如果今年要看体内基因编辑，请紧盯这些

今年3月，FDA为体内基因编辑罕见地开了一扇门：Intellia Therapeutics宣布 FDA 已经批准其在研管线 NTLA-2002 用于治疗遗传性血管性水肿（HAE）的临床试验批件（IND），意味着该公司能够将美国患者纳入其正在进行的全球临床试验。

NTLA-2002 是一款针对遗传性血管性水肿的一次性体内基因编辑候选药物，旨在通过使编码激肽释放酶 KLKB1 的基因失活，在单剂治疗后永久降低血浆激肽释放酶蛋白的活性，防止HAE发作。

Intellia一直是CRISPR赛道的明星公司，作为最早将体内基因编辑管线推向临床试验的公司之一，今年因为FDA对NTLA-2002批准IND的新进展更是一跃成为体内基因编辑领域的风向标。

体内基因编辑是基因疗法的未来方向之一，已经成为业内共识。相比已广泛开始试验的体外基因编辑，体内基因编辑覆盖更多适应症、靶细胞和靶器官；周期更优，产品为纳米颗粒或者病毒载体等通用型药物，无须细胞制备流程；最重要的是成本可控，价格甚至可以达到现有体外基因治疗方案的几十分之一，因此，相比“天价”的体外基因编辑，更多患者翘首以盼体内基因编辑商业化临界点的到来。

Intellia一次注射、“治愈”终生的产品，或许真的能为人类改写“命运”开启新的阶段。

体内编辑的潜力让人兴奋，可难度和安全性考量也让人犹疑。伴随今年CGT领域整体热度下降，我们应该如何关注这个领域？

拿到临床批件后，Intellia随后又在3月21日宣布，FDA授予了NTLA-2002再生医学先进疗法（RMAT）认定。

通常，获得RMAT认定的申请方能够与FDA进行更高级别的联系，包括讨论替代或中间终点等；以及享受FDA的突破性疗法和快速通道资格的优惠政策，得到FDA对于药物有效开发的密集指导；支持加速审批和满足审批后要求的潜在方法、潜在的生物制品许可申请的优先审查和其他加快开发和审查的机会。

NTLA-2002单次给药即可编辑人体内的致病基因，I/II期研究不仅数据亮眼，展示了功能性治愈HAE的潜力，且三个剂量水平下均表现出良好的耐受性，大部分不良事件为轻度。目前，Intellia正在努力快速招募患者参加NTLA-2002的更大规模的临床试验，预计将选择两种剂量，以安慰剂为对照、剂量扩大，整个领域都在关注此次人体试验的推进与结果。

Intellia Therapeutics，图源：公司官网

凭借NTLA-2002的好消息和FDA展现出的信任，Intellia是最受市场关注的基因编辑公司之一，同时也给市场带来了更多的信心。通过FDA本次的IND批准，预示以经典CRISPR/Cas9为技术手段的体内基因编辑药物在安全性风险领域，一定程度上被药政部门认为是可控的，可通过更多的临床试验去进行进一步的验证。

不同于AAV递送、局部给药的基因疗法尝试，Intellia是首先利用LNP递送、系统给药的公司。创始人Jennifer Doudna和她经验丰富的团队既精于技术创新，也擅长对外合作：除了NTLA-2002，Intellia与再生元合作的NTLA-2001，一款用于治疗转甲状腺素（ATTR）淀粉样变性的在研药物，由FDA授予了孤儿药认证，最新公布的数据表明单次注射的NTLA-2001可显著降低患者的血清TTR水平，总体安全性、耐受性良好。

但是随着更多患者接受治疗，可能会出现意想不到的副作用，对安全性的担忧可能会导致FDA推迟接受产品，甚至让其撤出市场。这是所有基因编辑公司都需要接受的昂贵赌注，不过目前来看，Intellia正向大家所期待的方向驶去，FDA本次的IND批准也给大家更多的信心。同时，Intellia现金流良好，截至2022年12月31日，Intellia的账上现金为13亿美元，足以支持未来一段时间公司项目的开展。

