核酸偶联药物;siRNA ASGPR 丁型肝炎病毒感染;肝炎;慢性乙肝;乙型肝炎病毒感染 临床Ⅱ期 恒瑞医药 hrs-5635 siRNA - 乙肝 临床Ⅱ期 信达生物 SGB-3908 siRNA AGT 原发性高血压;高血压 临床Ⅰ期 舶临医药 BW-00112 siRNA - 混合型血脂异常;血脂异常;重度高甘油三酯血症 临床Ⅱ期 正大天晴 TQA-3038 核酸偶联药物;siRNA ASGPR 慢性乙肝;乙型肝炎 临床Ⅱ期 中天生物+合一生技 SNS812 siRNA SARS-CoV-2 SARS-CoV-2感染;2019冠状病毒病 临床Ⅱ期 圣因生物 SGB-3403 siRNA PCSK9 杂合子型家族性高胆固醇血症;高脂血症;低密度脂蛋白胆固醇;高胆固醇血症;动脉粥样硬化性心血管疾病 临床Ⅰ期 星曜坤泽生物 HT-101 核酸偶联药物;siRNA HBsAg 慢性乙肝 临床Ⅰ期 中美瑞康 RAG-17 核酸偶联药物;siRNA SOD1 SOD1基因突变肌萎缩侧索硬化症;肌萎缩侧索硬化 临床Ⅰ期 艾码生物 ER-2001 siRNA HTT 亨廷顿舞蹈症 临床Ⅰ期 靖因药业 SRSD-101 siRNA PCSK9 原发性高胆固醇血症;高低密度脂蛋白胆固醇血症 临床Ⅰ期 炫景瑞医药+炫景生物 RG002C0106 核酸偶联药物;siRNA ASGPR 补体介导的原发性肾小球疾病;补体介导的继发性肾小球疾病 临床Ⅰ期 必贝特医药 BEBT-507 siRNA - 铁代谢紊乱 临床申请 浩博医药 AHB-137 ASO HBV 慢性乙肝 临床Ⅱ期 视航生物 SHJ-002 ASO miR-328 干眼症;角膜糜烂;近视 临床Ⅱ期 数据来源：药智数据  其中，或许主要是考虑到小核酸疗法的长效性特点对于慢病患者的致命吸引力，从进入临床阶段的具体管线中来看，高血脂高血压、乙肝、MASH等热门慢性疾病则是国内企业的一致突破点。 就高血脂领域而言，由于越来越多长效降脂靶点的发现，以及Leqvio在降血脂方面取得的商业化成功，让越来越多人看到了小核酸药物在高血脂适应症方面的巨大潜力，近年来全球针对高血脂的小核酸新药越来越多，在国内领域血脂代谢领域的布局管线也是最多的，主要玩家包括瑞博生物的RBD5044、维亚臻生物的VSA-001、天龙药业的YKYY-015、舶临医药的BW-00112、圣因生物的SGB-3403、靖因药业的SRSD-101等；  就高血压而言， 虽然目前治疗方案已经相当成熟，但受限于患者服药依从性差等问题，导致绝大部分的高血压患者的血压控制并不达标，而siRNA药物可直接作用于降低血管紧张素原（AGT）的表达，不仅安全性、有效性俱佳，更关键的是效果持久（一针管半年），国内重点管线有信达生物的SGB-3908、瑞博生物的RBD-9079、圣诺医药STP-136G等；  就乙肝而言，常规核苷类药物只能抑制乙肝病毒的复制从而缓解炎症，无法治愈乙肝，而且需要终身服药。而小核酸疗法理论上可以达到清除HBsAg达到乙肝的功能性治愈，因此小核酸用于乙肝治疗的研究成为目前该领域最前景的治疗方式，目前除海外AHB-137、bepirovirsen研究较靠前外，国内领域的布局企业还有恒瑞、舒泰神、腾盛博药、齐鲁、舶望、正大天晴、星曜坤泽等相关产品。 