Alipogene Tiparvovec基因治療家族脂肪酶缺陷癥的現(xiàn)狀

全海燕,江 興

(1.湖南環(huán)境生物職業(yè)技術(shù)學(xué)院,湖南 衡陽 421001；2.南華大學(xué)附屬第二醫(yī)院，湖南 衡陽 421001)

脂蛋白脂肪酶缺乏癥(lipoprotein lipase deficiency，LPLD)是一種罕見的常染色體隱性疾病。其病因主要是脂蛋白脂肪酶(lipoprotein lipase，LPL)基因發(fā)生突變，使LPL蛋白功能異常，進(jìn)而導(dǎo)致血液中的甘油三酯和乳糜微粒顯著增加[1]。LPLD患者主要是LPLS447X發(fā)生突變。人類LPLS447X突變與正常的LPL基因相比，基因序列、LPL生物活性、LPL合成和分泌都不同。在白種人群中，這種LPLS447X基因突變體自然發(fā)生率大概在20%。臨床表現(xiàn)為高脂血癥和嚴(yán)重高甘油三脂血癥，常見的并發(fā)癥包括糖尿病、高血壓和胰腺炎等。胰腺炎是主要的危險(xiǎn)因素，明顯增加胰腺癌的風(fēng)險(xiǎn)，導(dǎo)致心血管疾病發(fā)病率和死亡率顯著上升[2-5]。治療LPLD關(guān)鍵目的是減少甘油三酯(TG)水平，使機(jī)體接近正常水平，從而減少胰腺炎的危險(xiǎn)性。臨床上使用降低TG藥物(比如煙酸類藥物)不能有效地降低LPLD患者的TG[1-4]。其基因替代治療法提供了一個新穎的治療方法，Alipogene Tiparvovec基因治療是LPLD的有效方法。本文綜述Alipogene Tiparvovec藥效學(xué)和臨床研究，以與同行商榷。

1 Alipogene Tiparvovec生物學(xué)功能

Alipogene Tiparvovec(Glybera；AMT-011；AAV1-LPLS447X)是通過腺病毒載體(AAV1)把LPLS447X整合入肌細(xì)胞，從而使機(jī)體產(chǎn)生正常的LPL。LPL降低血漿中TG水平，從而達(dá)到治療目的[5]。臨床前研究使用C57BL/6(肝臟中敲除LPL)動物模型，觀察Alipogene Tiparvovec在組織中的分布情況，發(fā)現(xiàn)小鼠肌肉注射Alipogene Tiparvovec，AAV1-LPLS447X基因組能穩(wěn)定表達(dá)并且保存在肌肉細(xì)胞，調(diào)控LPL生物活性。在敲除LPL小鼠模型中，用AAV1-LPLS447X治療，與野生型的LPL相比，血漿中HDL雙倍增加，TG水平降低3倍[6]。在LPLD患者的臨床中，肌肉注射Alipogene Tiparvovec，肌肉中LPL基因以LPLS447X形式表達(dá)。

2 藥效學(xué)研究

Alipogene Tiparvovec基因的藥代動力學(xué)和藥效動力學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，腿部肌肉注射高濃度Alipogene Tiparvovec，持續(xù)治療12個月，蛋白質(zhì)分解代謝途徑檢測Aipogene Tiparvovec含量，生物數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)Aipogene Tiparvovec都集中在肌肉組織。大部分DNA病毒是在血液中，DNA病毒的清除按照每周1～2(mg/dL)的速度?；诓《緜魅痉治?，Alipogene Tiparvovec治療后，在尿液中10周發(fā)現(xiàn)DNA，12周發(fā)現(xiàn)在唾液中，而精液長達(dá)26周。但到目前為止，在病人的血清中沒有發(fā)現(xiàn)DNA病毒[7]。

LPLD診斷必須通過基因檢測來證實(shí)，不能僅限于檢測患者LPL的蛋白質(zhì)含量。對Alipogene Tiparvovec基因治療的LPLD患者，如患者有嚴(yán)重的家族性LPLD遺傳背景或者還患有胰腺炎時，要進(jìn)行膳食脂肪的控制。Alipogene Tiparvovec基因治療應(yīng)該由訓(xùn)練有素的專家進(jìn)行肌肉注射，不能進(jìn)行靜脈注射。Alipogene Tiparvovec基因治療后的6到12個月，應(yīng)監(jiān)控測量腺病毒相關(guān)載體水平、T細(xì)胞反應(yīng)、LPLS447X水平。臨床上，實(shí)施基因治療的3天之前和12周后，需要結(jié)合免疫抑制劑，如環(huán)孢素免疫抑制劑方案(每天3mg/kg)和霉酚酸酯(每天291g)。此外，基因治療前，還需要靜脈注射甲基強(qiáng)的松龍1 mg/kg。

