日前,美国FDA召开细胞、组织和基因治疗咨询委员会会议,就Vertex Pharmaceuticals和CRISPR Therapeutics共同开发的CRISPR基因编辑疗法exagamglogene autotemcel(exa-cel)用于治疗镰刀状细胞贫血病(SCD)患者的生物制品许可申请(BLA)进行讨论。与以往FDA所召开咨询委员会会议不同的是,该会议并不就exa-cel的疗效进行讨论,而专注于该疗法的安全性——尤其是该疗法潜在的脱靶效应——咨询外部专家的意见,因此也没有投票讨论环节。该会议达成结论,认为Vertex不需要进行更多临床试验来测试其CRISPR疗法潜在的脱靶编辑,但建议对该基因编辑疗法进行长期的监测。
此前公布的临床试验结果显示,exa-cel具有一次性治疗,提供功能性“治愈”的潜力。在接受治疗的44名输血依赖性β地中海贫血患者中,42名在随访时间为1.2-37.2个月时,不再需要接受输血,剩余两名患者接受的输血水平分别降低75%和89%。所有31名接受治疗的严重镰刀型细胞贫血病患者在随访时间为2.0-32.3个月时,均未出现血管闭塞性危象。
Exa-cel展现出色的疗效,然而由于基因编辑疗法的新颖性,目前长期人体试验的数据不多,因此关于这类疗法的长期安全性仍属未知,而这其中便包含潜在由于脱靶编辑而导致癌症或其他疾病发生的风险。这次的咨询会议也花了数小时就Vertex是如何检测exa-cel脱靶效应进行讨论。
Vertex使用一种称为GUIDE-seq的测序技术,对包含来自14位自愿者(包含8位健康志愿者、3位SCD患者、3位输血依赖性β地中海贫血[TDT]患者)经基因编辑的细胞进行全基因组的脱靶切割测试。GUIDE-seq利用DNA条形码标记CRISPR切割留下的松散末端,然后对DNA条形码进行扩增和测序,以便将这些切割的位置映射到基因组中的特定位置。Vertex称在这些样品当中没有侦测到脱靶编辑。
由于过往研究曾发现CRISPR编辑曾造成染色体大片段的结构重组,这类变异在大多数的靶向测序技术当中无法被侦测,因此基因编辑专家、加州大学圣地亚哥分校(UCSD)教授Alexis Komor博士就此询问Vertex是否曾进行此类脱靶编辑的测试。Vertex指出其曾进行额外测试,但并无发现大型的染色体变异,并同时指出CRISPR仅会进行靶向的单一切割,发生双股DNA切割而造成染色体变异的机率极小,即便这类变异发生,这些不正常的细胞也难以在被植入患者骨髓内后存活。
会议中另一项讨论的焦点围绕在去年《自然》子刊Nature Medicine中所发布的一项研究结果。该研究发现,CRISPR基因编辑疗法可能导致在大约5%非裔群体中所发现等位基因(一种遗传序列的变异)的脱靶编辑。由于许多SCD患者为非裔,因此这项发现也使得众人关心这类脱靶效应对接受exa-cel治疗患者的影响。Vertex的首席科学官David Altshuler博士指出,该公司曾在14位自愿者细胞中,就Nature Medicine所发现的脱靶效应进行检视,但并未发现相关变异。并指出,该研究所发现的变异存在于一种编码肝与小肠酶蛋白的基因上,因此即便脱靶效应产生,会导致癌变的机率也很低。
同时,包含该Nature Medicine研究的共同作者Daniel Bauer博士在内的专家认为,收集来自更多志愿者的样品进行脱靶编辑测试将无法得到确切的结论。“根据该变体的等位基因频率,可能是千分之一,可能是万分之一。因此即便对100个样本进行测试,你可能还是找不到该变异。”Bauer博士说道。
Vertex表示公司正在与美国FDA就产品标签的具体内容进行讨论。虽然目前还没有计划对患者的血液样本进行专门测序,以查看是否出现脱靶编辑,但Vertex强调,它正在收集这些样本,以便将来患者出现健康问题时可以对其进行检查以试图了解脱靶可能如何导致这些事件。
在会议中,一些患者也就exa-cel如何改变他们的生活作见证。其中一位少女便说,在接受该疗法后她得以回到学校上课,并有几乎完美的出勤率。
▲Exa-cel的作用机制:A,BCL11A是下调胎儿血红蛋白表达的转录因子;B,exa-cel通过对BCL11A进行基因编辑,上调胎儿血红蛋白的表达(图片来源:参考资料[4])
Exa-cel是一款自体细胞疗法,它利用CRISPR/Cas9基因编辑系统,在体外对来自患者的造血干细胞进行编辑,使血红细胞生产高水平的胎儿血红蛋白(HbF)。HbF是携带氧气的血红蛋白的一种形式,在出生时自然存在,随着婴儿的长大,血液中的血红蛋白转换为成人形式的血红蛋白。通过exa-cel治疗,可以提高HbF水平,有可能缓解输血依赖性β地中海贫血患者的输血需求,并减少镰刀型细胞贫血病患者的疼痛和使人衰弱的血管闭塞性危象。
Exa-cel针对SCD和TDT的PDUFA日期分别为2023年12月8日和2024年3月30日。若获批,exa-cel将有望成为世界上首个上市的CRISPR基因编辑疗法。