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1、02前言基因療法是繼小分子、大分子靶向療法之后的新一代精準療法，為腫瘤、罕見病、慢病及其他難治性疾病提供了新的治療理念和手段，具備了一般藥物可能無法企及的長期性、治愈性療效。（備注：本文所描述的基因療法不含 CAR-T 等免疫細胞療法、溶瘤病毒療法、小核酸藥物。）基因療法通過修飾、操作或刪除基因從而改變基因組的變化，有望解決傳統小分子、抗體藥成藥性差或無法根治疾病的問題。在過去的十年間，基因療法在癌癥、遺傳性疾病以及傳染性疾病等多個領域的臨床治療中取得了突破性的進展。目前，針對傳統方法無法治療、預防或治愈的疾病，基因療法讓廣大患者看到了“治愈”的希望?；虔煼ㄖ荚诮鉀Q疾病的根本原因，如我們基因

2、的變化。它利用遺傳物質來治療或預防疾病。被遞送進入細胞的基因物質，如 DNA 或 RNA，包含指導細胞如何合成特定蛋白質或蛋白質組的指令。對于某些疾病而言，這可能導致細胞內蛋白質的產生出現過量、不足或功能異常，從而影響細胞的正常功能?；虔煼▋瀯蒿@著，可以克服傳統藥物調控蛋白質水平的局限，已成為破解疑難疾病的重要手段，在遺傳、非遺傳疾病領域的應用價值日益凸顯，2023 年美國 FDA 批準了 5 款基因療法（含基因編輯療法）上市，分別用于治療鐮刀型細胞貧血病、血友病 A、杜氏肌營養不良和營養不良性大皰性表皮松解癥。隨著 CRISPR、單堿基編輯（BE）、先導編輯（PE）等基因編輯技術，以及 A

3、AV 載體、脂質納米顆粒（LNP）、病毒樣顆粒（VLP）等遞送技術快03速發展，基因療法研發加速，并受到資本市場的持續關注。國內多家基因藥物開發公司加碼基因療法賽道，在研管線覆蓋罕見病、眼科、中樞神經系統等疾病領域，基因療法迎來快速發展階段。04目錄前言.02第一章.基因療法的原理和優勢.061.1 基因增補療法.071.2 基因編輯療法.151.3 體內基因療法.251.4 體外基因療法.26第二章.基因療法國內外發展現狀.272.1 基因療法發展歷程.272.2 基因療法應用方向.282.3 全球獲批上市的基因療法.302.4 國內發展現狀.40第三章.基因療法的機遇與挑戰.503.1 安

4、全性挑戰.513.2 臨床應用挑戰.593.3 序列設計挑戰.603.4 商業化挑戰.613.5 社會倫理挑戰.6205第四章.基因療法的技術發展趨勢.624.1 非病毒載體基因治療技術新趨勢.644.2.AAV 衣殼修飾改造.674.3 基因編輯療法治療常見病的未來.714.4.AI 助力基因療法.72第五章.基因療法監管政策.745.1 國外基因療法政策.745.2 國內基因療法政策.75第六章.總結.8206第一章 基因療法的原理和優勢基因療法是一種通過將正?；蛴兄委熥饔玫耐庠椿驅氚屑毎?，置換或糾正患者的致病基因的方法。使用介導載體將目的基因導入靶細胞，這些基因可以整合到細胞染色體中

5、，或者位于染色體外但仍能在細胞中轉錄和翻譯。這種治療方法能夠改變細胞原有的基因表達，從而達到治療疾病的目的。其核心在于精準打擊疾病根源異常 DNA，實現“一次治療，長期有效”無需面臨傳統藥物在蛋白質層面“不可成藥”靶點的困境。柳葉刀發表的一篇綜述（PMID:37699417）指出，基因療法整體上可以分為基因增補療法和基因編輯療法兩類?；虔煼ǚ诸悾篈 為基因增補療法，B 為基因編輯療法基因增補療法主要用于治療由單一基因缺陷引起的遺傳性疾?。ㄈ缒倚岳w維化、血友病和某些遺傳性視網膜病變），通過向患者體內輸送正常副本的基因，以補充缺失或不正常的基因，從而恢復其正常功能?；蚓庉嫰煼ㄍㄟ^編輯技術（如

6、CRISPR/Cas9）直接在患者的 DNA 層面上修改或修復缺陷基因，這種方法不是添加新基因，而是更改現有的基因序列。該療法在不同醫療場景中具備著廣泛的應用前景。07表 1 基因增補和基因編輯區別1.1 基因增補療法基因增補：又稱基因修飾（gene augmentation），利用遞送載體，將外源基因導入病變細胞或其它細胞，外源基因的表達產物能修飾缺陷細胞的功能或使原有的某些功能得以加強?；蚴桥c相應的基因結合，影響原有基因的功能?；蛟鲅a是目前已上市和臨床在研階段的基因療法最主要的作用原理之一。在這種治療方法中，缺陷基因仍然存在于細胞內?；蛑委煹膶嵤┦且豁椣喈攺碗s的挑戰，載體的選擇尤為重要

7、，載體主要有兩個重要功能：一個是保護殼內的“脆弱貨物”，二個是其表面配體與特定細胞相互作用。根據技術方式的不同，FDA 又將基因治療產品分為質粒 DNA 基因治療產品、病毒載體基因治療產品、細菌載體基因治療產品、基因編輯治療產品和細胞基因治療產品 5 類，其中細胞基因治療產品一般指的細胞療法不在本文探討范圍，本文不做探討，細菌載體基因治療產品目前處于臨床早期研發階段，在本文第一章也不做更多介紹。此外，質粒 DNA、病毒載體多應用于基因增補療法，其中質粒 DNA 屬于一種非病毒載體。病毒載體有腺相關病毒(AAV)、腺病毒（Ad）、慢病毒（LV）和逆轉錄病毒（RV）。下面將簡要介紹這些基因治療載體

8、。1.1.1 AAV 載體腺相關病毒(adeno-associatedvirus，AAV)是一種直徑約 20-26nm，只包含一條 4.7kb 左右的線狀單鏈 DNA 基因和蛋白質衣殼的無包膜病毒，最早在恒河猴腎細胞的培養物中首次發現。08 AAV 基因組結構AAV 是目前發現的一類結構最簡單的單鏈 DNA 缺陷型病毒，所以無自主復制能力，需要與輔助病毒(腺病毒或皰疹病毒)進行共感染以便復制。目前的科學界共識是 AAV 不會導致任何人類疾病，大多數成年人都感染過 AAV 病毒，但尚未發現該病毒是任何疾病的致病因素。AAV 基因組中唯一被保留的部分是包裝信號的反式 DNA 序列（即 ITR），它

9、起到指導基因組的復制和病毒載體組裝的作用。將編碼病毒蛋白的部分完全刪除的優點是：一方面可以最大化重組 AAV 攜帶轉基因的容量，另一方面減小體內遞送轉基因時產生的免疫原性和細胞毒性。AAV具有良好的生物學特性、遺傳穩定性、低免疫原性、高基因轉導效率和大規模易用性。已經有幾款使用 AAV 載體的藥物相繼獲批。2012 年獲歐盟批準上市的 Glybera 是第一款獲批的 AAV 藥物；隨后在 2017 年，美國 FDA 批準了 Spark Therapeutics 的 Luxturna 上市；2019 年美國 FDA 又批準了諾華旗下 AveXis 的 Zolgensma 上市。09AAV 有 1

10、3 種常見的血清型 AAV113，還存在 AAV-DJ、AAV-DJ/8 等血清型，不同的血清型對組織或器官有著不同的親和性，其中 AAV2、AAV3、AAV9 源自人類本身，是迄今研究最為徹底、應用最為廣泛的腺相關病毒載體。在小鼠肝臟轉導效率影響的實驗中，發現效率最高的是 AAV8 血清型載體；AAV9 型病毒載體能夠有效轉染中樞神經；在視網膜的轉染實驗中，AAV5 血清型載體轉染效率優于 AAV2 血清型載體；在對肌肉組織進行基因治療時，AAV1 和 AAV7 型血清型載體要優于 AAV2、AAV3、AAV4、AAV5 血清型載體。表 2 不同血清型 AAV 的受體及靶向目標基因治療中所用

11、的是不需要輔助病毒的重組腺相關病毒（Recombinant AAV，rAAV），其是在設計AAV載體基因組時，將編碼區基因序列（Rep或Cap）替換為目的基因（transgene）和相關功能片段，僅保留兩端反向末端重復序列，在質粒中表達包裝病毒，然后直接使用 rAAV 感染細胞。病毒編碼序列的完全去除一方面可以最大化重組 AAV 攜帶轉基因的容量，另一方面可減小在體內遞送時的免疫原性和細胞毒性。這也就是我們所說的 AAV 載體。rAAV 與 AAV 的區別在于內部基因不同，外殼相同。由于 AAV 根據不同的衣殼蛋白有不10同的血清型，所以 rAAV 作為基因治療的遞送載體也有不同血清型。目前文

12、獻中使用最多的 rAAV 血清型包括 2、5、8、9。目前大多數基因治療用 rAAV 以 AAV2 基因組為骨架，基因組全長為 4679bp，兩端為145bp 的反向末端重復序列（inverted terminal repeat,ITR）,ITR 序列之間為 AAV 病毒的編碼區，含有兩個開放閱讀框（ORF），左側 ORF 編碼 4 種序列相互重疊的基因，分別編碼 Rep78、Rep68、Rep52、Rep40 等四種參與病毒基因復制的蛋白，右側 ORF 編碼 3 種Cap蛋白，分別是VP1、VP2、VP3三種組成病毒衣殼的蛋白，嵌入部分編碼1種AAP蛋白。AAV 重組示意圖重組 AAV 顆粒

13、通過與宿主細胞表面表達的糖化受體相結合，通過網格蛋白(clathrin)介導的內吞作用進入細胞。在內吞形成的內體(endosome)酸化之后，病毒衣殼的 VP1/VP2 部分構象發生變化，導致病毒從內體中脫離，并且通過核孔進入細胞核。進入細胞核后，單鏈 DNA 從衣殼中釋放出來。這時單鏈 DNA 還不能進行轉錄，它們需要變成雙鏈 DNA。單鏈 DNA 可以利用宿主細胞的 DNA 聚合酶來合成互補鏈，或者兩條從不同 AAV 顆粒中釋放的互補鏈退火(annealing)形成雙鏈 DNA。雙鏈形式的 AAV 基因組然后利用 ITRs 進行分子內或分子間基因組重組，這一過程讓AAV 基因組成為穩定的游

14、離 DNA(episomal DNA)，導致基因組能夠在不再進行有絲分裂的細胞中持續進行基因表達。11 重組 AAV 載體介導轉基因表達rAAV 轉導細胞主要有識別細胞表面受體、內吞、逃離內體、入核、脫衣殼、雙鏈轉化、轉錄和翻譯幾個過程。如下圖所示，具體每一步為：1）rAAV 被靶細胞表面糖基化修飾的受體識別；2）通過網格蛋白介導的內吞作用進入細胞，包裹于早期內體中；3）rAAV 在細胞骨架蛋白網絡的幫助下由細胞胞漿向細胞核運輸；4）在內體的酸性環境下，rAAV 的衣殼蛋白構象發生變化，暴露出 VP1 和 VP2 的 N 末端，rAAV 病毒粒子從晚期內體中釋放出來；5）逃離內體后的 rAAV

15、 或者由蛋白酶體進行蛋白降解，或者進入細胞核；6）rAAV 病毒粒子一旦進入細胞核，就會脫殼并釋放其單鏈基因組，并復制形成雙鏈DNA(dsDNA)模板；7）在雙鏈 DNA 模板上進行轉基因的轉錄和翻譯為治療性蛋白質。121.1.2 Ad 載體腺病毒（Ad）是一種無包膜的雙鏈 DNA 病毒，其直徑為 70 至 90 nm，可容納 26-45 kb 的線性雙鏈 DNA 基因組。到目前為止，人們已經開發了三代腺病毒載體。第一代腺病毒載體是通過用長度可達 4.5 kb 的轉基因盒取代 E1A/E1B 區域而設計的。在第二代腺病毒載體中，通過額外刪除 E2/E4 位點進一步增強了基因轉導能力，但由于在生

16、產細胞中的復制能力下降，總體產量仍然很低。第三代腺病毒載體，除 ITR 和包裝信號外，其所有病毒序列均被剔除。與第一代和第二代腺病毒載體相比，這些病毒載體的免疫毒性大大降低，但仍保持了較高的轉導率和嗜性。腺病毒結構示意圖如上所述，腺病毒載體的優勢在于其載體容量大，另外，其制備及純化過程相對簡單，且能感染分裂和非分裂細胞，轉導基因的效率高，從而讓目標細胞獲得目的基因的高效表達。研究表明，腺病毒載體是適用于各種細胞和組織類型的有效的基因遞送系統。這是因為人類大多數細胞的細胞膜表達有兩個必要的受體，即負責腺病毒與細胞粘附接觸的柯薩奇腺病毒受體(CAR)和負責將腺病毒內化的整合素型受體。腺病毒載體在基

17、因治療臨床應用方向上，可被改造為復制缺陷型腺病毒載體或選擇性復制的溶瘤腺病毒。目前，有幾款基于腺病毒載體的基因治療藥物獲批上市，例如基于非復制型腺病毒載體用于治療卡介苗（BCG）無響應的高風險非肌層浸潤性膀胱癌（NMIBC）的 Adstiladrin。目前，腺病毒作為溶瘤病毒載體在癌癥治療方面研究與應用較多，但由于腺病毒載體不能將目的基因整合進宿主基因組，且又不能像重組 AAV 病毒載體基因組那樣以附加體的形式存在，因此，非復制型腺病毒載體搭載的目的基因在目標細胞內只能獲得短暫的瞬時表達，因此，在大部分單基因遺傳病基因治療方面應用較少。此外，腺病毒載體的免疫原性較強，導致其在臨床使用時劑量受限

18、。131.1.3 LV 載體LV 是基因治療中廣泛使用的基因遞送載體，可在高度分化的轉導細胞中穩定整合并長期表達。LV 是由單鏈 RNA 組成的球形結構，封裝體積約為 8kb。LV 可以將外源片段隨機插入細胞基因組，因此可以在體內長期表達目的基因，同時 LV 載體具有表達時間長、安全性高等優點，是重要的基因操作工具。LV基因組進入細胞后，在細胞漿中反轉錄為DNA，形成DNA整合前復合體，進入細胞核后，DNA 整合到細胞基因組中。整合后的 DNA 轉錄成 mRNA，回到細胞漿中，表達目的蛋白或產生小 RNA。LV 介導的基因表達或小 RNA 干擾作用持續且穩定，并隨細胞基因組的分裂而分裂。LV

19、作為 CGT 遞送載體的作用機制LV 主要用于體外基因療法，使用基因修飾的造血干/祖細胞治療各種遺傳疾病。目前有一百多項使用 LV 的基因治療試驗正在進行中，幾種基于 LV 的基因治療藥物（如Skysona、Zynteglo、Libmeldy 等）已獲得上市批準。整體上來說，慢病毒感染體系完整保留了原本逆轉錄病毒高表達效率和長表達時間的優點，并且在感染能力上有了巨大的提升。但是這并不代表著慢病毒體系的絕對安全。慢病毒在繼承逆轉錄病毒優點的同時，也繼承了其隨機插入的不穩定性，存在潛在的致瘤性。此外，慢病毒載體的組織器官靶向性差，因此，目前慢病毒很少用于體內基因療法。LV可通過基因組整合實現長期表

20、達和低免疫原性，這對于臨床研究和應用非常重要。因此，14LV 已成為基因治療中一個很有前景的選擇。盡管存在插入突變、低滴度、高成本等諸多挑戰，但 LV 治療在白血病、血友病、帕金森病等多種疾病上已取得突破性進展。未來，在提高其治療用途的安全性和轉導效率之后，新一代的 LV 應該有望成為人類基因治療的醫療產品。1.1.4 RV 載體逆轉錄病毒（RV）是第一個在體內基因治療的臨床試驗中被研究的病毒載體。逆轉錄病毒是一種有包膜的球形病毒，以 RNA 的形式攜帶其遺傳物質。逆轉錄病毒載體可以將其遺傳物質(單鏈 RNA)反向轉錄成雙鏈 DNA，并整合到宿主細胞的基因組中。用于基因治療的逆轉錄病毒載體的主

21、要優點是它們可以攜帶一個大的目的基因(9-12kb)，并由于它們整合到宿主基因組中而導致基因的長期表達。然而，幾個主要缺點限制了它們的應用。首先，逆轉錄病毒載體需要細胞分裂才能將其 DNA 整合到宿主基因組中，因此它們只能轉導分裂中的細胞。此外，逆轉錄病毒載體有將其 DNA 隨機插入宿主染色體并導致插入突變的風險。為了降低插入突變的風險，已開發出具有長末端重復序列啟動子或增強子缺失的自失活載體。由于這些局限性，逆轉錄病毒載體目前不再經常用于臨床研究。如 Strimvelis 最早在 2016 年獲歐盟批準，用于 ADA-SCID 的治療，Strimvelis 的銷售也因安全性問題被暫停。Str

22、imvelis 可能導致了一名患者的白血病。Rexin-G 是一種基于逆轉錄病毒的癌癥病毒基因療法，攜帶細胞殺傷性細胞周期蛋白 G1基因，于 2007 年在菲律賓獲得批準用于治療實體瘤。Rexin-G 是一種腫瘤靶向病毒基因療法，其腫瘤靶向能力歸因于病毒載體上展示的一種冷凍 SIG 結合肽，該肽可以選擇性地與腫瘤中的異常信號(SIG)蛋白結合。Rexin-G 的作用機制主要是基于腫瘤細胞中細胞周期蛋白 G1 的表達，使細胞周期停滯在 G1 期，從而引發細胞死亡和凋亡。繼 Rexin-G 在菲律賓獲得批準后，Rexin-G 已在美國進行了幾項一期或二期試驗，用于治療各種癌癥，包括胰腺癌、肉瘤、乳

23、腺癌和骨肉瘤。FDA 于 2008 年批準 Rexin-G 為治療骨肉瘤和軟組織肉瘤的孤兒藥物，并于 2009 年批準其為胰腺癌的快速通道藥物。1.1.5 非病毒載體盡管病毒載體通過細胞轉導有效地傳遞基因治療藥物，但它們的高免疫原性和高突變風險等安全問題也限制了它們的臨床轉化，非病毒載體的巧妙設計彌補了基因治療藥物的缺陷。非病毒遞送載體可以根據材料的來源分為合成納米載體和內源性納米載體。非病毒載體可以一定程度上避免病毒載體的限制，它具有以下優勢：15 使用非病毒載體更容易實現大規模生產和化學表征，能夠大規模提高生產的可重復性；非病毒載體具有更高的載量，更大的轉基因能力；使用非病毒載體毒性低，免

24、疫原性反應小，安全性更高。非病毒載體主要有裸露的 DNA、質粒、脂質體納米粒（LNPs）、微球粒，以及內源性的物質如外泌體、紅細胞及囊泡、血小板。該類載體具有低免疫原性、可以多次給藥等優點，但目前工程化、量產化的 CMC、純化等工藝問題還存在不少瓶頸。LNP 是由磷脂生物分子定向形成的，可以包裹脂溶性和水溶性藥物，通過與細胞膜融合將遺傳藥物輸送到體內。LNP 具有藥物靶向性和良好的生物相容性、降低藥物毒性、克服耐藥性、促進內體逃逸等優點.因此，LNPs 已廣泛應用于基因治療藥物的遞送，其中Lipofectamine、TurboFect 和 Stemfect 已實現商業化。由帶正電荷的兩性化合物

25、和中性脂質形成的陽離子脂質體是傳遞基因治療藥物的主要力量。陽離子脂質體攜帶的正電荷可以與靶基因上的負電荷相互作用形成穩定的復合物并且增加循環時間從而提高轉染效率。為了提高基因治療藥物的遞送效率，大量經過巧妙設計的脂質體非病毒載體開始出現，包括外泌體-脂質體雜化納米顆粒、DOTAP 脂質體，透明質酸修飾的陽離子 niosomes。外泌體是細胞分泌的一種納米級（40-100nm）的囊泡，在細胞間物質運輸和信號通訊中發揮著重要作用。外泌體具有與細胞膜相似、體積小、帶負電、避免吞噬作用、產生免疫逃逸、延長循環時間、穿透深層組織等優點。由于不同細胞來源的外泌體的潛在生物學功能差異較大，因此外泌體的來源存

