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过去十余年,基因治疗的主线是"改写硬件"——从基因补充到 CRISPR 基因编辑。它们的共同逻辑是直接修改 DNA 本身:或补入一段功能基因,或切断、改写基因组序列。但这条路径也携带着基因毒性、脱靶与不可逆性等固有风险。
近年来,一类新技术正快速从概念走向临床——表观基因组编辑(epigenome editing)。它的特点是不改变 DNA 序列,只重写基因表达的"软件"。2022 年,首个表观编辑疗法进入临床;2024 年,《自然》报道了"一针降胆固醇、疗效维持近一年"的概念验证。这标志着这一范式跨过了从实验室走向人体的门槛。
01表观标记如何实现"可遗传的沉默"
1.1 可编程 DNA 结合域 + 表观效应器
表观编辑器由两部分模块化组成:定位模块负责把效应器带到目标位点,效应器模块负责写入表观标记。定位模块早期用锌指蛋白(ZF)、TALE,2013 年 CRISPR-dCas9(失活、无切割活性的 Cas9)的引入极大提升了可编程性,成为主流底盘;效应器模块则包括 DNA 甲基转移酶催化域(DNMT3A/DNMT3L)、KRAB 结构域(招募 KAP1/SETDB1 形成 H3K9me3 异染色质)、以及去甲基化酶(TET)等。
按功能方向,表观编辑可分为三类:表观沉默(写入抑制性标记,关掉致病基因,临床转化最快)、表观激活(CRISPRa,上调表达不足的基因)、以及表观擦除/逆转(主动去甲基化,逆转异常沉默)。本文以临床进度最快的表观沉默为主线。
1.2 单标记 vs 三元组合:持久性的来源
DNA 甲基化的自我维持,是持久沉默的分子基础。DNMT3A/3L 写入的 5mC,可由维持型甲基转移酶 DNMT1 在每次 DNA 复制时"照抄"到子链,从而跨细胞分裂稳定传递。若将 DNMT3A、DNMT3L、KRAB 三元组合(ETR)一并投送,可在多种基因上实现近乎永久的沉默。这是意大利 San Raffaele 团队奠定、并推动其走向临床转化的关键设计。
核心机制 · HIT-AND-RUN
以瞬时形式(如 LNP 递送的 mRNA)短暂表达表观编辑器,写入自我维持的甲基化标记后,编辑器本身被清除,而沉默状态由细胞维持机制长期保持——单次给药即可获得长效沉默,且体内不残留外源编辑器、不改动一个碱基。这打破了"持久必须靠永久改写 DNA"或"不改写就必须终身反复给药"的二选一。
1.3 可逆性:一柄双刃剑
与 DNA 编辑的不可逆不同,表观标记原则上可被主动逆转,这赋予了它"可停、可撤"的安全冗余。但可逆性也是一把双刃剑:若沉默状态被细胞自发逆转、或发生表观"逃逸",疗效持久性就会受到影响。持久性的真实时长与稳定性,仍是表观编辑成药前需要验证的核心问题。
1.4 独特的差异化定位
表观编辑的稀缺价值在于同时满足三点:持久(媲美 DNA 编辑)+ 可逆(媲美 siRNA)+ 不切 DNA(规避基因毒性)。它恰好落在 siRNA/ASO(可逆但需慢性反复给药)与 CRISPR 编辑(持久但永久且切割)之间的空白地带,尤其契合乙肝、高胆固醇等大病种。
02递送与工程
2.1 递送策略与路线强耦合
肝脏(LNP 可高效可及)是表观沉默最成熟的战场,乙肝与高胆固醇正是"肝脏靶器官 + 需持久沉默"的天然契合点;肝外递送(CNS、肌肉、眼)是表观编辑与整个体内基因治疗共享的下一个瓶颈。
2.2 CMC:从"能编辑"到"能放行造药"
三条递送路线对应三套截然不同的生产逻辑:LNP–mRNA 型(Omega、Tune、Chroma、微光等肝脏路线)可直接复用 mRNA 疫苗与 siRNA-LNP 已跑通的成熟工艺,是 CMC 风险最低、放大最快的路线;AAV 型(Epic Bio、Modalis、Sangamo 等肝外路线)受载荷尺寸与产能双重挤压;VLP/RNP 型整合风险低但工艺尚不成熟,是三条路线里 CMC 最不成熟的一条。
表观编辑还有其特有难点:编辑器分子量偏大(ETR 三元融合是基因治疗中最"重"的载荷之一)、多组分化学计量控制(编辑器与 gRNA 比例直接影响效率与脱靶)、以及效价检测的重建("效价"是"目标位点甲基化率/沉默率"而非浓度)。LNP 肝脏路线不仅临床进度领先,在 CMC 与放大上也最占便宜。
03临床前与临床证据
3.1 概念验证:一针降胆固醇维持近一年
2024 年 2 月,意大利 San Raffaele 研究所团队在《自然》发表相关研究:以 hit-and-run 方式递送针对 PCSK9 的表观沉默器,在小鼠体内实现循环胆固醇水平的持久下降、维持近一年,且不改动基因组序列——这是表观沉默药理特征在体内的标志性验证。
3.2 全球首个进入临床:Omega OTX-2002
2022 年,Omega Therapeutics 的 OTX-2002(LNP 递送、靶向下调肝细胞癌 MYC 表达)成为全球首个进入临床的表观编辑疗法(MYCHELANGELO-I,现处 I/II 期)。作为最早"吃螃蟹"者,Omega 也经历了新兴 modality 早期的融资与商业化压力——这是理解赛道时值得记取的风险注脚。
3.3 乙肝旗舰:Tune 与 Chroma/nChroma
慢性乙肝是表观沉默的旗舰适应症。Tune Therapeutics · TUNE-401(LNP 递送、沉默 HBV cccDNA 与整合 DNA)已进入 I 期临床(RHYTHM 研究),由 Charles Gersbach 与 Fyodor Urnov 联合创立;Chroma Medicine / nChroma Bio · CRMA-1001 已推进至 I/II 期,管线还覆盖 PCSK9、ANGPTL3、CFB 等。
