L-Arginine hydrochloride/L-Lysine hydrochloride

2005年，科学家首次发现细菌和古细菌体内存在一种系统，可以在病毒入侵时剪切下一段病毒的DNA拼接至自己的CRISPR序列中。等病毒再次入侵时，细菌就可以凭借之前留存的病毒DNA识别出病毒，并利用体内的DNA剪切酶Cas切除入侵病毒的DNA阻止其复制。这一套系统高效而精准，根据该发现，科学家们开发了CRISPR/Cas技术，只要将想要进行编辑的DNA拼接至CRISPR序列，就能借由该系统完成对特定基因的敲除。上一期，我们详细介绍了基因编辑中应用最广泛的CRISPR/Cas9技术，本期，我们将继续解读临床应用最火的三种CRISPR基因编辑技术：CRISPR/Cas9、CRISPR /Base editers（BEs）、CRISPR /Prime editers（PEs）。01CRISPR/Cas9 system全球首款CRISPR/Cas9基因编辑药物Casgevy刚获批CRISPR/Cas9系统是第一个被改造后用于人体细胞基因修饰的编辑器。Cas9蛋白细分有很多种（如表1）。其中源自酿脓链球菌（Streptococcus pyogenes）的spCas9应用最为广泛，本文所述Cas9均为spCas9。表1  CRISPR/Cas9 蛋白及其宿主、sgRNA大小、PAM序列、目标分子及切割位点[2]Cas9有6个结构域（如图1），分别为：① 结合gRNA的REC I（Recognition lobe）区域、② 结合靶序列后激活切割活性的精氨酸富集桥式螺旋区域（Arginine-rich bridge helix）、③ 特异性识别并结合PAM序列的PAM结合区域（PAM interaction）、④⑤ 负责切割靶序列的HNH和RuvC区域、以及⑥ REC II区域。REC II的功能目前尚不清楚。TracrRNA和crRNA经融合形成一条单链sgRNA，sgRNA的3’端形成特定的茎环结构并与Cas9 REC I 结合，此时Cas9被激活并通过与PAM序列（5’NGG3’）结合来搜寻靶序列，gRNA 5’端20bp片段通过碱基互补配对与靶序列结合，HNH和RuvC在PAM上游3bp处切割DNA双链，形成DSBs（double strand breaks）。在细胞内，DSBs主要通过非同源重组（non- homologous end -joining repair, NHEJ）进行修复，造成基因功能丧失；另一部分DSBs通过同源重组（homology-directed repair, HDR）进行基因修复。图1 CRISPR/Cas9 机制示意图[2]目前，基因编辑有两种策略：一种是先收集患者的细胞，在体外进行基因修饰后重新输注到患者体内，称为ex vivo策略；另一种是将试剂直接递送到患者体内，在体内完成基因编辑，叫做in vivo策略。全球首款CRISPR/Cas9基因编辑药物Casgevy2023年11月16日，全球首款CRISPR/Cas9基因编辑药物Casgevy在英国批准上市，用于治疗12岁及以上输血依赖性地中海贫血（TDT）或伴有复发性血管闭塞危象（VOC）的镰状细胞病（SCD）患者。Casgevy是由CRISPR Therapeutics和Vertex共同推出的一款自体、ex vivo CRISPR/Cas9基因编辑药物，该疗法需要先提取患者自身的造血干细胞，再通过电转的方式将CRISPR/Cas9系统递送到造血干细胞，靶向BCL11A红细胞系特异性增强子并且特异性沉默BCL11A基因，重新激活胎儿血红蛋白（HbF）的生成并表达高水平的HbF，从而缓解TDT患者的输血需求，减少SCD患者的疼痛和血管闭塞性危象。另外，CRISPR Therapeutics还有四款CRISPR/Cas9 based CART药物处于临床研究阶段，分别是CTX110，CTX112，CTX130，CTX13。