有研究報(bào)道，用AAV1-LPLS447X基因治療的27個參與者中，有18個個體表現(xiàn)出對AVV1的免疫性。AAV1載體是潛在的哺乳動物宿主基因組，雖然低頻率，但是有增加腫瘤的風(fēng)險(xiǎn)。臨床通過肌肉注射Alipogene Tiparvovec治療5個LPLD治療患者的肌肉組織樣本的DNA分析，發(fā)現(xiàn)AAV1-LPLS447X優(yōu)先集中在線粒體上。提示AAV1載體在肌肉等組織分裂相對緩慢。有研究報(bào)道，重組的AAV1病毒在200個患者，并沒有發(fā)展成腫瘤[8]，說明Alipogene Tiparvovec安全性能較高。Alipogene Tiparvovec治療后，大概有一半的病人T細(xì)胞對AAV1有反應(yīng)，說明AAV1載體介導(dǎo)的基因轉(zhuǎn)移與T細(xì)胞介導(dǎo)的免疫反應(yīng)相關(guān)聯(lián)。但是，不能檢測到T細(xì)胞對LPL的反應(yīng)。也就是說，T細(xì)胞對AAV1的反應(yīng)沒有明顯影響到Alipogene Tiparvovec治療的安全性、有效性[7-8]。

患者對Alipogene Tiparvovec基因治療的一般耐受性良好。常見的不良反應(yīng)是直接注射部位的局部反應(yīng)，包括水腫、腿痛和肌痛，疼痛的級別是輕度至中度，但在幾天內(nèi)會得到緩減[9]。發(fā)生頭痛、肢體疼痛、疲勞、高熱和挫傷的概率大于10%；發(fā)生包括食欲下降、低血糖、燒灼感、頭昏、脂血癥、高血壓、肺栓塞、腹痛、黃色瘤、寒戰(zhàn)小于10%；治療7周后，有一個病人出現(xiàn)了肺栓塞，認(rèn)為與基因治療關(guān)聯(lián)不大[9]。

3 臨床研究

評估Alipogene Tiparvovec的臨床療效之前，記錄受試者的TG水平，培養(yǎng)同樣的生活習(xí)慣，篩選出胰腺炎病史并且肌肉注射AAV1-LPLS447X。為了觀察唾液、尿液、精液中DNA的脫落情況和免疫反應(yīng)，研究者在臨床研究過程中，將受試者分為成4組，即Ⅰ期臨床研究(CT-AMT-010-01)、Ⅱ期實(shí)驗(yàn)研究(CT-AMT-011-01)、Ⅲ期實(shí)驗(yàn)研究(CT-AMT-011-02)和胰腺炎風(fēng)險(xiǎn)的臨床研究(CT-AMT-011-03)[10-12]。療效評估階段是在注射基因后12到14周，安全跟蹤持續(xù)長達(dá)15年。

3.1 Ⅰ期臨床研究

Alipogene Tiparvovec治療主要的目標(biāo)是有效減少患者空腹血漿中40%TG。在Ⅰ期臨床研究(CT-AMT-010-01)的最初12周，LPLD病人分別給予肌肉注射注射低劑量和高劑量的AAV1-LPLS447X，TG水降低到基線，高劑量組和低劑量組分別降低了27%到41%。之后18～31個月的實(shí)驗(yàn)跟蹤中，血漿TG水平并沒有低于基線水平。在12周Alipogene Tiparvovec基因治療中，14個由于LPLD引起嚴(yán)重的高甘油三脂血癥和遺傳性胰腺炎患者，其中2個患者注射3×1011gc/kg劑量的Alipogene Tiparvovec并沒有注射免疫抑制劑；4個患者以3×1011gc/kg結(jié)合口服環(huán)孢素共同治療；剩下8個病人以劑量1×1012gc/kg劑量的Alipogene Tiparvovec并且結(jié)合相同的免疫抑制方案。1×1012gc/kg劑量組患者耐受性良好，3×1011gc/kg也沒有嚴(yán)重的不良反應(yīng)事件。1×1012gc/kg劑量組4名受試者中1名患者和3×1011gc/kg組中的2名患者TG水平降至10 mmol/L。該項(xiàng)研究在3～12周，一半的受試者空腹TG水平降低到40%；1×1012gc/kg治療劑量組的TG基線水平明顯降低。4個患者TG水平降低到<10 mmol/L。在Alipogene Tiparvovec治療16到26周后，雖然TG水平和預(yù)處理水平增加，但是乳糜微粒的TG和膽固醇含量減少。在可評價(jià)的肌肉活檢實(shí)驗(yàn)中，Alipogene Tiparvovec持續(xù)治療26周后，LPLS447X表達(dá)增加，有三個樣本測試LPL蛋白質(zhì)呈現(xiàn)陽性，5個顯示細(xì)胞內(nèi)脂質(zhì)增加?；谝陨涎芯康慕Y(jié)果，確定Alipogene Tiparvovec治療劑量1×1012gc/kg為最佳劑量[10]。

