罕见病是发病率极低的一大类疾病的总称，是诊疗挑战较大的疾病领域，常导致个体残疾、生活质量下降等不良结局，给社会带来负担。根据美国非营利性罕见病组织统计数据，全球有超过10867种罕见病，其中约80%由基因缺陷导致^[1]。

基因治疗是可通过纠正或补偿缺陷基因的表达来改变活细胞的生物学特性以达到治疗目的的一种治疗手段，为罕见病的治疗提供了新希望。基因治疗分为两种策略：一为体外治疗，通过分离患者的体细胞，将遗传物质输送到细胞中，经过修饰的细胞随后被输送回人体发挥作用；二为体内治疗，通过载体遗传物质引入靶细胞，通过纠正或补充缺陷基因来治疗或预防疾病^[2]。

近年来，基因疗法在临床上取得较大进展，且世界范围内有多款基因疗法药物陆续获批上市，但这些药物至今未在我国获批，其中只有诺华开发的治疗脊髓性肌萎缩症（spinal muscular atrophy，SMA）的体内基因疗法索伐瑞韦（商品名Zolgensma）在我国开展临床研究。

一、脊髓性肌萎缩症疾病背景

脊髓性肌萎缩症是一种以脊髓前角及α运动神经元退行性变为主，全身多系统受累的、高致死和高致残率的遗传性神经-肌肉罕见病^[3]。脊髓性肌萎缩症典型临床特征是以肢体近端和躯干进行性、对称性肌肉无力和萎缩为特点，随着疾病进展常累及多系统，最终导致死亡。该病是婴幼儿期的头号致死性遗传病，估计每10000名活产婴儿中就有1例；普通人群携带率为1/50左右，国内人群的携带率约为1/42，已被纳入《第一批罕见病目录》^{[4, 5]}。

近95%的SMA是由神经元存活基因1（SMN1）纯合缺失或突变引起的，SMN1的同源基因SMN2基因不能完全代偿，导致SMN蛋白缺乏，不利于运动神经元的发育存活，从而导致肌无力和肌萎缩，严重时会累及骨骼肌、呼吸肌、消化道平滑肌等肌肉，进一步使得骨骼系统、呼吸系统及消化系统等产生异常，危及生命^{[6, 7]}。

临床诊断上，依据发病年龄、最大运动能力及SMN2拷贝数将SMA分为五种表型（表1），SMA随基因拷贝数的减少而加重。其中SMA1型是临床上最严重和最常见的类型，超过90%的患者在20个月龄时死亡或需要永久性通气，寿命不超过2岁^[8]。

表1 脊髓性肌萎缩症的临床分型

针对该疾病，全球范围内仅有三款治疗药物上市，分别为诺西那生钠（Spinraza）、索伐瑞韦（Zolgensma）和利司扑兰（Evrysdi）（表2）。在既往公众号文章“《脊髓性肌萎缩症治疗药物-诺西那生钠调研分析》”已介绍过诺西那生钠，本文将介绍索伐瑞韦的相关内容。

表2 脊髓性肌萎缩症的上市药物

二、基因治疗药物索伐瑞韦

索伐瑞韦（Onasemnogene abeparvovec-xioi，商品名Zolgensma，研发代号AVXS-101）由诺华开发，于2019年5月获FDA批准上市，适用于2岁以下SMN1基因等位突变导致的SMA的儿科患者。Zolgensma被称为“一次性”基因治疗，有望通过一次给药达到终生有效的“治愈”效果。然而，Zolgensma的价格非常高昂，定价为212.5万美元/针（约合人民币1300万元），目前在全球55个国家/地区获批，超4000名患者曾接受治疗，在中国还未获得上市批准^[9]。

Zolgensma是一种基于腺相关病毒（AAV）载体的静脉输注基因治疗悬浮液，活性成分是一种重组自互补载体，其中双链DNA载体基因组被包裹在由AAV9衣壳蛋白组成的衣壳中。载体由巨细胞病毒增强子/鸡-β-肌动蛋白启动子的杂合启动子启动，包含一个编码人类运动神经元（SMN）蛋白的转基因^[10]。

其作用机制是通过一次性静脉给药后，AAV9病毒载体可穿过血脑屏障，递送SMN转基因到运动神经元细胞核，SMN基因在靶细胞中形成染色体外环状DNA游离体，持续的表达SMN蛋白，从而有效的阻止运动神经元的进行性丢失，改善患者的肌肉功能（图1）。

图1 Zolgensma的作用机制^[11]

2.1 药学研究

Zolgensma的标示浓度为2.0×1013载体基因组vg/mL，每瓶10 mL的药品含有不小于5.5 mL或8.3 mL的可提取体积，辅料包括缓血酸胺、氯化镁、氯化钠和泊洛沙姆188，为无菌药品，不含防腐剂成分^[10]。

