隐性营养不良性大疱性表皮松解症的体内局部基因治疗

1期和2期试验的临床前数据和结果初步证明了局部基因治疗隐性营养不良性大疱性表皮松解症的安全性和有效性

　　

摘要

隐性营养不良大疱性表皮溶解症(RDEB)是一种终生遗传性皮肤病，与水泡、损伤和瘢痕相关，由COL7A1基因突变引起，该基因编码锚定纤维成分，胶原蛋白VII (C7)。在这里，我们评估了beremagene geperpavec (B-VEC)，一个工程的，非复制的含有单纯疱疹病毒1型(HSV-1)的COL7A1载体，治疗RDEB皮肤。B-VEC恢复了RDEB角化细胞、成纤维细胞、RDEB小鼠和人RDEB异种移植瘤中C7的表达。随后，一项随机、安慰剂对照的1期和2期临床试验(NCT03536143)评估了9例RDEB患者接受局部B-VEC或安慰剂治疗12周后的匹配伤口。未发现2级或以上b - vec相关不良事件或载体脱落或组织结合皮肤免疫反应。HSV-1和C7抗体有时出现在基线或在B-VEC治疗后增加，但对安全性或有效性没有明显影响。满足C7表达、锚定纤维组装、创面面积减少、创面闭合时间和B-VEC治疗后创面闭合时间的主要和次要目标。由于治疗的伤口比例较小，患者报告的疼痛严重程度的次要结果没有得到评估。由于与其他端点相关的冗余，没有进行全局评估的次要端点。这些研究表明，B-VEC是一种易于使用、安全耐受、促进RDEB患者伤口愈合的局部分子矫正治疗。

主要

隐性营养不良大疱性表皮松解症(RDEB)是一种极具破坏性的罕见遗传性皮肤病，在美国的发病率为百万分之135。RDEB是由COL7A1基因突变引起的，COL7A1是编码胶原蛋白VII (C7)的基因，组装成锚定纤维(AFs)，锚定纤维是将表皮和真皮固定在一起的基底膜结构。C7包含两个必需的非胶原(NC)结构域:NC1，它将AFs插入基底膜(e2,3)和NC2，它促进AF组装(4,5)。C7缺陷损害真皮-表皮的凝聚力，并在出生时产生终生广泛的疼痛性水泡和纤维化，伴有疤痕、感染易感性和皮肤癌易感性5,6。这种疾病对患者来说是极其沉重的负担7，然而，目前还没有批准的RDEB矫正疗法。

许多早期的C7替换策略已经被评估用于RDEB8。第一种方法，骨髓移植，促进了C7的表达和伤口愈合;然而，长期结果仍不清楚，该手术的死亡率接近30% 9。另一种早期的方法是，将COL7A1逆转录病毒修饰的体外自体角化细胞移植到RDEB皮肤中，促进了C7的表达和持久的伤口愈合，然而，这一效果因患者而异，并随着时间的推移缓慢下降10,11。类似的自体角化细胞体外方法被用来促进laminin-332的表达和使用LAMB3逆转录病毒载体12在交界性大疱性表皮松解症皮肤的伤口愈合。在这些研究中，移植物需要全身麻醉，移植物放置需要专门的外科团队，以及术后移植物固定程序，包括COL7A1 RDEB移植物住院1周，以及LAMB3接点大泡性表皮松解症移植物在隔离室诱导长时间昏迷12。体外慢病毒修饰的表达col7a1的RDEB成纤维细胞移植到RDEB患者的皮肤也被研究13。这种方法不需要皮肤移植，而是直接将转基因成纤维细胞注射到皮肤中。然而，与其他体外细胞工程方法一样，该技术仍然需要收集皮肤组织，然后在专门的制造中心进行资源密集型细胞工程和扩张。

在体内直接基因转移治疗遗传性皮肤病一直是基因治疗领域一个长期未实现的目标。此前的裸DNA皮肤移植尝试已被证明不足以治愈疾病。尽管病毒载体增加了体内基因转移的效率，但经常会产生不良的免疫反应，特别是在重复治疗时15。相比之下，单纯疱疹病毒1型(HSV-1)载体既能有效地感染细胞，又能抵抗免疫清除，这可以部分解释为HSV表皮蛋白的固有免疫回避特性，以及有证据表明HSV-1感染的细胞蛋白47 (ICP47)直接抑制了与抗原加工相关的转运蛋白19。自然的免疫回避功能，加上从HSV-1载体主干中删除促炎基因，使得新一代改良的HSV-1载体特别适合基因治疗。

RDEB皮肤矫正所需的大~9 kb COL7A1转基因为载体工程带来了额外的挑战。COL7A1的表达超出了包括腺病毒和腺相关病毒在内的大多数病毒载体的能力，只有经过广泛的载体修饰后，COL7A1才能在慢病毒和逆转录病毒载体中功能表达11,13。相比之下，HSV-1病毒的转基因有效载荷能力超过30 kb。由于HSV-1载体是非整合的和非整合的，因此它们不存在插入突变的风险。总之，这些特性使HSV-1载体特别适合在体内直接基因转移。

我们在这里描述了一种局部基因治疗RDEB的发展和临床翻译，这种治疗可以重复应用而没有严重的不良事件。Beremagene geperpavec (B-VEC)是一种含有两个COL7A1编码序列拷贝的复制缺陷HSV-1载体，在体外能有效地恢复RDEB角质形成细胞和成纤维细胞中C7的表达。局部B-VEC促进皮肤完整性和C7的强劲表达，随后在C7缺陷小鼠和人类RDEB皮肤异种移植体内将其组装到基底膜相关AFs中。在临床前数据提供科学依据的基础上，我们在1期和2期探索性研究中评估了对人类的临床转化，即首次局部基因治疗的临床试验。综上所述，我们在这里展示了一种新颖的、易于管理的、易于获得的基因疗法，能够通过直接重复应用于患者皮肤伤口来逆转遗传疾病。