【佳学基因检测】神经肌肉疾病（SMA)基因检测后的临床基因治疗

各种形式的临床基因治疗正在迅速发展，为更广泛的罕见疾病群体带来了期待已久的希望。 用于神经肌肉疾病基因转移的最有前途的病毒载体是 AAV，具有出色的安全性和翻译效率。 佳学基因为在佳学基因进行基因检测的患者提供了三种有前途的临床 AAV 基因治疗方法，这些方法为患有严重和衰弱的神经肌肉疾病的患者带来了希望。

脊髓肌肉萎缩症（SMA）

脊髓肌肉萎缩症（SMA）是一种毁灭性的神经退行性疾病，由运动神经元进行性丧失所致。这种常染色体隐性遗传疾病是由运动神经元存活 SMN1 基因突变引起的，其发病率约为 1:10,000 活产婴儿，其中 60% 为 1.2 型 SMA ,人类 SMN 基因是染色体 5q13.2 上的反向重复。 SMN1 是端粒，与 SMN2 高度同源，位于着丝粒位置。SMN2 基因的外显子 7 点突变导致外显子剪接并从最终转录本中排除，从而产生不稳定的可降解蛋白。全长功能性 SMN 蛋白主要由 SMN1 负责，SMN2 也有少量贡献。在没有 SMN1 的情况下，SMN2 拷贝数是临床表型的主要决定因素。具有 2 个 SMN2 拷贝的受影响婴儿可能会发展为严重的 1 型 (SMA1)，特征为快速进行性虚弱、无法独立坐、呼吸功能不全并进展至死亡，或 2.8 岁之前需要永久通气帮助。

脊髓肌肉萎缩症（SMA）是一种严重的神经退行性疾病，导致运动神经元逐渐丧失功能。这种疾病是由一个基因突变引起的，而这个基因叫做SMN1，它位于染色体5q13.2上。人们通常把它称为"SMA基因"。这个基因的突变会导致SMN蛋白质的不足，这种蛋白质对于维持运动神经元的健康至关重要。

SMA是一个隐性遗传病，每约一万个新生儿中就有一个患者。其中，约60%是SMA类型1. 这个疾病主要由基因5q13.2上SMN1的突变引起，这个基因负责生产SMN蛋白。另一个名为SMN2的基因也在这个区域，但是由于其结构不同，它只能产生少量的SMN蛋白。

在SMA患者中，SMN2基因的突变导致它产生的SMN蛋白质不稳定，不能很好地发挥作用。这就使得人们的身体无法维持足够的健康神经元，从而导致SMA的症状逐渐加重。

治疗SMA的一个重要方法是通过基因治疗来提供足够的SMN蛋白。近期的研究表明，将自体互补病毒（AAV9）传递给SMA小鼠，可以有效地向脑干和脊髓的神经细胞输送SMN蛋白。这项研究的临床前试验结果表明，在SMA小鼠身上进行早期干预治疗可以显著延长其生存期。因此，这种基因治疗方法被认为是治疗SMA的一种有希望的方法。

目前，一项名为START试验的临床基因治疗试验已经获得批准。这项试验将使用AAV9传递SMN基因，以评估其对SMA患者生存和神经肌肉传递的影响。试验将分为低剂量组和高剂量组，以确定最佳的治疗方案。

在准备进行人体试验的过程中，一个重要的步骤是证明 AAV9 到达了脑干和脊髓的神经细胞。 在 SMA 小鼠模型中证实，系统地递送自体互补 AAV9 (scAAV9) 可以穿过血脑屏障并实现高水平的神经元转导。将 scAAV9-SMN 递送给 SMA 幼鼠的临床前研究显示出对生存的积极影响， 生长和神经肌肉传递。这些研究中值得注意的两个关键观察结果是干预时间和剂量反应对生存的影响。 出生后第 2 天的早期治疗将寿命从15天延长至 >250 天。研究性新药 (IND) 为 2014 年 5 月 13 日开始的开放标签、剂量递增的临床基因治疗试验提供了条件。 scAAV9.鸡 b 肌动蛋白 (CB).SMN（START 试验）低剂量（n = 3；6.7 × 1013 vg/kg）和高剂量（n = 6；3.3 × 1014 vg/kg）的研究获得批准。

