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体内CRISPR疗法能否安全持久地治疗患者?

体内CRISPR疗法在针对心脏病和淀粉样变性的早期人体试验中展现出安全、持久治疗的潜力,但长期数据仍然有限。

直接答案

是的,来自人类和动物研究的早期证据表明,体内CRISPR疗法是安全的,并能产生持久效果,但这些数据目前仍局限于少数疾病和较短的随访期。在一项针对转甲状腺素蛋白淀粉样变性的小型人体试验中,单次剂量的体内CRISPR疗法(NTLA-2001)在第28天时使致病蛋白水平降低了高达87%,且仅出现轻微副作用[11]。类似地,在非人灵长类动物中,单次输注VERVE-101可使低密度脂蛋白胆固醇水平在长达一年内降低68%[1][5]。综合这些研究来看,最有力的证据来自这些早期人体试验和更长期的灵长类动物研究,它们一致表明基因编辑是稳定的,且治疗耐受性良好,尽管最长的人体随访时间仅有几年。

11篇文献引用

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“究竟什么是体内CRISPR疗法,它与其他基因疗法有何不同?”

体内CRISPR疗法是指将基因编辑工具直接递送至患者体内(通常通过静脉输注),以编辑体内的细胞——最常见的是肝细胞。这与体外疗法不同:后者需从患者体内取出细胞,在实验室完成编辑后再输回体内。递送载体通常是脂质纳米颗粒(LNP),与mRNA新冠疫苗采用相同技术,能够包裹CRISPR组件(Cas9蛋白或其mRNA以及引导RNA),并将其安全运送至靶细胞[3][10]。进入细胞后,CRISPR系统会在DNA上进行精准切割,从而永久性地关闭致病基因或修复突变。

关于安全性和持久性,人类数据目前显示了什么?

最直接的人体证据来自NTLA-2001针对转甲状腺素蛋白淀粉样变性的一期临床试验。这是一种危及生命的疾病,错误折叠的蛋白质会积聚在神经和心脏中。在六名患者中,单次输注仅引起轻微副作用,并导致靶蛋白呈剂量依赖性减少:第28天时,低剂量组减少52%,高剂量组减少87%[11]。这是首个在人体内进行的CRISPR疗法研究,尽管随访时间较短,但已证明该方法可在人体中安全起效。研究者指出,临床前研究显示单次给药后TTR基因可实现持久敲除[11]

对于其他病症,人体试验才刚刚起步。针对PCSK9基因以降低低密度脂蛋白胆固醇的VERVE-101,已完成灵长类动物研究,并计划于2022年年中启动人体试验[1][5]。在这些灵长类研究中,单次给药可使低密度脂蛋白胆固醇降低68%,效果持续整整一年,仅出现一过性、可自行恢复的肝酶升高[1][5]。重要的是,没有证据表明该基因编辑会传递给后代——接受治疗的雄性灵长类动物的精子样本未检测到编辑痕迹,而接受治疗的雌性小鼠所生的436只后代中,无一携带该编辑[1]。这解决了关于生殖系编辑的一个关键安全性问题。

当前证据有哪些局限性,还存在哪些风险?

最大的差距在于长期人体数据。NTLA-2001试验仅报告了28天的结果,而VERVE-101的灵长类动物数据虽延长至476天,但仍未覆盖人类整个生命周期[1][11]。其疗效在多年间的持久性尚不明确。例如,在基于AAV的血友病基因治疗相关领域,美国食品药品监督管理局要求提供两年数据后才考虑批准,因为部分患者在12个月后治疗效果出现下降[3]。这凸显出,即使早期结果令人鼓舞,仍需更长时间的随访。

另一个担忧是脱靶编辑——即对基因组其他部分造成非预期的改变。本研究采用了全面的基因组评估方法,在细胞和动物模型中未发现非预期编辑的迹象[4],但在人类中检测罕见的脱靶事件仍具挑战性。一篇综述的作者指出,"需要更先进的研究工具来检测脱靶效应"[3]。此外,递送方法本身可能引起暂时性副作用:多项灵长类动物研究显示出现一过性肝酶升高[1][2][4],虽然这些指标无需干预即可恢复,但在人类应用中仍需监测。最后,针对镰状细胞病和β-地中海贫血的离体CRISPR疗法(在体外编辑细胞)已显示出长达6年的持续疗效,但这类疗法伴随不同的风险特征,包括需要类似化疗的预处理方案[6][7][8][9]

