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深度聚焦类器官与3D培养论坛，OTC2024论坛合作详询：王晨 180 1628 8769撰文丨王聪编辑丨王多鱼排版丨水成文最近几年，基因编辑猪器官的异种移植吸引了全世界的目光，为缓解人类器官移植短缺带来了新的希望，中国科学家也在最近进行了基因编辑的猪肝脏和肾脏向脑死亡患者的移植手术，详情：世界首例！我国学者成功开展基因编辑猪肝脏的人体移植。而在2024年4月2日，LyGenesis 公司宣布，其 First in Class 的同种异体再生细胞疗法的2a期临床试验完成了首位患者给药。该疗法是将来自健康捐赠者的肝细胞注射到患者的上腹部淋巴结中，然后长出“迷你肝脏”，从而治疗终末期肝病（ESLD）。该临床试验于2020年获得美国FDA批准，不仅将评估该疗法对患者的安全性、生存时间和治疗后的生活质量，还将有助于确定能够稳定患者健康状态所需的“迷你肝脏”的理想数量。目前，第一组接受治疗的患者将在单个淋巴结中注射5000万个肝细胞，如果证实安全的话，第二组患者将在3个淋巴结中共注射1.5亿个肝细胞，第三组患者将在5个淋巴结中注射共2.5亿个细胞。该公司的目标是在2025年年中之前招募12名终末期肝病患者参加2期临床试验，每位接受治疗的患者都会通过随访进行为期一年的密切监测，以检查移植的同种异体肝细胞的安全性、耐受性和有效性，并将于2026年公布临床试验结果。LyGenesis 公司联合创始人兼首席执行官 Michael Hufford 博士表示，我们首次在临床试验中用患者自己的淋巴结作为活体生物反应器来再生异位器官，这有可能成为再生医学的里程碑，帮助终末期肝病患者在自己的身体中长出新的功能性异位肝脏。如果该疗法取得成功，并获得FDA批准上市，我们将能够使用一个捐赠的肝脏治疗数十名终末期肝病患者，从而有助于扭转目前器官供需失衡的局面，让更多患者受益。患者接受移植的肝细胞早在2012年，匹兹堡大学医学院的 Eric Lagasse 教授团队在 Nature Biotechnology 期刊发表论文，证实了淋巴结可以支持来自多个组织的健康细胞的植入和生长。将肝细胞注射到小鼠淋巴结中足以产生足够的异位肝脏并挽救患有致命代谢疾病的小鼠，将胰岛细胞注射到小鼠淋巴结可以恢复其正常的血糖控制。向淋巴结中注入肝细胞（图中绿色），将淋巴结转化为迷你肝脏此后， Eric Lagasse 教授等人创立了 LyGenesis 公司，致力于开发新型细胞治疗平台，利用患者自己的淋巴结作为生物反应器来生长功能性异位器官。目前 LyGenesis 公司的在研项目包括产生异位肝脏（用于治疗终末期肝病）、异位胸腺（用于抗衰老）、异位胰腺（用于治疗1型糖尿病）和异位肾脏（用于治疗肾脏疾病）。Eric Lagasse 教授表示，将健康供体的肝细胞直接注射到患者的肝脏中将无法存活，而淋巴结可作为新生肝脏的潜在部位。这些豆状的小组织块作为免疫系统的一部分有助于抵抗感染，它们还具有扩张的能力，并且像肝脏一样过滤血液。更重要的是，成年人体内有500-600个淋巴结，将其中一个或几个转化为其他用途，不会对淋巴结的整体功能产生太大影响。此前在猪上进行的研究显示，对于肝脏衰竭的猪，将健康肝细胞注射到其淋巴结后两个月内就形成了“迷你肝脏”，其细胞结构类似于健康肝脏。研究团队还在“迷你肝脏”中发现了运输胆汁的细胞（胆汁是由肝脏产生的消化液），此外，他们没有观察到胆汁酸的积累，这表明“迷你肝脏”正在处理胆汁。这些“迷你肝脏”仅仅达到10%-30%的肝脏质量，就足以对终末期肝病患者产生有意义的影响。