入组包括具有 2 个 SMN2 拷贝的有症状 SMA1 婴儿，以及在没有永久通气的情况下在 6 个月大之前出现症状的婴儿。 试验开始时，方案中未包含泼尼松龙。 在 SMN 基因传递给第一位患者后第 9 天，血清化学分析显示丙氨酸氨基转移酶 (ALT) 增加了 16 倍，> 正常。 基于这些发现，方案修正案已提交给 FDA，其中包括在基因递送前 24 小时开始每天 1 mg/kg 泼尼松，作为安全措施，将高剂量的病毒载量从 3.3 × 10E14 vg/kg 降低至 2.0 × 10E14 vg/公斤。 现在，这被认为是“治疗剂量”，并被其他基因治疗临床试验采用。

SMA 基因治疗试验的结果可能超出了 15 名 SMA 受试者的预期（低剂量 n = 3；高剂量 n = 12）。 研究结论（2017 年 12 月）时，所有婴儿均存活，所有接受治疗剂量治疗的 12 名患者均未接受永久通气。 治疗获益迅速：费城儿童医院婴儿神经肌肉疾病测试 (CHOP-INTEND) 提高 9.8个点。1个月时为15.4分，3个月时为15.4分。 在治疗剂量下，11 名患者在无人帮助的情况下坐着，9 名翻身，11 名患者经口进食并可以说话，2 名患者独立醒来。佳学基因用下图显示了接受治疗剂量治疗的 SMA 患者 24 个月的平均 CHOP-INTEND 评分与自然史的比较。 这些运动里程碑在 SMA1 婴儿中是前所未有的，清楚地表明运动神经元的强大广泛转导。 使用治疗剂量治疗的患者的一项关键临床观察是呼吸和口腔运动技能的保存和恢复。 疗效与早期治疗和高 CHOP-INTEND 相关。7.9 个月时接受治疗的单个患者对治疗没有反应。 4 名患者血清转氨酶升高，并被皮质类固醇减弱。

2018 年 4 月，诺华签署了收购 AveXis 的协议，并继续跟踪参与该研究的 15 名受试者。 2019 年 5 月，onasemnogene abeparvovec (Zolgensma) 获得 FDA 批准，成为首个系统递送的 AAV 基因疗法。 批准后，值得注意的事件包括对参加 START 试验的受试者进行持续的长期监测。 在 2019 年 12 月 31 日的最新数据中，在第一项试验中接受治疗剂量治疗的 12 名患者中，有 11 名患者无需永久通气即可存活。 记录了新的里程碑，CHOP-INTEND 分数提高了 24.5 分。 另外两名患者在协助下实现了站立的里程碑。 数据统计时，接受治疗剂量的最年长患者为 5.6 岁，距离基因转移现已 5.2 岁。

为了进一步评估早期干预的影响，一项新的多中心研究已经开始，对象是具有 2 或 3 个 SMN2 拷贝的症状前婴儿（≤6 周龄）（SPR1NT）。 平均年龄 20 天的治疗显示，所有受试者的 CHOP-INTEND 评分均有所改善 > 50，生存期长达 18 个月（图 2）。 2019 年，SMA 被添加到推荐统一筛查小组 (RUSP) 中，许多州已采用这种针对出生后最初几周内的新生儿的决策基因疗法。 在俄亥俄州，5 名出现症状的患者已接受 Onasemnogene abeparvovec 治疗，其中年龄最大的患者现在 12 个月大。 SMA 患者的未来一片光明。

SMA 1 型基因治疗的成功扩展到 ≥6 个月至 <5 岁、具有 3 个 SMN2 拷贝的 SMA 患者，资格要求能够在没有支撑的情况下独立行走的能力。 鞘内施用三剂 scAAV.CB.SMN。 低剂量和中剂量队列完成了入组，但高剂量队列被 FDA 部分搁置。 这是对 AveXis 报道的接受鞘内载体的非人灵长类动物 (NHP) 临床前研究的回应。 他们发现背根神经节（DRG）单核细胞炎症，有时伴有神经元细胞体变性或丢失。 暂停并不影响静脉注射 Zolgensma 临床试验。

威尔逊实验室最近的研究提供了一些进一步的见解。 将 AAV 载体输注到 NHP 的蛛网膜下腔后，DRG 中的病理学结果在几乎所有动物中都是一致的。 即使在一些全身给予较高剂量的研究中，也发现了类似的结果。 然而，在这些 NHP 中，使用治疗性转基因时明显没有任何临床后遗症。 因此，在风险获益的背景下，临床 SMA 疾病中对基因递送的反应超过了对 DRG 中炎症浸润的担忧。