脊髓性肌萎缩症（spinal muscular atrophy，SMA）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[1]。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[2, 3]。
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、索伐瑞韦和利司扑兰，其中索伐瑞韦（商品名Zolgensma，研发代号AVXS-101）于2019年5月获FDA批准上市，作为全球首个上市的针对SMA的体内基因疗法，适用于2岁以下SMN1基因等位突变导致的SMA的儿科患者，有望通过一次给药达到终生有效的“治愈”效果。目前已在全球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[4, 5]。
一、索伐瑞韦作用机制
一次性静脉给予索伐瑞韦后，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[6]
关于索戈瑞韦的药学研究相关内容已在本公众号《脊髓性肌萎缩症治疗药物-索伐瑞韦调研分析（上）》中介绍过，本文将延续上篇文章，继续介绍其非临床与临床研究信息。
二、非临床研究
表1 非临床研究项目总结
2.1非临床研究结果
在新生SMNΔ7转基因小鼠中单次静脉注射药效学试验结果显示，在1.2×1013至1.1×1014 vg/kg的剂量水平下，单次给药可见新生SMNΔ7小鼠存活率呈现剂量依赖性改善；其运动功能、神经肌肉传递、体重和心功能均有改善；小鼠出生后D1或D2给药，存活率和体重增加的改善效果最高。
在新生FVB/NJ小鼠中进行的单剂量毒理学结果显示，静脉注射7.9×1013 vg/kg 及更高剂量水平会导致心肌呈剂量依赖性最小至轻微的变性或再生。在剂量水平为1.5×1014 vg/kg 或更高的情况下，心脏不良反应的发生率和严重程度呈剂量依赖性增加，包括轻微到中度的心房血栓形成、轻微到明显的心房扩张、最小到轻微的纤维组织增生、心肌变性和炎症。心室的其他变化包括轻微的炎症、水肿和纤维化。在剂量2.4×1014 vg/kg（近临床推荐剂量的2倍）或更高的水平下，观察到供试品相关的死亡，可能与心脏和肝脏的毒性相关。死亡原因最常见于心房血栓形成，也与心房扩张、纤维组织增生、心肌变性、单核细胞浸润和肝细胞变性或再生有关。
伴随在毒理学研究中的分布研究结果显示，静脉注射1.5×1014 vg/kg后，载体DNA浓度在心脏中最高，其次是肺、肝、腰椎、股四头肌、脑、卵巢、脾和睾丸，在所有组织中的表达谱随着时间的推移而普遍下降。
审评报告显示根据产品特性、毒理学研究结果和目标患者群体，未进行安全药理学、发育和生殖毒性、遗传毒性、致癌性和致瘤性研究，因此未提供相关数据结果[5]。
2.2体内基因治疗药物非临床研究考虑
针对体内基因治疗药物的非临床研究评价的一般考虑，可参考CDE发布了相关指导原则《基因治疗产品非临床研究与评价技术指导原则》[7]，总结如表2。
表2 非临床评价要点
三、临床研究
Zolgensma在FDA获上市批准[5]的安全性支持来源于四项临床试验中暴露的患者数据，共计46例受试者，提示明显产品相关的最严重风险是肝毒性，包括丙氨酸转氨酶升高和急性肝损伤；常见不良反应是转氨酶升高和呕吐，潜在风险是可能会导致血小板减少症；心脏毒性的可能性暂时不确定，提示关注肌钙蛋白-I的变化。
临床有效性数据来源于两项试验CL-101和CL-303。CLC-101为开放、单臂、剂量递增的I期试验，纳入15例＜6个月的SMN 1型婴儿患者，有效性初步结果显示，低剂量给药组存活率达到67%，至少30秒无支撑坐立、站立和行走运动里程碑患者比例均为0%；高剂量给药组存活率达到100%，至少30秒无支撑坐立的运动里程碑患者比例75%，站立和行走患者比例均为16.7%。
CLC-303为一项开放、单臂、历史数据对照的多中心III期试验，纳入21例婴儿期（出生不到半年）确诊为双等位SMN1缺失和SMN2拷贝数为2，且SMN2外显子7缺少c.859G>C修饰的SMA患者，单次给予1.1×1014 vg/kg，主要疗效终点设定为：①14个月仍存活的患者比例；②患儿在18个月大时达到至少30秒无支撑坐立的运动里程碑患者比例。结果显示，相比于对照组，治疗组14个月患儿存活比例显著提高（67% Vs. 25%）；至少30秒无支撑坐立的运动里程碑患者比例显著增加（47% Vs. 0%）。
以上试验结果证实Zolgensma对于2岁以下患有SMN1型基因等位突变导致的SMA 1型儿童患者改善生存和实现发育运动里程碑具有临床价值，尽管存在肝毒性的风险，然而基于SMA是一种严重危及生命的疾病且存在高度未被满足的临床需求，FDA批准其上市。
然而在2022年诺华报告了2名接受Zolgensma治疗的患儿因急性肝功能衰竭发生死亡[8]，上述两起致死事件分别发生在俄罗斯和哈萨克斯坦，Zolgensma暂未在哈萨克斯坦上市。对此，诺华表示，“肝衰竭是临床上的安全性事件并非新的安全性信号”，并且在FDA公布的药品说明书中，添加了黑框警告：该药物可能导致急性严重肝损伤、急性肝功能衰竭和转氨酶升高[9]。