3.4 神经肌肉:Epicrispr EPI-321
面肩肱型肌营养不良(FSHD,由 DUX4 异常表达驱动)被视为表观编辑的理想首发适应症之一。Epicrispr Biotechnologies 基于 GEMS 平台开发的 EPI-321(沉默 DUX4)已进入人体临床。
04全球与中国研发格局
4.1 全景:80+ 资产,临床梯队初成
据医药魔方收录,截至 2026 年 8 月,全球以"表观遗传编辑疗法"为机制标注的在研资产已超过 80 项,覆盖 15 家以上企业与高校,已有约 7 个资产进入临床,赛道正从"平台叙事"转入"临床读数"阶段。按功能方向可分为表观沉默、表观激活,以及相似分支表观重编程/抗衰,下表汇总三类方向的代表性资产:
4.2 竞争格局:靶点扎堆,递送定胜负
PCSK9(高胆固醇)是最拥挤的红海:Omega、Chroma、Tune、Scribe、Epic Bio、益杰立科、微光基因、南方科技大学等七八家挤在同一靶点,且前方已站着上市的 PCSK9 siRNA(inclisiran)。乙肝(HBV/cccDNA)是更硬的战场,临床价值与中国患者基数远大于降脂;神经肌肉(FSHD、DMD)是激活型独有的主场;神经退行方向长坡厚雪但受制于 CNS 递送。当编辑器趋于同质化,真正拉开差距的是递送能力与谁先拿出人体持久性首证数据。
4.3 融资与 BD
资本面呈"头部美元基金+药企双入场"的格局。但另一面同样清楚:全球首个进临床者 Omega Therapeutics 自 2022 年入组以来经历了融资与经营的双重承压——"进临床≠能兑现",早期 modality 的现金流与数据风险并存。
4.4 部分中国企业
益杰立科(上海,2021 年成立)是中国乃至全球表观编辑临床第一梯队:EPI-001(PCSK9)与 EPI-003(乙肝)双双进入 I 期临床,累计融资约 1.12 亿美元,启明创投、奥博资本、龙磐投资等参与。微光基因(苏州)以自主 VLP/LNP 双递送布局乙肝与高胆固醇等常见病管线(临床前)。此外,中山大学(HDAC9,类风湿关节炎)、南方科技大学(PCSK9)等原创工作已见于专利与文献。
中国临床已与全球第一梯队基本同步;乙肝、高胆固醇等大病种更契合中国的患者基数与支付逻辑;在编辑器趋同的背景下,递送——尤其 VLP/LNP 自主平台——是中国团队最现实的差异化抓手。
05总结与展望
表观基因组编辑是"从改写序列到重写软件"的自然延伸,也是继基因补充、CRISPR 编辑之后、慢病基因治疗的一种新范式。它已跨过"进入人体"的门槛,但距离"证明自己"仍有不小距离。
5.1 待解的关键问题
① 人体持久性仍是空白 —— 动物模型显示沉默可维持近一年,但迄今没有任何一个资产给出人体长期持久性读数。
② 甲基化脱靶"可遗传" —— 写错位点的甲基化会被 DNMT1 在细胞分裂中持续复制传下去,脱靶不是一次性事件,而是可能被放大的长期风险。
③ 肝外递送悖论 —— AAV 让编辑器持续表达,直接抵消"打了就走"的核心优势;VLP 是潜在解法但工程仍早。
④ 靶点扎堆待差异化 —— PCSK9 已七八家扎堆、且前有上市 siRNA,需以临床数据证明"单次给药"的独特价值。
⑤ 监管与终点无先例 —— 持久性到什么程度算"功能性治愈"、支付模型如何设计,均待与监管方从零摸索。
5.2 从"沉默"走向完整的表观工具箱
当前几乎所有临床资产都在做"关基因"(沉默),但表观可编程性的想象空间远不止于此:从"沉默"到"激活"(CRISPRa 直击单倍体不足类疾病)、从"写入"到"擦除/逆转"(逆转病理性异常沉默,指向印记病、肿瘤表观治疗)、从"单基因"到"多重与重编程"(Moonwalk 可同时 7 重编辑,NewLimit 指向抗衰领域)——这三条方向正在打开表观编辑的下一程。
表观编辑正处
"技术已验证、临床数据待读"
的兑现前夜:短期看它能否突破肝脏边界,
长期看这套工具箱能覆盖多广的疾病谱。答案,
要交给未来几年的临床读数。
参考文献与数据来源
1. 医药魔方(PharmCube)创新药管线数据库:表观遗传编辑疗法全球与中国管线,检索日 2026-08-03。2. Cappelluti MA, Lombardo A, Naldini L, et al. Durable and efficient gene silencing in vivo by hit-and-run epigenome editing. Nature, 2024。3. Heller EA, et al. Epigenome editing: from bench to bedside. Nature Reviews Drug Discovery(该综述统计的"14家公司、三项临床"为较早口径,与正文医药魔方 2026-08 检索口径不同,仅供参考)。4-6. 医药魔方管线数据库及舆情投融资数据:Omega、Tune、Chroma/nChroma、Epic Bio、Modalis、益杰立科、微光基因等。7. Nuñez JK, Weissman JS, et al. Genome-wide programmable transcriptional memory by CRISPR-based epigenome editing. Cell, 2021。
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