26、在爭議，存在促進腫瘤生長和免疫抑制的風險。Gyorgy 等人構建了外泌體 AAV 通過將外泌體與腺相關病毒偶聯來進行載體。引人注目的是，exo-AAV9 轉導了幾乎 95%的內毛細胞(IHC)和外毛細胞(OHC)。常規 AAV1-GFP 載體轉導約 20%的 IHC 和 OHC，而 exo-AAV1-GFP 轉導高達 65%的 IHC 和 50%的 OHC，表明exo-AAV1-GFP 比常規 AAV1-GFP 更有效，并且它可能是一種重要的耳聾轉基因載體。外泌體用作封裝基因藥物的膜，具有高封裝效率。目前市場上有 2 種非病毒載體的基因療法產品。Neovasculogen 是第一個非病毒基因治

27、療產品，由人類干細胞研究所（俄羅斯）開發。它由編碼血管內皮生長因子（VEGF-165）的質粒作為載體。第二個產品是 Collategene，一種編碼 AnGes（日本）開發的人肝細胞生長因子（HGF）基因的質粒 DNA。1.2 基因編輯療法基因編輯：又稱基因置換（gene replacement）/基因修復（gene correction）：用正常的基因原位替換病變細胞內的致病基因，或定點導入外源正?；蛱娲毕莼颍c特異性修復），使細胞內的 DNA 完全恢復正常狀態。這種治療方法在設計上最為理想，但技術上16仍未突破，操作難度也極大，且用于生殖細胞時倫理爭議極大。目前單堿基編輯技術（Bas

28、e Editing）是該領域的寵兒，但還有一段很長的路要走。自 20 世紀 70 年代重組 DNA 技術發展以來，有關位點特異性核酸酶的基礎理論研究取得了突破性進展，使精準基因編輯技術快速普遍應用于各個領域。較早被廣泛應用于基因工程技術中的兩種基因編輯技術是鋅指核酸酶（ZFN）和轉錄激活因子樣效應物核酸酶（TALENs）。但這兩種核酸酶存在結構復雜、不易操作、耗時長、易脫靶等諸多局限，限制了其發展?；蚓庉嫾夹g發展歷程而 CRISPR/Cas 是繼 ZFN、TALENs 之后的第三代編輯技術，自 2012 年科學家們利用位點特異性人工核酸內切酶 Cas9 系統在原核、真核生物的基因組編輯中取得

29、成功而正式走進科研人員的視野。CRISPR/Cas9 作為一種全新的技術具有在基因組中定點編輯的能力，具有精準、高效、制備簡單等優勢而被廣泛發展和應用。CRISPR 基因編輯系統發展歷程17對于基因編輯機制來說，其核心來源于三個要素，即人體的 DNA 修復機制、基因編輯工具的設計以及遞送載體材料。以上三個要素的合理設計是基因編輯成功的關鍵。1.2.1 DNA 修復機制基因編輯過程是通過在預定的目標序列上引入 DNA 雙鏈斷裂（DSB）來啟動的。隨后，細胞 DNA 修復機制會感知 DSB，并通過特定的修復機制達成基因編輯治療的目標。DNA修復機制具體可分為兩大類，即非同源末端連接（NHEJ）和同

30、源定向修復（HDR）。NHEJ 和 HDR 修復示意圖NHEJ 是指在沒有供體模板的情況下 DNA 雙鏈斷裂的末端會通過細胞自我修復機制重新連接在一起。但這個過程中會導致一些額外的堿基插入到連接處，稱為引入插入（insertion）；或者導致一些堿基的缺失，成為引入缺失（deletion）。二者統稱為“Indel”，最終導致基因的序列發生改變，進而可能會影響蛋白質編碼區的氨基酸序列。因此，NHEJ 是一種快速但不精確的修復方式，其通常用于由特定基因異?；顒踊虍惓１磉_引起的疾?。ɡ绨┌Y、傳染病等）。具體來說，通過對該基因引入額外片段或刪除部分片段從而導致基因的失活或“敲除”。HDR 是指 DN

31、A 斷裂修復過程中借助供體 DNA 修復模板（同源 DNA 序列），所需序列的修復模板可以單鏈寡脫氧核苷酸（ssODN）或雙鏈 DNA（dsDNA）的形式提供。斷裂的 DNA 鏈與同源 DNA 序列進行配對，形成一個 DNA 復合體。在復合體中，供體片段與斷裂的 DNA 序列進行互補配對。最終，細胞利用復合體中的供體片段作為模板，導向性地合成新的 DNA 鏈，替換斷裂的片段。與 NHEJ 相比，其是一種相對更精確的修復。通常用于將突變的基因修復為正常的基因，以逆轉由于基因突變而導致的疾病類型。1.2.2 四種基因編輯技術DNA 能夠進行修復的前提是需要進行 DNA 鏈的斷裂，而這需要人工設計用

32、來斷鏈18DNA 雙鏈的工程內切酶和單鏈向導 RNA（sgRNA）。對于 sgRNA 的設計是根據堿基互補配對原則，設計出與需要編輯 DNA 序列相匹配的序列，從而為工程酶提供指引工作。整體上，sgRNA 的設計較為簡潔明了。而對于工程內切酶來說，由于包含了很多復雜的類型和作用機制，因此，整個系統較為復雜?？蒲腥藛T探索了許多類型的工程內切酶，目前主要有四種主要的工程酶類型引起較多關注。分別是歸巢核酸內切酶/大范圍核酸酶(MegN)、鋅指核酸酶(ZFNs)、轉錄激活子樣效應核酸酶(TALENs)和 CRISPR/Cas 系統：大范圍核酸酶(MegN)是天然存在的內切脫氧核糖核酸酶，存在于所有形式

33、的微生物以及真核線粒體和葉綠體中。鋅指核酸酶是人工設計的限制性內切酶，用于定制位點特異性基因組編輯。鋅指本身是轉錄因子，每個鋅指識別 3-4 個堿基。鋅指核酸酶是雜合異二聚體蛋白，其中每個亞基包含一個由多個鋅指組成的結構域和一個 Fok1 核酸內切酶結構域，二者共同誘導DSB 形成。TALEN 與 ZFN 相似，它是一種人工嵌合蛋白，是通過將非特異性 FokI 限制性核酸內切酶結構域與識別任意堿基序列的 DNA 結合結構域融合而產生的工具酶。II 型 CRISPR-Cas 系統的應用最為廣泛，該系統僅包含作為核酸酶的 Cas9 蛋白，Cas9蛋白由 CRISPR RNA（crRNA）和反式激活

34、 crRNA（tracrRNA）組成的雙 RNA 分子靶向引導至其 DNA 靶序列。sgRNA 引導的 Cas9 蛋白在靶序列定位后，由 Cas9 蛋白的兩個核酸酶結構域引入 DSB，分別裂解兩條 DNA 鏈中的一條。四種基因編輯工程酶示意圖四種工程酶對比來看，TALEN 具有相對更好的靶向特異性和低脫靶效應，但遞送難度相對較難。而 CRISPR/Cas 最為突出的方面是設計難度低，且具有成本效益。與 MegNs、ZFN 和 TALEN 不同，CRISPR/Cas 系統的 DNA 識別是基于 RNA-DNA 互動，而并非基于19人工蛋白質的序列識別，這種特點帶來了多個優勢，例如任何基因組靶標的

35、輕松設計、脫靶位點的輕松預測以及同時修改多個基因組位點的可能性。同時也使得 DNA 識別部分的設計速度更快、更具成本效益。信息來源：翎杉資本基因編輯技術是指用可編輯的核酸酶識別基因組特定位點并介導 DNA 雙鏈斷裂（double-strand breaks,DBS），隨后誘發內源性 DNA 修復機制，從而實現對 DNA 序列的定點修飾的技術，包括靶向敲除或插入基因。目前，基因編輯的相關技術主要包括以下 3 個細分技術：ZFN 技術、TALEN 技術、CRISPR/Cas9 技術及其衍生技術。Zinc finger nucleases（ZFNs，鋅指核酸酶）技術是第一代 DNA 核酸酶編輯 技術

36、，由天然 DNA 轉錄因子衍生而來，其功能實現基于特異性識別 DNA 的鋅指蛋白（ZFP）和 Fok I 內切酶的核酸酶結構域組成。每個鋅指蛋白可識別 3 個堿基序列，研究者可通過鋅指蛋白的排列組合進行不同靶向指定編輯。通常使用的鋅指蛋白篩選手段是噬菌體展示，以達到高通量篩選目的。從 2001 年開始，ZFNs 開始被陸續用于不同物種的基因編輯。但由于技術研發成本較高、專利壟斷嚴重，造成技術平臺發展緩慢，直接導致應用和普及的滯后。特別是在第二、三代基因編輯技術被開發出來之后，鋅指蛋白的研究和臨床使用頻率大為減少。20 ZFNs 基因編輯技術Transcription activator lik

37、e effector nucleases（TALENs，類轉 錄激活因子效應核酸酶）是與 ZFNs 結構類似但更加靈活和高效的第二代靶向編輯技術，核心蛋白由 AvrBs3 蛋白衍生而來。與 ZFNs 不同的是，該技術使用兩個氨基酸組合來識別單個堿基序列，從而大大減少了 ZFNs 容易脫靶的問題。得益于其低脫靶率，TALENs 技術常被細胞治療平臺用于體外細胞堿基的編輯，特別是在嵌合抗原受體 T 細胞治療平臺開發中。然而依舊高昂的研發費用限制了該技術的大規模應用。TALENs 基因編輯技術CRISPR/Cas 技術基于原核生物抵御外來病毒及質粒 DNA 的一種適應性免疫系統開發的第三代基因編輯技

38、術。通過人工設計的 sgRNA（guide RNA）識別目的基因組序列，引導21Cas 蛋白酶有效切割 DNA 雙鏈，最終達到對基因組 DNA 進行修飾的目的。其中 Cas9 蛋白和 Cpf1 蛋白是最常用的蛋白酶。作為當今最廣泛使用的基因編輯技術，CRISPR/Cas 平臺較 ZFNs 和 TALENs 具有低價格、高靈活性、多靶向等優勢，促使從科研到臨床的快速轉化。目前，CRISPR/Cas 技術廣泛應用于體外分子診斷、基因標記、單堿基編輯等領域。2023 年 11 月，全球首款 CRISPR 基因編輯造血干細胞藥物 Casgevy 在英國獲批有條件上市許可，適應癥為鐮刀型細胞貧血病伴復發

39、性血管閉塞危象、輸血依賴型 地中海貧血。CRISPR/Cas9 基因編輯技術1.2.3 三大遞送形式除了基因編輯本身的眾多機制研究，如何將所需要的目標序列/編輯系統遞送至細胞核內也十分重要。同樣，這對于基因增補治療來說也非常重要。通常，基因增補療法遞送物通常是所需要的 DNA 序列；而對于 CRISPR 基因編輯來說，其可以以編碼的質粒DNA（pDNA）、mRNA、或直接作為核糖核蛋白復合體（RNP）三種形式通過病毒（如AAV、LV）或非病毒載體（LNP、VLP 等）遞送到細胞中，歷經不同的胞內過程，在sgRNA 的導向下，完成靶基因的編輯進而發揮作用。在臨床應用中，由于質粒 DNA、mRNA

40、 以及 RNP 復合體三者本質不同，并具備不同的胞內過程，因此三者的生產難度、穩定性、起效時間、編輯效率、脫靶效應和安全性等方面也不盡相同。本文將對三種不同形式介導的各類基因編輯手段做簡單對比分析。22 CRISPR/Cas 系統的三種應用模式pDNA 介導的 CRISPR 基因編輯pDNA 介導的 CRISPR/基因編輯，即將 Cas9 蛋白和 sgRNA 編碼進單個或多個質粒 DNA載體中，該策略由于質粒 DNA 易于構建、操作簡單且成本低等優勢而成為一種極具吸引力的方法。然而，這方式也存在一些局限性，如編碼后 pDNA 的尺寸過大會顯著增加 CRISPR/Cas9系統遞送和表達的難度；p

41、DNA 進入細胞核后的轉錄過程會降低基因編輯的效率并且還會導致治療過程的延遲；此外，基于pDNA的表達通常會導致Cas9蛋白長時間存在于細胞中，這可能會導致更高的脫靶效應和強烈的免疫應答等。因此，如選擇質粒DNA進行基因編輯，應對其風險進行全面評估。在臨床應用中，基因編輯企業 Editas 的體內基因編輯管線 EDIT-101 和 EDIT-103 均是采用pDNA 形式，以 AAV 為載體，將 Cas9 蛋白編碼基因和向導 RNA 編碼基因遞送至體內。EDIT-101、EDIT-103 此前公布的臨床療效均可圈可點，但遺憾的是，在 2023 年 1 月該公司公布的戰略調整中，由于疫情、患者群

42、體少以及未來商業模式等因素，公司已將這兩款基因編輯產品暫停。mRNA 介導的 CRISPR 基因編輯mRNA 介導的 CRISPR 基因編輯是指將 Cas9 mRNA 和 sgRNA 共同遞送至靶細胞。該方法23與質粒 DNA 相比，mRNA 在細胞中的轉換速度更快，可以較快啟動基因編輯；與此同時，由于 mRNA 不需要再進入細胞核轉錄，因此能夠對劑量進行精確控制，同時限制了蛋白質的持久性，有助于降低 CRISPR 系統的脫靶效應。但相較而言，mRNA 的穩定性相對較差，為了實現對 mRNA 高效且精準的遞送，在載體的設計方面必須保護 mRNA 免受胞外核酸酶的降解。目前，從臨床布局管線來看，

43、以 mRNA 形式介導的 CRISPR 基因編輯是目前應用最多的策略，包括 Intellia Therapeutics、Beam Therapeutics 以及本導基因等龍頭企業的在研管線均采用了 mRNA 形式進行編輯工具的遞送。RNP 介導的 CRISPR 基因編輯對于 CRISPR/Cas 系統來說，最高效的打開方式就是跳過 pDNA 或 mRNA 在細胞內的轉錄或翻譯，而是將 Cas9 蛋白和 sgRNA 直接進行遞送，這可以最大程度地降低脫靶效應。目前大部分基于 Cas9 蛋白的遞送體系都是以 RNP（核糖核蛋白）的形式進行遞送。RNP 復合體由 Cas9 蛋白和 sgRNA 組成，

44、該方法具有以下優勢：Cas9-gRNA 復合體可遞送到多種類型的細胞中，包括難以轉染的細胞，如免疫細胞和干細胞，這一優勢很大程度上決定了 Cas9-gRNA RNP 的臨床治療潛質；將 RNP 直接遞送至細胞，可以解決某些罕見真核啟動子導致的蛋白質表達困難，如許多 CRISPR 質粒中發現的 CMV 或 EF1A 啟動子，保證較高的基因編輯效率；Cas9 RNPs 轉染后很快就能檢測到高水平的 Cas9 RNPs，隨后通過蛋白質降解途徑迅速從細胞中清除，較短的半衰期使其具有限制脫靶效應的可能性。但與此同時，RNP 介導的 CRIPR 基因編輯也面臨一定的挑戰。首先，Cas 蛋白注入血液后易被蛋

45、白酶降解；其次，RNP 分子較大，可能限制其穿透細胞膜。因此，目前 RNP 形式的應用多限于體外，通過電穿孔等物理手段可實現較高效率的入胞入核，但要應用于體內，需要開發合適的遞送載體解決以上難題。另一方面，生產過程中需保證 Cas 蛋白的純度和活性，這是 Cas 蛋白發揮基因剪切作用的必要條件。CRISPR/Vertex 合作開發的 Casgevy (Exa-cel)的成功獲批上市及其積極的臨床結果均表明基于 RNP 遞送方式的 CRISPR 基因編輯技術已受到一定程度的認可并展現出廣闊的應用前景。Exa-cel 的制作流程是從患者的骨髓提取造血干細胞，在體外將 Cas9 蛋白與 sgRNA形

46、成 RNP 復合物，通過使用 Cas9 蛋白在體外對患者造血干細胞的 BCL11A 增強子位點進行編輯，提高胎兒血紅蛋白（HbF）的表達量從而達到治療目的。24通過對比來看，DNA形式的遞送對于治療多基因病變較為有前景，如果以單基因疾病來看，RNP 形式的遞送能夠在編輯速度、安全性方面有較大的優勢。但無論是 DNA/RNA 形式還是 RNP 形式，都要克服一些進入細胞的障礙：由于基因的磷酸基重復鏈構成的聚陰離子特性，其表面帶有負電荷。同時，細胞膜也呈現負電性。因此，在靜電排斥的作用下，基因難以與細胞膜產生有效的相互作用。這導致基因內化和轉染至細胞內部的過程變得異常困難。RNP形式則由于更大的分

47、子量以及導向RNA的陰離子屬性，同樣存在入胞困難的問題。信息來源：翎杉資本因此，為了解決入胞障礙，目前產生了三大類解決方案，即病毒載體遞送、非病毒載體遞送、物理遞送。其中病毒載體因其自然進化感染宿主細胞并將其遺傳物質傳送到細胞核的能力使其成為了基因療法中最具潛力的遞送方式。而非病毒載體遞送效率相對較低，因此，在基因療法中的發展較為緩慢，但其也有較為突出的優勢，隨著技術地不斷改進，未來仍有潛力成為具有商業化價值的遞送工具。對于物理遞送來說，各類細分技術容易對細胞造成損傷，此外，物理遞送對于設備、場所、遞送操作均有一定要求，因此并不適合作為一種常規藥物治療的方式，而更多是賦能于細胞療法的體外編輯操

48、作，亦或是實驗室科研場所運用。25信息來源：翎杉資本經長期科研和臨床實踐及探索,基因療法按治療途徑又可劃分為體內基因療法和體外基因療法。體外、體內基因療法過程示例1.3 體內基因療法體內基因療法是指將攜帶治療性基因的載體工具直接遞送到患者體內，以糾正或補償缺陷和異?；蛞鸬募膊?。載體工具主要分為非病毒載體（如質粒 DNA），病毒載體，細菌載體等，病毒載體在臨床應用中最為廣泛。病毒載體是通過改造病毒自身片段并借助其高效率侵染機制攜帶治療性基因進入特定組織或者全身，以達到治療疾病的目的，具有高26效，光譜，長期穩定表達，生物相容性高等優點。目前使用最廣泛的兩種病毒載體是腺相關病毒（AAV）和慢病

49、毒（Lentivirus）。體內基因療法的原理是通過基因工程技術將正?；驅氲交颊叩募毎?，這些基因可以替代、糾正、失活、缺陷或缺失的基因，從而達到治療目的。其優勢在于操作簡單、無需進行細胞培養，直接將基因導入體內即可，避免了體外操作的風險和難度。目前獲批的大多數體內基因療法（如 Elevidys 和 Zolgensma）使用的都是 AAV 載體。AAV載體是一類天生有復制缺陷，免疫原性極低，安全性好，幾乎不整合進基因組的病毒，表達穩定持久，且不同血型有不同的組織向性的病毒載體。獲批藥物如 2019 年經 FDA 批準的 Zolgensma，是一種治療脊髓性肌肉萎縮癥的基于腺相關病毒載體的體

50、內基因療法。體內基因編輯療法的優勢是：適應癥更多樣化覆蓋更多適應癥、靶細胞和靶器官，例如解決了神經元體外培養失去功能等問題，適用于一些神經系統遺傳疾??；周期與成本更優產品為納米顆?；蛘卟《据d體等通用型藥物，無須細胞制備流程，成本可控，有望惠及更多患者。體內基因編輯療法的挑戰是：脫靶編輯風險較之體外基因治療在體外篩選或控制脫靶，將基因編輯系統直接注入體內后，控制脫靶風險難度更高；載體開發問題需開發滿足有效性、安全性、可實現靶向性的載體技術。應對策略：1、編輯策略選擇：RNA 編輯不會引起基因組序列改變，相對于 DNA 編輯更加安全可控，例如：輝大基因發現了 Cas13X/Y，由于其僅靶向切割單鏈

