距全球首个CRISPR基因编辑药物上市，只剩最后一关

基因编辑历史性的时刻即将到来。

近日，FDA发布文件，将于10月31日召开一次咨询委员会（AC）会议，要求其外部顾问细胞、组织和基因治疗咨询委员会讨论Vertex（福泰制药）和CRISPR Therapeutics基于CRISPR的基因编辑药物exa-cel（exagamglogene autotemcel）的一个关键问题：评估其脱靶分析是否有足够的证据证明其安全性，并确定是否需要进行更多研究。

根据FDA发布的简报文件，虽然FDA没有对exa-cel的疗效提出任何担忧，认为“即使是研究设计有局限性也不能质疑exa-cel的疗效”，但对Vertex是否使用了足够的样本量进行脱靶分析提出疑问。

今年6月8日，Vertex和 CRISPR Therapeutics联合宣布，FDA已受理exa-cel用于治疗镰状细胞性贫血（SCD）和输血依赖性β地中海贫血（TDT）的BLA申请。两项适应症的PDUFA日期分别为2023年12月8日（SCD）和2024年3月30日（TDT）。如果获批，exa-cel将成为全球首个获批的CRISPR基因编辑药物。

临近适应症SCD的PDUFA日期，此次AC会议俨然成为exa-cel药物上市的最后一关。而这最后一关的考题，又回到人们最初对CRISPR基因编辑技术的质疑：CRISPR到底是不是安全的？

2015年，Vertex与CRISPR Pharmaceuticals公司达成合作，共同打造血红蛋白病基因疗法。

2017年，Vertex与CRISPR Pharmaceuticals宣布联合开发CTX001（exa-cel）。

2021年4月，Vertex宣布，更新与CRISPR Therapeutics关于在研疗法CTX001（exa-cel）的合作条款。根据修订后的协议，Vertex将领导exa-cel的全球开发、生产和推广，CRISPR将获得9亿美元预付款，在exa-cel获得首次监管批准后，可能获得2亿美元的里程碑付款。

让Vertex豪掷11亿美元的CRISPR基因编辑药物exa-cel，其原理是利用CRISPR/Cas9基因编辑系统，在体外编辑患者自身的CD34+造血干细胞中以特异性沉默BCL11A增强子（BCL11A，一种转录因子，可抑制红系细胞中的γ-珠蛋白和胎儿血红蛋白（HbF）表达），重新激活HbF的生成并表达高水平的HbF，然后转换为成人形式的血红蛋白，从而治疗SCD和TDT疾病。

在具体的治疗中，通过收集患者自身的干细胞，然后使用 CRISPR-Cas9 技术针对基因缺陷进行编辑，最终将细胞注入患者体内以治疗疾病。该疗法仅需一次输注，即可有效治疗镰状细胞贫血病（SCD）和输血依赖性 β-地中海贫血（TDT）两种疾病。

作为目前进展最快的CRISPR基因编辑疗法，在美国，exa-cel被FDA授予治疗SCD和TDT的再生医学高级疗法（RMAT）、快速通道、孤儿药和罕见儿科疾病的资格。在欧洲，2023年1月EMA和MHRA受理了exa-cel的MAA申请，也授予孤儿药资格以及优先药物（PRIME）资格。在英国，exa-cel还被授予创新护照。

目前，exa-cel同步进行多项临床试验及长期随访。单拎出近期可能获批的SCD适应症来说，据其6月披露的中期分析，在35例接受exa-cel治疗的SCD患者中，17例SCD患者可进行主要及次要终点评估，未出现与exa-cel相关的严重不良事件。这17名患者中，约94.1%的患者达到主要终点（至少连续12个月未经历VOC）（95%置信区间: 71.3%, 99.9%; P=0.0001），其未经历VOC的平均持续时间为18.7个月，最长的为36.5个月；约100%的患者达到次要终点（至少连续12个月没有与VOC相关的住院治疗）（95%置信区间: 80.5%，100.0%;P<0.0001）。

在对所有接受exa-cel治疗的SCD患者的分析中，在第3个月，平均胎儿血红蛋白占总血红蛋白的比例超过30%，在随访中维持在约40.0%，并伴有全细胞分布。随着时间的推移，被编辑的BCL11A在骨髓及外周血液中趋于稳定。

