新年增加一个新笔名，作者：穆宁

前两周写了篇关于投资的深度案例复盘，强烈推荐——虚拟复盘：万字长文，PE投资之大败局（更简明方便的PPT分享版本也近期整理好，是由人大MBA们帮忙）；以及上一周写了——医药行业漫谈1：诺贝尔奖级别的RNA干扰技术

近期，正在整理医药行业漫谈系列，一为总结梳理，加深理解；二是聚集专业人士交流学习。如有感兴趣的，能研究给真知灼见，能写完成交待任务，能给/吸引资金共同投资，能给项目和Source，或能提供好环境和吃饭的，都可联系。

肖恩大侠：Shawn.Shi

上一篇医药行业漫谈1：诺贝尔奖级别的RNA干扰技术，类似主题本人在10年前和年还写过研究文章，如对microRNA,microArray等学术感兴趣也可以查找（如下2篇），嘿嘿。

ShiG,CuiQ,ZhangY()MicroRNASet:ANovelWaytoUncoverthePotentialBlackBoxofChronicHeartFailureinMicroRNAMicroarrayAnalysis.JComputSciSystBiol2:-.doi:10./jcsb.

YaoS,WeiF,Guo-MinS,etal.RNA-bindingproteinHuRregulateshsa-let-7cexpressionbyitsRNArecognitionmotif[J].Shenglixuebao:[ActaphysiologicaSinica],,70(1):1.

今天这一篇，我们来聊聊基因治疗及其潜在应用，而类似的学术文章也很多（暂略），读者可自行到相关数据库搜索。

简单而言，基因治疗（GeneTherapy）是指通过各种技术修复缺陷基因，以实现减缓或者治愈疾病目的。《麻省理工科技评论》年度全球十大突破性技术公布，基因疗法2.0入选其中，有望在将来15年为医药行业带来变革。EvaluateVantage报告总结已申报上市的重要研发管线，按净现值排名前五的产品里两项都是基因治疗。

图一：EvaluateVantage已经申报上市的重要研发管线排名

根据InformaPharma数据，目前已经有种基因治疗方案，其中近2/3()进入临床试验。这些治疗方案已经进行了例临床试验，1期例，1/2期例，2期例。少数达到后期实验阶段：3期89例，2/3期32例，4期28例。在例临床案例中，Top1为肿瘤占有67%，Top2为心血管疾病占11.5%，以Top3为传染性疾病约占6.5%。基因治疗在时隔20年后，正式进入高速发展阶段，成为全球医药研发企业的必争之地。

接下来，再从几个方面展开说一说基因治疗

一、技术原理：

体外编辑：把细胞在体外编辑好再回输到体内，以修复原先受损的功能，诸如近几年火爆的CAR-T治疗,以及体外编辑干细胞等。

体内生效：对于某些因为基因突变而导致特定蛋白缺乏所引起的疾病（比如血友病），一可以表达相关蛋白的基因"种"到细胞质内，但不整合到基因组DNA中。例如基于人工改造病毒界导的转基因是目前基因治疗的主流技术。

体内编辑：基因编辑技术可以介导基因添加、基因删除、基因校正，以及细胞内其他高度靶向的基因组修饰。基因编辑技术主要可分为锌指核酸酶技术（ZFN）、转录激活样效应因子核酸酶技术（TALEN）、成簇规律性间隔的短回文重复序列技术（CRISPR）。

二、商业化历程：

从科学原理到上市产品之路：年美国分子生物学家、诺贝尔生理学或医学奖获得者JoshuaLederberg发现基因交换，为基因治疗奠定了理论基础。年，WilliamFrenchAnder医生用基因疗法成功治疗了一名患有重症联合免疫缺陷症的四岁小女孩，行业发展进入狂热阶段。年，美国男孩JesseGelsinger接受基因治疗因引起的免疫反应死亡，行业进入黑暗期。随着年，首款基因治疗产品Glybera在欧洲上市，CRISPR基因编辑技术取得突破性进展，行业又迎来了春天。