NTLA-2001将于2023年底启动全球3期临床研究Intellia Therapeutics是2020年诺贝尔奖得主Jennifer Doudna 参与创立的公司，该公司目前有两款基于CRISPR/Cas9的in vivo临床候选药物NTLA2001和NTLA2002。NTLA2001用于治疗遗传性甲状腺转运蛋白淀粉样病变相关的多发性神经病或心肌病。通过静脉输注将包裹Cas9 mRNA和sgRNA的LNP（lipid nano-particle）递送到体内，LNP特异性靶向高表达低密度脂蛋白受体LDLR的肝脏细胞，从而降低肝脏甲状腺转运蛋白（TTR）的表达水平。NTLA-2001旨在通过在单次给药后推动血清TTR 蛋白水平持续下降并维持较低水平，提供了阻止和逆转疾病的可能性。如图2，在接受 0.3 mg/kg 或更高剂量（n=62）的所有患者中，第28天的中位血清 TTR 降低 91%，中位绝对残留血清 TTR浓度为17μg/ml，在所有临床测试中NTLA-2001 总体耐受性良好，大多数不良事件的严重程度为轻度。Intellia公司宣布NTLA-2001将于2023年底启动全球3期临床研究，拟用于治疗转甲状腺素蛋白介导（ATTR）淀粉样变性心肌病。NTLA-2001是首个获准进入后期临床开发阶段的在研体内CRISPR基因编辑疗法。图2 注射NTLA2001后血清TTR下降水平（Intellia Therapeutics）NTLA2002被EMA授予治疗HAE优先药物审批资格2023年10月，欧洲药品监督管理局（EMA）授予NTLA2002用于治疗HAE优先药物审批资格。NTLA2002目前处于临床I/II期阶段，其体内递送机制与NTLA2001相似。NTLA2002通过编辑激肽释放酶（Kallikrein）B1基因从而永久降低血清中激肽释放酶活性，用于治疗遗传性血管性水肿。Intellia计划最早于2024年第三季度，启动包括美国患者在内的全球关键性III期临床研究。关于CRISPR/Cas9系统临床应用，目前已披露临床候选药物见下表（表2）。表2  CRISPR/Cas9 based临床候选药物信息02CRISPR /Base editers（BEs）基因编辑的未来之星、单碱基精准替换单碱基编辑器BEs被誉为基因编辑未来之星，它利用CRISPR定位功能，在不产生DNA双链断裂的情况下实现单碱基的精确替换。BEs凭借更加安全、高效、精准的优点，在遗传疾病治疗领拥有广泛的临床应用。dCas9蛋白是Cas9蛋白的突变体，即Cas9内切酶的RuvC1和HNH两个核酸酶活性区域同时发生突变，因此，dCas9只保留由gRNA引导进入基因组的能力。David R. Liu团队将dCas9与胞嘧啶脱氨酶进行融合，当dCas9在sgRNA的引导下特异性的打开靶点DNA双链时，胞嘧啶脱氨酶会将该处的胞嘧啶C脱氨化形成尿嘧啶U，U在DNA复制过程中被识别成T，由此完成碱基C to T的转化（如图3），这种系统就是初代Cytosine base editors (CBEs)。然而，初代CBEs 的C to T转化效率非常低，于是科学家们将尿嘧啶糖苷酶抑制剂融合到CBEs的羧基端，再将dCas9替换成Cas9(D10A) nickase(nCas9)，完成CBEs里程碑式的升级。升级后的CBEs在肝细胞中C to T的转化效率可以达到74.9%。腺嘌呤A脱氨后形成肌酐I，I在DNA合成中被识别为鸟嘌呤G。David R. Liu将腺嘌呤脱氨酶融合到nCas9的氨基端，得到另一种单碱基编辑器Adenine base editors (ABEs)。 图3 Base editors 机理示意图[4]VERVE-101（1期临床）VERVE-101是一款由Verve Therapeuticsg公司推出的靶向PCSK9基因的ABE，用于治疗杂合体家族性高胆固醇血症。目前，VERVE-101处于临床1期阶段，这也是in vivo单碱基编辑疗法首次在美国获批进行临床试验。