一名DMD患者接受CRISPR基因编辑治疗后死亡，或源于对AAV载体的免疫反应

原创 生物世界 生物世界

撰文丨王聪

编辑丨王多鱼

排版丨水成文

CRISPR基因编技术的出现和应用，为遗传疾病的治疗带来了前所未有的希望，近几年，我们也看到了CRISPR基因编辑在罕见遗传病、癌症、心血管疾病中的临床进展，让许多面临罕见疾病和毁灭性疾病的家庭燃起希望。

2022年10月，一位名叫 Terry Horgan 的27岁杜氏肌营养不良症（DMD）患者在接受腺相关病毒9型（AAV9）载体递送的CRISPR基因编辑治疗后不幸去世。它的去世引发了人们对CRISPR基因编辑疗法前景的担忧和质疑。

Terry Horgan和他的家人，图片来自Cure Rare Disease

2023年5月16日，美国肌肉萎缩症学会、麻省大学医学院和耶鲁大学的研究人员在预印本平台 medRxiv 上发表了题为：Unexpected Death of a Duchenne Muscular Dystrophy Patient in an N-of-1 Trial of rAAV9-delivered CRISPR-transactivator 的研究论文。

研究团队对 Terry Horgan 的死亡原因进行了深入分析，尸检结果显示，他的肺部出现损伤，这可能是由于对高剂量的腺相关病毒载体（AAV）载体的强烈免疫反应引起的。

该患者接受了定制的CRISPR-dCas9-VP64基因编辑疗法，旨在上调抗肌萎缩蛋白的表达，从而治疗杜氏肌营养不良（DMD）。在接受治疗后出现轻度心功能障碍和心包积液的迹象后，患者在给药6天后急性失代偿性心衰并持续心脏骤停，2天后死亡。

尸检显示严重急性呼吸窘迫综合征伴弥漫性肺泡损伤，转基因在肝脏中的表达极少。没有证据表明他存在AAV9抗体，也没有效应T细胞反应。这些发现表明，在接受高剂量AAV基因治疗的较大年龄DMD病例中，先天性免疫信号与毛细血管泄漏也是一种毒性形式。

该患者此前接受的治疗剂量是1×10E14vg/kg，这与其他临床试验中的测试剂量相似，但导致该患者更高的病毒载体基因组负荷，研究团队认为这归因于患者的瘦肌肉质量较低。该研究还发现，该患者比那些在微型抗肌萎缩蛋白基因治疗临床试验中接受相似或更高AAV剂量的DMD患者发生了更严重的先天免疫反应。

基于这些发现，研究团队认为，在进行AV基因治疗时，需要更多关于可能使人们容易产生严重先天免疫反应特征的数据，对于定制设计的AAV基因疗法，剂量确定仍将是一个挑战。

杜氏肌营养不良

杜氏肌营养不良（DMD），是一种X染色体隐性遗传疾病，因此主要在男孩中发病。据统计，全球大约每3500名新生男婴中就有1人罹患此病。患者通常在3-5岁时开始发病，最早表现出进行性腿部肌无力，导致不便行走。通常在12岁时失去行走能力，在青春期开始出现心脏和呼吸无力，并导致严重并发症，通常在20岁-30岁因呼吸和心脏衰竭而死亡。

作为一种单基因疾病，杜氏肌营养不良症（DMD）是由X染色体上编码抗肌萎缩蛋白的Dystrophin基因突变所致，突变的Dystrophin基因无法产生足够或功能健全的抗肌萎缩蛋白，患者的肌肉组织逐渐被脂肪和纤维化组织取代。

定制CRISPR基因编辑疗法

本文的主人公 Terry Horgan 在3岁时被诊断患上了杜氏肌营养不良（DMD），2017年，Terry的哥哥 Richard Horgan 创立了名为Cure Rare Disease（治愈罕见病）的非营利组织，旨在帮助Terry这样的罕见病患者。

Terry（左）和他的哥哥Richard（右）

2019年，Richard联合麻省大学、耶鲁大学的科学家，为弟弟Terry开发量身定制的CRISPR基因编辑疗法。

2022年8月，FDA批准了这项名为CRD-TMH-001的CRISPR基因编辑疗法的临床试验申请，用于治疗Terry的杜氏肌营养不良（DMD），这既是首款个性化CRISPR基因编辑疗法，也是首款获批临床的治疗DMD的CRISPR基因编辑疗法。