基因疗法如何定价：基因疗法是典型的一次性疗法，主要应用领域是罕见病，由于病人数目有限，造成药物定价过高，给尚未充分准备的医疗保障系统带来巨大的成本和挑战。

三、头部公司：

基因治疗的主流平台有逆转录病毒、腺相关病毒、锌指蛋白基因编辑技术、CRISPR基因编辑技术等，本篇将介绍一些代表公司包括Bluebirdbio、SparkTheraputics、Sangamo、CRISPRTheraputics、Editas,以及国内新锐公司博雅辑因。

四、未来机会展望：

基因疗法、细胞基因工程疗法和基因编辑最具吸引力的因素在于未来有望能提供一次性治疗方法，将掀起医药领域的第三次革命。我国基因治疗研究及临床试验与世界发达国家几乎同期起步，主要以肿瘤、心血管病等重大疾病为主攻方向。在利用CRISPR研发新的疗法上，部分甚至已经领先美国。

五、问题讨论：

“一次性治疗方法”的基因治疗是不是好生意？

基因治疗的主战场---罕见病—会迎来暖春吗？

一、技术原理：诺贝尔奖级别的划时代发现

体外编辑：CAR疗法。体内细胞既然因为突变而丧失功能甚至癌变，那么一个简单的方法就是把细胞在体外"修好"再回输到体内，就可以修复原先受损的功能。最典型的例子就是近几年火爆的CAR-T治疗,以及体外编辑干细胞等。嵌合抗原受体（Chimericantigenreceptors，CARs)是人工合成的抗原，整合了T淋巴细胞的特异性、功能和代谢。体外CARs转染T细胞，产生可扩增的抗原特异性T细胞,输送回体内后激活内源性T细胞的主动免疫屏障和增加动力学。

CAR-T现阶段主要用于血液瘤的三线治疗方案,代表产品是FDA于年批准的Kymriah（诺华）和Yescarta（Kite）。自年报道的一例患者在接受转导了能表达B细胞特异性抗原CD19的自体T细胞输注后达到完全缓解后，已有数百名患者接受了CAR-TCD19治疗，其中白血病或淋巴瘤尤其急性淋巴白血病患者达到了前所未有的缓解率。CAR-T在实体瘤治疗尚需攻破一系列技术屏障。CAR-T在血液癌效果好的主要原因是血液微环境比较简单，而干细胞治疗之所以进展不大就是因为干细胞相关疾病的微环境往往很复杂,改造的干细胞输回体内后并不能发挥预想的作用（CAR-T等细胞工程,本篇暂不做详细讨论）。

体内生效：病毒转染基因疗法。对于某些因为基因突变而导致一些特定蛋白缺乏所引起的疾病（比如血友病），一个直接的思路就是把可以表达相关蛋白的基因"种"到体内，但不"种"到基因组中，最典型的就是目前已经获批的几种病毒转染基因疗法，采用类似外泌体的形式游离在细胞质中表达相关蛋白。

转基因是目前基因治疗的主流技术，人工改造的病毒是转基因最常用的载体。病毒载体优化升级则贯穿了整个基因治疗的发展史，感染效率更高、安全性更好的病毒载体的使用也是近年基因治疗取得成功的关键因素之一。这种方法好处是相对安全，没有直接改变基因组，但也有明显的局限性：

1),游离的病毒DNA还是有概率插入到基因组中、而这种插入是没有定位的是随机的，

2),是外泌体DNA可能会随着细胞分裂逐渐消耗掉、不像基因组中DNA那样在分裂中稳定复制、这样治疗可能不够长效，病毒装载的目的基因表达量与正常状态存在差异，使治疗效果打折扣，