但目前还不清楚这些“迷你肝脏”在人体淋巴结中到底会长到多大，LyGenesis 公司联合创始人兼首席执行官 Michael Hufford 博士表示，有理由认为这些迷你器官不会在淋巴结中无限制地生长。这些“迷你肝脏”依靠来自衰竭肝脏的化学求救信号来生长。一旦新长出的“迷你肝脏”能够进行稳定的血液过滤，它们就会停止生长，因为求救信号消失了。这些“迷你肝脏”并不能解决终末期肝病的所有并发症，LyGenesis 公司希望它作为一种权宜之计，帮助终末期肝病患者得以等到合适的肝脏移植供体，或者改善健康状况让他们能够接受肝脏移植。如果这项临床研究成功，那么就值得进一步探索是否可以使用来自患者自身的干细胞或基于iPSC的细胞向淋巴结移植，从而无需使用免疫抑制药物来防治患者的移植细胞的排斥。相关阅读：2020年6月，南京大学董磊、张峻峰及澳门大学王春明团队在 Science Advances 期刊上发表论文【2】，在小鼠身上把脾脏改造成具有典型肝脏功能的器官。他们将一种预先选择的组织提取物注射到小鼠脾脏中，这种提取物表现出较低的免疫反应，并产生更多细胞生长所需的细胞外基质。紧接着，将小鼠、大鼠和人类的肝细胞移植到这只小鼠的脾脏中，这些细胞能在免疫排斥中存活，还生长成类似肝脏的结构，而且在小鼠体内发挥着肝脏的功能。这一由脾脏转化而来的类肝脏器官可以在90%的肝脏被切除后拯救小鼠。2022年1月，董磊、张峻峰及王春明教授在 Gut 期刊发表论文【3】。该研究采用材料诱导组织重构和直接重编程技术将脾脏成纤维细胞原位重编程为肝细胞，真正意义上让脾脏长出自己的肝组织，实现脾脏向肝脏的功能转化。研究团队首先将脾脏从腹腔移位到皮下，方便对脾脏的连续注射和观察，再对脾脏注射二氧化硅（SiO2）纳米颗粒，促进脾脏内成纤维细胞的增殖，为后续的重编程和肝再生奠定基础。接下来使用慢病毒载体递送肝脏特异性转录因子（Foxa3、Gata4和Hnf1a），让脾脏成纤维细胞原位转分化为有功能的肝细胞。再通过慢病毒递送载体让脾脏过表达肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、表皮生长因子（EGF）和肝细胞生长因子（HGF），进一步促进脾内转分化肝细胞的增殖。转化后的脾脏内肝细胞（iHeps）的数量达到了8×106个，能够稳定存在长达6个月的时间，并具有典型的肝脏生理功能。更为重要地是，在90%肝切除诱导的急性肝衰竭实验中，成功构建转化脾的小鼠存活率为50%，而未改造的小鼠全部死亡，说明转化脾能够代偿肝脏发挥功能。董磊教授对《生物世界》表示，发表在 Science Advances 的研究是将肝细胞移植到脾脏，解决了再生肝脏长大、整合和功能化问题，但尚未解决免疫排斥和种子细胞来源这些组织再生的固有问题。而发表在 Gut 的研究则采用了重编程技术，在体内将自体脾脏成纤维细胞直接变成肝细胞，理论上就消除了免疫排斥和细胞供体等问题，是真正意义上让脾脏长出自己的肝组织。参考资料：1. https://www-nature-com.libproxy1.nus.edu.sg/articles/nbt.23792. https://www-science-org.libproxy1.nus.edu.sg/doi/10.1126/sciadv.aaz99743. https://gut-bmj-com.libproxy1.nus.edu.sg/content/early/2022/01/06/gutjnl-2021-3250184. https://www-nature-com.libproxy1.nus.edu.sg/articles/d41586-024-00975-zEND深度聚焦类器官与3D培养论坛，OTC2024论坛合作详询：王晨 180 1628 8769戳“阅读原文”立即领取限量免费参会名额!