3.2 Ⅱ期和Ⅲ期臨床研究

在第Ⅰ期臨床結(jié)果的基礎(chǔ)上，在第14周進(jìn)行Ⅱ期和Ⅲ期研究。Ⅱ期和Ⅲ期研究是評價(jià)Alipogene Tiparvovec基因法治療法過程中免疫反應(yīng)、空腹甘油三酯水平、LPLS447X在肌肉組織中的表達(dá)情況以及胰腺炎的發(fā)生與LPLD并發(fā)癥。把Ⅱ期實(shí)驗(yàn)研究命名為CT-AMT-011-01。同樣把實(shí)驗(yàn)組隨機(jī)分為3個劑量組，分別為3×1011gc/kg組、3×1011gc/kg和免疫制劑合用組、1×1012gc/kg和免疫制劑共肌注組[13]。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明餐后Alipogene Tiparvovec并不引起免疫反應(yīng)。接下來進(jìn)行Ⅲ期研究臨床研究，并把實(shí)驗(yàn)命名為CT-AMT-011-02。以1×1012gc/kg和免疫制劑肌肉注射，觀察甘油三酯水平和脂蛋白代謝，脂蛋白動力學(xué)與游離脂肪酸(FFA)的轉(zhuǎn)化、富含甘油三酯的脂蛋白含量與密度、肌肉組織的表達(dá)LPLS447X基因等。在Alipogene Tiparvovec基因治療后2周和14-52周，分別檢測乳糜微粒代謝、血漿中游離脂肪酸和甘油攝入等情況[9]。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，患者基線TG水平>11 mmol/L，治療14周，顯著改善餐后乳糜微粒代謝，甘油水平?jīng)]有明顯的變化，餐后血漿TG總水平下降大約60%，提示乳糜微粒TG有明顯地減少(大約80%)，膽固醇TG與血漿TG比率降低。膽固醇TG與血漿TG比率接近，大多數(shù)認(rèn)為乳糜微粒導(dǎo)致疾病，并且存在誘發(fā)胰腺炎的因果關(guān)系。在14周，明顯減少6小時餐后乳糜微粒峰值和24小時乳糜微?；顒忧€。LPLD患者，乳糜微粒52周持續(xù)高峰值。以上的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，Alipogene Tiparvovec基因治療法有較低的免疫反應(yīng)、TG水平降低、乳糜微粒TG減少、乳糜微粒清除和較長的LPLS447X基因生物效應(yīng)的特征。

3.3 對胰腺炎風(fēng)險(xiǎn)的臨床研究

在CT-AMT-011-01、CT-AMT-011-02實(shí)驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上，評估LPLD患者急性腹痛的發(fā)生率和胰腺炎發(fā)生率。胰腺炎風(fēng)險(xiǎn)的臨床研究組稱為CT-AMT-011-03[14]。Alipogene Tiparvovec基因治療后，進(jìn)行3年追蹤發(fā)現(xiàn)，在3到10年之間，Alipogene Tiparvovec基因治療作用可控制，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，Alipogene Tiparvovec基因治療在一定程度上能減少胰腺炎發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)，胰腺炎風(fēng)險(xiǎn)比率從0.38降低至0.31[13]。結(jié)果提示，Alipogene Tiparvovec基因治療顯著降低胰腺炎風(fēng)險(xiǎn)，可能提高了患者的生存率。

4 Alipogene Tiparvovec治療家族脂蛋白脂酶缺乏癥的現(xiàn)狀

人們以往對脂蛋白脂肪酶缺乏癥的治療無有效方法[15]。Alipogene Tiparvovec基因療法，使患者體內(nèi)LPL功能恢復(fù)、糾正細(xì)胞LPL基因變異，使LPLD患者肌細(xì)胞TG水平和乳糜微粒水平降恢復(fù)到正常水平。臨床研究發(fā)現(xiàn)，Alipogene Tiparvovec基因治療與LPLD患者血脂水平密切相關(guān)。Alipogene Tiparvovec基因治療12到14周后，血漿TG水平顯著降低40%～60%，治療16～26周，盡管TG水平達(dá)到預(yù)處理水平，但是血脂水平并沒有明顯的變化。在52周的追蹤中，持續(xù)改進(jìn)患者餐后乳糜微粒的新陳代謝，增減LPLS477X的表達(dá)。此外，后6年的隨訪，臨床相關(guān)記錄發(fā)現(xiàn)，胰腺炎發(fā)生率和腹痛事件降低。雖然這些結(jié)果是基于回顧性分析，所有這些都有固有的局限性，但是為LPLD患者治療提供了新的研究方向。

值得注意的是，AAV1作為基因轉(zhuǎn)移的載體，一方面AAV1載體有潛在的致癌性，另一方面AAV1載體誘導(dǎo)體液免疫和細(xì)胞免疫，從而影響基因藥物的療效和安全性。雖然AAV1病毒載體通過調(diào)控細(xì)胞免疫和體液免疫，但這些免疫反應(yīng)沒有改變LPL基因持續(xù)表達(dá)，也不影響LPL生物活性。

5 總結(jié)與展望

Alipogene Tiparvovec基因藥物是目前有效治療LPLD疾病有效藥物，主要是通過肌內(nèi)給藥方式，既保留了治療藥物的所需濃度，又避免了藥物的耐藥性和毒性。但是，Alipogene Tiparvovec基因藥物在歐洲上市是比較困難，一部分原因是LPLD的患者非常少見，參與臨床研究僅有27例。因此，Alipogene Tiparvovec基因藥物的療效還需要進(jìn)一步探索。