3),改造后的工程病毒载体仍有病毒毒性和免疫原性，可能损害诉诸细胞正常生理功能，容易诱发人体的免疫反应，过度的免疫反应对人体会造成不可逆的损伤甚至死亡

4),携带目的基因的容量有限制，只能针对较小的缺陷基因，逆转录病毒携带目的基因的容量通常在8Kb左右，而腺相关病毒为4.5Kb。

目前的转基因技术只能缓解病情，而且需要长期治疗，远远没有达到终身治愈的效果。宾夕法尼亚大学由SamuelJacobson带领的一个团队针对先天性黑蒙（LCA）进行了一项美国试验，提出了一个值得注意的警告：虽然恢复了一些视力的15例患者仍然可以看到更好的，但是他们的感光细胞却持续恶化。3例长期随访的病人，具有增加的视觉敏感度的视网膜区域在1到3年达到顶峰，然后开始萎缩，尽管它仍然大于治疗前。另外一项研究证明，12例患者有6例夜间视力提高，但好处也会在3年内消失。

体内编辑：未来的主流。与传统病毒载体仅可以介导一种基因修饰（“基因添加”）不同，新的基因编辑技术可以介导基因添加、基因删除、基因校正，以及细胞内其他高度靶向的基因组修饰。基因组编辑可以在体外细胞上进行，也可以直接在体内对突变的目标DNA进行修改，消除致病基因恢复机体功能。这种方法好处是有可能治愈疾病，比如A型血友病患者就是体内无法正常表达凝血八因子，如果把八因子基因插入到基因组中，就有可能就终身都正常表达凝血八因子。目前的基因编辑技术主要可分为锌指核酸酶技术（ZFN）、转录激活样效应因子核酸酶技术（TALEN）、成簇规律性间隔的短回文重复序列技术（CRISPR）：

ZFN诞生于年，ZFN诞生后的10多年时间里，美国Sangamo公司获得了包括锌指蛋白设计、筛选、优化、实验室和临床应用相关的数个关键专利，成功地将锌指蛋白及其相关临床应用锁进了一系列专利打造的黑箱，把它变成了其他公司、甚至科研所的研究人员都无法触及的垄断市场。其专利垄断导致了ZFN虽然在年就已出现，但20多年来没有得到大范围地应用，技术上也没有突破性的进展。

TALEN发明于年，操作更灵活、设计更简便，成本也得到大幅度降低。

图二：基因编辑技术的发展

年，CRISPR基因编辑技术获得突破性进展，加州大学伯克利分校JenniferDoudna和当时在瑞典于默奥大学EmmanuelleCharpentier等在分子水平上发现：使用CRISPR/Cas9系统在任何想要的地方切割任何基因组。在之后短短两三年CRISPR/Cas9就成了最炙手可热的研究工具，有多篇文献、多篇专利产生。CRISPR相对前两代技术效率提升10倍以上，容易程度提升-0倍，构建周期缩短至1/12，成本由美元降低至30美元，脱靶率目前最新技术进展已可降低至检测不到水平。主要的几名技术先驱张锋、GeorgeChurch、JenniferDoudna、EmmanuelleCharpentier（已经争得头破血流）也是各种荣誉加身，诺贝尔奖势在必得（给谁是个问题）几位元勋创立的三家CRISPR技术公司Editas、Intellia、CRISPR，也都在年登陆NASDAQ，现在市值都10亿美元上下。

PlosOne上有一篇文章通过数据分析发现，从新技术出现到有相关药物上市要花费将近三十年的时间，而CRISPR技术从诞生到现在也不过短短六年的时间。基因编辑的应用场景更广、潜力也更大，是未来基因治疗的发展方向，而此前受到第一代ZFN专利垄断的限制，整个基因编辑行业的发展停滞了多年，随着新一代TALEN和CRISPR技术的出现，行业的发展速度有望得到大幅提升，从而使基因治疗再上一个台阶。但是和转基因治疗相比，基因编辑（尤其是CRISPR-CAS9）仍处在非常早期阶段，有相当多的可行性以及安全性问题需要通过临床前研究和临床试验设计来探索解决。TALEN和CRISPR无疑比ZFN更有优势，都属于相对容易操作的编辑系统，虽然CRISPR短期暂时不会取代TALEN在临床上的作用，长期随着CRISPR技术不断优化，将是未来基因治疗/基因编辑的天下。