此外，Verve Therapeutics还有两款碱基编辑疗法VERVE-102和VERVE-201处于IND-Enabling阶段。BEAM-101（1/2期临床）BEAM-101是Beam Therapeutics公司在研的一种单碱基编辑疗法，它以基因组中的单个碱基为靶点，模仿遗传性胎儿血红蛋白持续存在（HPFH）综合征个体的单核苷酸多态性，以缓解镰刀状细胞贫血症的遗传突变导致的不良影响。该疗法在2021年11月获得了FDA的IND批准，目前正在进行治疗镰刀细胞贫血病和β地中海贫血的1/2期临床试验。BEAM-201（1/2期临床）BEAM-201是Beam Therapeutics公司推出的一款多碱基编辑试验药物，它是针对CD7靶点设计的四重碱基编辑CAR-T细胞疗法，用于治疗急性T淋巴细胞白血病（T-ALL）或CD7阳性的急性髓系白血病（CD7+ AML），目前该产品处于临床1/2期。Beam Therapeutics致力于通过其专有的单碱基编辑技术来创建一类新型的精密的基因编辑药物，该公司旗下还有两款产品BEAM-302和BEAM-301处于IND-Enabling阶段（如图4）。 图4. Beam Therapeutics公司产品管线（Beam Therapeutics）03CRISPR /Prime editers（PEs）可完成12种碱基→碱基的转换先导编辑器PEs是David R. Liu团队继BEs之后研发的又一款精准基因编辑技术，BEs只能完成C to T，A to G，G to A和T to C四种碱基的转变，而PEs可以完成全部12种碱基to碱基的转换。PEs由nCas9-RT融合蛋白和pegRNA两部分组成（如图5）。nCas9-RT由切口酶nCas9(H840A) 和鼠白血病病毒逆转录酶(MMLV-RT)融合而成，pegRNA由sgRNA、携带目的序列的逆转录模板和引物结合位点（primer binding site, PBS）组成。nCas9在pegRNA的引导下切割非靶向链并产生缺口，暴露出3’羟基基团，这促使3’端的序列与PBS结合并引导逆转录酶按照逆转录模板合成DNA，随后在细胞错配修复机制的作用下，目的基因被成功整合到宿主基因组。 图5 Prime editors 机理示意图[7]Prime medicine是David R. Liu创办的一家以Prime editing为主的公司，目前该公司布局了18条相关的产品管线。10月27日，Prime Medicine公布了最新临床前数据，在非人灵长类动物（NHP）中，静脉注射Prime Editor后，高达83%的肝细胞（高达50%的全肝）的p.L348fs突变被精确编辑，编辑效率远高于预期阈值，且未观察到安全问题。在人源化1b型糖原贮积病GSD1b小鼠模型中观察到高达56%的全肝编辑，体外分析未检测到脱靶编辑。目前，虽然PEs领域还没有产品进入临床，但是研究者们在多种哺乳动物模型中进行了POC(如表3)，这为即将到来的多项临床研究打下了基础。表3  Key examples of preclinical gene and cell therapy applications of prime editing[7]写在最后在三种CRISPR编辑技术中，临床研究最火热的当属Cas9系统，利用NHEJ机制在DNA双链断裂处产生indels，可以高效的完成多种致病基因的敲除。但是，Cas9系统在靶向目标DNA的时候，容易发生基因脱靶，跑到基因组其它位置切割DNA，从而引发功能基因敲除或者染色体易位。In vivo的脱靶现象除了基因脱靶以外，还包括组织脱靶，组织脱靶与递送载体(如LNP、AAV、eVLP等)的组织偏好性密切相关。这两种脱靶现象也是阻碍in vivo 的CRISPR/Cas9产品从临床走向市场的最大障碍。从机理来看，PEs更像是BEs的“高阶版本”，但是，PEs存在一个普遍的问题，就是编辑效率较低，针对这一点，目前仍需要大量的研究来进行优化。