基因治疗从前沿概念性阶段到应用转化阶段，经历了漫长的过程，多年的积累、技术的交叉应用以及工业化、规模化生产的实现，才使基因治疗看到了商业化的曙光。

体内基因编辑疗法为治疗许多遗传性疾病的根源提供了可能，但由于技术限制或伦理问题，很长一段时间以来，体内基因编辑像是一个“禁区”。通过载体直接将基因编辑系统输送到患者体内导致调控难度更高，而且核心组件核酸酶在体内的长时间表达也会增加脱靶的风险。

体内基因编辑的发展最主要得益于CRISPR-Cas9技术的出现，使得真核细胞的基因编辑变得更加简单和高效。和TALEN和ZFN等技术路线相比，CRISPR-Cas9是革命性的突破。之后，基因编辑越来越精准化：2016年碱基编辑出现，可以做到定点的修饰某一个或者某几个点突变，能够定向改变基因组中某个特定位置的特定碱基，并且只改变单个目标碱基，而不会影响到其他碱基；2019年刘如谦博士公开的引导编辑可以实现4种碱基之间的任意变换及小片段的精准插入和删除。同时，AAV、LNP等递送系统持续发展，体内基因编辑疗法得以迈入临床。

早在2017年，Sangamo就启动了全球第一例人体基因编辑试验，通过锌指核酸酶（ZFN）作为载体，将编码功能性酶的基因插入到患者的基因组上治疗Hunter（粘多糖症II型）或Hurler（粘多糖病I-H型）综合症。然而，这项针对罕见病的试验最终因效果不佳而停止开发。

在NTLA-2002之前，FDA极少批准体内基因编辑疗法人体临床试验。批准的项目进展也可以用“艰难”来形容：

Editas 和 Excision 用于治疗Leber先天性黑蒙10型的体内基因编辑疗法EDIT-101，数据显示药物安全性良好，Biomarker改善优良，但人体临床表现效果欠佳；LogicBio 用于甲基丙二酸血症的体内基因编辑疗法LB-001，但被阿斯利康收购后，其试验目前显示“未招募”；Sangamo 用于血友病 B 的体内基因编辑方法 SB-FIX，仅招募了一名患者，后于 2021 年终止了研究。

首个进入临床的体内碱基编辑疗法、来自Verve的VERVE-101，则在去年12月被FDA暂停，该疗法用于治疗杂合子家族性高胆固醇血症，按照公司说法，该药可以“一针预防心脏病”。

FDA 对基因编辑的处理一向谨慎，对于碱基编辑的顾虑更大。碱基编辑使用化学过程来改变目标基因中的特定字母，除非靶向的碱基编辑，脱氨酶的随机脱氨作用可能导致碱基编辑酶出现偏差。Verve的技术来源，Beam公司的体外基因编辑产品也曾在同一时间段被FDA叫停，要求公司提供来自基因组重排评估的额外对照数据；对某些脱靶编辑实验的进一步分析等等相关数据。虽然Beam在提供相关数据后，项目得到了重启，但VERVE-101兼具体内编辑与碱基编辑的双重属性，使得FDA要求Verve提供更多安全数据，也更加的小心谨慎。

对于FDA的小心态度，基因编辑公司表示能够理解。Editas的CEO Gilmore O’Neill称: “监管机构的谨慎态度是应该的，那是他们的工作。至于我们，有责任确保在推进体内编辑等新技术的同时，进行严格的风险管理。”

Editas作为体内基因编辑先驱，近来的日子也并不好过。去年11月，Editas宣布暂停全球首个体内基因编辑疗法EDIT-101的临床研究。EDIT-101是其核心管线，用于治疗Leber先天性黑蒙症。究其原因，EDIT-101显示出良好的药物安全性，Biomarker改善优良，虽然管线的人体临床表现效果欠佳，但不除外与靶点选择相关，并不代表体内编辑药物的疗效不好，一定程度上EDIT-101反而在业界最担心的安全性方面给了人们更多的信心。为了生存，Editas在今年1月宣布裁员和业务调整的决定，不过Editas将仍然聚焦于体内编辑，包括体内靶向整合和靶向递送的先进技术，以开发下一代体内编辑药物。