51、 RNA，不會造成基因組改變，同時可避免 Cas9 專利限制；銳正基因同樣布局 RNA 編輯技術。2、編輯系統優化：開發更精準更緊湊的基因編輯酶工具，例如：中科院神經所開發的高保真 Cas13 突變體（hfCas13d），高效降解靶標 RNA，同時顯著降低旁系切割活性；劉如謙團隊開發的緊湊型腺嘌呤堿基編輯器，使用單 AAV 載體，編輯效率優于雙 AAV 載體。3、遞送體系調整：探索瞬時性、組織特異性、高效安全的遞送方案，例如：本導基因選擇的 VLP-mRNA 遞送，實現瞬時性通過 VLP 遞送 Cas9 mRNA，通過修飾 VLP 的表面蛋白實現靶向性；Intellia Therapeutic

52、s、堯唐生物、引正基因選擇了免疫原性低、易放大的非病毒載體 LNP。1.4 體外基因療法體外基因療法則將病人的靶細胞分離出來，經過體外培養、擴增和基因操作后，再將細胞27輸回體內。其原理是通過基因工程技術將正?；驅氲交颊叩募毎?，這些基因可以在細胞中進行表達，從而改變細胞原有的基因表達情況，達到治療目的。其優勢在于技術難度較小，對于載體的要求較低，安全性較好，但需選擇合適的可移植細胞，且面臨如何長期保持移植細胞功效等問題。根據載體細胞類型的不同可分為兩大類：造血干細胞、T 淋巴細胞等血液細胞和其他類型的細胞。血液細胞：收集分離病人血液中特定類型的細胞后，利用基因改造的方式對細胞錯誤的基因進

53、行修復或使其獲得新的功能，再輸回病人血液中，實現疾病的治療。其他類型的細胞：以遺傳性大皰性表皮松解癥為例，治療時獲取病人小塊的皮膚，對皮膚細胞基因改造后，利用細胞自身的增殖能力，體外培養出較大的皮膚組織，再移植到病人身上，實現疾病的治療。截至 2023 年 12 月底已有 20 款基因療法產品獲批上市，基因療法迎來快速發展階段。尤其是近五年來，獲批上市的基因療法數量顯著增長?；虔煼ㄏ嚓P技術快速發展，AAV載體產品快速涌現，國內多家基因療法領域公司已布局 CRISPR、單堿基編輯（BE）、先導編輯（PE）等基因編輯技術，已有體內基因編輯療法進入臨床試驗，未來有望上市更多成熟、安全、有效的基因療

54、法。第二章 基因療法國內外發展現狀基因療法是全球突破性技術之一，科學雜志公布的 2020 年十大科學突破中也有基因療法的身影：通過 CRISPR 技術，首次在臨床上成功治療了兩種遺傳性血液疾病?；虔煼ǖ难芯糠秶h遠超出了傳統藥物，已成為治療單基因遺傳疾病的重要新方法。也是眾多創新藥企重點布局的研究方向，對于罕見病的治療格局有重大影響。2.1 基因療法發展歷程自1963年美國分子生物學家、諾貝爾生理學或醫學獎獲得者Joshua Lederberg第一次提出“基因交換和基因優化”的理念，基因療法行業已經走過了 50 多個年頭，經歷了 50 多年的曲折起伏的過程，并在長期的探索中取得了一定成效與突

55、破。28基因療法發展歷程2.2 基因療法應用方向自首款基因療法問世至今的近 20 年里，全世界范圍內獲批上市的基因療法已有 12 款?；蚬こ毯退幬镞f送技術的快速發展加速基因療法研發，應用領域除遺傳病外還覆蓋到了惡性腫瘤、慢性病和傳染病等領域。29 基因療法的應用領域基因療法產品案例介紹近年來，基因療法在多個疾病領域取得了令人矚目的進展。在遺傳性疾病方面，基因療法已成功應用于治療先天性失明、血友病、杜氏肌營養不良癥等疾病。通過向患者體內導入正常的基因，替代或修復缺陷基因，基因療法能夠恢復患者的正常生理功能，提高他們的生活質量。在癌癥治療領域，基因療法也展現出了巨大的潛力。通過精準地靶向腫瘤細胞

56、，基因療法可以實現對癌癥的有效控制和治療，同時減少對正常細胞的損傷。此外，在心血管疾病、自身免疫性疾病等領域，基因療法也取得了積極的研究成果和應用進展。隨著基因療法技術的不斷成熟和臨床數據的積累，越來越多的國家和地區開始將基因療法納入醫保體系，為患者提供了更為便捷和經濟的治療選擇。這一舉措不僅體現了政府對基因療法技術的認可和支持，也為基因療法在未來的廣泛應用和普及奠定了堅實基礎。同時，隨著生物技術的飛速發展和科研人員的不斷努力，基因療法的技術手段也在不斷創新和完善。從最初的基因替代到現在的基因編輯、基因調控等多樣化手段，基因療法的應用領域30正在不斷拓寬。然而，盡管基因療法展現出了巨大的潛力和

57、廣闊的應用前景，但其在實際應用中仍面臨著諸多挑戰和限制，需要未來科研人員繼續攻關。2.3 全球獲批上市的基因療法截止 2023 年底，全球獲批了 20 款基因療法產品，其中體外基因療法獲批 8 款，體內基因療法獲批 12 款，體內基因療法 58.3%（n=7/12）是通過病毒載體進行基因遞送的基因增補療法，大部分適應癥重要集中于單基因突變的罕見疾病。2023 年 12 月 8 日，FDA 批準了全球首款基因編輯療法 CASGEVY，該療法使用 CRISPR/Cas9 技術，這一技術是利用電穿孔在體外對細胞進行基因編輯后，再回輸患者體內進行治療，嚴格意義上屬于細胞療法（體外基因編輯）的范疇。但該

58、技術從原創基礎研究到臨床轉化應用的突破，是其基因治療發展史上的一個重要里程碑，對于未來更多的體內基因編輯療法的發展具有重要意義。312.3.1 體外基因療法截止 2023 年底，全球獲批上市的體外基因療法有 8 款。它們的簡介如下：32（1）Strimvelis公司：由葛蘭素史克（GSK）公司研發。上市時間：2016 年 5 月被歐盟批準上市。適應癥：用于重癥聯合免疫缺陷癥（簡稱 SCID）治療。備注：該療法大致流程是首先獲得患者自身的造血干細胞，在體外進行擴增培養，之后利用逆轉錄病毒將功能性 ADA（腺苷脫氨酶）基因拷貝導入其造血干細胞，最后將修飾后的造血干細胞回輸到本人體內。臨床結果顯示，

59、Strimvelis 治療的 ADA-SCID 患者 3 年存活率為 100%。（2）Zalmoxis公司：由意大利 MolMed 公司生產。上市時間：2016 年獲歐盟有條件上市許可。適應癥：用于造血干細胞移植后患者免疫系統的輔助治療。備注：Zalmoxis 是一款經逆轉錄病毒載體改造的同種異體 T 細胞自殺基因免疫療法，該方法使用逆轉錄病毒載體對同種異體來源的 T 細胞進行基因改造，使基因修飾后的 T 細胞表達 1NGFR 和 HSV-TK Mut2 自殺基因，使得人們可以隨時使用更昔洛韋（ganciclovir）藥物殺死引起不良免疫反應的 T 細胞，防止可能出現的 GVHD 進一步惡化，

60、為半相合HSCT 患者術后免疫功能重建保駕護航。（3）Invossa-K公司：由 TissueGene 公司研發。上市時間：2017 年 7 月在韓國獲得批準上市。適應癥：用于治療退行性膝關節炎。備注：Invossa-K 是一種涉及人軟骨細胞的同種異體細胞基因療法，同種異體細胞經體外基因修飾，修飾后的細胞經關節內注射給藥后可表達分泌轉化生長因子 1（TGF-1），33進而改善骨關節炎癥狀。臨床結果顯示，Invossa-K 能夠顯著改善膝關節炎。于 2019 年被韓國藥監部門取消許可證，因為該制造商錯誤地標記了所使用的成分。（4）Zynteglo公司：由美國藍鳥生物（bluebird bio）公

61、司研發。上市時間：2019 年獲歐盟批準上市，2022 年 8 月獲 FDA 批準在美國上市。適應癥：用于治療輸血依賴性-地中海貧血。備注：Zynteglo 是一款慢病毒體外基因療法，該療法通過慢病毒載體，把正常的-珠蛋白基因（A-T87Q-珠蛋白基因）的功能性拷貝導入到從患者體內取出的造血干細胞中，再將這些基因修飾的自體造血干細胞回輸到患者體內，一旦患者擁有正常的 A-T87Q-珠蛋白基因，他們就有可能產生正常的 HbAT87Q 蛋白，即可有效降低或消除輸血需求。這是一種一次性療法，旨在取代終身輸血和終生藥物，適用于 12 歲及以上的患者。（5）Libmeldy公司：由 Orchard Th

62、erapeutics 公司開發。上市時間：2020 年 12 月份獲歐盟批準上市。適應癥：用于治療異染性腦白質營養不良（metachromatic leukodystrophy，MLD）。備注：Libmeldy 是一款基于慢病毒體外基因修飾的自體 CD34+細胞的基因療法。臨床數據顯示，單次靜脈輸注 Libmeldy 可以有效地改變早發型 MLD 的病程，未接受治療的同年齡段患者則出現嚴重的運動和認知障礙。（6）Skysona公司：由美國藍鳥生物（bluebird bio）公司研發。上市時間：2021 年 7 月獲歐盟批準上市，2022 年 9 月獲 FDA 批準在美國上市。適應癥：用于治療早

63、期腦腎上腺腦白質營養不良（CALD）。備注：Skysona 基因療法是唯一一個獲批用于治療早期腦腎上腺腦白質營養不良（CALD）34的一次性基因療法。Skysona（elivaldogene autotemcel，Lenti-D）是一種造血干細胞慢病毒體外基因療法 Lenti-D。療法大致流程為：從患者體內取出自體造血干細胞，體外經搭載人 ABCD1 基因的慢病毒轉導修飾后，回輸給患者。用于治療年齡在 18 歲以下、攜帶ABCD1 基因突變、CALD 患者。（7）CASGEVY公司：由 CRISPR Therapeutics 和 Vertex 聯合開發。上市時間：2023 年 12 月 8 日

64、獲 FDA 批準上市，這是 FDA 批準上市的首款 CRISPR 基因編輯療法。適應癥：用于治療 12 歲及以上患有復發性血管閉塞危象(VOC)的鐮狀細胞病(SCD)患者。備注：Exagamglogene Autotemcel（Exa-cel，CASGEVY）是一種一次性單劑細胞基因治療藥物，由經過 CRISPR/Cas9 介導的基因編輯的自體 CD34+人類造血干細胞和祖細胞(hHSPC)組成，發揮基因編輯作用的 CRISPR-Cas9 蛋白與 sgRNA 在體外經電穿孔的方式被遞送到患者的離體細胞內，CRISPR 復合體會結合在位于 BCL11A 基因內含子上的紅細胞特異性增強子中-轉錄因

65、子 GATA1 的結合區域，在引入 DSB 后，利用 NHEJ 產生突變，破壞該增強子，降低 BCL11A 在紅細胞中的轉錄水平，從而特異性提高 HbF 在紅細胞中的表達，HbF 水平的升高能夠緩解或消除 SCD 患者的疼痛及血管閉塞性危象(VOC)，并且能緩解輸血依賴性-地中海貧血（TDT）患者的輸血需求，使 TDT 患者擺脫長期輸血的困擾。（8）LYFGENIA公司：美國藍鳥生物（bluebird bio）公司研發。上市時間：2023 年 12 月 8 日獲 FDA 批準上市。適應癥：用于治療 12 歲及以上患有復發性血管閉塞危象(VOC)的鐮狀細胞病(SCD)患者。備注：LYFGENIA

66、（lovotibeglogene autotemcel）是一款基于慢病毒載體的細胞基因療法，通過慢病毒載體將功能性 珠蛋白基因永久添加到患者自身的造血干細胞（HSC）中，可持久產生具有抗鐮狀細胞特性的血紅蛋白（HbAT87Q 型），HbAT87Q 型與野生型 HbA 具有相似的氧結合能力，限制紅細胞鐮狀化，并有可能減少血管閉塞事件（VOE），這是一種一次性療法。在藍鳥生物公布的一項為期 24 個月、涉及 12 至 50 歲鐮刀型細胞貧血病和 VOE 病史患者的單臂多中心研究中，表明 Lyfgenia 的安全性與有效性良好，該35臨床研究對 Lyfgenia 輸注后 6 至 18 個月內實現 V

67、OE 完全消退（VOE-CR）的患者進行了跟蹤研究，結果顯示，在研究的 32 例患者中，30 位患者（94%）的 VOE 得到有效治療，其中的 28 位（88%）成功達到了 VOE-CR，這其中包括了 8 例青少年患者。2.3.2 體內基因療法截止 2023 年底，全球獲批上市的體內基因療法有 12 款。它們的簡介如下：（1）Glybera公司：由 uniQure 公司研發。上市時間：2012 年在歐洲獲批上市。適應癥：治療嚴格限制脂肪飲食卻仍然發生嚴重或反復胰腺炎發作的脂蛋白脂酶缺乏癥(LPLD)。36備注：Glybera（alipogene tiparvovec）是一款基于 AAV 為載體

68、的基因治療藥物，該療法以AAV 作為載體，將治療基因 LPL 轉導入肌細胞，從而使相應的細胞能夠產生一定數量的脂蛋白脂酶，起到緩解疾病的作用，該療法，一次給藥長期（藥效可持續多年）有效。該藥物于 2017 年退市，其退市原因可能與定價太高、市場需求受限兩大因素有關。該藥物平均一次療法費用高達 100 萬美元，上市至今只有一位患者購買使用過，雖然醫療保險公司對其報銷了 90 萬美元，但對于保險公司而言這也是較大的負擔。此外，該藥物針對的適應癥過于罕見，發病率約為 1/100 萬而且誤診率較高。（2）Luxturna公司：由羅氏旗下 Spark Therapeutics 公司研發。上市時間：201

69、7 年獲 FDA 批準上市，之后于 2018 年在歐洲獲批上市。適應癥：用于因雙拷貝 RPE65 基因突變所致視力喪失但保留有足夠數量的存活視網膜細胞的兒童和成人患者的治療。備注：Luxturna 是一款基于 AAV 的基因療法，給藥方式是視網膜下注射。該基因療法以AAV2 作為載體，將正常 RPE65 基因的功能性拷貝導入患者視網膜細胞，使相應細胞細胞表達正常的 RPE65 蛋白，彌補患者 RPE65 蛋白缺陷，從而改善患者視力。（3）Zolgensma公司：由諾華公司旗下 AveXis 公司研發。上市時間：2019 年 5 月獲 FDA 批準上市。適應癥：治療 2 歲以下脊髓性肌萎縮癥（S

70、pinal Muscular Atrophy,SMA）患者。備注：Zolgensma 是一款基于 AAV 載體的基因療法，該款藥物是全球唯一一款獲批上市的脊髓性肌萎縮癥一次性治療方案，藥物的上市開啟了脊髓性肌萎縮癥治療新的一頁，是一項里程碑式的進展。此基因療法用 scAAV9 載體經靜脈輸注將正常 SMN1 基因導入患者體內，產生正常的 SMN1 蛋白，從而改善運動神經元等受累細胞的功能。相比之下，治療SMA 的藥物 Spinraza 和 Evrysdi 則需要長期重復給藥，Spinraza 每四個月通過脊柱注射給藥一次，而 Evrysdi 是一種需每日口服藥物。（4）Upstaza37公司：

71、由 PTC Therapeutics,Inc.（納斯達克股票代碼：PTCT）公司研發。上市時間：2022 年 7 月獲歐盟批準上市。適應癥：針對芳香族 L-氨基酸脫羧酶(AADC)缺乏癥，被批準用于治療年齡為 18 個月及以上的患者。備注：Upstaza（eladocagene exuparvovec）是一種以 2 型腺相關病毒（AAV2）為載體的體內基因療法，患者由于編碼 AADC 酶的基因出現突變而致病，AAV2 攜帶編碼 AADC酶的健康基因，以基因補償的形式達到治療效果，理論上一次給藥長期有效，是第一個直接注入大腦的上市基因療法，上市許可適用于所有 27 個歐盟成員國，以及冰島、挪威和

72、列支敦士登。（5）Roctavian公司：由 BioMarin Pharmaceutical（BioMarin）公司開發。上市時間：2022年8月獲歐盟批準上市；2022年11月獲英國藥品和保健產品管理局（MHRA）上市許可。適應癥：用于治療無 FVIII 因子抑制史且 AAV5 抗體陰性的嚴重血友病 A 成人患者。備 注：Roctavian(valoctocogene roxaparvovec)是 以 AAV5 為 載 體，使 用 人 源 肝 特 異 性啟動子 HLP 驅動 B domain 刪除了的人凝血因子八（FVIII）的表達。歐盟委員會批準valoctocogene roxaparv

73、ovec 上市的決定是基于該藥物臨床開發項目的整體數據，其中，III 期臨床試驗 GENEr8-1 結果顯示，與入組前一年的數據相比，單次輸注 valoctocogene roxaparvovec 后，受試者的年出血率（ABR）顯著降低，重組凝血因子 VIII（F8）蛋白制劑使用頻率降低，或者體內血液中 F8 活性顯著增加。在接受治療 4 周后，受試者的年 F8使用率和需要接受治療的 ABR 分別降低了 99%和 84%，統計學差異顯著（p0.001）。安全性良好，沒有受試者出現 F8 因子抑制、惡性腫瘤或血栓副作用，也沒有報告與治療相關的嚴重不良事件(SAE)。（6）Hemgenix公司：由

74、 UniQure 公司開發。上市時間：2022 年 11 月獲 FDA 批準上市。38適應癥：用于治療血友病 B 成人患者。備注：Hemgenix 是一款基于 AAV5 載體的基因療法，該藥物搭載有凝血因子 IX（FIX）基因變體 FIX-Padua，通過靜脈給藥，給藥后該基因可在肝臟中表達 FIX 凝血因子，分泌后進入血液發揮凝血功能，從而達到治療目的，理論上一次給藥長期有效。（7）Elevidys公司：由 Sarepta Therapeutics 與羅氏（Roche）聯合開發。上市時間：2023 年 6 月 22 日獲 FDA 批準上市。適應癥：用于治療 4-5 歲、可獨立行走的杜氏肌營養

75、不良（DMD）兒童，此外，該藥品在外顯子 8 和/或外顯子 9 上存在缺失突變的 DMD 兒童中禁用。備注：Elevidys（delandistrogene moxeparvovec，SRP-9001）藥物是一款基于 AAV 載體的基因療法，其搭載的 DNA 包含一個截短型抗肌萎縮蛋白基因，該基因受 MHCK7 啟動子/增強子的控制，能夠優先在心肌和骨骼肌中的表達。病毒血清型為恒河猴 74 型(rAAVrh74)，是非人類靈長類動物來源的，預期可以降低患者對載體具有預存抗體的可能性（大約 13.9-15%的目標人群中存在針對 AAVrh74 的抗體）。（8）Adstiladrin公司：由 Fe

76、rring Pharmaceuticals 開發。上市時間：2022 年 12 月獲 FDA 批準上市。適應癥：用于治療卡介苗（BCG）無響應的高風險非肌層浸潤性膀胱癌（NMIBC）。備注：Adstiladrin 是一種基于非復制型腺病毒載體的基因療法，可以在靶細胞內過表達干擾素 alfa-2b 蛋白，給藥方式是通過導尿管進入膀胱（每三個月給藥一次），病毒載體可有效感染進入膀胱壁細胞，之后過表達干擾素 alfa-2b 蛋白以發揮治療作用。這種新穎的基因治療方法從而將患者自身的膀胱壁細胞轉變為生產干擾素的微型“工廠”，從而增強患者的抗癌能力。Adstiladrin 的安全性和有效性在一項多中心臨

77、床研究中得到評估，該臨床研究包括 157 名高危 BCG 無反應 NMIBC 患者?；颊呙咳齻€月接受一次 Adstiladrin，持續長達 12 個月，或直到對治療產生不可接受的毒性或復發高級別 NMIBC?？傮w而言，使用 Adstiladrin 療法的入組患者中有 51%獲得了完全緩解（膀胱鏡檢查、活檢組織和尿液中所見的所有癌癥跡象均消失）。39（9）Vyjuvek公司：由 Krystal Biotech 公司開發。上市時間：2023 年 5 月 19 日獲 FDA 批準上市。適應癥：用于 6 個月及以上患有營養不良性大皰性表皮松解癥(DEB)患者的治療。備注：Vyjuvek 是一款以基因改