2024年1月16日，亿帆医药全资子公司宿州亿帆药业有限公司申报的二氮嗪口服混悬液（规格：30ml:1.5g）获得国家药品监督管理局的上市批准（批准文号：国药准字H20243049），并视同通过一致性评价。这是国内首家获批的二氮嗪口服混悬液。据CDE公开信息显示，该药品于2022年5月提交注册申请，以“临床急需的短缺药品、防治重大传染病和罕见病等疾病的创新药和改良型新药”为由被纳入优先审评审批程序。01CHI难题待解，二氮嗪成首选治疗药先天性高胰岛素性低血糖血症（Congenital Hyperinsulinemic Hypoglycemia，CHI）又称婴儿持续性高胰岛素血症性低血糖症(PHHI)，于1954年由MacQuarrie首次描述，是由遗传性异常引起胰岛β细胞不适当分泌胰岛素导致的一组严重低血糖症，患者持续、反复发作的低血糖极易造成永久性脑损伤，遗留癫痫、脑性瘫痪（脑瘫）等神经系统损害，后遗症发生率高达25%~50%。2018年5月，CHI被中国第一批《罕见病目录》收录，列于第20条。CHI的发病机制与多种基因突变有关。迄今已发现的致病基因包括GLUD1、GCK、UCP2、HADH、SLC16A1、ABCC8、KCNJ11、HNF4A、HNF1A、HK1、PGM1、PMM2、CACNA1D和FOXA2等。其中，编码胰腺β细胞中腺嘌呤核苷三磷酸（ATP）敏感性K通道的基因（ABCC8和KCNJ11）突变是最常见的病因。二氮嗪作为一种非利尿剂苯并噻嗪类全身性血管扩张剂，最初用于治疗重度高血压。在1960年代，二氮嗪被注意到具有致糖尿病性，并怀疑二氮嗪会阻断胰岛素的释放。二氮嗪通过抑制胰岛素分泌来提高葡萄糖浓度，其作用机制是通过与β细胞上ATP敏感钾通道的磺酰脲类受体１亚基结合后，促使细胞膜电位复极化，使钾通道处于开放状态，从而减少β细胞分泌胰岛素。02二氮嗪供应困境暂缓，罕见病治疗迎来新希望图1：《先天性高胰岛素血症性低血糖诊治专家共识（2022）》在《先天性高胰岛素血症性低血糖诊治专家共识（2022）》中，二氮嗪是被推荐用于治疗先天性高胰岛素性低血糖血症的一线药物（见图1）。根据中国儿童用药数据库的查询结果，二氮嗪口服混悬液上市之前，国内仅有两款注射剂，且均已停产，国内患者面临无药可用的困境。虽然二氮嗪口服混悬液在国内的药品供应情况不容乐观，但这一药物在全球范围内已有较长的应用历史。二氮嗪的混悬剂型最早于1976年在美国获批上市，原研企业是以色列梯瓦公司，该原研产品并未进入国内市场。中国儿童用药数据库中2024年新上线的全球上市药品筛选模块查询结果显示，截至目前为止，中美日已上市且批文状态为有效的二氮嗪药品共8款，其中，美国有3款混悬剂，日本仅有1款胶囊剂，中国有1款混悬剂与2款注射剂（见图2）。图2：二氮嗪全球上市药品剂型规格分布情况来源：中国儿童用药数据库2022年二氮嗪全球销售额为1625万美元，自2015年以来整体呈上升趋势，2020年以后略有下降（见图3）。图3：二氮嗪全球销售额来源：Pharma ONE智能药物大数据分析平台二氮嗪干混悬剂的面世为先天性高胰岛素性低血糖血症患者带来了新的曙光，成为他们目前在国内可以直接购买到的唯一可用的二氮嗪类治疗药物。然而，我们仍需认识到，还有许多罕见病目前尚未有对应的治疗药物，这仍然是一个需要持续关注和努力的领域。近年来，我国罕见疾病药物上市数量呈现明显上升态势，这得益于政府和社会各界的共同努力。国内已发布的《第一批罕见病目录》和《第二批罕见病目录》共收录207种罕见病，其中接近4成已有对应的治疗药物，这些药物的出现，不仅代表了医学研究的成果，更是对罕见病患者的巨大福音。然而，尽管取得了明显的进展，但我国罕见病药物的可及性仍然面临较大的挑战。一些高值药物仍然难以获得，患者的治疗需求仍未得到完全满足。此外，罕见病药物的研发和生产也需要更多的支持和投入，以提高药物的疗效和安全性。长远看来，提升罕见病患者的药物可及性是一个长期而艰巨的任务，需要政府、企业和社会各界等多方协同推进。只有通过合作和创新，我们才能为罕见病患者带来更多的治疗选择和希望。END如需获取更多数据洞察信息或公众号内容合作，请联系医药地理小助手微信号：pharmadl001