镰状细胞性贫血（SCD）是由遗传性异常血红蛋白（红细胞内的携氧蛋白）引起的血液紊乱，患者会经历严重的疼痛和器官损伤，包括肾脏、心肺和大脑等。

目前，SCD早期治疗的主流药物是羟基脲（化疗药物，1998年批准）、红细胞输血等，已经批准的药物包括l-glutamine、 voxels 和 krizlinizumab，适用于SCD患者的预后。异体HSCT是目前唯一可用的SCD治疗方法，但据FDA披露数据，这种方法在具有显著风险的同时，只有不到20%的SCD患者能够找到合适的人类白细胞抗原匹配的供体。因此，SCD在临床上仍然存在巨大的未被满足的临床需求。

狭路相逢勇者胜。在SCD领域，蓝鸟生物（bluebird bio）的基因疗法lovo-cel（lovotibeglogene autotemcel）也不容忽视。lovo-cel是一种一次性基因疗法，它旨在将β-珠蛋白基因修饰形式的拷贝添加到患者提取的造血干细胞中。今年4月，蓝鸟生物宣布已向FDA提交了基因疗法lovo-cel的生物制品许可申请（BLA），其PDUFA日期为12月20日。

对比来看，exa-cel和lovo-cel 对血红蛋白的最大提升都超过了4g/dl，随访接近2年（至今）100%的患者血红蛋白值都已经恢复正常，意味着不再依赖输血。同时二者在控制无VOC上表现非常优异，患者1年都无疼痛及VOC危象，这些患者并未因为VOC而产生住院。

但是在安全性上，二者表现各不相同。lovo-cel的慢病毒载体基因编辑疗法曾因两例患者出现AML和MDS（恶性血液瘤），导致临床曾一度长期中断，同时还有17%的患者出现血小板复生延迟，所有患者血小板水平都难以恢复至治疗前。exa-cel目前最长的SCD患者已经跟踪至36.5个月，仍维持无VOC状态，但是并未披露早期几例患者血红蛋白的维持情况。

此外，Beam、editas等公司的CRISPR基因编辑项目均处于临床1期。

据FDA预先披露的文件来看，CRISPR的脱靶是exa-cel目前要审查的关键问题。自2012年CRISPR基因编辑技术诞生以来，脱靶就成为其发展制约的主要因素之一。由于gRNA和目标DNA序列之间的不完全配对，导致整个基因组可能被意外编辑从而引起突变。这样的脱靶突变可能会破坏非靶向基因的功能或调节，引发严重后果。

因此，在CRISPR技术优化、编辑细胞、开发疗法的过程中，必须进行各种策略的优化，例如仔细选择靶位点、优化sgRNA设计和Cas9活性、脱靶检测分析等，以最大限度地降低脱靶效应的安全风险。此外，为了最终确定CRISPR的效果及其在体内的长期后果，需要使用全基因组NGS数据的定量生物信息学方法，筛选非预期的基因组编辑。

据FDA预先披露，Vertex使用了1000个基因组项目数据库中的变异信息，该数据库拥有来自2504个个体的测序数据。通过分析该数据库中至少1个大陆组中>等位基因频率为1%的变异，识别出50个额外的脱靶候选位点。

同时，Vertex使用的参考数据库包含了来自目标人群的661个WGS数据。在这一组数据中，包括了来自美国西南部的61个测序数据。FDA提出，目前尚不清楚这些有限数量的WGS数据是否足以捕获目标人群中存在的变异，测序数据不足可能会阻碍对导致脱靶编辑的相关变异的识别

对于细胞脱靶分析，Vertex使用了来自健康捐赠者的三个样本和来自非裔美国人种族的SCD受试者的三个样本。FDA认为，“考虑到SCD对HSPC功能的影响，这可能会改变染色质景观，并可能影响脱靶编辑，使用健康供体样本进行此类分析的优点尚不清楚。此外，目前尚不清楚在细胞引导序列脱靶分析中使用的少量样本是否足以充分评估外cel中的脱靶编辑。”

RBC Capital Markets的分析师Luca Issi认为，FDA此次披露的文件是“良性的”，他在一份客户报告中写道，FDA的重点似乎是“技术......超过接受这种治疗患者的更广泛风险。瑞穗证券的Salim Syed也持同类观点，称该文件可能是“最好的情况”。他还指出，FDA只是向咨询委员会专家提出了一个“讨论问题”，而不是要求进行记录投票。

据FDA公告，该会议将于美东时间周二举行，由来自基因编辑、干细胞生物学、生物统计学和镰状细胞病方面的14名专家、消费者和患者代表等共同参与。值得一提的是，尽管FDA会遵循委员会的建议，但也并不是强制的。