78、造后的單純皰疹病毒為載體的基因療法，該藥物被制成凝膠劑型，給藥方式為創口局部涂抹，給藥頻率約為每周一次。該病毒載體搭載 COL7A1 基因的正?？截?，可將該基因遞送至患者傷口部位的靶細胞內。COL7A1 基因可在靶細胞內過表達 COL7 蛋白，COL7 蛋白分子可自行排列成細長的束，將表皮和真皮結合在一起，這對于維持皮膚的完整性至關重要。（10）Rexin-G公司：由 Epeius 生物技術公司研發。上市時間：2005 年獲菲律賓食品與藥品管理局（BFAD）批準上市。適應癥：用于治療對化療產生抵抗的晚期癌癥。備注：Rexin-G 是一種載基因的納米顆粒注射劑，通過逆轉錄病毒載體向靶細胞引入細胞

79、周期蛋白 G1 突變基因，特異地殺死實體瘤，給藥方式為靜脈輸注。作為主動尋找并摧毀轉移性癌細胞的腫瘤靶向藥物，對包括靶向生物制劑藥在內的其它癌癥藥品無效的患者具有一定的療效。（11）Neovasculgen公司：由 Human stem cells institute 公司研發。上市時間：2011 年 12 月 7 日在俄羅斯獲批上市，此后于 2013 年在烏克蘭上市。適應癥：用于治療周邊血管動脈疾病，包括重度肢體缺血。備注：Neovasculgen 是一種基于 DNA 質粒的基因療法，將血管內皮生長因子（VEGF）165 基因構建于質粒骨架上，輸注給患者。40（12）Collategene公

80、司：由大阪大學和風投公司共同研發。上市時間：2019 年 8 月獲日本厚生勞動省批準上市。適應癥：治療重癥下肢缺血。備注：Collategene 是一款的基于質粒的基因療法，此基因治療藥物 AnGes 公司生產的首個日本本土基因治療藥物。此藥的主要成分是含人體肝細胞生長因子（HGF）基因序列的裸露質粒，若注射該藥物到下肢肌肉，表達的 HGF 會促進閉塞的血管周圍形成新的血管。臨床試驗證實了其改善潰瘍的效果。2.4 國內發展現狀根據弗若斯特沙利文(Frost&Sullivan，簡稱：沙利文)的數據顯示，2025 年我國基因療法市場規模將達到 25.9 億美元左右。假設在 2025-2027 年之

81、間，我國基因療法 CAGR 增速與全球保持一致，我國基因療法市場規模將達到 500 億元左右。41中國目前已知的罕見病數量大約有 2000 余種。由于罕見病常常確診困難，有大量罕見病被當作普通疾病治療，或并未發現，實際的病種數量可能更多。罕見病 80%為遺傳性疾病，多發病于兒童期，缺乏有效治療手段。而基因療法有望成為一種有效的方法來治療這些疾病。此外，由于中國特有的人口結構，中國擁有豐富的基因組學數據，這些數據可以為基因療法的研究提供重要的參考和支持。2024 年 5 月 20 日，CDE 發布 2023 年中國新藥注冊臨床試驗進展年度報告，2023 年，藥物臨床試驗登記與信息公示平臺登記臨床

82、試驗總量首次突破 4000 項。其中，2023 年共登記 81 項細胞和基因治療產品類臨床試驗，較 2022 年增長近 1 倍。目前國內基因療法尚處于早期階段，大多項目都處于臨床前和早期臨床階段，預估到2025-2027年進入商業化階段。在此，我們整理了2023年獲批IND的基因療法數據，見下表：技術路線匯總公司管線/藥品名載體/技術路線IND獲批時間適應癥錦籃基因GC101AAV9-SMN12023.1.13治療SMA1/2錦籃基因GC301AAV-GAA2022/12/202023.3.29早發型龐貝?。↖OPD）晚發型龐貝病華毅樂健GS1191-0445AAV-FVIII2023.1.1

83、6A型血友病紐福斯NFS-02rAAV2-ND12023.4.17ND1突變引起的Leber遺傳性視神經病變（LHON）輝大基因HG004non-AAV2-PRE652023.4.18先天性黑蒙2型方拓生物FT-003AAV-VEGF拮抗劑2023.4.262023.8.21nAMD；糖尿病黃斑水腫方拓生物FT-004rAAV-hFIX2023.7.12B型血友病方拓生物FT-002rAAV-PRGR2023.11.6X連鎖視網膜色素變性（XLRP）安龍生物AL-001AAV-抗VEGF蛋白2023.4.28wetAMD嘉因生物EXG102-031rAAV-VEGF/ANG22023.1.19

84、（美）2023.6.1（中）wetAMD至善唯新ZS802AAV-FVIII2023.6.28A型血友病天澤云泰VGM-R02bAAV-GCDH2023.7.13戊二酸血癥I型（GA-I）信念醫藥BBM-H803AAV-FVIII2023.7.24A型血友病諾潔貝生物 NGGT001rAAV2-CYP4V22023.9結晶樣視網膜變性(BCD)九天生物SKG0106AAV-獨創抗VEGF2023.7.3（美）23.10.19（中）nAMD九天生物SKG0201AAV-SMN1獨特啟動子+優化的人源SMN12023.12.121型SMA鼎新基因RRG001rAAV-VEGFR2023.11.6n

85、AMD本導基因BD111VLP-Cas9 mRNA2023.4.28HSV-1病毒性角膜炎禾沐基因HGI-001LVV-HSC2023.12.20-地中海貧血基因編輯療法AAV等基因療法422.4.1 國內基因增補療法企業基因增補療法主要通過 AAV 等方式增補患者缺失的基因，2023 年該類企業在國內獲批新藥臨床試驗（IND）的有如下這些候選產品，簡介如下。1、北京錦籃基因2023年1月13日，北京錦籃基因GC101腺相關病毒注射液臨床試驗申請（IND）獲CDE受理。4 月 6 日，“GC101 腺相關病毒注射液”新藥臨床試驗（IND）申請獲得國家藥品監督管理局臨床默示許可，本次獲批適應癥為

86、 3 型脊髓性肌萎縮癥（3 型 SMA）。這是 GC101注射液繼 1 型 SMA 及 2 型 SMA 獲批臨床試驗后的第三項新增適應癥。GC101 腺相關病毒注射液，是一款 AAV 載體基因藥物，也是該公司第 2 款申報 IND 的新藥。該藥物采用鞘內給藥方式直接向中樞神經系統遞送和補充 SMN 蛋白，改善 SMA 患者呼吸功能及運動能力。GC101于2022年5月獲得科技部中國人類遺傳資源采集行政許可，可以開展針對 1 型脊髓性肌萎縮癥的臨床研究。脊髓性肌萎縮癥（SMA）是由于運動神經元存活基因 1（SMN1）突變導致 SMN 蛋白功能缺陷所致的遺傳性神經肌肉病，是造成嬰幼兒死亡的常染色體

87、隱性遺傳疾病之一，已被納入國家衛生健康委員會等五部門聯合發布的第一批罕見病目錄。該病發病率在 1/8000 至 1/11000 之間，基因突變造成 SMA 患者體內的 SMN 蛋白水平不同程度得降低，影響了神經元功能，造成患者肌肉神經源性萎縮。2023年1月6日，北京錦籃基因GC301腺相關病毒注射液臨床試驗申請（IND）獲CDE受理。3 月 29 日，“GC301 腺相關病毒注射液”新藥臨床試驗(IND)申請正式獲得國家藥品監督管理局臨床默示許可。這是 GC301 注射液繼嬰兒型龐貝病臨床試驗(IND)獲批后的又一新增適應癥。錦籃基因設計開發的 GC301 注射液是用于治療龐貝病的 AAV

88、基因治療藥物，采用了一次性靜脈注射全身廣泛表達的策略，以期直接補償肝臟、心肌、骨骼肌、中樞神經系統等組織的 GAA 酶基因缺陷。臨床前實驗結果顯示 GC301 注射液可以在單次靜脈注射后，在動物體內廣泛轉導各個組織并表達具有活性的 GAA 蛋白，改善骨骼肌、心肌損傷，顯著增加小鼠肌肉力量，并顯著延長模型動物生存期，實現對龐貝病的長期有效治療。龐貝?。ㄓ址Q糖原貯積病型或酸性麥芽糖酶缺乏癥）是一種由于酸性-葡萄糖苷酶（acid alpha-glucosidase，GAA）缺陷所導致的常染色體隱性遺傳病，發病率大約為431/87001/15000，可分為嬰兒型和晚發型兩種類型。嬰兒型龐貝病患者于 1

89、 歲內起病，通常在生后數月內出現嚴重癥狀，表現為肥厚性心肌病和重度全身性肌張力低下，病情進展迅速，絕大多數患者于 1 歲內死于心力衰竭和呼吸衰竭。2、華毅樂健 GS1191-0445 注射液2023 年 1 月 16 日，蘇州華毅樂健生物科技有限公司（簡稱“華毅樂健”）的 GS1191-0445注射液獲批臨床，適應癥為先天性凝血因子 VIII 缺乏引起的血友病 A。GS1191-0445 注射液是一款用于血友病 A 的腺相關病毒（AAV）基因治療在研藥物。GS1191-0445 注射液通過靜脈給藥將人凝血因子基因導入血友病 A 患者體內，從而提高并長期維持患者體內凝血因子水平，以期達到“一次給

90、藥、長期有效”的對因治療及預防出血的效果。GS1191-0445 注射液的初步臨床研究數據顯示了其在成年血友病 A 受試者中良好的安全性和有效性。GS1191-0445 注射液是國內首個開展血友病 A 臨床試驗的 AAV 基因治療藥物，從 2021 年開始了研究者發起臨床研究（Investigator Initiated Trial，簡稱 IIT）；2023 年 1 月，獲批國內首個血友病 A 基因治療新藥臨床試驗；2023 年 8 月，完成首例患者入組；2023 年 12 月，該款藥物獲得美國 FDA 孤兒藥認定（ODD）;目前該產品正處于臨床 I 期試驗階段。血友?。℉emophilia）

91、是一種 X 染色體連鎖的隱性遺傳性出血性疾病，據流行病學推算中國約有12萬患者，預計全球血友病患者人數為100多萬。該疾病可以分為A型血友?。℉A）和B型血友病(HB)，其中HA的發病人數約占全部血友病的85%，是最重要的血友病亞型。HA 是由 F8 基因突變導致遺傳性凝血因子缺乏所致。HB 的發病人數約占全部血友病人的 15%，由 F9 基因突變導致遺傳性凝血因子 IX 缺乏所致。血友病以自發性出血或者小創傷后過度出血為主要臨床表現。3、紐福斯 NFS-02 眼用注射液2023 年 1 月 28 日，武漢紐福斯 NFS-02 眼用注射液臨床試驗申請（IND）獲 CDE 受理。4月17日獲得中

92、國國家藥品監督管理局（NMPA）頒發的IND許可。此前，2022年12月19日，NFS-02獲美國FDA新藥臨床試驗許可，用于治療ND1突變引起的Leber遺傳性視神經病變。NFS-02（rAAV2-ND1）是一種重組腺相關病毒血清型 2 載體（rAAV2）的新型眼內注射基因治療產品，正在開發用于治療與 ND1 突變相關的 Leber 遺傳性視神經病變。NFS-02 作用機制為采用基因治療策略，以重組腺相關病毒作為載體，通過單次玻璃體內注射，將正確的基因通過玻璃體腔注射遞送至患者受損的視神經節細胞，修復線粒體生物呼吸鏈，使視神經節細胞恢復活力與視功能。44Leber 遺傳性視神經病變（LHON

93、）是一種母系遺傳的線粒體疾病，多發于 14-21 歲的青年男性，患者表現為雙目視力受損至失明。據紐福斯生物新聞稿介紹，90%的 LHON 是由 3個線粒體DNA突變所導致的，即G11778A（ND4基因）、G3460A（ND1基因）、T14484C（ND6基因），其中 ND4 的 G11778A 突變最多，約占 50 80。由于該突變使細胞線粒體生物呼吸鏈功能受損，造成ATP生成減少，使患者視神經節細胞產生氧化應激，導致細胞凋亡。目前臨床上尚無針對 Leber 遺傳性視神經病變的有效療法或治愈手段。4、輝大基因 HG004 眼用注射液2023 年 2 月 4 日，輝大基因 HG004 眼用注射

94、液臨床試驗申請（IND）獲 CDE 受理。此前，2023 年 1 月 28 日，HG004 獲得美國食品藥品監督管理局（FDA）授予新藥臨床試驗（IND）許可，并將在多國開展用于治療 RPE65 基因突變引起的相關性視網膜病變的國際多中心臨床試驗。輝大基因 HG004 注射液是一種新型眼科基因治療藥物，旨在用于治療 RPE65 基因突變相關性視網膜病變，已獲得高質量的臨床前數據來支持即將開展的國際多區域、多中心臨床試驗。HG004 的起始有效劑量（約 1/25 的載體劑量）遠低于已批準的 AAV2-hRPE65（LUXTURNA）基因治療產品，并且需要注入視網膜的體積更小，將大大減少 AAV

95、載體相關的免疫原性或人類的眼部不良事件的風險。遺傳性視網膜營養不良(IRD)是一類由基因突變引起罕見致盲性疾病，已報道致病基因超過 250 個。其中，RPE65 基因突變可能會導致 Leber 先天性黑蒙(LCA)、嚴重的早發性兒童視網膜營養不良(SECORD)、早發性嚴重視網膜營養不良(EOSRD)或視網膜色素變性(RP)，即這些疾病都被認為是 RPE65 基因突變相關視網膜病變，代表同一疾病的表型連續體。RPE65 基因突變相關視網膜病變通常發病于出生至 5 歲之間，主要臨床表征包括夜盲(凝視伴嚴重夜盲癥和眼球震顫)、進行性視野缺失和中心視力喪失。5、方拓生物2023 年 4 月 26 日

96、，方拓生物（Frontera therapeutics）宣布，其 AAV 藥物 FT-003 注射液的臨床試驗申請（IND）獲得中國國家藥品監督管理局藥品審評中心（CDE）許可，該產品適應癥為新生血管性年齡相關性黃斑變性（nAMD）。FT-003 注射液是一種新型重組腺相關病毒基因治療藥物。臨床前研究數據顯示，FT-003注射后可高效感染動物視網膜多層細胞，使其持續表達和分泌抗血管生成因子，降低血管內皮通透性，抑制新生血管的生成?；颊咭淮巫⑸?，期望獲得長期療效。45年齡相關性黃斑變性（Age-Related Macular Degeneration，AMD）是一種導致中、老年人視力嚴重減退甚至

97、失明的不可逆轉的眼病，是全球第三大最常見的導致失明、全球第四大致視力障礙的病因。隨著中國人口老齡化趨勢日益突出，AMD 的患病率也將逐年上升，預計 2020 年到 2050 年中國 AMD 病例數將增加 76.72%，從目前的 3123 萬增加到 5519 萬。新生血管性年齡相關性黃斑變性（Neovascular Age-Related Macular Degeneration，nAMD）也叫濕性年齡相關性黃斑變性，約占 AMD 患者的 10%20%。2023 年 8 月 21 日，方拓生物的 FT-003 注射液獲得臨床試驗默示許可，適應癥為糖尿病黃斑水腫。糖尿病視網膜病變（DR）是糖尿病患

98、者（包括 1 型和 2 型）最常見的微血管并發癥之一，是 25-74 歲患者視力受損的首要原因。DME 是糖尿病視網膜病變患者視力喪失的主要原因。20%的 1 型糖尿病、14%25%的 2 型糖尿病患者會在 10 年內發生 DME。2023 年 4 月 20 日，方拓生物 FT-004 注射液 IND 申請獲 CDE 受理。7 月 12 日，FT-004 獲得中國國家藥品監督管理局藥品審評中心（CDE）臨床試驗批準，適應癥為血友病 B（內源性 FIX 活性 2%）。這是方拓生物獲批臨床的第三款創新 AAV 基因治療產品。方拓生物研制的 FT-004 注射液是一種新型重組腺相關病毒載體基因治療藥

99、物，適應癥為血友病 B(Hemophilia B，HB)。非臨床數據顯示，FT-004 注射后可高效轉染肝細胞，使其持續、穩定地表達和分泌具有活性的 hFIX（人凝血因子 9）蛋白，提高凝血功能。同時依靠基因治療產品的表達持續性，期望患者一次注射，獲得長期療效。2023 年 8 月 15 日，方拓生物科技（蘇州）FT-002 注射液 IND 申請獲 CDE 受理。11 月 6 日，FT-002 注射液獲得中國國家藥品監督管理局藥品審評中心（CDE）臨床試驗許可。FT-002 注射液是中國 XLRP 治療領域首個獲得 CDE 臨床試驗許可及開展人體試驗的基因治療藥物，擬治療由 RPGR（Reti

100、nitis Pigmentosa GTPase Regulator）基因變異導致的 X 連鎖視網膜色素變性（XLRP）患者。6、安龍生物 AL-001 眼用注射液2023 年 2 月 15 日，安龍生物 AL-001 眼用注射液臨床試驗申請（IND）獲 CDE 受理。AL-001 眼用注射液是國內獲批的首款通過脈絡膜上腔（SCS）注射給藥方式，來實現治療濕性年齡相關性黃斑變性（wAMD）的基因治療藥物。目前，濕性年齡相關黃斑病變已成為繼青光眼、白內障之后全球第三大致盲因素，全球患病人數不斷攀升。安龍生物研制的AL-001 眼用注射液，以 AAV 為載體，使得 AL-001 以視網膜為生物反應器

101、，持續穩定表達抗 VEGF 分子，在患者中最大限度地減少癥狀的發生，而脈絡膜上腔注射也能夠顯著降低炎癥等副作用的發生率。46年齡相關性黃斑變性（AMD）是老年人的主要致盲眼病，AMD 分為干性和濕性（wAMD）兩種類型。其中，wAMD 進程較為迅速，是導致 90%以上 AMD 患者視力損害的主要原因。目前 wAMD 臨床標準治療是每 1 個月或 2 個月進行眼內注射抗 VEGF 藥物，頻繁的眼內注射會導致潛在的嚴重眼內并發癥?；蛑委熥鳛橐环N創新性且具有前景的治療方法，有望極大降低患者所需眼內注射頻率，使患者長期臨床獲益。7、杭州嘉因生物 EXG102-031 眼用注射液2023 年 3 月

102、9 日，杭州嘉因生物 EXG102-031 眼用注射液 IND 申請獲 CDE 受理。2023 年6 月 1 日，EXG102-031 眼用注射液再獲中國國家藥品監督管理局藥品評審中心（CDE）臨床試驗默示許可，同意開展治療濕性年齡相關性黃斑變性（wAMD）的臨床試驗。EXG102-031 眼內注射是一種基于 rAAV 的基因療法，表達一種治療性融合蛋白，能夠結合/中和所有已知的血管內皮生長因子（VEGF）和血管生成素-2（ANG2）亞型，與現有的需要反復注射的抗體藥物不同，只需要一針注射，就可在體內長期表達并有望有效治療視網膜中異常血管形成和血液滲漏。該藥物是目前首個針對所有已知 VEGF

103、和 ANG2 亞型的 nAMD 臨床階段的基因療法。EXG102-031 的 I 期臨床試驗將評估 EXG102-031 在 wAMD 患者中的安全性和耐受性，同時也會評估其對患者的視力改善程度。8、四川至善唯新 ZS802 注射液2023 年 4 月 10 日，四川至善唯新 ZS802 注射液 IND 申請獲 CDE 受理。至善唯新研制的 ZS802 是一種 rAAV 基因藥物，臨床適應癥為 A 型血友病，屬于國家 1 類新藥。與國外競品 Biomarin 公司的 valoctocogene roxaparvovec（BMN 270）相比，ZS802 采用至善唯新公司自主研發的全球最小的肝臟