• 2.1.1原液

病毒载体生产的环节分为上下游，上游的主要包括细胞扩增，病毒转染，病毒收获；下游主要是纯化工艺。本品使用HEK 293三质粒瞬时转染系统，在起始物料的物料控制中，质粒关注鉴别、基因组完整性、含量、纯度、宿主DNA残留量、内毒素等项目；细胞库关注鉴别、纯度、外源病毒因子、遗传稳定性、人源病毒检测、无菌检测、支原体检查等项目，以及对其他生物来源的物料进行病毒检查^[12]。

杂质研究分为产品相关杂质和工艺相关杂质，产品相关杂质包括空壳病毒，工艺相关杂质包括rcAAV、质粒DNA、宿主细胞DNA、宿主细胞蛋白（HCP）、杂质A/B/C。

产品的质量控制项目包括鉴别（活性成分、载体DNA、衣壳蛋白、AAV9蛋白）、总蛋白、体外相对效价、总纯度、总杂质、pH值、渗透压、无菌、热原、微生物负荷、容器完整性、提取体积、病毒污染含量、支原体等^{[10, 13]}。

• 2.1.2制剂

制剂的生产过程包括原液解冻、稀释、无菌过滤、无菌灌装、包装/标签和储存/测试。审评报告提示Zolgensma生产工艺未引入任何与工艺有关的杂质，也不包括任何进一步去除杂质的生产步骤，且生产中使用的所有辅料均符合药典标准，并且分别建立了内部的物料控制标准。

制剂的质量控制项目除了性状、鉴别（活性成份、衣壳蛋白、载体DNA、AAV9蛋白）、纯度、杂质、渗透压、pH、不溶性颗粒物、滴度、细菌内毒素、无菌等，对于效价的测定包括定量测定药物在细胞中产生SMN蛋白的能力、半定量分析测定静脉注射制剂在SMA转基因小鼠模型中延长小鼠存活时间的能力^[13]。

稳定性研究发现在长期储存温度（-60℃）下冷冻保存时，效价在第一年有所下降；对于外观、pH值、渗透压和纯度的评估，未发现不良趋势，表明衣壳蛋白在长期贮存温度条件下没有降解。基于稳定性研究结果，产品在-60℃的保存期限为12个月，2-8℃可稳定14天，室温保存可稳定数小时，对光不敏感^[10]。

总结  

关于索伐瑞韦的非临床及临床研究总结，欢迎关注本公众号后续文章《【技术】脊髓性肌萎缩症治疗药物-索戈瑞韦调研分析（下）》。

参考文献  

[1]Rare-X. The power of being counted[EB/OL]. (2022-05-27). https://rare-x.org/wp-content/uploads/2022/05/be-counted-052722-WEB.pdf.

[2]俞颖慧, 陈桂良. 罕见病基因疗法研发现状简析[J]. 世界临床药物, 2023, 44(12): 1339-1344.

[3]Mercuri E, Bertini E, Iannaccone ST. Childhood spinal muscular atrophy: controversies and challenges[J]. Lancet Neurol, 2012, 11(5): 443-452

[4]Yang DL. Recent research on the treatment of spinal muscular atrophy. Zhongguo Dang Dai Er Ke Za Zhi. 2022 Feb 15; 24(2): 204-209. 

[5]关于公布第一批罕见病目录的通知_国务院部门文件_中国政府网

[6]KOLB S J, KISSEL J T. Spinal muscular atrophy[J]. Neurol Clin,2015,33(4):831 -846.

[7]ARNOLD W D,KASSAR D,KISSEL J T. Spinalmuscular atrophy :diagnosis and management in a newtherapeutic era[J]. Muscle Nerve, 2015, 51(2)157 -167.

[8]北京医学会医学遗传学分会, 北京罕见病诊疗与保障学会. 脊髓性肌萎缩症遗传学诊断专家共识[J]. 中华医学杂志 2020年100卷40期, 3130-3140页, MEDLINE ISTIC PKU CSCD CA, 2021.

[9]Novartis Q3 2024 Interim Financial Report – Supplementary Data. https://www.novartis.com/sites/novartis_com/files/2024-10-interim-financial-report-en.pdf

[10]FDA．Zolgensma．https://www．fda．gov/vaccines-blood-biologics/zolgensma．

[11]Mechanism of Action | ZOLGENSMA® (onasemnogene abeparvovec-xioi). https://www.zolgensma-hcp.com/about-zolgensma/moa

[12]CDE. 体内基因治疗产品药学研究与评价技术指导原则(试行). 2022. 

[13]李帅, 李刚, 陈桂良. 美国批准首个用于治疗脊髓性肌萎缩症的基因治疗药物介绍[J]. 中国医药工业杂志, 2020, 51(11): 1445-1453.