SMA的發(fā)病機制
脊髓性肌萎縮癥(Spinal Muscular Atrophy,SMA)是一種影響中樞神經(jīng)系統(tǒng)、外周神經(jīng)系統(tǒng)和骨骼肌的常染色體隱性遺傳性疾?。òl(fā)病率約為1/10000),屬于運動神經(jīng)元疾病[1]。SMA患者通常表現(xiàn)為運動、吞咽和呼吸能力的顯著降低甚至喪失。SMA 是由稱為SMN的運動神經(jīng)元蛋白缺乏引起的,該蛋白是正常運動神經(jīng)元行使功能所必需的。SMN蛋白的水平主要由SMN1和SMN2基因(序列相似性>99%)調(diào)控表達。SMN1基因的突變會導(dǎo)致其無法轉(zhuǎn)錄翻譯為SMN蛋白,而SMN2基因由于在外顯子7上的C到T的突變,會發(fā)生選擇性剪接,導(dǎo)致SMN2mRNA產(chǎn)生的是大部分是片段缺失(缺失外顯子7)且無功能的SMN蛋白(大約只有10%的全長SMN蛋白)。
如圖1所示,按照發(fā)病年齡、SMN2拷貝數(shù)(即體內(nèi)SMN蛋白的數(shù)量)和病情嚴重程度,通常將SMA分為5類(或者4類):SMA type 0(幾乎無運動能力,活不過幾周)、type 1(患者不能獨立保持坐姿,一般活不過2歲)、type 2(患者可以坐但不能站立或行走,一般活不過成年)、type 3(隨著時間的推移,可能會失去站立和行走的能力,壽命基本正常)、type 4(能保持絕大部分的活動能力,壽命正常)。一般SMA的發(fā)病年齡越早,對患者的運動功能影響越大。
圖1. SMA的5種分型。圖片來源:https://www.curesma.org/wpcontent/uploads/2020/12/1808252020_Understanding_SMA_vweb_CHINESE.pdf
治療SMA,關(guān)鍵是要幫助患者在體內(nèi)產(chǎn)生更多的SMN蛋白。如圖2所示,目前上市了3個治療SMA的藥物,分別是核酸藥物Spinraza(即本次進入醫(yī)保的諾西那生鈉注射液)、基因療法Zolgensma(全世界最貴的藥物)和小分子口服藥Evrysdi,另外還有三款藥進入了臨床二期。下面逐一介紹上市的3種藥物。
圖2. 治療SMA的已上市藥物和在研管線。圖片來源:https://www.curesma.org/sma-drug-pipeline/
核酸藥物:Spinraza
諾西那生鈉注射液(Nusinersen,商品名Spinraza)于2016年12月在美國上市(2019年2月在國內(nèi)上市),由Biogen和Ionis合作研發(fā)。Spinraza是世界上最昂貴的藥物之一,其第一年的治療費用是75萬美元(一針12.5萬美元,每年注射6次),此后每年降至37.5萬美元。
作用機制:
Spinraza是一種反義寡核苷酸(antisense oligonucleotide, ASO),通過與SMN2 pre-mRNA的內(nèi)含子7的剪接沉默位點(intronic splice silencing site, ISS-N1)結(jié)合,避免了外顯子7被錯誤剪接,從而增加了全長SMN蛋白的生成。;
臨床療效:
ENDEAR臨床試驗:治療對象為121名<7個月的SMA type1嬰兒患者,分為Spinraza治療組(80)和對照組(41)。13個月的試驗結(jié)果顯示,Spinraza治療組中部分患者可以實現(xiàn)頭部控制(22%)、翻身(10%)和坐(8%)等運動能力,而對照組的患者無一可以做到;Spinraza治療組39%的患者死亡或接受永久性呼吸輔助(對照組的比例為68%)[2]。
CHERISH臨床試驗:接受Spinraza治療15個月的2-9歲的SMA患者中,HFMSE分數(shù)(評估運動能力的一種方法,大于3點被認為有臨床療效)平均提高了3.9點,56.8%的患者分數(shù)提高了3點;而未經(jīng)治療的患者的HFMSE分數(shù)下降了1.0點,只有26.3%的患者分數(shù)提高了3點[3]。
Spinraza不僅價格高昂,而且需要鞘內(nèi)注射(即往脊柱注射)給藥且終生用藥。
圖3. Spinraza通過與SMN2 pre-mRNA的內(nèi)含子7的剪接沉默位點(ISS-N1)結(jié)合起作用。圖片來源:https://www.spinraza.eu/content/intl/europe/multi/sma/hcp/spinraza/en/home/essentials/mechanism-of-action.html
基因療法:Zolgensma