104、特異啟動子，很大程度解決了病毒載體包裝容量受限的難題，能夠顯著提高藥效。此外，ZS802 還添加了至善唯新公司自主改造優化的凝血 VIII 因子序列，通過突變特定位點氨基酸殘基，顯著提升藥物活性。A 型血友病是一種基因突變導致凝血 VIII 因子缺乏引起的岀血性疾病，X 染色體連鎖，在男性群體中高發。9、上海天澤云泰 VGM-R02b472023 年 4 月 28 日，上海天澤云泰公司申報的 VGM-R02b 臨床試驗申請（IND）獲 CDE 受理。7 月 13 日，VGM-R02b 獲得國家藥品監督管理局批準同意開展治療戊二酸血癥 I 型的臨床試驗。VGM-R02b 是一種防止嬰幼兒及兒童期

105、戊二酸血癥造成嚴重或危及生命的疾病進展的潛在治療方法，也是全球首個用于戊二酸血癥 I 型（GA-I）的基因治療產品。此前，該產品已獲得美國 FDA 授予用于治療戊二酸血癥 I 型（GA-I）的罕見兒科疾病認定（RPDD）資格，這也是天澤云泰成立以來第三個獲得臨床許可的基因治療項目。戊二酸血癥I型（Glutaric Acidemia Type I,GA-I），又稱為戊二酸尿癥（Glutaric Aciduria Type I），是一種罕見的常染色體隱性遺傳性神經代謝性疾病，已被收錄入我國 第一批罕見病目錄。VGM-R02b 是一種防止嬰幼兒及兒童期戊二酸血癥造成嚴重或危及生命的疾病進展的潛在治療

106、方法。10、信念醫藥 BBM-H803 注射液2023 年 5 月 17 日，信念醫藥公司（Belief BioMed，BBM）全資子公司上海信致醫藥科技有限公司和上海勉亦生物科技有限公司申報的“BBM-H803 注射液”臨床試驗申請（IND）獲 CDE 受理。7 月 25 日，BBM-H803 注射液的臨床試驗申請(IND)已獲國家藥品監督管理局(NMPA)批準。BBM-H803 注射液是信念醫藥首款適用于治療血友病 A 的基因治療藥物，也是公司第二款獲得 NMPA 臨床試驗批準的藥物，該款產品于 2022 年 12 月獲得美國食品藥品監督管理局（FDA）的孤兒藥認定（ODD）。該款藥物基于

107、AAV，通過靜脈給藥將凝血因子（Factor，F）基因導入血友病 A 患者體內，從而提高并長期維持患者體內凝血因子水平，以期達到“一次給藥、長期有效”的治療及預防出血效果。11、諾潔貝生物 NGGT001 注射液2023年7月5日，蘇州諾潔貝生物技術NGGT001注射液臨床試驗申請（IND）獲CDE受理。NGGT001 注射液是一款基于 rAAV2 的基因療法，通過表達密碼子優化的人 CYP4V2，用于治療結晶樣視網膜變性(BCD)。研究顯示，在 BCD 相關細胞模型中，由 NGGT001 介導的 CYP4V2 表達有效地挽救了由 CYP4V2 突變引起的表型缺陷，表現出恢復自噬流活性，減少脂

108、質積累和保持細胞活力，提供了通過 CYP4V2 基因增強恢復功能的治療理念。結晶樣視網膜變性（BCD）是一種相對罕見的視網膜變性，典型改變為黃白色閃光結晶樣物質沉積于視網膜，伴有視網膜色素上皮和脈絡膜萎縮，部分患者近角膜緣部角膜基質淺48層也可見到沉積的結晶，患者以中國和日本比較多見。多數患者 20-40 歲發病，雙眼受累。臨床表現為進行性視力下降，或夜盲，或兩者兼有。雖然是一類危害嚴重的致盲性遺傳眼病，但目前針對 BCD 的基礎和臨床研究都較為匱乏，仍然缺乏十分有效的治療手段，而基因療法給這種難治性疾病帶來了新的希望。12、九天生物2023 年 7 月 19 日，九天生物（Skyline T

109、herapeutics）旗下攬月生物醫藥科技（杭州）SKG0106 眼內注射溶液臨床試驗申請（IND）獲 CDE 受理。10 月 16 日，SKG0106 眼內注射溶液臨床試驗申請（IND）獲國家藥監局批準。SKG0106 眼內注射溶液是一款在研的創新眼科基因治療藥物，由公司自主開發的新型腺相關病毒(AAV)衣殼和獨創的抗新生血管生長的轉基因組成，用于治療新生血管性年齡相關性黃斑變性(nAMD)，其作用機制是通過單次玻璃體腔注射將 SKG0106 遞送至眼內，在轉導視網膜細胞后表達抗新生血管生長基因產物，從而抑制眼內新生血管增生、阻斷血管滲漏和視網膜水腫，有效治療 nAMD，實現長久獲益。公司

110、擁有 SKG0106 眼內注射溶液包括衣殼及載體設計在內的多項全球專利。2023 年 12 月 12 日，九天生物（Skyline Therapeutics）宣布旗下攬月生物醫藥科技有限公司自主研發的 AAV 基因治療藥物 SKG0201 注射液的臨床試驗申請（IND），獲國家藥品監督管理局（NMPA）批準開展治療 I 型脊髓性肌萎縮癥(SMA)的 I 期臨床試驗。SKG0201 注射液是一款用于單次靜脈注射給藥治療 I 型 SMA 的新一代 SMN1 基因替代治療藥物，創新設計的載體由獨特的中樞神經（CNS）特異性啟動子調控、密碼子全面優化的人源 SMN1 cDNA 構成，旨在實現更好的組織

111、靶向性，使正常的 SMN1 基因導入體內后在中樞神經區域實現最大治療效果、在低劑量下即可快速恢復正常的 SMN 蛋白在運動神經元中的表達，從而更安全有效地改善運動神經元等受累細胞的功能。13、上海鼎新基因 RRG001 眼內注射液2023 年 8 月 12 日，上海鼎新基因 RRG001 眼內注射液臨床試驗申請（IND）獲 CDE 受理。11 月 6 日，RRG001 眼內注射液的臨床試驗申請（IND）已獲國家藥品監督管理局（NMPA）默示許可批準。RRG001 眼內注射液是鼎新基因首款適用于新生血管性年齡相關性黃斑病變（nAMD）的基因治療藥物。是鼎新基因擁有自主知識產權的重組腺相關病毒（r

112、AAV）基因治療藥物，通過視網膜下腔給藥將血管內皮生長因子受體（VEGFR）Fc 融合蛋白基因導入 nAMD 患者眼底，讓眼底細胞成為蛋白工廠，不斷表達患者需要的 VEGF 受體 Fc 融合蛋白，避免49了傳統抗 VEGF 抗體藥物需要頻繁玻璃體注射給藥的弊端，以期達到“一次給藥、長期獲益”的治療效果。2.4.2 國內基因編輯療法企業基因編輯技術，尤其是 CRISPR-Cas9 系統的出現，為我們提供了一種前所未有的精準修改基因的方法。這種技術能夠精確地定位并修改 DNA 序列，從而有望根治許多由基因缺陷導致的常見疾病，如遺傳性疾病、癌癥和某些傳染病。2023 年該類企業在國內獲批新藥臨床試驗

113、（IND）的有如下這些候選產品，簡介如下。1、本導基因 BD111 眼用注射液2023 年 4 月 28 日，上海本導基因技術有限公司(簡稱“本導基因”)提交的 BD111 眼用注射液臨床試驗申請獲得國家藥品監督管理局藥品審評中心（CDE）默示許可。BD111 是繼 Editas 與 Intellia 的體內基因編輯治療管線之后，全球第 3 個進入 IND 和臨床階段的體內基因編輯治療候選藥物，也是全球首個 CRISPR 抗病毒基因編輯藥物。BD111已于 2022 年 6 月獲得了美國 FDA 孤兒藥資格批準。BD111 藥物的特點為：(1)VLP 遞送Cas9 mRNA，基因編輯酶在體內停

114、留時間短，可以將免疫反應和基因脫靶的風險最小化；(2)僅需切割病毒基因組，不需要改變任何人的基因，在臨床前和 IIT 臨床研究中均未檢測到對動物或人體基因組的脫靶效應。單純皰疹病毒(HSV-1)是最常見的人類病毒之一。HSV-1 是引起多種疾病的重要病原，比如口腔皰疹、生殖器皰疹、角膜炎和腦膜炎等，甚至帕金森等神經系統疾病也被認為與其有關。由于 HSV-1 潛伏感染的特點，通常這些疾病容易反復發作且無法根治。HSV-1 感染角膜炎導致病毒性角膜炎，多次發作后角膜混濁逐漸加重，可導致角膜瘢痕形成、新生血管化、角膜穿孔等，是臨床上較為常見的致盲眼病之一。BD111 利用本導基因原創性的新型基因治療

115、載體類病毒體 VLP 轉導 CRISPR 基因編輯工具直接靶向切割單純皰疹病毒的基因組，達到降低甚至清除 HSV-1 病毒基因組的目的，從而實現對皰疹病毒型角膜炎的治療。2、禾沐基因 HGI-001 注射液2023 年 12 月 19 日，深圳市禾沐基因生物技術有限責任公司（以下簡稱“禾沐基因”）自主研發的 HGI-001 注射液成功獲得中國國家藥品監督管理局（NMPA）的臨床試驗默示許可，此次臨床試驗許可適應癥為輸血依賴型 地中海貧血。HGI-001 注射液是基于編碼 T87Q 珠蛋白的慢病毒轉導的自體造血干細胞療法，是通過50提取患者自身的造血干細胞，體外利用慢病毒重新導入具有功能的 珠蛋

116、白基因，幫助紅細胞恢復 珠蛋白比例及血紅蛋白的功能，從而達到幫助地貧患者擺脫輸血的效果。該產品技術原理與藍鳥生物的相同，生產流程相近，不過在制備工藝上進行了優化。在IIT 試驗中，5 位完成細胞回輸的患者均已無需輸血治療，最長擺脫輸血時間達 34 個月（截至 2023 年 12 月），未發現與基因治療相關的副作用。第三章 基因療法的機遇與挑戰基因治療讓我們能夠治療“無法治愈”的疾病，也為其他疾病帶來新的治療思路。目前基因治療的主要應用場景是治療罕見病，隨著AAV遞送系統不斷成熟，基因治療“一次給藥”的特性對病人吸引力越來越大，越來越多的在研管線將應用場景從罕見病拓展到常見病。然而，作為一種“革

117、命式”的新型療法，基因治療也面臨諸多挑戰。自 2015 年以來，全球基因療法行業開始進入高速發展期。從 2016 年到 2020 年，全球基因療法市場規模從 5,040 萬美元增長至 20.8 億美元，預計到 2025 年，全球基因療法市場規模將達到近 305.4 億美元。51基因編輯領域飛速發展，特別是 2023.12.08，美國 FDA 批準了兩項里程碑式治療方法，Casgevy 和 Lyfgenia，這是首次基于細胞的基因療法用于治療 12 歲及以上患者的鐮狀細胞?。⊿CD）。這標志著生物技術領域的一個重要轉折點，可能開啟了現代醫學的“黃金時代”。盡管充滿希望，但對這些治療的安全性和成本

118、效益仍存在擔憂。雖然大部分基因療法在臨床上展現出了較好的耐受性，但是仍有部分產品在臨床上出現了嚴重副作用，UniQure、Bluebirdbio，以及 Allogene Therapeutics 都報告了癌癥或基因異常病例，導致研究暫停和被調查，安全仍是基因治療需要注意的首要風險。此外，目前超 70%基因遞送藥物均采用腺相關病毒（AAV）載體遞送，由于 AAV 基因組不會整合進基因組，因此 AAV 遞送的基因有可能會隨著細胞的分裂、死亡或者其他原因不斷被稀釋從而導致療效不能持久。所以基因療法的耐久性問題也一直備受關注。3.1 安全性挑戰目前大多數基因療法都利用病毒載體進行基因遞送，病毒載體可能

119、造成外源基因隨機整合并破壞基因組，還有潛在致癌或引起細胞不受控增殖的風險。此外，病毒載體還可能引起機體炎癥、誘發免疫反應，這可能會導致治療效率降低甚至是二次施治無效。實際上，基因療法的最早嘗試可追溯到 1970 年的一場未經批準的臨床治療，當時美國醫生斯坦利科恩（Stanley Cohen）試圖通過注射含有精氨酸酶的乳頭瘤病毒來治療一對姐妹的精氨酸血癥，該嘗試以失敗告終。52隨后科學家們試圖通過引入正?；蚪M替換突變基因組的方式，達到治療目的。但在基因療法的早期階段，一直沒有出現將外源基因傳遞給人類細胞的有效工具。直到 20 世紀 80年代末，病毒載體興起。相應的公共監管體制也在那時候建立起來

120、，并在 90 年代起正式批準基因療法用于人體臨床試驗。1990 年，美國 FDA 正式批準了第一個基因療法臨床試驗，美國國立衛生研究院進行了世界上首次人體基因療法的臨床試驗。一名年僅4歲患有先天性腺苷脫氨酶缺乏癥的小女孩，經過基因療法技術導入正常的腺苷脫氨酶基因，患兒的免疫能力得以提高，獲得了明顯的治療效果。這項臨床試驗的成功成為當今生物醫學發展最重要的篇章。此后，世界各國都掀起了基因療法的研究熱潮。然而，在 1999 年，美國一位 18 歲少年 Jesse Gelsinger 進行了針對先天性鳥氨酸轉甲酰酶缺陷癥的基因療法臨床試驗后，體內產生了嚴重的免疫反應，并于 4 天后去世。這名 18

121、歲少年成為了首名死于基因療法臨床試驗的患者?；虔煼ㄒ虼嗽馐苤貏?，人們對基因療法的熱情驟然間降至冰點。隨后的 2002 年底到 2003 年，法國巴黎 Necker 兒童醫院報道重癥聯合免疫缺陷綜合征（SCID-X1）接受基因療法的患者中，有 2 例出現了類白血病樣癥狀。這次又一次引發了公眾對基因療法安全性危機的大討論。從此，人們對基因療法的期望跌到了低谷，基因療法臨床試驗也因此受到了更嚴格的監管。腺相關病毒（AAV）作為新的基因遞送載體，安全隱患和免疫原性已大大降低，幾乎沒有毒性和致病性，在 NIH 的相關評級中也是處于最安全等級，這也是為何 AAV 會成為當下基因治療領域應用最為廣泛的病毒

122、載體。但是在過去幾年中，與 AAV 療法安全性相關的報道頻出，讓科學家與監管機構對該療法的安全性進行了重新審視與思考。比如，諾華已上市的 AAV 基因療法 Zolgensma，在 2022 年 8 月被報出兩名患有脊髓性肌萎縮癥(SMA)的兒童在接受 Zolgensma 治療后，因急性肝功能衰竭而死亡；安斯泰來用于治療 X 連鎖肌小管性肌病的一款 AAV 候選藥物 AT132 曾先后在四名兒童患者中出現了肝毒性問題，并引起了嚴重的并發癥。另外，在一項使用 AAV8 遞送凝血因子 FVIII 基因治療 A 型血友病的動物實驗中，10 年隨訪結果發現 5 只接受治療的模型犬發生了 AAV 整合，且

123、融合后的細胞出現增殖現象，預示著致癌的可能。從過往出現的各種不良事件中，人們逐漸總結出規律：AAV 療法的安全性問題在表面上與劑量相關，而劑量背后隱藏的本質是 AAV 的免疫原性與組織靶向性。未來仍需進一步消除載體毒性和免疫原性，提高基因導入體內的靶向性。533.1.1 病毒載體基因療法的免疫原性挑戰除了物理屏障外，rAAV 還會遇到免疫系統建立的許多生物屏障，包括預先存在的免疫、補體激活、先天免疫受體以及適應性 B 細胞和 T 細胞免疫?；虔煼ǖ拿庖叻磻猘）預先存在的 AAV 特異性抗體可以與 rAAV 相互作用并阻斷其靶細胞進入。細菌來源的肽內切酶 IdeS 及其同源物能將完整的抗體切割

124、成 Fab 和 Fc 片段，或者衣殼可以被 EV 修飾或封裝以防止抗體識別。b）給予高劑量的 rAAV 時觀察到補體激活。粘附在細胞表面的 rAAV 通過與補體 C1qs 結合來激活經典途徑，補體 C1qs 切割 C4 和 C2 形成 C3 轉化酶 C4b2b，然后 C3 被切割并形成 C5 轉化酶，該轉化酶將 C5 裂解成 C5b，C5b 與 C6-9 結合形成直接導致細胞裂解的膜攻擊復合物（MAC），導致肝臟或腎臟損傷。環肽 APL-9（C1 抑制劑，C1inh），依庫珠單抗（C1、C3 和 C5 抑制劑），可抑制補體激活級聯反應。c）已被證明與 rAAV 相互作用的先天受體，包括病毒衣殼

125、激活的 TLR2、未甲基化 CpG 激活的 TLR9 和傳導 dsRNA 的 RIG-I/MDA5，已被證明可以促進炎癥。許多通路成分可以被藥物抑制劑靶向。此外，端粒衍生的 io2 序列可以抑制 TLR9 介導的轉基因識別。d）適應性免疫是指抗原特異性B細胞和T細胞反應。B細胞可以產生靶向rAAV衣殼的抗體，54從而消除重新給藥的可能性。細胞毒性 CD8+T 細胞可以識別來自轉基因和 rAAV 衣殼的外源肽，并啟動轉導細胞的殺傷。轉基因的 miRNA 結合位點可以與細胞 miRNA 相互作用，導致轉錄降解。在抗原呈遞細胞中，這種設計可能會阻止轉基因衍生肽呈遞給 T 細胞。此外，抗 CD20 抗

126、體利妥昔和mTOR 抑制劑雷帕霉素可用于減少適應性反應。隨著對 AAV 療法安全性問題的重視，越來越多的改進策略也被開發出來。這些策略主要涉及以下五個方面：1、加強患者篩查，優化給藥方案2020 年，UniQure 的血友病 AAV 基因療法被報出一名接受治療的受試者患上了肝細胞癌，然而經過調查后，發現這位患者原本就患有慢性乙型和丙型肝炎，本就是肝細胞癌的高發對象，因而鑒定腫瘤的發生與 AAV 治療無關。這一事件也提醒了臨床試驗的開展人員，在給藥前務必對患者的身體健康狀況進行更加細致的評估與分類，并且根據患者的具體情況制定相應的給藥劑量與干預方案。目前，AAV 治療引發的不良事件主要有肝毒性、

127、血栓性微血管?。═MA）、背根神經節（DRG）毒性和神經毒性，這些都是需要特別予以重視的方面。另外，監管機構也提出，在給藥劑量的設定上，是否除了患者的體重外，還應考慮其他因素，比如年齡、疾病的嚴重程度，或者設定一個總載體數量的上限？由于AAV載體天然對肝臟有著較高的親和力，所以高劑量載體自然會增加肝臟負擔，除此之外，免疫原性問題也會隨之而來。在目前開展的臨床試驗中，除眼科和 CNS 這類局部給藥的疾病類型外，基本都會提前檢測受試者體內的 AAV 抗體水平，并對受試者進行入組篩選，或者使用合適的免疫抑制劑。但是目前采用的預先抗體檢測方式和標準并無統一。FDA 曾在 2020 年發布了一項針對罕見

128、病基因治療的行業通用指南，在指南中 FDA 鼓勵臨床試驗的申報者開發必要的伴隨診斷方法，并將其與 AAV 基因療法一并進行 BLA 申請。2、衣殼改造，提升組織特異性AAV 的衣殼蛋白以二十面體的構型聚集在一起并且形成刺狀突起，介導與目標細胞表面蛋白質的相互作用，這也就使得不同衣殼蛋白的 AAV 載體具有不同的組織靶向性，同時也具備不同的免疫原性。在過去，人們往往通過局部定點注射的方式進行非肝靶向的組織給藥，以實現 AAV 在特定區域進行擴散，比如腦立體定位注射、肌肉定點注射、心肌原位注射等。但若要進一步實現 AAV 感染特定組織細胞，則需要具有組織特異性的血清型。55 常見 AAV 血清型與

