基因编辑疗法BEAM-101在镰状细胞病治疗中的进展与挑战

找药助理

840次浏览发布时间：2024-11-11 17:50:18

　　近期，Beam Therapeutics公司在其碱基编辑疗法BEAM-101治疗镰状细胞病的I/II期临床试验中遭遇挫折：一名患者在接受治疗后不幸去世。虽然Beam公司认为患者的死亡与治疗前的预处理方案白消安有关，而非BEAM-101治疗本身引发，但此事件为基因编辑疗法在镰状细胞病(SCD)和其他遗传疾病治疗中的安全性带来了新的考验。尽管如此，Beam公司的临床数据表明BEAM-101在其他患者中显示出潜力，支持该疗法的持续开发。

　　镰状细胞病的遗传基础及现有治疗困境

　　镰状细胞病是一种严重的遗传性血液疾病，因基因突变导致红细胞形成异常的镰刀状，从而影响氧气输送。这一基因缺陷源于β-珠蛋白基因的突变，使正常的血红蛋白无法发挥作用，导致红细胞易于破裂，引发贫血、疼痛发作和慢性器官损伤。患者通常在儿童期即出现症状，且可能面临终身治疗。目前，镰状细胞病的治疗选择有限，造血干细胞移植是少数能达到治愈的方案之一，但难以找到匹配的供体。因此，基因编辑疗法为SCD患者提供了新的希望。

　　BEAM-101：基于碱基编辑的创新疗法

　　BEAM-101是Beam Therapeutics开发的镰状细胞病基因编辑疗法，通过碱基编辑技术来模拟遗传性持续胎儿血红蛋白增多症(HPFH)的天然突变，旨在替代患者缺陷的成人血红蛋白。碱基编辑技术是一种无需DNA双链断裂的精准编辑方法，与传统的CRISPR-Cas9不同，它可直接改变细胞基因组中的单个碱基，大大降低了潜在的脱靶风险。刘如谦团队于2016年首次提出碱基编辑，并在2018年与J. Keith Joung、张锋等人共同创立了Beam Therapeutics，以推动这一技术的临床应用。

　　BEAM-101的工作原理是靶向CD34+造血干细胞中的HBG1/2启动子区域，通过编辑该区域模拟HPFH突变，重新激活胎儿血红蛋白(HbF)的生成。临床前研究表明，经过BEAM-101编辑的细胞中HbF表达水平可显著增加。这种方法通过腺嘌呤碱基编辑器(ABE)来实现，具有较高的稳定性和均匀性，与CRISPR-Cas9相比，可以更有效地增加HbF含量，达到改善患者血液状况的目标。

　　临床试验进展与不良事件分析

　　在BEAM-101的I/II期临床试验中，Beam公司选择了患有重度血管闭塞危象的镰状细胞病患者进行研究。临床试验数据表明，接受BEAM-101治疗的6名患者中，无一人出现与治疗直接相关的3级及以上不良事件或严重不良事件。患者接受单剂BEAM-101治疗后的初始安全性数据显示，与白消安预处理和自体造血干细胞移植(HSCT)相一致，所有患者均达到了靶细胞剂量，部分患者在治疗后的血液数据也显示出良好的改善效果。

　　随访数据显示，4名患者在接受治疗1个月后，胎儿血红蛋白(HbF)水平超过60%，镰状血红蛋白(HbS)减少至36%以下，同时溶血标志物恢复正常或有所改善，未再出现血管闭塞危象。这一结果为BEAM-101作为SCD治疗的新型方法提供了支持。然而，在所有患者中，有一例因呼吸衰竭而去世的事件引起了关注。Beam公司认为，这一不良事件主要与治疗前使用的白消安预处理有关。白消安是一种常用于骨髓移植前的预处理药物，其作用是清除异常细胞并抑制免疫系统，以为移植细胞提供空间。但该药物也会带来一定的毒性反应，可能对某些患者产生严重影响。FDA经过评估后，允许Beam公司在不调整研究方案的前提下继续试验。

　　BEAM-101与其他基因编辑疗法的对比

　　近年来，基因编辑在镰状细胞病治疗中取得了显著进展。2023年12月，美国FDA批准了首个CRISPR-Cas9基因编辑疗法Casgevy上市，用于治疗复发性血管闭塞危象的SCD患者。Casgevy通过抑制BCL11A来重启胎儿血红蛋白表达，从而替代有缺陷的成人血红蛋白。这一疗法为基因编辑治疗SCD提供了临床参考。然而，CRISPR-Cas9在编辑效率和稳定性方面仍有不足，编辑效果的异质性较高，且存在脱靶效应风险。

　　与之相比，BEAM-101采用的碱基编辑技术更加精确，能够在不引起DNA双链断裂的情况下直接编辑目标碱基，避免了许多潜在的脱靶效应。腺嘌呤碱基编辑器(ABE)能够提供更稳定且一致的HbF提升效果，且编辑效率高，这一特点使得BEAM-101在试验中的表现超越了传统CRISPR技术。此外，BEAM-101的碱基编辑方法在编辑后的胎儿血红蛋白表达水平上更接近HPFH患者的天然突变，使其更有可能带来长期的治疗效果。

　　碱基编辑技术的临床应用前景

　　基因编辑技术的逐步成熟为多种遗传病带来了新的治疗思路。2023年11月，Verve Therapeutics的碱基编辑疗法Verve-101在I期临床试验中展现了降低血液低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)的效果，并首次在人类中验证了碱基编辑技术的临床疗效。该疗法通过脂质纳米颗粒递送编辑器，关闭肝脏中PCSK9基因表达，从而降低LDL-C水平，实现心血管疾病的预防。这一结果为碱基编辑技术在临床应用的潜力提供了新的证据。

　　总之，BEAM-101的临床试验结果虽显示出一定的治疗潜力，但碱基编辑技术在遗传疾病治疗中的全面安全性仍需进一步验证。此次试验中的不良事件提醒我们，尽管碱基编辑技术带来了精准、安全的编辑方法，但临床应用中仍然存在不可预测的风险。随着技术的发展，碱基编辑有望在SCD和其他遗传病治疗中发挥重要作用，但在大规模应用之前，安全性仍是首要考虑。

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