CRISPR基因编辑疗法的人体试验首次在美国开始时，FDA也采取了类似的立场。或许随着体内基因编辑的临床试验更多积极结果的出现，FDA的态度将逐渐放开。

事实上，监管机构一直在努力推进基因疗法的管理和批准方法。近期有FDA的高级官员表示，FDA需要考虑对基因疗法的加速批准。FDA生物制剂部门的负责人Peter Marks博士说，FDA将支持在基因治疗临床研究中使用可测量的生物标志物作为其他生物指标的替代品，以帮助药物研发者获得加速批准。

当下，国内只有极少数公司在从事体内基因编辑产品研发，底层科研发现与专利、技术和生产工艺是三大壁垒。

基因编辑的底层科研发现是在欧美实现的，故而在围绕CRISPR-Cas9领域的专利更多为欧美国家所掌握，由此衍生的基因编辑和碱基编辑疗法等也很难实现专利突破。同时CRISPR-Cas9的专利争议持续多年，美国和欧洲的专利授权前景也各有不同，情况比较复杂。专利问题是国内公司需要解决的问题，如果都需授权，是一件需要国内公司早期布局，早期打算，避免未来阻碍公司发展的事情。

针对专利技术的布局，具有代表性的做法是绕开CRISPR-Cas9，如辉大基因自主开发的CRISPR-Cas13系统——Cas13X（也称为Cas13e）和Cas13Y（也称为Cas13f）的底层专利在2022年1月正式获美国专利局授予专利。辉大基因是国内少数拥有CRISPR底层专利的公司，Cas13X/Y除了可以降低RNA的靶基因表达，还可以通过改造与脱氨酶结合进而实现RNA单碱基编辑，且编辑效率接近80%。除辉大基因外，瑞风生物也有原创的CRISPR/Cas13m技术，特点是具有高效切割能力和低脱靶水平，体积小容易装载。

相比于CRISPR-Cas9介导的DNA编辑技术，CRISPR-Cas13系统主要针对mRNA进行编辑，不会对基因组DNA造成永久性改变，因此在疾病治疗上具有独特优势，特别是在安全性方面。故而由CRISPR-Cas13系统介导的mRNA编辑，与ADAR（Adenosine Deaminase Acting on RNA）系统一样，都是mRNA编辑的重要方向之一。

针对技术方面，体内基因编辑对载体技术和工艺水平等关键环节有更高的要求。特别是载体技术，需要同时满足安全性与有效性，这需要科学上的底层创新。LNP虽然在肝脏中表现很好，但在其他组织中能否实现高效安全的递送还有待解决。LNP高剂量也有很强的免疫反应，可能会限制其在其他系统中的应用。值得注意的是，LNP也具有高专利壁垒。此外，是否可开发针对肝脏组织以外的递送系统也是非常值得关注的内容。

至于到应用临床的一步，最大的挑战在于基因编辑药物的工艺开发及稳定的放大生产。针对体内基因编辑产品，其生产工艺本身就非常复杂，需要同时兼具质粒、mRNA及长序列gRNA的生产，以及LNP等递送系统的制剂制备，同时还需要具备符合国际规范和工业标准的 CMC 和临床转化能力。在这些环节中，基因编辑药物复杂的工艺流程建立，LNP的批量组装生产、GMP生产平台筹建等工作，都是对创业公司的考验。

国内创业公司中，锐正基因正在基于经典的CRISPR/Cas9和LNP技术进行体内基因编辑疗法的开发，但公司也在探索更前沿的递送技术：锐正基因与专注于创新药物递送和给药技术的 N1 Life 合资成立公司，共同开发比现有 LNP 毒性更小、递送效率更高、可靶向更多器官的递送技术。同时，锐正基因的团队背景，使其拥有较强的CMC转化与产业化能力，公司成立之初就以商业化基因编辑产品为目标。

工业界已经见证了太多的实验室技术无法实现工业转化和商业化的案例，体内基因编辑想走向市场，也必须迈过规模化这道门槛。