Zolgensma于2019年5月被FDA獲批上市(第5款FDA獲批的細胞與基因治療藥物),適用于2歲以下的SMA患者(由AveXis公司研發(fā),該公司于2018年被諾華以87億美元收購)。Zolgensma的定價是212.5萬美元,但其僅需一次注射,是唯一一次性治療SMA的藥物,也是世界上最貴的藥物。
作用機制:
Zolgensma通過腺相關(guān)病毒(adeno-associated virus, AAV9)載體將SMN基因轉(zhuǎn)入患者的細胞,使患者可以正常表達SMN蛋白。
臨床療效:
START臨床試驗:接受治療的15名SMA type 1患者(其中12名使用高劑量,平均年齡為3.4個月;3名使用低劑量,平均年齡為6.3個月)都活過了兩歲,且不需要永久性的呼吸輔助。而未經(jīng)治療的患者一般只有25%能活超過14個月。而且,高劑量組患者中11/12能坐超過5秒,9/12能坐超過30秒。截止2020年6月,對高劑量組的10名患者隨訪,平均年齡為5.2歲且不需要永久性的呼吸輔助[4]。盡管Zolgensma療效顯著,但在部分患者體內(nèi)觀察到肝臟轉(zhuǎn)氨酶水平出現(xiàn)大幅升高,為此FDA在Zolgensma的說明書上添加了“可能會有急性嚴重肝損傷、急性肝衰竭和轉(zhuǎn)氨酶升高“的黑框警告。
STRONG臨床試驗:針對2-5歲的SMAtype 2患者,AveXis公司開展了代號為STRONG的I/II期臨床試驗,通過鞘內(nèi)注射進行給藥,患者的HFMSE分數(shù)顯著提高(平均提高4.2點)。但由于在動物試驗里發(fā)現(xiàn)嚴重副作用于2019年10月份被FDA部分叫停,目前已經(jīng)重新繼續(xù)開展臨床[5]。
小分子口服藥物:Evrysdi
Risdiplam(商品名Evrysdi)于2020年8月在美國上市(2021年6月在國內(nèi)上市),由Roche、PTC Therapeutics和SMA基金會共同研發(fā),用于治療SMA type 1/2/3患者。Evrysdi的價格是根據(jù)患者重量而定的:對于嬰兒,每年約10萬美元;對于成年人,每年約34萬美元。值得注意的是,Evrysdi也是第一個靶向RNA的上市藥物分子,其研發(fā)過程非常有意思。
作用機制:
Evrysdi通過提高SMN2 mRNA的外顯子7的轉(zhuǎn)錄(具體機制不是很明確),增加SMN全長蛋白在患者體內(nèi)的含量(約提高兩倍)。
臨床療效:
FIREFISH臨床試驗:治療對象為3-7個月的SMA type 1患者,59%(10/17)的患者經(jīng)Risdiplam治療24個月后能坐超過5秒,81%(17/21)的患者經(jīng)Risdiplam治療23個月后仍然活著且不需要永久性的呼吸輔助[6]。
SUNFISH臨床試驗:治療對象為2-25歲的SMA type 2/3患者,接受Evrysdi治療12個月的患者的MFM-32分數(shù)(根據(jù)Motor Function Measure-32 Items測量)平均提高了1.36點,HFMSE分數(shù)平均提高了0.95;而未服用Evrysdi的患者的MFM-32分數(shù)下降了0.19點,HFMSE分數(shù)提高了0.37。接受Evrysdi治療24個月的患者的MFM-32分數(shù)提高了1.83點[7]。
目前,針對接受過其它SMA藥物治療的患者的臨床試驗(代號為Jewelfish)正在開展。
三足鼎立
以上對三款SMA治療藥物的分析總結(jié)如表1所示,可以發(fā)現(xiàn)三款藥物各有優(yōu)勢。
1. 從臨床獲益看:盡管沒有頭對頭試驗,但從目前公開的臨床數(shù)據(jù)來看,Zolgensma最佳,Spinraza次之。
2. 從價格看:Zolgensma盡管是一次性治療,但總花費超過200萬美元,Evrysdi年花費最少。
3. 從給藥方式看:Evrysdi是口服藥,明顯占優(yōu),而Spinraza需要鞘內(nèi)注射給藥(第一年要6針)。
4. 從適應(yīng)癥看:Spinraza涵蓋所有的SMA患者,Evrysdi則用于治療SMA type1/2/3(由于type 4患者占比很少,其實已經(jīng)涵蓋絕大部分SMA市場),而Zolgensma目前只能用于2歲以下嬰兒患者。
5. 從副作用看:Zolgensma的副作用是最突出的,可能會引起嚴重肝損傷(發(fā)生概率較低);口服的Evrysdi則是副作用相對較輕的,最常見的副作用是發(fā)燒、腹瀉和皮疹。
表1:三款SMA上市藥物的比較
1.https://www.mda.org/disease/spinal-muscular-atrophy
文章來源:GoDesign