对比BEs和PEs两种编辑技术，发现当靶点区域存在单个目标核苷酸时，或者旁观者编辑被需要时，BEs通常比PEs更高效。但当存在多个目标核苷酸并且不需要旁观者效应时，或者当靶序列处的PAM不可用时，PEs比BEs更有优势。 主要参考文献 [1]中国国家药监局药品审评中心（CDE）官网.Retrieved Nov15，2023, From https://www.cde.org.cn/main/xxgk/listpage/4b5255eb0a84820cef4ca3e8b6bbe20c[2] V. Edwin Hillary1 · S. Antony Ceasar1. A Review on the Mechanism and Applications of CRISPR/Cas9/Cas12/Cas13/Cas14 Proteins Utilized for Genome Engineering. Molecular Biotechnology (2023) 65:311–325[3] Madigan, V., Zhang, F. & Dahlman, J.E. Drug delivery systems for CRISPR-based genome editors. Nat Rev Drug Discov (2023). https://doi.org/10.1038/s41573-023-00762-x[4] Yanhui Liang1,2,3,*, Fangbing Chen1,2,3,4,*, Kepin Wang1,2,3,4, Liangxue Lai. Base editors: development and applications in biomedicine. Frontiers of Medicine 2023;17,359-387.[5] Komor AC, Kim YB, Packer MS, Zuris JA, Liu DR. Programmable editing of a target base in genomic DNA withoutdouble-stranded DNA cleavage. Nature 2016; 533(7603):420–42411[6] Rees HA, Liu DR. Base editing: precision chemistry on thegenome and transcriptome of living cells. Nat Rev Genet 2018;19(12): 770–78810[7] Zhihan Zhao ,1,2 Peng Shang ,1,2 Prarthana Mohanraju ,1,2,* and Niels Geijsen 1,2,* Prime editing: advances and therapeutic applications. Trends in Biotechnology, August 2023, Vol. 41, No. 8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！版权声明本公众号所有转载文章系出于传递更多信息之目的，且明确注明来源和作者，不希望被转载的媒体或个人可与我们联系(cbplib@163.com)，我们将立即进行删除处理。所有文章仅代表作者观点，不代表本站立场。

「  本文共：15条资讯，阅读时长约：3分钟 」今日头条康威肿瘤免疫新药获批实体瘤临床。康威生物肿瘤免疫新机制创新药CAN2109获FDA批准开展Ⅰ期试验，拟用于治疗多种实体瘤。这是该公司继CAN1012之后获得FDA批准开展临床试验的第二款创新药。CAN1012是一种TLR7小分子激动剂，它能够将“冷”肿瘤转变为有免疫应答的“热”肿瘤，使自身的免疫系统得以识别和攻击肿瘤细胞。目前，康威生物正在中美两地同步CAN1012的临床开发。国内药讯1.亚盛Bcr-Abl抑制剂获批新适应症。