Gutless腺病毒：治疗杜氏肌营养不良（DMD）的创新选择！

杜氏肌营养不良（Duchenne Muscular Dystrophy，DMD）是由抗肌萎缩蛋白基因（Dystrophin）突变引发，导致抗肌萎缩蛋白缺失或功能不全，是最常见的X染色体隐性遗传病。

DMD在存活男婴中的发病率为1/3000-5000，主要特征是进行性肌肉无力和肌肉萎缩。患者多于2-5岁时出现肌无力，伴随肌肉功能下降，最终在20-30岁死于心肺功能衰竭。

目前，DMD治疗主要在于缓解病情，通过合理减轻症状，尽可能为患者提高生活质量。常见的DMD治疗方法包括物理治疗、康复训练、支持性护理、药物治疗等，最广泛使用的药物是延缓肌肉损伤进展的激素类药物。

全球第二贵的基因治疗产品

今年6月，Sarepta Therapeutics公司与罗氏联合开发的全球首款杜氏肌营养不良（DMD）的一次性基因疗法Elevidys获得美国FDA加速批准上市，用于4-5岁的DMD患者。Elevidys定价320万美元（约合人民币2300万元），是当前全球第二贵的基因治疗产品。

由于DMD的致病基因抗肌萎缩蛋白基因是人类基因组中已知的最大基因，在基因组上横跨约2.4Mb的DNA，常用的基因治疗载体，如腺相关病毒（AAV）和慢病毒（LV）等病毒载体系统无法递送完整的抗肌萎缩蛋白基因。

Elevidys的研发思路是筛选出一种失去部分氨基酸片段后功能保存最佳的截短型抗肌萎缩蛋白基因，通过AAV载体将其递送到骨骼和心肌肌肉组织，以弥补抗肌萎缩蛋白的缺失。

尽管Elevidys价格高昂，但其治疗效果仍有待进一步验证。美国FDA认为，根据Elevidys临床试验数据，微抗肌萎缩蛋白的表达（替代终点）的增加，可合理地用以预测4-5岁DMD患者的临床获益。

Elevidys的获批是基于替代终点，通过观察相应的生物标志物是否有所改善，替代验证患者是否真正临床获益。因此，Elevidys的具体治疗效果和相关不良反应，仍有待通过更多病例进一步验证。

此外，Elevidys目前获批的适应症较窄，仅限于部分4-5岁的DMD患者，全球范围内能够真正用药且获益的患者可能十分有限。

DMD药物未来的方向：基因编辑与基因替代

科学家们一直在努力研究DMD，寻找更多新的治疗方法，基因编辑和基因替代等都是当前研究的热点领域。

作为一种潜在的DMD基因编辑疗法，CRISPR目前正被广泛研究。CRISPR可以针对基因突变进行靶向纠正，这种方法已在临床前模型中进行了研究，效果还有待评估；DMD可由多种不同的突变引起，因此，这种方法可能需要根据不同的基因突变进行优化。此外，导致DMD的某些突变目前还无法通过CRISPR/Cas9技术进行修复。

基因替代疗法是将正常基因递送到有遗传缺陷的细胞，去替代和补偿有缺陷的基因。AAV递送系统被广泛用于基因治疗，其在临床试验中免疫反应和副作用极小。虽然有许多研究在探索治疗DMD的AAV疗法，但由于AAV载体的常规包装载量只有4.7kb，这种方式往往只能递送截短型的抗肌萎缩蛋白基因。

除了已上市的Elevidys，仍有不少以递送截短型的抗肌萎缩蛋白基因为方向的AAV疗法研究，当前正处于不同的临床试验阶段。尽管如此，能够递送全长抗肌萎缩蛋白基因的载体系统仍具有临床研究价值，也是目前研究的重要方向之一。

Gutless腺病毒用于治疗杜氏肌营养不良（DMD）

腺病毒（Adenovirus）是一种热门的基因递送系统，其病毒DNA在细胞中为游离形式，且具有较大的包装容量，可瞬时表达转基因。腺病毒载体作为基因递送工具已发展到了第三代，即Gutless腺病毒（Gutless Adenovirus，GLAd），又称为辅助病毒依赖的腺病毒。

该种腺病毒载体只保留了病毒本身的两端ITR序列和Ѱ包装信号，除了表达盒外其余病毒基因组序列均被stuffer DNA代替。Stuffer DNA有助于让整体腺病毒载体的大小接近野生型腺病毒基因组。这是因为当腺病毒载体的基因组大小相对野生型过小时，病毒颗粒的稳定性会受影响。

云舟生物的Gutless腺病毒是一种更优的选择，其stuffer DNA使用的是人源的非编码序列，因此其随载体进入人体细胞不会产生显著的免疫原性，安全性更佳（早期的stuffer DNA使用非人源的如λ噬菌体DNA，注射后在细胞表面呈递λ噬菌体多肽，引发细胞毒性T淋巴细胞的免疫应答反应）。

GLAd载体仅保留病毒复制和包装的所需序列，几乎删除了所有的病毒序列，因此可以包装较大的目的基因。与其他系统不同的是，云舟生物的GLAd具有高达33 kb的载量，可容纳两条抗肌萎缩蛋白基因的成熟mRNA分子 (14 kb)。云舟生物的Gutless腺病毒生产方法经过改进，在生产过程中，线性化质粒与带有floxed包装信号的辅助病毒共转染到表达Cre重组酶的细胞中。随后通过Cre重组使辅助病毒失活，并从细胞中提取粗制病毒，再进一步扩增。

云舟生物Gutless腺病毒的生产流程

GLAd目前已被用于多种遗传疾病的基因治疗研究，包括亨廷顿舞蹈病和DMD。

例如，麦吉尔大学的研究人员早前运用GLAd载体包装两条串联的全长鼠抗肌萎缩蛋白cDNA，实现了在DMD小鼠模型中较为长期地表达，并观察到了显著疗效。尽管随着时间的推移，抗萎缩蛋白基因的表达在小鼠体内有一定程度的损失，但进一步优化该递送系统或许能为治疗DMD带来新希望。

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参考文献

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云舟生物科技（广州）股份有限公司创建于2014年，是世界知名分子生物学家蓝田博士创办的基因递送领军企业，全球范围内设有10余家分公司和办事处。云舟生物独创“VectorBuilder”平台（即“载体家”），开启了定制化基因载体商品化时代，目前已服务全球90多个国家和地区超过4000家科研院校和制药公司，成果被上千篇Science、Nature、Cell等全球顶尖科研期刊广泛引用。

云舟生物GMP级别的质粒和慢病毒载体已获得美国FDA的IND正式批准，用于在美国的多中心TCR-T临床试验，并已成功助力全球数十个项目成功开展IIT或IND研究。公司的基因药物CRO、CDMO项目遍布北美、欧洲、日本等多个国家和地区。

云舟生物凭借强大的原研能力，致力于系统性攻克基因递送行业的关键技术瓶颈，赋能基础科研，加速基因药物的临床应用，提升人类健康水平，为世界创造不可取代的价值。