Dystrophin基因非常巨大，有多达79个外显子，不同的外显子上的突变都可能会导致DMD。由于基因太大，直接将正确编码的Dystrophin基因递送到细胞内的方式行不通。对于Terry来说，他是Dystrophin基因的1号外显子缺失突变，CRD-TMH-001疗法则是希望通过CRISPR技术促进Dystrophin基因编码的抗肌萎缩蛋白的同源蛋白异构体（isoform）的表达，来稳定或逆转DMD的进展。

患者不幸去世

Terry曾表示，自己从小就喜欢电脑，在自己还能走路的时候，就尝试自己动手组装电脑。之后他在康奈尔大学学习信息科学，并留在了康奈尔大学信息科学系工作。

随着病情的进展，他不得不依赖电动轮椅行动，他表示自己对疾病的恐惧也开始增加。但一直以来，他并没有参加任何治疗的临床试验，直到这次为他定制的基因编辑疗法。

2022年8月31日，Terry开始进行CRISPR基因编辑临床试验，这项临床试验由Cure Rare Disease资助，由美国麻省大学的 Brenda Wong 博士领导。

然而，2022年10月14日，Cure Rare Disease宣布Terry不幸去世。公告中写道：Cure Rare Disease创始人兼首席执行官Richard Horgan的弟弟Terry Horgan不幸去世，他参与了一种新型CRISPR基因编辑疗法CRD-TMH-001的临床试验，目前还不清楚去世的原因。失去了Terry令人心碎，而他也将作为英雄被铭记，他是一位医学先驱，他的勇气和坚定的决心为人们更多地关注、资助和开发罕见病新疗法铺平了道路。

Cure Rare Disease已经向FDA上报了这一情况，并联合多个团队研究这项临床试验的细节和结果，以找到导致Terry去世的真正原因，以及是否与CRISPR或治疗本身有关。

在悲剧中前进

实际上，临床试验中的死亡事件并不罕见，因为临床试验本身是实验探索性的，而且许多参与临床试验的人已经身患重病。

在1999年，此时还是基因治疗研究早期，一名18岁的少年Jesse Gelsinger，在接受了鸟氨酸氨甲酰基转移酶缺乏症（OTC）的腺病毒基因治疗后不幸去世，成为世界上第一个因基因治疗而死的人。后续研究显示，腺病毒载体导致他出现了严重免疫反应和多器官衰竭。他的悲剧导致FDA开始严格审核基因治疗临床试验，当时基因治疗明星载体腺病毒也因此逐渐没落，整个基因治疗领域也因此开始了长达20年的沉寂。

Jesse Gelsinger（图左），领导这一临床试验的Jim Wilson教授（图右）

在这一悲剧发生后，Jim Wilson教授开始致力于寻找更安全的基因治疗载体，发现和推广了腺相关病毒（AAV）载体。此次Terry接受的临床试验也是使用了腺相关病毒（AAV）载体。

2017年和2019年，FDA先后批准了两款AAV基因疗法上市，让沉寂了20年的基因治疗领域开始复苏，如今全世界已有数百项AAV基因治疗临床试验正在进行中。

随着AAV基因疗法临床试验的进行，相关患者死亡也开始出现，例如，2021年底，辉瑞公司的一项治疗杜氏肌营养不良（DMD）的临床试验中，出现了患者死亡。这项临床试验，同样使用的是腺相关病毒（AAV9）载体，不同的是，这项临床试验不是通过CRISPR基因编辑的测序，而是使用AAV载体递送一个编码微型抗肌萎缩蛋白的Mini-Dystrophin基因。

CRISPR基因编辑技术诞生至今仅10年时间，基因治疗也才20多年，CRISPR基因编辑和基因治疗在临床试验期间的任何死亡，都是对这些领域思考的契机。

当一个勇敢的人去世后，我们除了为他悲伤，还要尽可能地从中学习，找到问题所在，并快速解决问题，以开辟前进的道路。

参考资料：

https://www.cureraredisease.org/

https://medicalxpress.com/news/2022-11-death-crispr-gene-therapy.html

https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.05.16.23289881v1

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