原发性肝癌的致死率在全球所有癌症中高居第三，肝细胞癌（hepatocellular carcinoma, HCC）为其主要亚型，约占其所有病例的80%以上。全球每年肝癌新发病例超过一半发生在中国，且患者预后普遍较差，我国肝细胞癌患者五年总体生存率仅约为10%。肝细胞癌病因复杂，其中HCV（hepatitis C virus）感染在日本人群最为常见，酒精、非酒精性脂肪性肝炎（NASH）及代谢紊乱在西方人群中占比较大，而HBV（hepatitis B virus）慢性感染和黄曲霉毒素（aflatoxin）等致癌物暴露是中国肝癌人群的主要致病因素。既往的国际泛癌全基因组研究计划（Pan-Cancer Analysis of Whole Genomes, PCAWG）和美国癌症基因组研究计划（The Cancer Genome Atlas, TCGA）虽然包含了对肝癌全基因组特征的研究，但其样本主要为日本和西方人群，其结果不能全面反映中国人群肝癌的基因组特征。另一方面，这些研究采用了相对较浅的测序深度（~30-40X），限制了其对全基因组层面亚克隆结构的深度解析。鉴于不同区域、不同人群肝癌致病因素的巨大差异，迫切需要开展一项大规模、高深度的中国肝癌人群全基因特征分析，为开发适用于中国肝癌人群的诊断和治疗方案提供依据。来源：Nature2月14日，北京大学生物医学前沿创新中心/北京未来基因诊断高精尖创新中心白凡教授课题组联合海军军医大学王红阳院士/陈磊研究员课题组、杜克-新加坡国立大学医学院Steven G. Rozen教授课题组以及贝瑞基因吴琳博士团队合作在Nature在线发表了题为 Deep whole-genome analysis of 494 hepatocellular carcinomas的最新研究成果，完成了中国人群肝细胞癌全基因组深度特征分析（Chinese Liver Cancer Atlas, CLCA）。具体来说，该研究对494例来自中国不同地区的肝细胞癌患者肿瘤组织进行了高深度的全基因组测序（平均120x），深入分析了编码区和非编码区的驱动基因、突变印记、拷贝数变异、聚集式变异事件（clustered alteration：chromothripsis, chromoplexy和kataegis）、染色体外环状DNA（extrachromosomal circular DNA, ecDNA）以及突变演进规律等特征，揭示了以HBV相关肝细胞癌为主的全基因组变异景观，为深入理解中国人群肝细胞癌的演进机理提供了重要的线索（图1）。图1. CLCA研究方案与中国人群肝癌驱动基因全景与PCAWG-HCC队列相比，该研究的CLCA-HCC队列具有更高的HBV感染率（94.5%）、Edmondson-Steiner III-IV级分期（85.6%）和更低的HCV感染率（2.6%）、吸烟史（36.8%）及饮酒史（26.7%）占比，提示CLCA-HCC队列具有明显不同的流行病学和临床病理特征。研究首先综合多种算法，鉴定出大量新的肝癌潜在驱动事件，包括6个新编码驱动事件（FGA, HNF1A, PRDM11, CDKN1B, BMP5和ECHS1）和28个新非编码驱动事件（完整列表见原文）。值得注意的是，研究所发现的31个非编码驱动事件中仅有3个被报道过，同时多个基因都与肝脏代谢通路密切相关，该结果提示现有研究对肝癌非编码区的探究仍十分有限。通过亚克隆富集分析，研究者揭示62.5%的非编码驱动事件富集在亚克隆区域，说明非编码驱动事件并非只发生在肝癌发生早期，而是广泛参与了肝癌的亚克隆演化。其次，在PCAWG已报道的81种突变印记的基础上，本研究首次鉴定了5种新的突变印记，包括2种双碱基替换（doublet-base substitution：DBS_H1, DBS_H2）、2种插入缺失（insertion-and-deletion：ID_H3, ID_H8）和1种单碱基替换（single-base substitution signature：SBS_H8）（图2）。