就MASH而言，由于MASH发病机制未明，全球药企从各种可能成药的方向进行探索，而以礼来、勃林格殷格翰为代表的MNC们正在试图以小核酸来入局，MNC们在MASH赛道布局小核酸技术的热情不断升温，但其实MASH小核酸疗法的最大竞争对手并非自身，而在于近年来异军突起的GLP-1药物，国内相关布局企业尚不多，维亚臻生物VSA-006算是比较具有代表性的产品。 很明显，小核酸疗法之所以在慢病领域爆发如此大的能量，从作用机理上强调“从源头解决慢性病”，而从市场层面则主要是解决了慢病药物依从性的问题。  尽管现阶段来看，小核酸药物在全球领域的适应症仍以罕见病、遗传病为主，但国内小核酸领域已经将目光看向了更远的慢病市场，这无疑是更具前瞻性的市场判断，而这种跳跃式的产业布局也或许能让中国企业在小核酸领域实现弯道超车也说不定。 各司其职 环节发力是产业链的未来趋势 当然，上述所讲的内容大多集中在技术端，但新药绝不仅仅只有技术，产业端的问题对于企业而言同样重要。  虽然小核酸药物在理论上可靶向传统药物分子无法成药的靶点，理论上具有研发周期短、治疗范围大等多种优势，但其实，目前国内小核酸企业总体仍表现为研发风险高、研发进度慢的整体局面，这主要是由于人才与资金所致。  当然，这样的情况并非小核酸领域独有，而是广泛存在于绝大多数创新疗法领域，但至少未来很长时间内，小核酸biotech企业在没有大额BD交易的情况下，仅依靠融资来推动研发、推动商业化，理论上不太可能。所以，在小核酸领域的项目交易注定更加频繁与活跃，如以达成外部合作的形式与齐鲁制药、信达生物、君实生物、华东医药绑定，或许也是一个不错的选择。  另外，由于小核酸产业作为复杂且精细的创新领域，从上游核酸单体和试剂生产到下游的产品商业化环节，对于绝大多数企业而言，都很难独立完成，寻求多方势力的合作，才是现阶段的主流。比如中游环节利用CRO企业高度的技术创新和精细的工艺控制，以确保药物的有效性和安全性，下游环节，利用CDMO的研发、生产外包实现成本的降低，加速药物研发进程。  而博腾股份小核酸技术平台，可提供多种小核苷酸及其衍生物CDMO服务，并进行一站式开发和生产，旨在解决其CMC研发存在亟须解决的诸多难点与痛点。 未来展望  小核酸药物的未来发展，在经历成药性与商业化的双重验证之后，其增长趋势几乎已可以肯定。并且这个势头还会随着未来资源的逐渐倾斜，而越发明显。  对于国内现阶段的小核酸市场，一方面在资本市场的推动之下，越来越多技术性公司正在加速入局，导致整个小核酸疗法的市场盘越来越大，也越来越受关注，这对于整个产业链都是好事。  而另一方面，更难能可贵的是，国内头部小核酸企业未像早些年一般对海外创新技术进行跟随式布局，反而有意避开了竞争力与市场空间不大的罕见病、遗传病领域，转而下注各种“慢病”，这样前瞻性的行为既保证了国内企业在海外市场的差异化，也强调了中国新药研究思想的根本转变。  未来，资本、创新biotech、大型药企与CXO企业的行业组合，在强调“各司其职”的核心理念下，也必将能更快速、更高效、更性价比地推动整个小核酸产业进步，最终反哺相关企业业务迅速增长。  综合来看，小核酸药物极有望成为继小分子药物和抗体药物之后的第三代颠覆性新疗法，我们拭目以待。 来源 | 博药（药智网获取授权转载） 撰稿 | 头孢 责任编辑 | 八角 声明：本文系药智网转载内容，图片、文字版权归原作者所有，转载目的在于传递更多信息，并不代表本平台观点。如涉及作品内容、版权和其它问题，请在本平台留言，我们将在第一时间删除。 商务合作 | 王存星 19922864877（同微信）  阅读原文，是受欢迎的文章哦