129、組織親和性近一兩年來，其實各大制藥巨頭都紛紛開啟了對新一代 AAV 衣殼的爭奪戰，通過對 AAV衣殼的合理設計與工程化改造，或是定向進化，或是尋找新型的野生型 AAV，以獲得組織靶向更強、轉染效率更高、免疫原性更低的新型 AAV 載體。更特異的組織靶向性不僅可以擴大 AAV 療法的適應癥范圍，也可以有效降低對肝臟的毒性；更高的轉染效率則支持更低劑量的給藥方案，不僅降低成本，也可提升安全性。3、優化基因表達盒目的基因在體內的表達依托于重組在 AAV 基因組上的基因表達盒，包括啟動子、目的基因與轉錄終止信號，這些成分的不同設計將直接影響目的蛋白翻譯的效率、持久性與組織特異性。根據啟動子的表達特征，

130、啟動子一般可以分為組成型、誘導型和組織特異型三類。其中組成型啟動子在不同組織中的表達水平沒有明顯差異，可連續不斷地啟動基因表達，例如巨細胞病毒（CMV）啟動子；誘導型啟動子則可以在某些特定的物理或化學信號刺激下，大幅提高基因的轉錄水平，如四環素啟動子 TRE；組織特異型啟動子則只在特定的組織器官中驅動目標基因表達。因此，除了開發新的 AAV 血清型外，還可以通過選擇合適的啟動子來實現目標基因在特定組織細胞中的表達，或者避免在非靶標組織中表達，以提高 AAV 療法的安全性，這在靜脈給藥的 AAV 療法中顯得尤為重要。56例如國內企業至善唯新，在其治療血友病 A 的 AAV 候選療法 ZS802

131、中，就使用了其自研的全球最小的肝臟特異性啟動子；惟佑基因也建立了一個“安全開關”的 AAV 基因治療平臺，可嚴格控制基因治療高劑量表達導致的不良反應，并可及時關閉目標基因的不良表達。國外的 AAV 基因療法企業 AskBio 曾在 2019 年收購了 Synpromics，而這家公司的獨特之處便是利用專有的數據和生物信息學平臺 PromPT，驅動啟動子設計，生產突破性的細胞選擇性合成啟動子。另外，啟動子上的 GC 含量、剪接位點、轉錄終止信號、核酸二級結構等，也會影響目的基因的表達，而表達效率的高低關系著載體劑量的使用，更高效的表達效率意味著僅需要更少的衣殼量即能達到同等的治療效果，從而降低患

132、者的安全風險。除優化啟動子外，直接修改目的基因也可能產生更好的療效。例如去年上市的首個針對血友病B的AAV基因療法，來自UniQure/CLS的Hemgenix，則使用了凝血因子IX的變體FIX-Padua，它具有過度激活的 R338L 突變，活性是天然 FIX 的 6-7 倍，使得在血友病 B 患者中的療效提升了 5-10 倍。同時該療法采用了肝臟特異的啟動子，在治療效果與安全性方面均表現良好，這也是其能夠快速順利獲批的主要原因。4、采用合適的給藥途徑，優化給藥裝置AAV 的體內給藥（注射）方式分為局部給藥和系統性給藥，一般根據疾病部位與性質選擇合適的給藥方式。比如對于眼科疾病，采用的局部給

133、藥方式有玻璃體腔內注射、視網膜下注射；對于肌肉系統疾病，則一般采用肌肉注射，包括心??；對于神經系統疾病，則多采用腦立體定位注射、腦脊液注射、腰椎鞘內注射等。視網膜下注射示意圖57局部給藥可以有效地使載體在靶組織富集，避免廣泛的生物分布，從而最大限度地減少毒性，但同時對滴度的要求會更高。為了提高給藥效率，同時也減少對患者的傷害，一些新的給藥裝置正在被開發和使用。比如在靶向 CNS 的療法中，有研究人員使用計算機模型來了解患者個體的腦脊椎流動動力學，以更精確地輸送載體；Orbit Biomedical 公司開發了一款視網膜下精確給藥的套管裝置 Orbit SDS，可無需切除玻璃體或進行視網膜切開術

134、；圣路易斯華盛頓大學醫學院的研究團隊開發了一種使用超聲介導的鼻內給藥方式（FUSIN），以將AAV高效遞送至大腦中。5、優化工藝，提升純度AAV 載體的生產過程較為復雜，可采用的制備方式也有多種，目前對于 AAV 的生產工藝并無統一標準。但無論采取哪種生產體系，對于終產品的純度與雜質檢測，監管機構均有明確要求。AAV 生產過程涉及的主要雜質這些雜質在安全性方面或可能引發致癌風險，如宿主細胞 DNA 殘留、錯誤包裝的病毒顆粒等；或引起更強的免疫反應，如宿主細胞蛋白殘留、空衣殼、病毒顆粒聚集體等，因此優化上下游生產工藝，以獲得滴度與純度更高的 AAV 載體終產品，對于 AAV 療法的安全性提升有著

135、重要意義。在過去數年 AAV 療法的高速發展推動下，相關的生產工藝已經有了大幅提升。比如在純58化過程中用到的親和層析，從早期的肝素發展到 AVB Sepharose（AVB 瓊脂糖凝膠），現在還有 POROS CaptureSelect Affinity 樹脂、AAVX（通用衣殼親和樹脂），結合能力與回收率不斷提高，也讓一些新型的 AAV 血清型有了更好的選擇。值得一提的是，即便材料與技術在不斷進步，但是依然沒有某一標準的方法流程能夠適用于所有 AAV 療法，因為血清型、目的基因的不同都會影響載體顆粒等電點，另外上游細胞系的選擇與原料等因素也會產生不同的下游工藝需求。正是這種復雜性，使得 A

136、AV 療法這一領域中的藥物研發企業與 CDMO 服務商之間形成了緊密合作，雙方共同推動 AAV療法的安全性提升。3.1.2 基因療法的組織靶向性挑戰現有基因治療載體的核心話題是基因到達靶細胞的效率，理想狀態下只要能把基因遞送到指定的細胞上，許多疾病基本可以治療，但實現起來有諸多困難。比如，肝臟疾病只有40%的傳遞效率，眼科疾病 20-40%，腦科疾病甚至低于 10%(由于血腦屏障)；理想的基因治療載體特性：1）具有靶向特異性，能靶向特定的器官、組織、細胞，且可以高效轉導、長期穩定表達轉基因；2）有足夠的空間來容納和遞送大片段的治療基因；3）具有高轉導效率，能感染分裂和非分裂的細胞；4）缺乏自動

137、復制載體自身的能力，具有較低的免疫原性的或致病性，不會引起炎癥；5）高度穩定、易制備、可濃縮和純化，具備大規模生產的能力。其中：對于靶細胞的轉染效率與安全性(毒性)直接相關，因為較高的轉染效率意味著較低的使用劑量，直接降低了細胞毒性，最典型的就是肝毒性。AAV 療法的器官靶向性主要來源于兩點，衣殼的改造和啟動子的改造。通過定向進化和AI 設計，可以將不同血清型的 AAV 重新組合以增強器官選擇性。組織特異性啟動子和合成啟動子的使用也可以進一步提升組織選擇性。AAV 的直徑在 25nm 左右，攜帶的基因組也很小，在5kb左右。所以用AAV載體攜帶大型基因，如Dystrophin基因治療DMD疾病

138、時，需要合理設計基因長度。3.1.3 基因編輯療法的潛在安全性風險CRISPR 技術在治療遺傳性疾病領域顯示出巨大的潛力，此外，這項技術還能通過靶向與疾病進展相關的特定基因，用于開發治療慢性病等其他疾病的新療法。然而，基因編輯技術的應用也伴隨著安全隱患。一個主要的擔憂是脫靶效應的風險，這可能導致意外突變或其他有害后果。當 CRISPR-Cas9 系統在 DNA 的非預期位置進行切割時，可能產生無法預59測且潛在有害的基因變化。另一個值得關注的問題是，基因編輯后的細胞重新注入人體時可能引發免疫反應或其他不良反應，尤其是像 Casgevy 這樣的體外 CRISPR 療法。使用 CRISPR-Cas

139、9 進行基因編輯的潛在風險還包括細胞毒性和基因組不穩定性，在實際臨床應用中需要對其進行詳細評估和管理。CRISPR 技術還可能通過逆轉錄造成 DNA 的大范圍重排，理論上可能引發腫瘤。盡管這種情況較為罕見，但鑒于 CRISPR 技術通過編輯數百萬個細胞來進行某些治療，這意味著癌癥風險的潛在增加，因此采取預防措施是必要的。此外，基于 CRISPR 技術的療法治愈程度和可能產生的長期影響仍需進一步研究。雖然有相當一部分人將其視為潛在的治愈方法，但需要長期數據來支持這一觀點這需要的是對患者余生的持續跟蹤，而不僅僅是 10 年或 15 年后的數據。最后，接受這種療法的患者在多大程度上能保留生育能力，以

140、及能否采用輔助生殖技術，也是一個需要仔細考慮的關鍵問題。與骨髓移植類似，基于 CRISPR 的基因編輯治療中涉及的化療也可能損害生育能力?；颊呖梢钥紤]冷凍卵子和精子，但這并不意味著他們能夠負擔得起體外受精的高昂費用。一些學者指出，如果當患者準備孕育孩子時，卻因為負擔不起體外受精的費用而無法利用冷凍的卵子，那么這樣做究竟有何益處呢？還有研究表明，CRISPR 可能誘導大片段的染色體缺失，P53 能抑制 Cas9 對基因組的編輯，Cas9 會激活 P53 引起的 DNA 損傷，促進 P53 突變富集，也就是篩選到的成功實現編輯的細胞可能是 P53 有缺陷的細胞，增加了癌變風險。將 CRISPR 應

141、用到人體試驗的安全性和有效性仍有待進一步評估。3.2 臨床應用挑戰雖然 AAV 載體在臨床上有諸多應用優勢，但依然存在一定的局限性，這也給 AAV 的臨床應用帶來挑戰。以首個獲批上市的基因治療藥物 Glybera 為例，它使用 AAV2 載體將產生功能性脂蛋白脂肪酶的基因遞送到患者骨骼肌，以降低患者胰腺炎的發病率，但是不能徹底治愈。Glybera 針對的適應癥過于罕見（發病率約為百萬分之一）而且誤診率較高，由于其高昂的治療費用和較少的市場需求，上市后只有一位患者接受了該藥治療，只得于2017 年黯然退市，僅上市短短 3 年。這表明，雖然 AAV 作為基因治療中的明星載體，擁有其他病毒載體無法比

142、擬的優點，但臨床中仍存在較多局限性。60臨床研究難度大基因療法通常針對罕見的疾病，這意味著有少數人患上了這種疾病。這意味著收集足夠的潛在治療的研究數據或尋找足夠的有資格參加臨床試驗的人員可能需要更長時間或更困難。而且針對不同的疾病或遺傳缺陷，基因療法產品往往需要有個性化、針對性的方案設計。一些罕見病在人群中發病概率低，突變基因的基因頻率也不高，往往很少有普適性的治療方案，這時就要針對相關突變設計個性化治療。而個性化的藥物將極大地影響藥物的治療潛力?；虔煼ㄐ枰谶m當的時間在適當的組織水平表達基因。這意味著，許多研究都是以最好的方式傳遞基因材料。人的免疫系統的反應也需要根據治療來考慮。臨床前試驗

143、的參考價值有限小鼠的評價體系在靈長類動物上的參考價值有限，一些疾病模型也很難與臨床患者吻合，比如肌肉組織的功能性評估等，因此相關方案可能不容易直接轉化到臨床治療中。但是這些研究和探索也奠定了極好的基礎，隨著靈長類實驗動物和疾病模型的構建，將來的相關研究可能更接近于人體實驗，研究成果也會更容易轉化到臨床應用。3.3 序列設計挑戰核酸序列的設計。1）直接影響目標蛋白的表達，以及分泌效率；2）DNA 序列決定了蛋白的表達，同時也決定了表達蛋白的二級、三級結構(蛋白的折疊與空間構象，是生命科學的最重要話題之一)；3）蛋白的二級與三級結構又直接會影響到從靶細胞(如肝臟細胞)向血液中的分泌能力。這是決定藥

144、物劑量的第一個因素。將核酸序列遞送至靶細胞中，即：遞送問題。如何更加有效的將核酸序列遞送至靶細胞，取決于載體的遞送效率、載體的制備質量、對靶細胞的轉染效率。這是決定藥物劑量的第二個因素。工業化生產(CMC，臨床轉化)?；蛑委煹?CMC(關鍵化學、制造和控制)不同于傳統的化學藥，在整個 IND 臨床報批、上市后穩定生產供應要求更高，而且有一點非常關鍵：基因治療是新興技術，獲批上市的產品為數尚少，不像傳統的小分子與大分子藥，沒有大范圍的可遵循的 IND、BLA(NDA)、CMC 固定行業標準，所以企業與監管機構的61有效溝通顯得格外重要。一款優秀的基因治療產品，第一個需考慮的要素是致病基因。比如

145、DMD，序列改造很重要，將改造后的序列裝進容量有限的 AAV 里面做成藥，是幾乎所有基因治療產品都要面對的首要核心話題;又譬如血友病 A，刪除 B Domain，如何保留序列、如何引入外源序列、增強分泌，亦是一個核心的 science 話題。針對翻譯后蛋白合成過程進行優化，特異性啟動子，蛋白折疊、適量表達等多種因素；啟動子效果不能太強、也不能太弱，根據具體的治療蛋白需求，設計恰到平衡的啟動子是關鍵之一；針對蛋白質分泌過程進行優化，增加目標蛋白向血液中的分泌效率(外泌率)、提高目標蛋白的活性；譬如，如何讓肝臟細胞把蛋白快速分泌到血液循環中，真正起到治療效果；如果生產的蛋白不能正確的折疊、不能有效

146、的分泌出細胞膜，而是“憋”在細胞里面，就會造成毒性。上述兩點使得治療效果得以改善，同時可以降低治療劑量，這對于基因治療是關鍵制約因素之一。序列設計往往在過分強調載體優化的大背景下被忽略。3.4 商業化挑戰極度高昂的治療費用基因療法往往用于少數群體，很多基因突變對人類健康造成嚴重威脅，但是這些突變在人群中存在的頻率又很低?；ㄙM昂貴代價開發的相關治療方案只能幫助到少數人，這時候很多研發機構就會考慮將人力和物資用到能造福更多人的研究中。另外，基因療法的特點決定了治療次數有限，一次或少數幾次就能實現治愈。因此相比傳62統療法，基因療法的費用和成本就會更高。Zolgensma 的藥物定價超過 200 萬

147、美元 1 針。引進國內每針也超過 1300 萬元。藍鳥生物的Zynteglo 和 SKYSONA，價格超過 280 萬美元每支。3.5 社會倫理挑戰體細胞基因療法是符合倫理道德的，但試圖糾正生殖細胞遺傳缺陷或通過遺傳工程手段來改變正常人的遺傳特征則是引起爭議的領域。生殖細胞基因療法雖然在人類尚未實施，但在動物實驗已獲成功，轉基因的動物出現，既給人類生殖細胞基因療法帶來了希望，同時也帶來未知的隱憂，是阿拉丁神燈還是潘多拉魔盒，無人知曉。因此，需加強宣傳基因療法的科學性與安全性，以提高人們的對基因療法的科學認識，同時，建立并完善醫療法制與措施也是必要的。2018 年，受“世界首例基因編輯嬰兒事件”

148、影響，我國開始加強生物安全、基因技術和生物醫學等領域的立法。2019 年頒布生物安全法、中華人民共和國人類資源遺傳管理條例，2020 將基因編輯、克隆人類胚胎植入人體或動物體內的行為列入刑法，“情節嚴重的，處三年以下有期徒刑或者拘役，并處罰金；情節特別嚴重的，處三年以上七年以下有期徒刑，并處罰金”2021 年施行的民法典也明確表明“從事與人體基因、人體胚胎等有關的醫學和科研活動，應當遵守法律、行政法規和國家有關規定，不得危害人體健康，不得違背倫理道德，不得損害公共利益?！睆谋O管層面明顯趨嚴及更加規范。第四章 基因療法的技術發展趨勢基因療法相關技術主要包括基因編輯技術（如 CRISPR/Cas9

149、）和遞送系統技術（病毒載體、非病毒載體），基因編輯技術可編輯基因序列，起到替換、沉默或增補基因的作用；遞送系統可攜帶治療性基因或基因編輯工具并將其導入靶細胞。早在 20 世紀 70 年代，美國著名科學家 Friedmann 和 Roblin 就提出了基因療法的概念，但由于缺乏合適的遞送系統，一直未能實現臨床應用?；虔煼ㄋ褂玫暮怂峒八璧鞍踪|存在電荷較高、體積較大等問題，很難獨自穿過細胞膜進入細胞中，因此需要借助載體進行遞送，實現治療作用。63另外，遞送技術不僅決定了基因能否準確高效地傳遞至靶細胞，還直接影響基因在細胞內的表達水平和治療效果。如果遞送效率低下，基因表達量不足，將無法達到預期的

150、治療效果。此外，遞送技術的安全性也是至關重要的，它直接關系到患者的生命健康和基因療法領域的長期發展。因而，從技術角度和商業價值來看，基因療法的遞送載體作為壁壘最高，生產成本最高的環節，其技術突破及開發生產能力是基因療法的核心。幾十年來，研究人員開發了幾種可以突破各類生理屏障的遞送載體，目前常見的遞送載體主要分為病毒載體和非病毒載體。病毒載體和非病毒載體的對比常見的病毒載體包括逆轉錄病毒（Retrovirus）、慢病毒（Lentivirus）、腺病毒（Adenovirus）、腺相關病毒（Adeno-associated virus，AAVs）、單純皰疹病毒（Herpes simplex viru

151、s，HSV）等。病毒載體可以高效遞送基因，但也存在諸多不足，包括生產成本高，宿主范圍有限、潛在的免疫反應、毒性、整合位點的不確定性等。幾種病毒載體常見參數對比非病毒載體則更容易實現大規模生產和化學表征，有更高的載量和轉基因能力，毒性低且免疫原性和炎癥反應小。當下主要的非病毒載體包括質粒、脂質體、納米顆粒等。644.1 非病毒載體基因治療技術新趨勢基因治療的成功在很大程度上取決于遞送載體的開發，這種載體可以選擇性地、高效地將基因輸送到靶細胞。病毒在遞送方面是十分有效的。然而，人們對使用病毒的安全方面的擔憂使非病毒遞送系統成為一個有吸引力的替代方案。與病毒載體相比，非病毒載體在使用簡單、易于大規模

152、生產、易于化學修飾和缺乏特異性免疫反應等方面具有優勢。非病毒載體通常用于轉移下列類型的核酸，包括化學合成的小 DNA（寡核苷酸）或相關分子、大 DNA 分子（質粒 DNA）、RNA（Ribozymes、SiRNA、mRNA）?；诖?，大量的非病毒基因遞送載體，如聚合物材料、無機納米材料、細胞穿膜肽、陽離子脂質、N-乙酰半乳糖胺（GalNAc）等被開發用于基因療法。其中，脂質納米粒（LNP）和 GalNAc這 2 種遞送系統已在臨床中實現了大規模的應用。非病毒載體主要可分為化學方式和生物方式兩種。它們可以使用電穿孔/電轉（Electroporation/Electrontransfer）這類物理

153、方式使得基因進入細胞質。：使用電轉化儀施加電壓產生一系列電流導致細胞膜的磷脂雙分子層重新排列，形成小孔，從而此外還有如微針（Microneedles）、基因槍（Gene Gun）、超聲/聲波穿孔（Ultrasound）等通過物理方式的藥物遞送手段，但目前均還處于早期研發階段。4.1.1 化學方式的非病毒載體01 質粒質粒(plasmid)是一種亞細胞的有機體，是染色體或染色質以外的獨立復制的復制子，能自主復制，是與細菌或細胞共生的遺傳單位。通常質粒是專指細菌酵母菌、絲狀真菌和放線菌等生物中染色體以外的 DNA 分子。目前已上市的質粒載體藥物有 2 種，分別是Neovasculgen 和 Col

154、lategene。02 脂質體脂質體（Liposome）以磷脂作為主要成分，具有自發形成的閉合球形結構，由一個或多個同心彎曲脂質雙層膜和膽固醇組成。主要分為有單層脂質體、多層脂質體、免疫脂質體、隱形脂質體、脂質囊泡凝膠、脂質卷、納米脂質體。目前進展最快的是 Vical 公司的Allovectin-7 疫苗，已經進入了 III 期臨床，該疫苗包含了編碼 HLA-B7 和-2 微球蛋白的DNA 序列的質粒和脂質復合物。03 納米顆粒65納米顆粒（nanoparticles）是粒徑在 10-1000nm 范圍內的顆粒狀分散體或固體顆粒，可分為有機納米顆粒和無機納米顆粒。其中：有機納米顆粒包括陽離子聚