关于这些来源

该答案基于11篇经同行评审的研究——发表于2021年至2025年间,其中5篇为2024年及以后发表,11篇发表于Q1期刊,累计被引用1745次——这些研究是从15篇通过质量筛选的文献中选出的最具相关性的成果,而后者又源自一个包含超过5亿篇论文的数据库中所检索到的59篇文献。

本文引用的文献

1

一项针对非人灵长类和小鼠模型的实验性单疗程CRISPR碱基编辑疗法靶向<i>PCSK9</i>的有效性与安全性

在非人灵长类动物中,单次给予VERVE-101(针对PCSK9的体内CRISPR碱基编辑疗法)可使肝脏基因编辑率达到70%,血液PCSK9蛋白水平降低83%,低密度脂蛋白胆固醇降低69%,且效果持续长达476天;在精子或后代中未检测到生殖系编辑。

2

摘要17013:CTX320:一种在研的体内CRISPR疗法,单次给药即可高效持久降低非人灵长类动物的脂蛋白(a)水平

在非人灵长类动物中,单次给予CTX320(一种体内CRISPR靶向Lp(a)的药物)可使血浆Lp(a)水平较基线降低高达94%,且效果持续至第224天;一过性肝酶升高在14天内恢复正常。

3

澳大利亚临床基因技术:夯实基础,稳步前行

一篇关于澳大利亚基因治疗的综述指出,尽管体内CRISPR技术已进入人体试验阶段(例如用于治疗转甲状腺素蛋白淀粉样变性),但长期安全性和持久性数据仍然缺乏,且需要更好的工具来检测脱靶效应。

4

摘要16908:CTX310:一种研究性<i>体内</i>CRISPR疗法,单次给药即可高效持久降低非人灵长类动物的ANGPTL3蛋白及甘油三酯水平

在非人灵长类动物中,单次给予CTX310(体内CRISPR靶向ANGPTL3)可实现高达71%的肝脏编辑效率,使ANGPTL3蛋白水平降低86%,甘油三酯水平降低64%,且效果持续超过32周;未检测到非预期的基因组变化。

5

摘要11274:VERVE-101——一种靶向PCSK9的在研单疗程基因编辑药物——在非人灵长类动物中持久且强效地降低PCSK9和LDL-C浓度

在43只非人灵长类动物中,单次注射VERVE-101(靶向PCSK9)一年后,血液中PCSK9水平降低89%,LDL胆固醇水平降低68%;在经治疗的雄性动物精子样本中未发现基因编辑痕迹。

6

使用exagamglogene autotemcel纠正无效红细胞生成并对输血依赖型β-地中海贫血患者带来持久临床获益

在一项针对exa-cel(用于输血依赖型β-地中海贫血的离体CRISPR疗法)的3期试验中,56名患者中有98%实现了平均41.4个月的输血独立性,基因编辑稳定且铁代谢恢复正常;安全性方面与预处理方案一致。

7

长期随访表明,exagamglogene autotemcel 对伴有复发性血管闭塞危象的镰状细胞病具有持久的临床获益:CLIMB SCD-121 研究的最终结果

在一项已完成的使用exa-cel治疗镰状细胞病的3期试验中,45名可评估患者中有91%在至少12个月内未出现严重血管闭塞危象,平均无VOC持续时间为35.3个月;同时观察到稳定的基因编辑效果及生活质量的改善。

8

Exagamglogene Autotemcel 为严重镰状细胞病患者带来持久的临床获益

在一项针对exa-cel治疗镰状细胞病的3期试验中,40名可评估患者中有90%在至少12个月内未出现严重血管闭塞危象,平均无VOC持续时间为29.3个月;同时观察到稳定的基因编辑效果及溶血标志物的改善。

9

Exagamglogene Autotemcel 为输血依赖性β-地中海贫血患者带来持久的临床获益

在一项针对输血依赖性β-地中海贫血的exa-cel 3期试验中,52名可评估患者中有94%实现了长达5年的输血独立性,基因编辑稳定且血红蛋白水平恢复正常;未出现死亡或恶性肿瘤病例。

10

体内LNP-CRISPR方法用于血友病的治疗

一项关于LNP-CRISPR治疗血友病方法的综述指出,非病毒LNP递送比病毒载体更安全,且临床前研究显示其具有充分且可持续的治疗效果,支持其作为有效治疗选择的潜力。

11

CRISPR-Cas9体内基因编辑治疗转甲状腺素蛋白淀粉样变性

在NTLA-2001(针对转甲状腺素蛋白淀粉样变性的体内CRISPR疗法)的首个人体1期试验中,6名患者仅出现轻度不良事件,第28天时血清TTR蛋白呈剂量依赖性降低,低剂量组降幅为52%,高剂量组为87%。