上週(16日)，世界首款CRISPR基因編輯療法獲批問世，締下生技醫療的新里程碑。不過，近(21)日，《Nature Biotechnology》刊出一則評論認為，最初可能只有少數人能獲益於此款昂貴又複雜的治療方法。同時，《Life Science Alliance》刊出一篇瑞典研究發現，CRISPR基因編輯使癌細胞產生意想不到的基因缺失。
 
世界首款CRISPR基因編輯療法為Vertex Pharmaceuticals與CRISPR Therapeutics共同開發的Casgevy (exa-cel)，其在16日獲得英國藥物及保健產品管理局(MHRA)有條件上市許可，可用於治療12歲以上的鐮刀型貧血症(SCD)或輸血依賴型β海洋性貧血(TDT)患者。
 
同時，美國食品藥物管理局(FDA)也正在審議此療法中，預計於12月8日決定是否批准用於SCD，以及於2024年3月30日決定是否批准用於TDT。
 

挑戰1：Casgevy長期效果與安全性仍待觀察

 
生物技術評論作家Cormac Sheridan在《Nature Biotechnology》發表的文章指出，Casgevy取得英國政府批准的原因在於，29名符合評估資格的試驗受試者中，有28名不再出現嚴重的血管閉塞性危機(VOC)。而這種療法長期來看，是否能減少中風和器官損傷，及更重要的延長壽命，還有待觀察。
 
此外，其長期安全性也未知。目前尚無證據指出，CRISPR技術引入的DNA雙股斷裂是否對患者產生基因毒性，但不能完全排除此種可能性。因此，Vertex已規劃一項為期15年的安全性研究，對接受Casgevy治療的早期SCD患者或TDT患者，追蹤癌症、死亡率，及其他疾病和治療相關的參數。
 
Sheridan表示，對SCD來說，Casgevy並無修復導致SCD的突變，而是透過在體外編輯患者的CD34+造血幹細胞，讓其衍生的紅血球能產生胎兒血紅素(fetal hemoglobin)，來補償患者異常的成人血紅素。
 
不過，每個紅血球中的胎兒血紅素含量有很大的差異，阿拉巴馬大學伯明罕分校成人鐮狀細胞診所主任Julie Kanter說，「它存在並不意味著它就足夠。」病變的鐮刀狀紅血球所造成的破壞性影響可能會持續，尤其是胎兒血紅素佔總血紅素比例低於20%時。
 

挑戰2：Casgevy療程複雜又昂貴

 
Sheridan指出，Casgevy療法改造的是SCD患者的CD34+造血幹細胞，其需要在實驗室中透過電穿孔(electroporation)，將CRISPR編輯元件(包含合成導引RNA和Cas9核酸內切酶)引入細胞內。
 
而由於此疾病對於患者血液生成的影響，Casgevy治療的流程相當複雜，患者需要先進行兩個月的輸血，再刺激骨髓中的造血幹細胞移動到周邊血液中(稱為cell mobilization)，才能進行血液成分分離術(Apheresis)、取得CD34+造血幹細胞。
 
而為了讓基因編輯後的細胞在骨髓中有空進進駐，在此種細胞輸回體內之前，患者還須接受化療藥劑Busulfan，進行骨髓殲滅性調適治療(myeloablative busulfan conditioning)，這對於患者來說有很高的毒性。
 
Sheridan認為，Casgevy上市後，一開始也只有極少數患者，能夠接受這種昂貴且複雜的治療。她指出，執行此療法所需的醫療基礎設施有限，而且社區對於這種療法的經驗較少，一些符合資格接受Casgevy的患者可能會選擇等待。
 
Vertex表示，其目標是在美國招募約50個治療中心，而治療中心的人員開銷巨大，將需要時間來準備。
 
Kanter也說，其阿拉巴馬大學伯明罕分校成人鐮狀細胞診所最多每年能服務約12名患者，接受Casgevy 或Bluebird Bio的慢病毒基因療法lovotibeglogene autotemcel治療，不過還需要再僱用幾個人才行。
 
也有多個醫療機構表示，還需要至少一年的時間，才能做好執行這項療法的準備。
 
Sheridan表示，SCD的現有療法可能佔上風，目前，造血幹細胞移植(HSCT)已經是重要的治療選擇，尤其是近年來，半吻合造血幹細胞移植(haploidentical HSCT)僅要求受贈者與捐贈者兩者的人類白血球抗原(HLA)有50%吻合即可，因此能適用更多患者。更重要的是，造血幹細胞移植不需要破壞骨髓，且成本僅約40萬美元，而Casgevy的治療費用可能高達200萬美元。
 
不過，對於撒哈拉以南非洲地區的大多SCD患者來說，Casgevy或造血幹細胞移植都不是考慮的選項，例如，奈及利亞最急迫的問題是確保所有患者都能使用羥基脲(hydroxyurea)，其是在富裕國家已經被普遍使用的一種廉價藥物，可促進胎兒血紅素產生，並減少疾病的影響。
 

瑞典新研究：CRISPR細胞隱含基因缺失

 
在人們期待基因編輯治癒疾病的強大潛力時，如何避免意外後果也是相當需要注重的問題。近日，瑞典卡羅林斯卡學院(Karolinska Institutet)微生物學、腫瘤和細胞生物學系(Microbiology, Tumor and Cell Biology, MTC)研究員Claudia Kutter團隊，發表一項新研究顯示，CRISPR-Cas9基因編輯技術具有潛在缺陷。
 
研究發現，一種常用於CRISPR研究的白血病細胞株(HAP1細胞)，其基因體中，編碼腫瘤抑制基因和控制細胞生長的基因區域被刪除了。
 
Claudia表示，我們發現，這種刪除現象常常發生於癌細胞受到壓力時，例如使用CRISPR、基因剪刀或抗生素等時。而這樣的刪除，會以獨特的方式改變基因調控，進而影響DNA複製、細胞週期調節、DNA修復等基本的生命程序。
 
此項發現對於研究人員、醫師與生物技術人員正確解釋和應用基因編輯結果，是非常重要的。此研究也具有臨床意義，因為發現刪除的是與癌症相關的基因，這些基因對癌症研究和治療都有影響。
 
Claudia表示，令人震驚的是，許多對癌症細胞進行CRISPR基因編輯的研究者，在無意間忽視了這種刪除。
 
研究也發現，接受過癌症治療的患者也較頻繁發生這種刪除，就如同HAP1細胞一樣。而發生這種基因刪除的癌細胞具有選擇性優勢，因此患者接受治療後，這種癌細胞仍然存在，這對於患者的長期存活不利。
 
Claudia表示，這項研究提醒無意間刪除的基因區域，可能會使CRISPR-Cas9研究產生混淆，未來研究者需更注意CRISPR-Cas9修飾之細胞的意外基因體變化。
 
參考資料：https://www.nature.com/articles/d41587-023-00016-6
https://medicalxpress.com/news/2023-11-reveals-unexpected-consequences-crispr-cas9-gene.html
 
(編譯/劉馨香)