图三：从新技术出现到有相关药物上市花费时间

二、商业化历程

从科学原理到上市产品之路：

基因治疗最早可以追溯到年，刚好是DNA双螺旋结构发表10年，获诺贝尔生理学或医学奖1年之后，美国分子生物学家、诺贝尔生理学或医学奖获得者JoshuaLederberg提出了基因交换和基因优化的理念，奠定了基因治疗的基础。此后几十年科学家陆续开展了多项临床试验,但一直不温不火。

年，WilliamFrenchAnder医生用基因疗法成功治疗了一名患有重症联合免疫缺陷症的四岁小女孩，该患者目前仍然健在。行业热情被迅速点燃，进入狂热发展阶段，年-年10年之间开展了上千例临床试验。然而年，18岁的美国男孩JesseGelsinger参与了美国宾夕法尼亚大学基因治疗项目，在接受腺病毒载体注射4天后因多器官衰竭死亡。后续调查显示，死因可能是免疫系统对腺病毒载体的过度反应。该事件后基因治疗进入最黑暗和最艰难的一段时期。

基因治疗的第二个春天在21世纪的第二个10年到来。年，荷兰UniQure公司的Glybera由欧盟审批通过，不同于过去使用的逆转录病毒载体和腺病毒载体，该产品采用腺相关病毒（AAV）作为载体，用以治疗脂蛋白脂肪酶缺乏引起的严重肌肉疾病。Glybera的获批上市开启了基因治疗的新时代。

年，CRISPR基因编辑技术获得突破性进展。加州大学伯克利分校JenniferDoudna和当时在瑞典于默奥大学EmmanuelleCharpentier等发现在分子水平上，使用CRISPR/Cas9系统在任何想要的地方切割任何基因组。这是基因治疗领域里程碑事件，过去技术上的一些瓶颈得到突破，有效性和安全性都得到提高，行业迎来新一轮发展高潮。

自年下半年以来，基因治疗领域迎来了多个重磅里程碑事件。8月，FDA在全球率先批准诺华公司的CAR-T细胞治疗产品Kymriah上市，用于治疗复发或难治性急性淋巴细胞白血病。10月，FDA的专家小组全票支持批准Spark公司研发的AAV为载体的基因治疗药物AAV-RPE65（Luxturna），用于治疗RPE65基因缺陷引起的视网膜疾病，该药可以阻止患者向完全失明发展，有效地改善了患者的光感和视觉；同月，FDA批准了KitePharma公司的CAR-T基因治疗产品Yescarta上市，用于治疗成人复发/难治性大B细胞淋巴瘤；11月，美国SangamoTherapeutics公司利用锌指核酸酶（ZFN）技术实现人类历史上首次患者体内基因组的编辑。而在年11月，Editas获批FDA首例CRISPR-CAS9体内基因编辑进入临床1/2期试验。美国FDA预测在年，他们将能每年批准10-20个细胞疗法或者基因治疗产品。

图四：基因治疗的发展路线

基因疗法如何定价：

长期以来，医疗保障系统大都围绕慢性疾病而建立，基于患者的治疗时间长短来收取费用。而基因疗法是典型的一次性疗法，与其他类型的药物相比价格可能高的惊人，并且通常是一次性使用，也意味着一次性费用，这给尚未充分准备的医疗保障系统带来巨大的成本和挑战。自之前FDA批准两个CAR-T药物以来，特别是批准美国首个基因治疗药物，资金开始大规模进入基因治疗领域，其中不乏传统制药巨头。经过近30年的发展，基因治疗有望逐步成为各类遗传性疾病的常规治疗手段。但基因治疗的主要应用领域是罕见病，由于病人数目有限，造成药物定价过高。

年，EMA批准了首款基因疗法Glybera，一种携带人脂蛋白脂肪酶（LPL）基因的AAV1载体，用于治疗脂蛋白脂肪酶缺乏引起的严重肌肉疾病，售价高达万美元。但由于销售情况堪忧，uniQure公司宣布其在年10月Glybera的销售许可证到期之后不再重新申请，黯然退市。这对制药行业来说是一个深刻的教训。