155、合物納米顆粒和基于脂質的體系等，典型的有機納米顆粒包括脂質體、納米乳劑、樹枝狀聚合物和聚合物納米顆粒。無機納米顆粒（INPs）由無機顆粒和可生物降解的聚陽離子合成。典型的無機納米顆粒包括金屬、金屬氧化物和碳材料（如富勒烯、納米管、纖維）和由超順磁性氧化鐵納米顆粒（SPION）組成的磁性納米顆粒。IMNN-001 是一種比較有代表性的納米顆?；虔煼?，由 IMUNON 公司開發。它是一種包裹在納米顆粒遞送系統中的 IL-12 DNA 質粒載體，用于治療晚期卵巢癌的局部治療，目前已經進入了 II 期臨床。04 聚合物聚合物（Polymers）通過表面物理吸附或化學結合、內部結構包載藥物的形式，可以

156、實現藥物安全靶向遞送，也可以實現藥物的緩控釋。分為線型聚合物、樹枝狀大分子聚合物和超支化聚合物。目前有 enGene 公司開發的用于卡介苗（BCG）無應答的非肌層浸潤性膀胱癌（NMIBC）的 EG-70，已進入了 I/II 期臨床試驗階段。05 轉座子轉座子由一個攜帶 CAR 的質粒和一個攜帶轉座子酶的質粒組成。它具有裝載量大、安全性高等優勢。轉座子是存在于染色體DNA上可自主復制和位移的基本單位，可以通過切割、重新整合等一系列過程從基因組的一個位置“跳躍”到另一個位置，根據中間體的不同發揮“復制粘貼”或“剪切粘貼”的作用。常見的轉座子系統有睡美人轉座子（Sleeping Beauty，SB）

157、，PiggyBac 等。目前有 Immusoft公司的 iduronicrin genleukocel-T 進入了臨床 I 期，這是一款針對 iduronidase(IDUA)靶點治療 I 型黏多糖貯積癥疾病的藥物。66睡美人轉座子進行基因遞送睡美人轉座子系統由催化轉座所需酶和能夠在基因組內位移的轉座子組成，能夠產生特定的 DNA 插入到動物基因組中。其最早在魚類基因組中發現，通過轉座酶密碼子優化、修飾轉座子序列、篩選轉座酶變體等方法提高睡美人轉座子系統基因插入的效率和大片段的轉座率。Zsuzsanna Izsvak 等人曾改良了轉座酶使得效率提高了 100 倍；Querques 等人創建了一

158、種新型轉座酶變體，顯著提高其穩定性和溶解性，經過其修飾的 CD19 CAR-T 在小鼠模型中顯示出了良好的生物學活性和抗腫瘤能力。PiggyBac 轉座子來源于鱗翅目昆蟲，有短的末端反向重復序列（ITR）和一個開放編碼框（ORF），具有廣泛的轉座活性。轉座時轉座酶與轉座子末端結合形成短暫的發夾結構，通過其 3OH 末端攻擊靶 DNA 序列中 TTAA 位點的 5 末端，以實現精確整合，其特點是在發揮作用后在供體 DNA 上不留下足跡。PiggyBac 轉座子具有較高的安全性，同時，研究人員通過隨機突變的方法對轉座酶進行了優化，提高了轉座效率。6706 外泌體外泌體（Exosomes）是一種由活

159、細胞(如腫瘤細胞、血小板、抗原呈遞細胞等)主動分泌的脂質雙分子層膜性囊泡，具備天然活性、高生物相容性、低免疫原性和低毒性等優勢，被認為是潛力巨大的基因遞送載體之一。目前美國的 Codiak 一直致力于其專有的外泌體技術平臺 engExTM 促進外泌體作為載體的發展。4.1.2 生物方式的非病毒載體細菌載體將治療疾病的基因整合至細菌染色體構建出基因工程菌，將其開發為一種活體生物藥，用于治療疾病，被整合入致病基因的細菌被稱為細菌載體。已有 SNIPR Biome 公司的 SNIPR-IBD 和 SNIPR-CVM 這 2 款藥物進入了臨床前階段，分別針對潰瘍性結腸炎和代謝疾病及心血管疾??；此外還有

160、諾思蘭德針對結直腸癌的 NL006 進入了臨床前階段。此外還有 3DNA 載體，是由獨特設計的 DNA 鏈交聯網絡組成，將合成的 DNA 單鏈雜交形成多層 DNA 支架，可以附著特異性抗體、肽鏈、多糖等等分子，從而實現靶向遞送。目前相關藥物還都處于早期研發階段，Code Biotherapeutics 就是一家專注于開發基因療法新型遞送載體的企業，他們開發了基于合成 DNA 的 3DNA 遞送平臺。4.2 AAV 衣殼修飾改造在基因治療中，病毒載體技術是目前最主要基因導入方式，該技術的進步很大程度上驅動著基因治療領域的發展。近二十年來，腺相關病毒（AAV）載體掀起該領域的臨床熱潮。AAV 作為

161、一種小型無包膜細胞病毒在遞送系統中有很多優勢，比如無致病性、高效持續表達、易于操作等。目前多個臨床試驗證明 AAV 作為治療性基因遞送載體具有顯著的優勢和良好的應用前景。但 AAV 載體的臨床應用仍然存在以下問題亟待解決：AAV 衣殼的固有免疫原性可激活宿主免疫反應，影響基因治療的安全性，導致無法重復給藥，從而影響基因治療的有效性；AAV 載體缺乏靶向性，阻礙體內基因治療遞送和細胞轉導效率；AAV 載體具有潛在的宿主基因組整合能力。AAV 衣殼的形狀和組成是影響 AAV 進入細胞的關鍵因素，所以如何通過改造 AAV 衣殼蛋白獲得具有組織或細胞靶向性的高效基因遞送載體就成為了基因治療研究領域的核

162、心問68題。近年來，基于合理設計、定向進化和化學方法修飾等基因工程策略的 AAV 衣殼修飾已廣泛用于 AAV 基因靶向遞送研究。AAV 衣殼改造主要方法（來源：Nature Reviews Drug Discovery）從制藥巨頭的合作方向來看，眼科與 CNS 疾病領域或將成為未來一段時間內 AAV 療法發展的熱門方向，并且在臨床前研究中，針對 CNS 領域的 AAV 衣殼改造的論文也越來越多。治療 CNS 領域疾病面臨的最大問題就是如何穿越 BBB。在 2019 年，有研究人員通過側腦室內或靜脈輸注 AAV9 載體，成功穿越血腦屏障，達到了治療疾病的效果，自此，AAV9載體成為了一種能夠穿越

163、血腦屏障、治療中樞神經系統疾病的有效載體。目前針對 CNS 的衣殼改造主要還是以 AAV9 為主，這種血清型的 AAV 載體在腦和脊髓中分布廣泛，同時靶向神經元和星形細胞，在靜脈注射后更容易穿過血腦屏障。在 2022 年10 月，美國哈佛大學團隊在 Nature 子刊發文，利用 Rational design 成功對 AAV9 進行改造、優化以及篩選，得到的 AAV.CPP.16 可以高效跨越血腦屏障；加州大學團隊改造出的69AAV.CAP-B10 可以在高效突破血腦屏障的同時不在肝臟富集。與此同時，AAV5 也可以用于 CNS 領域的疾病，例如 Voyager 的 TRACER 衣殼發現平臺

164、識別出了一種新的 AAV5 衍生變體 VCAP-100，與非人類靈長類動物傳統 AAV9 衣殼相比，VCAP-100 的腦轉導和脊髓轉導高 20 倍。除此之外，中科院徐富強團隊研究出的 rAAV11也可以高效逆行靶向投射神經元。這意味著，對野生型AAV衣殼改造可以突破原有的限制，無論是哪種野生型AAV，在特定靶向性的前提下都有突破限制、實現高效藥物遞送的潛力。這也就意味著，對于 CNS 領域疾病，乃至所有可以用基因療法治療的疾病領域而言，眾多未發現的衣殼中仍有不少極具治療潛力，對現有的 AAV 衣殼進行工程化改造也可以使其轉導能力更上一層樓。近年來，AAV 創新衣殼改造與衣殼發現平臺越來越吸引

165、大廠與投資人的目光，成為了新的“吸金利器”。合理設計改造AAV載體衣殼的主要途徑是合理設計，即通過基因工程技術改造衣殼蛋白編碼序列，從而賦予 AAV 靶向性或提高其基因轉導效率。已有大量研究證實，將組織和細胞靶向性短肽或蛋白質編碼序列插入衣殼蛋白編碼序列，經基因轉錄、翻譯后形成新的重組 AAV衣殼蛋白，可獲得具有特定組織或細胞靶向性的重組 AAV 載體。該方法不僅可重新定向衣殼，而且具有抑制免疫反應的能力。雖然對衣殼結構進行合理的改造可改善其靶向性，但也會對衣殼的穩定性等其他特性產生負面影響。而點擊化學的引入可對病毒粒子組裝后的衣殼進行修飾，通過點擊化學氨基酸的方法可使寡核苷酸位點特異性地偶聯

166、到 AAV 衣殼表面，從而有效地保護 AAV 顆粒不受中和抗體的吞噬。定向改造合理設計方法的局限性是對AAV細胞表面結合、內化、轉運、脫殼和基因表達的認識不足。而定向改造更有優勢，其基礎在于對自然進化的模擬，衣殼在自然選擇壓力下產生具有特定生物學特性的遺傳變異（如組織特異性、免疫逃逸和轉基因表達）。它是一種高通量的基因工程方法，即通過模擬自然進化的過程，誘導蛋白質編碼基因突變，產生具有定制特性的蛋白質。經典的 AAV 定向進化策略包括 DNA shuffling、隨機多肽序列插入和噬菌體展示，由此制備 AAV 衣殼蛋白編碼序列的隨機重排序列文庫，包裝 AAV，然后通過多輪體內或體外的細胞和組織

167、感染、富集、篩選步驟，獲得具有定制特性的 AAV 衣殼。70衣殼文庫的定向進化不需要事先了解改造過程中所涉及的分子機制。如通過 3 倍突起處嵌入多肽序列文庫進行反復的體外篩選，獲得了具有顯著重定向取向的衣殼。最近開發的 rAAV 載體，其可優先靶向 HIV-1 感染的 H9 T 細胞系。其中較顯著的定向改造方法是基于 Cre 重組的改造。該方法采用在 3 倍突起的位置插入隨機多肽片段，依靠Cre 重組酶來修復設計到載體基因組中的反向聚腺苷酸序列。利用該方法進化出的衣殼突變體能夠繞過血腦屏障高效轉導至中樞神經系統?；瘜W修飾外源性多肽或蛋白質插入通常受到 AAV 衣殼蛋白插入位點和容量的限制，也常

168、導致 AAV衣殼蛋白無法正確組裝，因此限制了合理設計策略在 AAV 衣殼靶向性修飾中的應用。為解決上述問題，研究者新開發了基于化學修飾的 AAV 衣殼靶向性修飾策略，基于合理設計，但可通過對 AAV 衣殼蛋白進行化學修飾，使其能結合靶細胞特異性受體的配體分子或抗體，從而使 AAV 具備細胞靶向性，由此實現配-受體或抗體介導的 AAV 靶向轉導。DNA-蛋白質相互作用也可用于 AAV 靶向性修飾。如蛋白標簽 HUH 能與特定序列單鏈DNA(5-CCA GTT TCT CGA AGA GAA ACC GGT AAG TGC ACC CTC CCT GAT GA-AmMO-3)形成共價鍵結合。此 A

169、AV 衣殼可通過其 HUH 標簽與單鏈 DNA 共價修飾的任何抗體結合，從而成為了一種“通用型”靶向 AAV。上述兩種方案盡管提供了制備“通用型”靶向修飾 AAV 的方法，但仍需要對衣殼蛋白進行基因重組，有可能導致 AAV 組裝問題。利用計算機生物信息學改造近年來，運用計算機生物信息學改造新型衣殼的方法受到廣泛關注。使用計算機工具大大提高了載體的設計方法，該方法不需要完全理解 AAV 衣殼的生物學特性。使用計算設計生成具有增強轉導的新衣殼變體，是利用 DNA 序列知識和 AAV 血清型之間的系統發育分析來構建潛在的祖先 AAV 衣殼文庫。發表在 Nature 上的一項研究發現AAV 血清型之間

170、的 32 個可變位置適合生成祖先 AAV 衣殼庫；這些衣殼在不同細胞系中具有與天然 AAV 血清型相似的轉導效率，并且比 AAV1 更有效地轉導小鼠肌肉。美國國立衛生研究院(NIH)一項研究利用該技術發現了載體 Anc80L65，在小鼠肝臟、骨骼肌、視網膜和耳蝸中具有很好的轉導療效。此外，發表在 Nature 上的研究表明，人工71合成的 AAV2.7m8 載體感染外耳毛細胞的效率高于 Anc80L65。計算機學習模型設計 AAV 衣殼4.3 基因編輯療法治療常見病的未來基因編輯技術的發明及完善也推動了功能缺陷基因的修復，成為基因治療新的研究熱點之一。TALEN 技術的出現使切割基因組上任意位

171、置的 DNA 序列成為可能，而 CRISPR 在哺乳動物細胞中的成功應用大大簡化了基因編輯的難度，現已成為主流技術在基礎研究中廣泛應用?；蚓庉嫗榧m正或改變基因組提供了精確的手術刀，克服了病毒載體介導的半隨機基因組插入缺點?；蚓庉嫰煼ㄒ呀浽诙鄠€領域展現出其巨大的潛力。在遺傳性疾病方面，科學家們已經成功利用基因編輯技術修復了導致囊性纖維化、鐮狀細胞病和杜氏肌營養不良等疾病的基因突變。在癌癥治療方面，基因編輯技術可以通過精準地破壞癌細胞中的特定基因，達到治療癌癥的目的。此外，基因編輯技術還在傳染病防治等方面展現出巨大的應用前景。722023 年 12 月，由 CRISPR Therapeutic

172、s 和 Vertex 聯合開發的 CASGEVY 獲 FDA 批準上市，治療鐮狀細胞病(SCD)患者。這是 FDA 批準上市的首款 CRISPR 基因編輯療法。Verve 公司的 VERVE-101 是首個進入臨床開發階段的體內單堿基編輯療法。2022 年，由單堿基編輯先驅劉如謙博士聯合創建的 Beam Therapeutics 公司也將啟動臨床試驗，檢驗用于治療鐮刀狀細胞貧血癥的單堿基編輯療法 BEAM-101。目前，大部分基因療法針對的患者群體為患者人數較少的罕見疾病，將基因編輯技術用于治療常見病需要克服多種挑戰：首先是療法的安全性，由于患者人數眾多，控制基因編輯的脫靶效應至關重要。與 C

173、RISPR 技術相比，單堿基編輯無需切斷 DNA 雙鏈，就能夠完成基因的精準編輯。如果說CRISPR-Cas9技術是修改基因組的“剪刀”，那么單堿基編輯方法就是“鉛筆和橡皮”，可以擦除并重寫基因中的一個字母。理論上，它可能降低脫靶效應，帶來更高的安全性。Verve 開發的 VERVE-101 的另一個重要特征是使用脂質納米顆粒（LNP）作為遞送單堿基編輯療法的載體。與基因療法中常用的病毒載體不同，LNP 遞送的單堿基編輯療法只在人體中短暫存在，進一步降低了單堿基編輯的脫靶風險。LNP 載體技術在 mRNA 疫苗中的成功應用同時也驗證了 LNP 載體大規模生產的可行性，這些生產技術可以很容易被用

174、于生產攜帶單堿基編輯療法的 LNP 載體，為生產治療常見病的單堿基編輯療法奠定了基礎。4.4 AI 助力基因療法隨著生物大數據的不斷積累，算法的不斷迭代更新，量子計算機等算力實現突破性發展，AI 在醫藥領域的研發應用日益成熟。目前已經有 AI 設計的藥物進入臨床研究。在基因療法等方面，AI 也發揮著越來越多的作用。對于基因編輯療法而言，預測 CRISPR 靶位點的算法可以幫助識別具有遺傳序列或表觀遺傳特征的基因組位點，從而以最小的脫靶活動提高編輯效率。另外，AI 驅動的衣殼工程化改造將會改變基因治療藥物遞送的格局，但從降低免疫原性來看，非衣殼改進策略也很重要，例如：通過改造載體基因組降低先天免

175、疫的激活、與靶向免疫調節劑共同給藥以誘導對載體的耐受性或消耗預先存在的抗衣殼抗體。上述降低免疫反應的非衣殼改造策略應該在與衣殼改造策略的協同作用，有望為載體有效重復給藥鋪平道路，同時也進一步提高了基因治療的安全性和療效。以基因療法的關鍵載體腺相關病毒（AAV）載體為例，已經出現公司和藥企利用 AI73的方式加速 AAV 載體的優化，以期實現病毒產量、組織靶向性、免疫原性等等方面的性能提升。美國知名公司 Dyno 已經就此技術達成 54 億美元的合作訂單，國內亦有公司布局此項技術，預計近期將會取得亮眼的成績。除此之外，在動物模型的構建、蛋白藥物的設計研發等等涉及到大數據使用的場景下，AI 都可以

176、顯著加速基因療法各個環節的研發，為基因療法賦能。下面簡要介紹國內外 3 家 AI 賦能基因療法開發公司。4.4.1 Dyno TherapeuticsDyno Therapeutics 成立于 2018 年，由哈佛大學醫學院 George Church 及其團隊與瑞典卡羅林斯卡醫學院（Karolinska Institute）和瑞典隆德大學（Lund University）的原始研究人員成立。公司利用 AI 設計新一代 AAV 載體，使基因療法更加安全有效，基因藥物工業化制備成本更低。Dyno CapsidMap 平臺Dyno 的 CapsidMap 平臺代表了一種應用 AI 和 wet la

177、b 方法來構建新型 AAV 衣殼的變革性方法，旨在優化 AAV 衣殼的組織靶向性和免疫逃逸能力，以及提高包裝能力和容易生產的特點。與傳統方法不同，CapsidMap 特別適合同時優化衣殼，以進行跨多個器官的遞送，為多種疾病提供更為有效的全身治療。Dyno Therapeutics CapsidMap 平臺通過機器學習方法對系統化、快速優化 AAV 衣殼，提高靶向能力和有效負荷，克服免疫逃逸和生產制造的局限。4.4.2 Arbor BiotechnologiesArbor Biotechnologies 于 2016 年由著名學者張鋒博士聯合創立，旨在利用機器學習驅動的74平臺發現新的基因編輯蛋

178、白，并且基于這些蛋白開發為疾病“量身定制”的基因編輯療法。該公司的初始重點是肝臟疾病和中樞神經系統的治療。隨著 Arbor Biotechnologies 不斷發展，該公司還與 Vertex Pharmaceuticals 合作進行了幾項基因編輯和離體細胞治療，拓寬其新型核酸酶技術應用范圍。Arbor 公司計劃通過 AI 優化核酸酶，開發新的基因編輯器，并為疾病制定個性化基因編輯系統，以攻克傳統技術無法糾正的遺傳問題。2021 年 11 月，Arbor Biotechnologies 宣布完成超額認購 2.15 億美元的 B 輪融資。截止 2022 年，該公司融資超過 3 億美元。2024年

179、5 月 8 日，Arbor Biotechnologies 宣布收購 Serendipity Biosciences，將現有的創新資產包括基于 Fanzor、IsrB 和其他未公開的可編程編輯技術，用于補充并擴展了 Arbor 現有的編輯能力。這一收購將使 Arbor 擁有的基因編輯酶能夠覆蓋 90%以上基因組的基礎上，進一步鎖定日益增長的基因編輯技術專利權。4.4.3 西湖云谷智藥西湖云谷智藥是一家致力于將人工智能技術賦能基因編輯治療方法研究的創新企業。目前，其正著手開展一系列深度學習模型的開發，并全方位優化改進CRISPR基因編輯技術，實現從靶點發現、新編輯工具開發、新靶點基因治療策略開發