后续来自两项长期随访研究LT-001和LT-002提示Zolgensma具有持续疗效和持久性，在SMA症状发作后接受Zolgensma治疗疗效持久可长达7.5年；而在SMA症状出现之前使用Zolgensma治疗的儿童患者100%保持或达到了所有评估的运动里程碑，包括独立行走，对于产品的总体获益-风险评估是有利的[10]。
2022年Zolgensma获得中国的临床试验默示许可，并纳入突破性治疗药物程序，目前在中国开展了两项试验（申请名称：OAV101注射液）[11, 12]，一项是国际多中心的评价其安全性和有效性的III期临床研究（CTR20220992），另一项国际多中心的评价Zolgensma治疗长期（15年内）安全性和有效性的IIIb临床研究（CTR20240883）。
四、展望
针对SMA的基因疗法，目前中国有3款品种进入到临床阶段[11, 12]，分别是杭州嘉因生物科技有限公司的针对SMA 1型的EXG001-307注射液，已开展I/II期临床；北京锦篮基因科技有限公司的GC101腺相关病毒注射液分别开展针对SMA 1型、2型、3型的研究，最快进展到I/II期；以及揽月生物医药科技（杭州）有限公司开发的针对SMA 1型的SKG0201注射液于2023年12月获得临床试验默许。
基因疗法在罕见病的治疗困境中具有重要意义，然而因其研发技术含量高、工艺复杂、质量控制严格等特点，对企业和监管提出了更高要求。近年来，随着社会各界对于罕见病的重视，中国推出了多种政策鼓励和支持罕见病药物开发，从制定罕见病目录到试点“关爱计划”，从赋予加快上市通道到起草发布相关技术指导原则，均为提升罕见病药品可及性、减轻患者负担起到了重要作用。企业可在研发和注册时根据疾病的特殊性和药物的独特性从多个方面合理适用，以便能尽快推进研发，使我国罕见病患者早日获益。
参考文献
[1]Mercuri E, Bertini E, Iannaccone ST. Childhood spinal muscular atrophy: controversies and challenges[J]. Lancet Neurol, 2012, 11(5): 443-452
[2]KOLB S J, KISSEL J T. Spinal muscular atrophy[J]. Neurol Clin,2015,33(4):831 -846.
[3]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.
[4]Novartis Q3 2024 Interim Financial Report – Supplementary Data. https://www.novartis.com/sites/novartis_com/files/2024-10-interim-financial-report-en.pdf
[5] FDA．Zolgensma．https://www．fda．gov/vaccines-blood-biologics/zolgensma．
[6] Mechanism of Action | ZOLGENSMA® (onasemnogene abeparvovec-xioi). https://www.zolgensma-hcp.com/about-zolgensma/moa
[7] CDE. 基因治疗产品非临床研究与评价技术指导原则(试行). 2021
[8] Philippidis A. Novartis Confirms Deaths of Two Patients Treated with Gene Therapy Zolgensma. Hum Gene Ther. 2022 Sep;33(17-18): 842-844.
[9]FDA.. Package Insert-Zolgensma. https://www.fda.gov/media/126109/download?attachment
[10] Novartis shares Zolgensma long-term data demonstrating sustained durability up to 7.5 years post-dosing; 100% achievement of all assessed milestones in children treated prior to SMA symptom onset, Retrieved March 21, 2023. https://www.novartis.com/news/media-releases/novartis-shares-zolgensma-long-term-data-demonstrating-sustained-durability-75-years-post-dosing-100-achievement-all-assessed-milestones-children-treated-prior-sma-symptom-onset
[11] 药物临床试验登记与信息公示平台.
[12] 国家药品监督管理局药品审评中心.