年，EMA批准了第二款基因疗法Strimvelis，一种治疗ADA-SCID患者的干细胞基因疗法。ADA-SCID是一种罕见疾病，每年在欧洲影响约14人。与Glybera相似，这种基因治疗起步不好。该疗法最初定价为66.5万美元，这是相当昂贵的。截至年，只有2名患者接受了这种治疗。年4月，葛兰素史克（GSK）已将其出售给OrchardTherapeutics。在销售点，只有5名患者接受治疗（价格为73万美元）。

在年的JP摩根健康大会上，Bluebirdbio公司表示，即将在欧洲上市的β-地贫基因疗法LentiGlobin定价不会超过内在价值（万美元）。该公司推出了一项基于治疗效果的支付方案，付款人将在5年内为LentiGlobin支付5笔相等的费用：开始治疗时，先支付20%的一次性基因治疗费用；另外的80％将取决于治疗成功率。

怎样的“创造性”方式适合用于支付对于大多数人来说是“天价”的基因疗法？这是将是各大制药公司在基因疗法商业化过程中无法逃避的挑战。越来越多的公司、机构已经提出潜在可用的支付模型，但如何跟相关保险公司、监管机构等进行谈判，也将是一大挑战。不过曙光初现，近日，美国医疗保险和医疗补助服务中心（CMS）宣布同意为CAR-T疗法买单，医院支付数十万美元，用于CAR-T疗法治疗特定的癌症患者。

三、头部公司

图五：基因治疗各个技术平台的代表公司

逆转录病毒载体（Retrovirus）:BlueBirdBio

基因治疗龙头公司BluebirdBio，也是CAR-T疗法新贵：主要业务有基因治疗（两个重磅在研Lenti-DTM和LentiGlobin?）、肿瘤免疫治疗（BCMACAR-T）和基因编辑（早期研究）。

蓝鸟生物的明星基因疗法LentiGlobin是未来几年即将上市的一次性治疗方法中的一种，目前欧洲药品管理局（EMA）已受理LentiGlobin的上市许可申请，用于治疗输血依赖性β地中海贫血（TDT）；预计年将向美国FDA提交上市许可申请，可能在年进入市场。Bluebird表示，按照传统的定价策略，患者需要在5年内支付万至万美元的治疗费用。据权威机构EvaluatePharma预测，LentiGlobin在年全球销售额Top10基因治疗项目中位列第一，年销售额有望达到18.9亿美元。

腺相关病毒载体（AAV）：SparkTheraputics

美国公司SparkTherapeutics成立于年3月，是一家上市的临床阶段基因治疗公司，年在纳斯达克上市。SparkTherapeutics已经建立了一个领先的综合基因治疗平台，疾病领域包括遗传性视网膜疾病、肝脏介导疾病、神经退行性疾病，研发管线全部基于腺相关病毒（AAV）载体。

年12月，美国公司SparkTherapeutics的基因疗法Luxturna获批上市，一种携带RPE65基因的AAV2载体，治疗罕见遗传性视网膜病变造成的视力丧失。这是首款在美国获批、靶向特定基因突变的“直接给药型”基因疗法。与诺华的Kymriah和KitePharma的Yescarta不同，Luxturna更符合人们对基因疗法的想象——通过注射，腺相关病毒载体将健康的基因送入所需的人体细胞内，合成具有正常功能的蛋白。该产品报价85万美元，虽然低于预期的万美元，但仍然成为有史以来最昂贵的疗法之一。价格之所以如此昂贵的原因是它面向的患有罕见类型失明症状的儿童数量非常少，在美国只有几千，要收回研发成本非常困难。

月2月,罗氏有意收购以接近50亿美元收购基因疗法名明星公司SparkTherapeutics，而截至2月22日收盘时SparkTherapeutics市值不到20亿美元。（Any