亚盛医药第三代BCR-ABL抑制剂奥雷巴替尼片（耐立克）获国家药监局批准新适应症，用于治疗一代和二代酪氨酸激酶抑制剂（TKIs）耐药/不耐受的慢性髓细胞白血病（CML）慢性期（CP）患者。在Ⅰ期研究中，奥雷巴替尼在CML-CP患者中达到100%的完全血液学缓解率，70%的完全细胞遗传学缓解率。2021年7月，信达生物已获得HQP1351在大中华区联合开发及商业化的授权。2.维昇引进促骨生长新药II期临床成功。维昇药业与Ascendis Pharma开发的长效C型-利钠肽（CNP）TransCon CNP治疗2-10岁软骨发育不全（ACH）儿童患者的中国II期临床达到主要终点。与安慰剂相比，每周接受100μg CNP/kg治疗52周后，患者的年化生长速率显著提高（5.939vs4.760cm/年，P=0.018）。该项试验结果与全球II期ACcomplisH研究结果一致。3.宜明昂科VEGF/PD-L1双抗启动II期临床。宜明昂科PD-L1/VEGF双抗IMM2510在治疗晚期复发难治性软组织肉瘤的II期临床完成首例患者给药。在I期临床爬坡研究中，IMM2510已在肺腺癌、肺鳞癌以及胸腺癌中显示出初步疗效，使患者肿瘤明显缩小（PR），而且PR超过9个月。目前IMM2510已获批联合化疗针对不同适应症的II期IND，以及IMM2510联合IMM27M针对不同适应症的Ib/II期IND。4.复星三靶点溶瘤腺病毒获批临床。复星医药1类生物制品VT-101注射液获国家药监局临床许可，拟用于治疗晚期头颈部鳞癌、黑色素瘤和乳腺癌等实体瘤。VT-101是一款具有三重肿瘤靶向调控机制、三个病毒结构基因改造、三种血清型腺病毒嵌合、三类抗癌免疫基因装载的重组溶瘤腺病毒产品。该产品通过注射入肿瘤病灶内，使其在肿瘤细胞内自我复制，以裂解肿瘤细胞。5.祐森健恒KRAS G12D抑制剂授权AZ。祐森健恒与阿斯利康就临床前期小分子KRAS G12D抑制剂UA022达成授权协议，阿斯利康将获得UA022在全球独家开发和商业化权益。根据协议，祐森健恒将获得2400万美元的首付款，最高达3.95亿美元的开发和商业化里程碑潜在付款，以及产品的销售分成。在临床前模型中，UA022已显示出强大的抗癌活性，并具有良好的安全性。目前，全球尚无KRASG12D抑制剂获批上市。国际药讯1.阿斯利康AKT抑制剂获批上市。阿斯利康AKT抑制剂Truqap（capivasertib）获FDA批准上市，联合fulvestrant用于治疗HR+/HER2-、晚期或转移性乳腺癌成年患者。在III期研究中，capivasertib联合治疗较安慰剂提高PIK3CA/AKT1/PTEN变异肿瘤患者的无进展生存期（中位PFS：7.3个月vs3.1个月），将患者疾病进展或死亡风险降低50%。今年10月，CDE也受理该新药在中国递交的上市申请。2.创新治疗蛋白疗法报滚动BLA。Polaris Group公司旨在破坏癌细胞代谢的蛋白疗法pegargiminase（ADIPEG 20）已向FDA滚动递交生物制品许可申请（BLA），与铂类药物和培美曲塞联用治疗恶性胸膜间皮瘤（MPM）患者。Pegargiminase通过将血浆来源的精氨酸（arginine）转化为瓜氨酸（citrulline）来剥夺癌细胞中的精氨酸。Pegargiminase目前正在三项Ⅲ期临床中评估用于其他难治性癌症的治疗效果。3.艾伯维CGRPR拮抗剂Ⅲ期研究见刊《柳叶刀》。艾伯维口服CGRPR抑制剂Ubrelvy（ubrogepant）用于偏头痛发作前驱期急性治疗的Ⅲ期临床PRODROME积极结果发表于《柳叶刀》上。与安慰剂相比，Ubrelvy治疗24小时内有更多患者不出现中重度头痛症状（46%vs29%，P<0.0001）；没有出现任何程度的头痛症状的患者比例显著更高（24%vs14%，P<0.0001）；Ubrelvy总体耐受性良好。2019年，Ubrelvy已在美国获批上市，是FDA批准的首款口服CGRPR拮抗剂。4.MEK抑制剂NF1-PN的Ⅱb期临床积极。