在患有甲基丙二酸血症的儿科患者中进行的首次人体试验：无核酸酶、依赖同源重组的基因编辑技术——1/2期研究结果

《Gene Therapy》：First-in-human nuclease-free homologous recombination-dependent gene editing in pediatric patients with methylmalonic acidemia: results of a phase 1/2 study

　　

基于基因的编辑技术具有纠正甲基丙二酸血症（MMA）遗传缺陷的潜力。SUNRISE研究是一项首次人体1/2期开放标签试验，评估了肝靶向hLB-001在4名线粒体甲基丙二酰辅酶A变位酶（MMUT）缺乏型MMA儿科参与者（年龄20-114个月）中的安全性/耐受性（主要终点）。研究人员设计了一种单剂量腺相关病毒衣壳（hLB-001），将功能性MMUT非破坏性整合至白蛋白（ALB）基因座3'端，以同时产生白蛋白和MMUT。所有4名参与者均经历至少一次治疗 emergent不良事件。三名参与者发生了治疗 emergent严重不良事件，分别为细胞因子释放综合征（一名参与者）和血栓性微血管病（两名参与者）；所有事件均在试验期间缓解。生物活性、临床疗效和1年生存率为次要终点。两名参与者的MMUT表达（通过2A标记的ALB生物标志物表达测量）在两年内增加，证实了基于同源的整合和转基因细胞的阳性选择。然而，血清甲基丙二酸（sMMA）、血清成纤维细胞生长因子21（FGF21）、血清甲基柠檬酸（sMCA）和丙酸氧化作用在四名参与者中均保持异常。所有参与者在1年和数据库锁定时均存活。SUNRISE研究因无效而终止。这些结果为使用无核酸酶的肝靶向基因编辑治疗MMA及其他遗传性代谢疾病提供了概念验证。ClinicalTrials.gov标识符：NCT04581785。

论文解读

本研究针对甲基丙二酸血症（MMA）这一常染色体隐性遗传性代谢病，由线粒体甲基丙二酰辅酶A变位酶（MMUT）基因突变导致，目前尚无根治手段，主要依靠终身限蛋白饮食及对症支持，肝移植虽可改善预后但面临供体短缺及免疫抑制风险。基因编辑疗法有望通过纠正遗传缺陷实现治愈。为此，研究人员开展了首个针对MMA儿科患者的无核酸酶基因编辑1/2期临床试验（SUNRISE研究），相关成果发表于《Gene Therapy》。

研究采用的关键技术方法包括：利用携带AAV-LK03衣壳的重组腺相关病毒（AAV）载体递送基因构建体，该衣壳对人肝细胞转导效率显著高于AAV8；通过同源重组机制将功能性MMUT编码序列非破坏性整合至白蛋白（ALB）基因座3'端，利用内源性ALB启动子驱动表达；设计包含P2A肽序列的融合基因结构，实现ALB与MMUT的共翻译及核糖体跳跃，产生可作为生物标志物的ALB-2A融合蛋白；建立基于液相色谱串联质谱、酶联免疫吸附试验及13C-丙酸氧化呼气试验的药效学生物标志物检测体系；并在美国四家临床中心招募经基因确诊的儿科患者进行开放标签剂量递增研究。

研究结果显示，在参与者与方法中，研究设计为1/2期开放标签试验，纳入4名20-114个月的MMUT缺陷型MMA患儿，给予单剂hLB-001（5.0×1013 vg/kg）静脉输注，主要终点为安全性/耐受性，次要终点包括生物活性及1年生存率。基线特征显示参与者均携带MMUT基因早期截短变异。

在结果部分，安全性与耐受性方面，所有参与者均出现一过性肝转氨酶升高，两名参与者发生血栓性微血管病（TMA），经支持治疗或依库珠单抗干预后缓解，未发生导致停药的不良事件，所有参与者1年存活。血清ALB-2A水平方面，两名参与者水平随时间上升，证实同源整合及转基因表达，但未达预期治疗阈值（1000-3000 ng/mL）；另两名参与者水平较低或未能维持。其他药效生物标志物如sMMA、sFGF21、sMCA及丙酸氧化率均未恢复至正常参考范围。病毒脱落与免疫应答方面，治疗后检测到病毒颗粒脱落，52周内转为阴性，所有参与者均产生抗AAV-LK03抗体，但未检测到抗ALB-2A或MMUT抗体。基于生物标志物未达到预期，研究提前终止。

讨论部分指出，本研究首次在人体证实肝靶向无核酸酶基因编辑可通过同源重组实现人肝细胞基因组修饰，为代谢病基因治疗提供了概念验证。低水平整合可能与依赖内源性同源重组效率、肝细胞静止期状态及个体疾病严重程度差异有关。TMA事件虽与AAV载体相关，但参与者携带的补体系统相关基因变异（如MCP/CD46）可能构成潜在风险因素。尽管疗效未达预期，但研究积累了珍贵的安全性数据，提示未来需优化载体剂量、探索局部给药途径，并在入组前开展TMA/aHUS相关基因筛查以评估风险。该研究为后续代谢病基因编辑疗法的开发奠定了重要基础。