NEJM：開天辟地！世界首例定制CRISPR體內(nèi)基因編輯療法完成，兩次給藥顯著改善CPS1缺陷患兒疾病表現(xiàn)

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今天發(fā)生一件大事，NEJM發(fā)表了世界首例定制CRISPR體內(nèi)編輯療法的病例報告，整個定制流程在從患兒出生起6個月內(nèi)完成，可以說是一場生命與時間的賽跑，而目前來看治療效果也還是比較不錯的。

下面我們就來看看這個來自費城兒童醫(yī)院團(tuán)隊的病例的細(xì)節(jié)。

病例中的患兒所患的疾病名為氨甲酰磷酸合成酶1（CPS1）缺乏癥，是一種常染色體隱性遺傳的罕見先天性代謝病。CPS1是一種位于線粒體內(nèi)的尿素循環(huán)限速酶，對于氨轉(zhuǎn)化為尿素并排出體外非常重要。

CPS1缺乏癥會導(dǎo)致高氨血癥危象，可能造成不可逆腦損傷或死亡。患者需要限制蛋白的攝入、使用氨清除藥物甚至血液透析，此前僅有肝移植能夠補(bǔ)足CPS1活性“根治”疾病。

但遺憾的是，大約僅有一半的重度患兒能夠存活到可接受移植的年齡。本病例的患兒小Muldoon就是個不太幸運的孩子，他從父母雙方分別繼承了一個缺陷的CPS1基因，在出生48小時內(nèi)就表現(xiàn)出了明顯的CPS1缺乏癥癥狀，如嗜睡和呼吸困難，當(dāng)即啟動了連續(xù)性腎臟替代治療保命。

停止連續(xù)性腎臟替代治療后，小Muldoon開始了低蛋白飲食+氨清除藥物（苯丁酸甘油酯）+瓜氨酸補(bǔ)充劑的日子，但在100天后病情繼續(xù)惡化，蛋白攝入進(jìn)一步減少、藥物劑量增加。考慮到病情的嚴(yán)重性，患兒在5個月大時就進(jìn)入了肝移植候選名單。

不幸中的萬幸，患兒獲得了臨床試驗資格。小Muldoon攜帶兩個CPS1截斷突變，Q335X（父系）和E714X（母系）。Q335X突變此前有病例報告，但并沒有現(xiàn)成的可用于研究的細(xì)胞，所以研究者們合成了一段含有CPS1 Q335X變異的100bp的基因片段，轉(zhuǎn)染至人HuH-7細(xì)胞用于研究，這項工作在患兒出生1個月內(nèi)就完成了。

第2個月，研究者們在CPS1 Q335X變異HuH-7細(xì)胞基礎(chǔ)上開發(fā)了相應(yīng)的基于CRISPR-Cas9的腺嘌呤堿基編輯器（ABE），以脂質(zhì)納米顆粒遞送，療法簡稱為k-abe。實驗中k-abe存在對臨近腺嘌呤的旁觀者編輯，但所幸都是同義編輯，不影響編輯結(jié)果。

在FDA初步審查后，研究者們開展了在獼猴中的毒理學(xué)實驗，在患兒5個月大時完成。按照1.5mg RNA/公斤體重給藥，未發(fā)現(xiàn)臨床毒性反應(yīng)，與此前研究一致有谷丙轉(zhuǎn)氨酶和谷草轉(zhuǎn)氨酶的短暫升高。治療2周后觀察到血漿中脂質(zhì)輔料水平下降99.5%以上，也就是說k-abe支持隔雙周以上的重復(fù)給藥。

與此同時研究者也開發(fā)了小鼠模型以測試k-abe的體內(nèi)編輯效率。在最低劑量0.1mg/千克體重的劑量下就已經(jīng)觀察到顯著的編輯效果，全肝糾正編輯達(dá)到42%。

一切具備只欠東風(fēng)了。

患兒6個月大時，F(xiàn)DA批準(zhǔn)了k-abe的研究性新藥申請。患兒出生208天接受了第一劑k-abe靜脈注射，總劑量為0.1mg/千克體重。治療后患兒飲食中的蛋白質(zhì)攝入量得以增加，但無法停用苯丁酸甘油酯。

第一劑注射后22天，患兒接受了第二劑注射，劑量為0.3mg/千克體重。兩周后，患兒的苯丁酸甘油酯用量從10.1ml/㎡下降到了5ml/㎡，無不可接受的不良反應(yīng)。

在k-abe治療開始后，患兒經(jīng)歷了幾次病毒感染，均未出現(xiàn)高氨血癥危象，感染期間也能堅持蛋白攝入。可以說患兒的生存質(zhì)量已經(jīng)有了顯著的改善。

不過這項研究隨訪時間較短，目前我們還無法判斷k-abe長期的安全性和有效性。如果需要后續(xù)再次給藥，脂質(zhì)納米顆粒也是具有優(yōu)勢的，腺相關(guān)病毒就由于載體的免疫原性無法再次給藥。

但必須承認(rèn)的是，定制CRISPR基因編輯療法是非常昂貴的，而且當(dāng)前并沒有什么好的解決辦法。

參考資料：

[1]Musunuru, Kiran, et al. "Patient-Specific In Vivo Gene Editing to Treat a Rare Genetic Disease." The New England Journal of Medicine, 15 May 2025, doi:10.1056/NEJMoa2504747.

本文作者丨代絲雨