180、到最終成藥的一體化技術，打通 Biotech+AI 進行基因編輯治療系統開發的全流程。4.4.4 本導基因本導基因是一家基因治療創新藥物研發商，擁有 VLP mRNA 遞送平臺、下一代慢病毒載體平臺、基因編輯平臺。數因信科是一家利用人工智能技術開展藥物研發工作的高科技公司，致力于將人工智能技術應用到藥物研發的每一個環節。2022 年，本導基因已經與數因信科達成戰略合作，雙方將在基因治療與人工智能領域建立長期全面的戰略合作關系。數因信科將提供疾病靶點發現、基因治療載體靶向性預測與設計、核酸藥物設計等技術服務，本導基因將基于數因信科的需求，為其提供靶點或藥物驗證、載體平臺等技術服務，致力于開發真正

181、意義的 First-in-class 基因治療藥物。第五章 基因療法監管政策5.1 國外基因療法政策美國 FDA 對于基因療法行業主要在優化改革審批和支付方式方面作考慮。FDA 原局長斯科特戈特利布在任期內多次強調加速審批對于推動創新療法發展的重要性。他表示：“這類產品主要是針對致命的、災難性的疾病開發的，而這些疾病長期以來一直缺乏有效的治療方法。因此，我們愿意接受更多的不確定性，以便及時獲得有前景的療法?！笔聦嵣?，FDA 在近年來針對基因療法的快速審批方面不斷取得進展和突破。FDA 針對新75型療法的快速通道正在改變傳統的臨床試驗模式，將I期、II期、III期臨床試驗合并為I期、II 期/I

182、II 期臨床試驗以及批準后的驗證性 III 期臨床試驗。由于基因療法針對某些疾病的患者數量較少，這也使得制藥公司有機會在監管機構的參與和批準下嘗試創新的試驗設計，包括單臂臨床試驗和新的或替代的試驗終點。與傳統藥物不同，基因療法的患者群體較小、治療窗口較窄以及前期成本較高導致了較高的治療費用。然而，近年來 FDA 在基因療法支付方式方面的積極探索使得基因療法的商業化變得更加可行。諾華等公司則采取了分期付款的方式支付、Zolgensma 等藥物的費用。這些有益的嘗試在確?；颊呤芤娴耐瑫r，也為基因療法的商業化鋪平了道路。隨著基因療法將關注點從數量較少的罕見病患者群體轉移到更廣泛的人群中，支付方式還需

183、要對整體的效益成本進行綜合考量。當前，已經獲得批準的基因療法主要集中在單基因罕見病領域。這類疾病通常具有明確的基因組目標，但長期缺乏有效的治療手段。因此，它們往往可以通過加速監管審查通道，如美國食品藥品監督管理局（FDA）的再生醫學先進療法認定（RMAT）或突破性療法認定（BTD）獲得批準。這使得這一小群且治療需求迫切的患者成為基因療法的理想受益者。5.2 國內基因療法政策在我國，基因療法、基因編輯技術如以藥品注冊上市為目的開展各項研究和商業化活動，不僅受到藥品管理法（2019 修訂）等一般藥品法律的規制，還需遵守相應領域單行法律規范性文件的監管要求，包括但不限于 人基因治療研究和制劑質量控制

184、技術指導原則體內基因治療產品藥學研究與評價技術指導原則（試行）體外基因修飾系統藥學研究與評價技術指導原則（試行）等。我國基因治療產品最早監管法規可以追溯到 1993 年由原國家科學技術委員會頒布的“基因工程安全管理措施”的首次發布，至今我國對基因療法行業的監管已經經歷了近 30 個年頭，經歷了最初有限制的自由發展期、全面叫停的整頓期之后正在逐步走向鼓勵發展的規范化道路。2020 年 12 月 30 日，國家藥典委正式出臺人用基因治療制品總論，該總論對基因治療產品的生產制造、產品檢定、質量控制等各環節做出詳細的要求，體現出了我國對基因療法生產要求的逐漸規范化。2021 年，CDE 連發兩份關于基

185、因療法臨床研究和非臨床生物分布研究的技術指導原則，監管規范化逐步加強，有效彌補了國內技術指導原則體系缺口。根據2021年12月3日CDE頒布的 基因治療產品長期隨訪臨床研究技術指導原則（試行），具有基因組整合活性的載體（例如-逆轉錄病毒和慢病毒載體）和轉座子元件建議觀察不短于 15 年；可以產生持續感染、或有潛伏再激活風險的細菌或病毒載體（如單純皰疹76病毒）建議觀察 15 年或至數據表明不再存在任何風險（感染或再激活）；腺相關病毒載體建議觀察 5 年或至數據表明不再存在任何風險。根據該指導原則，腺相關病毒（AAV）載體安全性風險最小，觀察時間最短，與此趨勢一致，AAV 也是目前應用最為廣泛且

186、最為重要的基因治療病毒遞送載體。我國在基因療法領域的基礎研究和臨床試驗開展較早，首個臨床試驗可追溯到 1991 年（B型血友病患者展開的基因療法治療臨床試驗），但當時對基因療法的監管政策法規相對滯后，對于研究開發的多個環節設計的具體內容沒有詳細要求與規定，約束性不強。2003 年，國家藥監局發布“人類基因療法研究和劑型質量控制技術指導原則”，逐步開始加強基因療法的監管。2018 年，中國開始加強對基因療法及生物安全等領域的技術指導和法律法規制定。近年來相繼發布基因療法產品長期隨訪臨床研究技術指導原則（試行基因療法產品非臨床研究與評價技術指導原則（試行）基因修飾細胞治療產品非臨床研究技術指導原則

187、（試行）體內基因治療產品藥學研究與評價技術指導原則（試行）等文件，持續優化我國基因療法監管體系。針對如上國內關于基因治療產品法規，整理匯總到下表。下述將對我國基因療法和基因編輯技術核心監管要點做簡要闡析。775.2.1 基因療法臨床前研究監管要點1）臨床前研究動物種屬監管要求基因治療產品作用機制特殊且多樣，起效方式復雜，非臨床試驗設計、實施以及研究設計中試驗類型、時間安排和靈活性，可能與其它藥物的非臨床研究存在不同。為此，國家藥監局藥品審評中心（“CDE”）于 2021 年 2 月 9 日發布基因治療產品非臨床研究與評價技術指導原則（試行）（“指導原則”），指導原則提出：在適當情況下，基因治療

188、產品研發中應考慮其他非臨床研究指導原則的建議，如用于支持基因治療產品研發的非臨床安全性研究應遵循藥物非臨床研究質量管理規范（GLP），而基因治療產品研發與其他指導原則的非臨床試驗建議不一致的特殊情況下，適用本指導原則。其中，不同于以患者為對象的臨床試驗，主要為臨床試驗提供支持性信息的基因治療產品非臨床研究應在相關動物種屬中開展，指導原則明確可選擇野生型、免疫缺陷型、人源化或其它基因修飾的動物。某些情況下可以采用非常規的動物種屬和品系開展非臨床試驗，如基因修飾嚙齒類動物（例如轉基因或基因敲除）、其它嚙齒類動物（例如敘利亞倉鼠、棉鼠等）、以及非嚙齒類動物（例如綿羊、豬、山羊、馬等）。但采用前述非常

189、規的動物種屬和品系需提供對應的科學依據。2）臨床前研究其他特殊性要求除前述動物種屬監管要求外，鑒于基因治療產品具有生物學復雜性、作用具有持續性等，指導原則在藥理學、藥代動力學、毒理學、首次臨床試驗起始劑量、關鍵非臨床研究等方面均規定了相應特殊性要求，如：（1）由于種屬和免疫狀態的差異，基因治療產品在人體內的表達、分布和作用與在模型動物中可能有較大不同，可選用替代產品（如治療基因使用來自模型動物的同源基因，或使用基因修飾的模型動物細胞、組織和類器官等）進行 POC 研究等；（2）基因治療產品生物分布研究應采用足夠的劑量，以臨床擬用的給藥途徑，在相關動物種屬或動物模型中開展，不僅包括導入基因的檢測

190、，還可能包括導入基因表達產物、載體的檢測。采樣時間點的安排應能體現基因治療產品體內過程的特點，至少包括在靶組織和非靶組織的峰值和穩態階段等。5.2.2 基因編輯技術臨床研究（IIT）監管要點根據IIT 試行管理辦法的相關規定，臨床研究過程中，醫療機構及其研究者要充分尊重研究對象的知情權與自主選擇權。同時，嚴禁違規向受試者或研究對象收取與研究相78關的費用。特別地，在國家衛健委 2019 年 2 月 26 日發布的生物醫學新技術臨床應用管理條例（征求意見稿）中，將基因編輯技術等涉及遺傳物質改變或調控遺傳物質表達的技術列為高風險生物醫學新技術，此類臨床研究由國務院衛生主管部門（即衛健委）管理。II

191、T試行管理辦法對此也明確規定，臨床研究的有關信息應在國家醫學研究登記備案信息系統按要求完成上傳，完成登記的臨床研究有關信息，通過系統或國家衛健委明確的平臺向社會公開，接受同行和社會監督。值得注意的是，如相關企業或機構在開展基因編輯技術臨床研究過程中，存在未保障受試者知情同意等權益，違規向受試者收取費用以及未依法進行相應研究項目備案等情形的，不排除面臨承擔（1）被要求立即改正；（2）停止違規開展的研究、妥善保護受試者權益；（3）被相關衛生健康行政部門依法處理；（4）構成犯罪的，移交司法機關依法處理等相應法律后果的風險。此外，如受試者相關權益受到了侵害，相關企業機構可能還將面臨相關民事索賠爭議糾紛

192、等相關法律問題。5.2.3 基因療法產品臨床試驗監管要點1）長期隨訪監管要求基因療法臨床試驗除需遵守一般藥物臨床試驗的管理規范外，基于其自身技術特點，還需額外遵守特殊的對應監管要求。如基因治療通過引起人體的永久或長期的變化達到治療效果，這些變化在人體內長期存在，因此，可能增加不可預測的風險如遲發性不良反應等。為了評估和降低遲發性不良反應等風險，并了解治療效果隨時間延長的變化，有必要對接受基因療法臨床試驗的受試者開展長期隨訪。為此，CDE 于 2021 年 12 月正式發布基因治療產品長期隨訪臨床研究技術指導原則（試行）。2）臨床試驗其他監管要求此外，根據人基因治療研究和制劑質量控制技術指導原則

193、的有關規定，在向國家藥監局申報基因治療臨床試驗時，除須準備“研究內容和制品質量控制”材料外，還需提供國內外研究現狀和進展（綜述）與本研究或制品的知識產權情況等，以方便 CDE 更好地了解申報過程中基因治療在國際范圍內的臨床技術價值。值得注意的是，如相關企業機構在開展基因治療產品臨床試驗過程中，未滿足上述監管79要點及相關技術指導原則的其他相關要求，根據藥品管理法（2019 修訂）藥品注冊管理辦法（2020）以及藥物臨床試驗質量管理規范（2020 修訂）等法律法規及規范性文件的有關規定，不排除存在被處以“責令限期改正，給予警告，罰款，責令停產停業整頓直至吊銷藥品批準證明文件”等相關行政處罰的風險

194、。5.2.4 基因療法和基因編輯技術數據監管要點1）臨床試驗數據的合規性和真實性要求原國家食藥監局于2015年7月22日發布 關于開展藥物臨床試驗數據自查核查工作的公告提出：所有已申報并在總局待審的藥品注冊申請人，均須按照藥物臨床試驗質量管理規范等相關要求，對照臨床試驗方案，對已申報生產或進口的待審藥品注冊申請藥物臨床試驗情況開展自查，確保臨床試驗數據真實、可靠，相關證據保存完整。其后，原國家食藥監局進一步發布關于藥物臨床試驗數據核查有關問題處理意見的公告，對藥品注冊申請人、研究者、藥物臨床試驗機構和合同研究組織（“CRO”）的臨床數據合規性和真實性責任劃分如下：根據藥品管理法（2019 修訂

195、）與最高人民法院、最高人民檢察院關于辦理危害藥品安全刑事案件適用法律若干問題的解釋（2022）的有關規定，若相關主體違反臨床試驗等數據合規性和真實性要求，可能面臨如下行政責任乃至刑事責任。臨床試驗數據真實可靠是基因療法和基因編輯技術合規監管的重點要求之一，且實踐中不乏因臨床試驗數據造假被予以行政處罰的企業機構。由此，為了避免出現基因療法和基因編輯技術研發面臨“從頭再來”的風險，相關企業機構需將臨床試驗數據合規作為研發工作的重要板塊之一；在委托 CRO 開展臨床試驗的情況下，需加強對 CRO 的項目監督，切實做好數據稽查等相關工作。2）跨境合作項目中人類遺傳資源跨境傳輸要求實踐中，開展基因療法和

196、基因編輯技術研究一定程度上涉及到人類遺傳資源的應用或傳輸，而從事人類遺傳資源相關活動主要受到生物安全法人類遺傳資源管理條例及人類遺傳資源管理條例實施細則等法律法規的規制。人類遺傳資源包括人類遺傳資源材料和人類遺傳資源信息。其中，（1）人類遺傳資源材料是指含有人體基因組、基因等遺傳物質的器官、組織、細胞等遺傳材料；（2）人類遺傳資源信息包括利用人類遺傳資源材料產生的人類基因、基因組數據等信息資料，不包括臨床數據、影像數據、蛋白質數據和代謝數據?；谖覈祟愡z傳資源跨境傳輸的現有要求，如基因療法和基因編輯技術企業機構的跨境80合作項目涉及利用我國人類遺傳資源的，需要結合不同的利用情形對應遵守相應的

197、監管要求及辦理行政許可、備案、事先報告及信息備份等手續：構成外方單位的相關企業不得向境外提供中國人類遺傳資源生物安全法規定，境外組織、個人及其設立或實際控制的機構（“外方單位”）不得向境外提供中國人類遺傳資源。人類遺傳資源管理條例實施細則第 14 條就構成外方單位的情形進行了規定，除了以法律、行政法規、規章規定的其他情形作為兜底規定外，其他三種構成“設立或實際控制”的情形包括：對于基因療法和基因編輯技術企業機構而言，則需要判斷其是否構成外方單位，如構成外方單位，則不得向境外提供中國人類遺傳資源。相關跨境合作項目中涉及我國人類遺傳資源的部分活動，則需要采取與我國科研機構、高等學校、醫療機構或者企

198、業（“中方單位”）合作的方式開展。國際合作科學研究行政許可與備案如相關跨境合作項目涉及國際合作科學研究的，則應按照規定（1）申請國際合作科學研究行政許可，或（2）申請國際合作科學研究備案，但備案僅適用于以上市為目的、不涉及人類遺傳資源材料出境的在臨床醫療衛生機構開展的國際合作臨床試驗。需要注意的是，人類遺傳資源管理條例實施細則明確要求不得將涉及多中心臨床研究的國際科學研究合作、國際合作臨床試驗拆分后申請行政許可或備案。國際合作科學研究在取得行政許可或備案后的實施過程中，如國際合作協議中已約定由合作雙方使用，不需要單獨事先報告和提交信息備份，但如果（1）研究已結束或（2）相關跨境合作項目涉及向合

199、作雙方以外的外方單位或境外個人提供或開放使用的，則應依法辦理科技部事先報告并提交信息備份手續。人類遺傳資源材料出境如相關跨境合作項目涉及需將我國人類遺傳資源材料運送、郵寄、攜帶出境的，則應依法單獨提出申請或在開展國際合作科學研究申請中列明出境計劃一并提出申請，取得科技部出具的人類遺傳資源材料出境證明。提供或開放使用人類遺傳資源信息如相關跨境合作項目僅涉及將我國人類遺傳資源信息向外方單位或境外個人提供或開放使用的，則應向科技部事先報告并提交信息備份。其中事先報告的事項包括提供或開放使用81我國人類遺傳資源信息的目的、用途、相關信息及信息備份情況、信息接收方的基本情況、對我國人類遺傳資源保護的潛在

200、風險評估情況等。此外，如提供的人類遺傳資源信息為（i）重要遺傳家系的人類遺傳資源信息；(ii)特定地區的人類遺傳資源信息；（iii）人數大于500例的外顯子組測序、基因組測序信息資源；（iv）可能影響我國公眾健康、國家安全和社會公共利益的其他情形等的，還應通過科技部組織的安全審查。若未遵守前述監管要求，依據人類遺傳資源管理條例第 36 條、第 38 條及第 39 條等相關規定，相關企業/機構將面臨被處以責令停止、沒收違法所得、罰款等對應行政處罰的風險。值得關注的是，2023 年 3 月 7 日，在十四屆全國人大一次會議第二次全體會議上公布的國務院機構改革方案，包括重新組建科技部、完善老齡工作體

201、制等內容，其中明確承擔“中國人類遺傳資源管理辦公室”日常工作的中國生物技術發展中心劃入國家衛健委。后續人類遺傳資源跨境傳輸監管工作的銜接和安排還需國家衛健委進一步出臺相應實施細則明確。5.2.5 其他監管要點除了上述總結的核心監管要點外，待基因療法、基因編輯技術產品正式注冊上市后，還將面臨國家對產品商業化生產和經營的監管。例如，在生產過程中，相關企業機構需要關注對應生產主體是否有藥品生產的相應資質、是否滿足 GMP 要求等；在經營過程中，需要關注對應銷售主體是否有藥品銷售的資質、是否滿足 GSP 要求，同時還需關注廣告合規、商業賄賂合規等法律合規問題。我國基因療法相關政策發展歷程主要分為 3

202、個階段。1.自由發展階段。1993-2015 年是自由發展階段，國家頒發首批允許臨床應用的第三類醫療技術目錄，以及國務院取消第三類醫療技術臨床應用準入的非行政許可審批，醫療技術的行政管理從“審批制轉為“備案制”，減少了因各種繁復的審批手續造成的時間成本與精力成本。2.調整階段。2015 年是調整階段，原國家衛計委暫停了所有未經批準的第三類醫療技術的臨床應用，明確要求所有免疫治療技術僅可用于臨床研究，“十三五”國家科技創新規劃提出要發展先進高效生物技術，開展基因療法等關鍵技術研究。3.規范化發展階段。2016 年至今是規范化發展階段，受全球震驚的“世界首例基因編輯嬰82兒事件”的影響，我國開始加

203、強基因療法及生物安全等領域的技術指導和法律法規制定，至今已基本形成對基因療法的全面監管政策。在多方動力的驅動下，我國基因療法產業的發展逐漸推進、如火如荼。近年來，我國各省份積極出臺各項政策，鼓勵基因療法行業發展。另外，國家、各地方相繼出臺一系列基因療法領域支持政策，大力促進基因療法行業的發展。其中包括國家、省市和其他相繼將基因療法行業列入到“十四五”規劃中，明確其是十四五期間重點發展的細分賽道。第六章 總結基因療法，作為醫學領域的前沿科技，近年來呈現出迅猛的發展態勢。其通過直接修改或調控人體基因，為眾多遺傳性疾病和復雜疾病提供了全新的治療途徑。從理論到實踐，基因療法不斷突破傳統治療的局限，展現

204、出巨大的潛力和希望。然而，基因療法的發展之路并非一帆風順。技術安全性、倫理道德、法律法規以及高昂的治療成本等挑戰一直伴隨著這一領域的進步。特別是在技術層面，如何確?；蚓庉嫷木_性、避免潛在的脫靶效應、以及長期的安全性監測都是亟待解決的問題。盡管如此，科學家們并未停止探索和創新的腳步。隨著生物技術的不斷進步和科研投入的加大，基因療法領域正不斷取得新的突破。新的基因編輯工具、更精確的遞送系統、以及更完善的安全評估體系都在為基因療法的發展提供有力支持。展望未來，我們有理由相信，隨著科學家們的不斷努力和創新，基因療法面臨的許多挑戰終將被解決。這一領域將不斷成熟和完善，為更多患者帶來福音和希望。同時，我們也需要認識到，基因療法的發展是一個長期、復雜的過程，需要政府、企業、科研機構和公眾的共同參與和支持?？傊?，基因療法作為醫學領域的新星，正以其獨特的優勢和潛力引領著醫學的未來發展方向。盡管面臨諸多挑戰，但隨著科學技術的不斷進步和創新，我們有信心迎接一個更加健康、美好的未來。