SpringWorks公司MEK抑制剂mirdametinib治疗神经纤维瘤病1型相关的丛状神经纤维瘤（NF1-PN）患者的Ⅱb期临床结果积极。经盲态独立中心评估，mirdametinib在儿童和成人患者中获得确认的客观缓解率分别为52%和41%；靶肿瘤体积分别缩小42%和41%。此外，药物安全性良好。该公司计划在2024年向FDA递交新药申请（NDA）。5.雷帕霉素凝胶获突破性疗法认定。Palvella公司新型、3.9%雷帕霉素无水凝胶Qtorin获FDA授予突破性疗法认定，用于治疗微囊性淋巴管畸形（Microcystic LMs）。在Ⅱ期试验中，与基线相比，Qtorin雷帕霉素治疗显著改善患者包括病变高度、渗漏和出血等多项重要疾病负担，受试者达到临床医生疗效总评量表“大幅度改善”或“极大幅度改善”的比例为100%。Palvella计划尽快开展关键Ⅲ期临床。6.默沙东P2X3受体拮抗剂上市遭拒。默沙东P2X3受体拮抗剂Gefapixant未能获得FDA肺部及过敏相关药物审查委员会推荐批准上市，用于治疗难治性慢性咳嗽。在两项Ⅲ期临床中（P030和P027），Gefapixant（45mg）治疗相比于安慰剂24小时咳嗽频率分别下降14.6%和17%。2022年1月，日本厚生劳动省已批准Gefapixant上市，是全球首个获批的P2X3受体拮抗剂。医药热点。1.牟姗任上海交通大学医学院副院长。近日，上海公布一批人事任免，其中包括任命牟姗为上海交通大学医学院副院长。根据公开信息，牟姗，女，1972年出生，中共党员，汉族，黑龙江哈尔滨人，研究生学历，医学博士，教授、主任医师，博士生导师。历任附属仁济医院人力资源处处长，上海交通大学医学院人事处处长、党委教师工作部部长，附属仁济医院党委副书记、副院长、工会主席。2.上海将进一步做好家庭病床服务工作。近日，上海市发布《关于进一步做好本市家庭病床服务工作的通知》，旨在持续扩大家庭病床服务覆盖，重点加强对老年人的家庭病床服务，强化家庭病床服务覆盖社区卫生服务中心对接的养老机构。丰富服务内涵，增加服务供给，确保居民获得高质量的家庭病床服务。《通知》指出，结合家庭病床服务中的服务项目，家庭医生可开具医嘱，为护理站服务提供支撑，促进长护险服务与家庭病床服务有效衔接、相互补充，提高家庭病床服务效能。3.北京积水潭医院心理行为医学科开诊。为了更好地满足广大群众的心理健康就医需求，有效应对心理压力，提高心理素质，预防心理疾病的发生，北京积水潭医院心理行为医学科于11月20日在回龙观院区正式开诊。心理行为医学科门诊提供多种心理治疗方式，包括心理咨询、心理治疗、心理康复等，涵盖了抑郁症、焦虑症、强迫症、失眠症等多种常见心理疾病。医生可根据患者的具体病情和需求，量身定制最佳治疗方案。评审动态  1. CDE新药受理情况（11月20日) 2. FDA新药获批情况（北美11月17日）股市资讯上个交易日 A 股医药板块 +1.87%涨幅前三     跌幅前三ST 吉 药+16.01%  欧林生物-12.67%达 仁 堂+10.01%  智翔金泰 -3.77%民生健康 +9.63%  贝达药业-3.69%【东诚药业】烟台东诚药业集团股份有限公司控股子公司蓝纳成收到中国国家药品监督管理局核准签发的关于177Lu-LNC1003注射液的药物临床试验批准通知书，将于近期开展临床试验。【海思科】海思科医药集团股份有限公司全资子公司Chiesi达成协议，将具有自主知识产权的1类新药HSK31858片在大中华区（包括港澳台）以外的权益有偿许可给Chiesi。【复星医药】上海复星医药股份有限公司控股子公司上海复宏汉霖生物技术股份有限公司及其控股子公司于近日收到国家药品监督管理局关于同意伊匹木单抗生物类似药HLX13用于治疗黑色素瘤、肾细胞癌、结直肠癌、肝细胞癌、非小细胞肺癌、恶性胸膜间皮瘤及食管鳞状细胞癌开展临床试验的批准。复宏汉霖拟于条件具备后于中国境内开展该新药的I期临床试验。- The End -戳“阅读原文”，了解更多医药研发及股市资讯。