值得注意的是，ID_H8与黄曲霉毒素暴露相关，而DBS_H2和ID_H3则与马兜铃酸（aristolochic acid, AA）暴露相关，这些新突变印记是单碱基替换印记的重要补充。更重要的是，研究人员通过数据分析及细胞系实验共同证实SBS_H8是一种不同于马兜铃酸突变印记（SBS_22）的新型单碱基替换印记，提示其相关致病因素并非马兜铃酸。与PCAWG-HCC队列相比（0.31%），CLCA-HCC队列中SBS_H8高度富集（57.1%），并与Wnt/β-catenin信号通路的突变和预后不良密切相关。同时亚克隆富集分析揭示SBS_H8显著富集于主克隆突变中，提示该突变特征在中国人群肝细胞癌的早期演进过程中发挥重要作用。图2. 中国人群肝癌突变印记特征随后，研究还详细描绘了CLCA队列中不同类型的基因组变异事件，包括拷贝数变异、结构变异、HBV整合、ecDNA和三种类型的聚集式变异事件（Chromothripsis, chromoplexy和kataegis）（图3）。有趣的是，CLCA-HCC队列中ecDNA比例（27.3%）显著高于PCAWG-HCC队列（13.1%），同时ecDNA中整合的癌基因谱也具有独特性。虽然肝癌中HBV整合事件早有报道，但其如何整合到基因组中仍不十分清楚。该研究发现HBV可以与宿主基因组形成ecDNA，与线性DNA相比，这种HBV-oncogene-ecDNA的整合形式显著提高了临近驱动基因的拷贝数和表达水平，提示ecDNA的扩增可能在HBV相关肝癌中扮演着重要角色。Chromothripsis, chromoplexy 和kataegis等聚集式变异事件通常被认为发生在早期，也是肿瘤截断式演化（punctuated evolution）的重要证据，该研究发现这些聚集式变异事件同样存在于亚克隆事件中，提示这些基因组灾难性事件也有可能发生在肿瘤进展后期，其结果更支持肿瘤的截断-渐进双相演化模型。这一结果打破了既往对肿瘤演化规律的刻板认知，丰富了对肝癌演化模式的理解。图3. 中国人群集群突变事件特征最后，研究者还选取了三个新鉴定的潜在驱动事件（PPP1R12B, KCNJ12, FGA）进行详细功能验证，综合CRISPR定点突变及多个细胞系敲降/敲除实验，发现上述基因的突变足以导致基因表达水平的显著变化，并参与调控肝细胞癌的多种恶性表型，这些结果证实基于数据分析发现的新驱动事件的有效性。深入功能机制探究进一步揭示，潜在驱动基因FGA（编码纤维蛋白原α链，被同时鉴定为编码驱动事件和非编码驱动事件）通过负向调控TYK2-STAT3-IL6信号通路影响多种肝癌细胞的恶性表型，提示FGA及其相关信号通路有望成为肝细胞癌潜在的干预和治疗靶点（图4）。图4. FGA基因的功能机制研究总结来说，这项研究所建立的中国肝癌人群基因组变异特征全景图谱，为深入理解不同病因肝癌的发生和演进分子机制、开发全新的个体化靶向药物提供了宝贵资源，有助于提升中国肝癌的临床精准诊疗水平，造福广大肝癌患者。备注：本文转载自“北京大学生物医学前沿创新中心”，原标题：Nature | 白凡课题组与王红阳院士团队联合揭示中国人群肝癌全基因组变异及演化特征。参考资料：[1]https://www-nature-com.libproxy1.nus.edu.sg/articles/s41586-024-07054-3推荐阅读标新生物杨小宝：突破制药边界，蛋白降解剂前景无限本导基因蔡宇伽：基因编辑疗法的“终极目标”——体内编辑圣诺医药陆阳：RNAi疗法逆势而上，实体瘤是下一个高地滨会生物刘滨磊：癌症免疫疗法下一张王牌——溶瘤病毒沙砾生物刘雅容：TIL细胞疗法突破不断，2024将是「关键年」霍德生物范靖：iPSC细胞疗法强势崛起，多种疾病治疗有望「开花结果」智核生物须涛：核药赛道火爆，2.0时代机会无限医药魔方Pro新靶点 新技术 新疗法商务合作：13502093012媒体合作：15895423126