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脊髓性肌萎缩症(SMA):临床分型、治疗策略、市场格局
发布时间:2021/12/13

SMA,即Spinal Muscular Atrophy,是脊髓性肌萎缩症的英文简称,是2岁以下婴幼儿的头号遗传病杀手。患者主要表现为全身肌肉萎缩无力,身体逐渐丧失各种运动功能,甚至是呼吸和吞咽,直至死亡。


SMA是一种由基因缺陷所导致的常染色体隐性遗传病。常规人群中,不分男女,约每50个人中就有1个是致病基因携带者。父母双方若同为携带者,每一次怀孕孩子都有25%的几率会患病,50%的几率成为和父母一样不发病的携带者,25%的几率完全健康。SMA在新生儿中的发病率为1/6000-1/10000。SMA致病基因明确,经基因检测,不但可以确诊病患,确认携带者,配合产检还可以实现新发病例的阻断。据估算中国大陆约有3-5万名SMA患者。 


科学研究表明,SMA是由体内的SMN1基因和SMN2基因突变引起的,正常的SMN1基因编码运动神经元生存蛋白(SMN蛋白),这是神经和运动功能所必需的。突变的SMN1基因使体内不能产生正常的SMN蛋白,导致骨骼肌萎缩,进一步影响SMA患者的运动、吞咽和呼吸能力。SMN2基因也能编码SMN蛋白,但一个特殊的同义点突变导致pre-mRNA剪切,跳过第7外显子的概率约为90%,生成的转录产物是不稳定的Δ7截短型蛋白,极易降解,从而无法发挥完整SMN蛋白的正常生理作用,详见图1。


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图1  人体SMN2和SMN1基因及SMA发病机理示意


SMA的临床分型


SMN2拷贝数与SMA的严重程度常呈负相关,据此可将SMA分为5个表型(见图2):


0型:SMN2的拷贝数为1,不常见的类型,发生在宫内,表现为胎动减少,如不采取治疗措施,常于1岁内死亡,为最严重的一种类型;

I型:SMN2的拷贝数为2,最常见的类型,小于6个月时发病,患儿常见表现为不能独坐,且由于严重肌张力减退及对称性肌无力导致无法支撑自己头部,通常于2岁内死于吸入性肺炎,为严重型。近年来,随着呼吸系统疾病管理体系及支持疗法的完善,Ⅰ型患者的平均存活时间有了显著提升,但尚无从本质上改善患者的肌力。

II型:SMN2的拷贝数为3, 6~18个月时发病,患儿常见表现为能独坐,但不能独立行走,伴有关节挛缩和脊柱后突,随着病情进展需要呼吸机维持呼吸,常可存活至4岁以后。III型:SMN2的拷贝数为3~4,>18个月时发病,患儿能独坐和独立行走,生存基本不受影响,可选择轮椅或者行走,伴有脊柱侧突和骨质疏松,为轻型,常可存活至成人期。Ⅳ型:SMN2的拷贝数为4~8,>30岁发病,患者能独坐和独立行走,无消化系统和呼吸系统症状,为成人型。


 不过要知道,在面对数量较大的SMA患者群体时,这两者之间是存在其关联性的;但就特定的某位患者而言,医生无法基于SMN2的拷贝数来预估疾病的严重程度。有些患者有较高的SMN2拷贝数但病情却非常严重,而另外有些患者病情很温和但拷贝数却较低。所以,基于特定的个体,SMN2拷贝数对于疾病的严重程度并不具有很强的预估指导性。


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图2 SMA的亚型分类


SMA的治疗策略和治疗药物


目前,关于脊髓性肌萎缩症治疗策略的研究热点主要集中于以下几个方面:


第一,作用于SMN2 基因转录剪接过程:通过反义寡核苷酸(ASO)或其他口服小分子药物调节SMN2基因转录和剪接过程,促进完整的全长SMN蛋白合成,其中渤健研发的 Spinraza和罗氏研发的Evrysdi已经上市;从图3的分子作用机制中可以看到,小分子和ASO虽然都属于剪接修饰剂,但是作用的位点并不相同,ASO(Spinraza,即图中的Nusinersen)结合在SMN2外显子7下游的单链pre-mRNA上,小分子(Evrysdi,即图中的RG7916)作用于上游;


第二,SMN1基因替代疗法:由腺相关病毒(AAV)介导的SMN1基因替代疗法,以纠正SMN1基因缺陷,恢复全功能SMN蛋白的表达,其中诺华研发的基因疗法 Zolgensma(即图中的AVXS-101)已经上市;


第三,其他治疗方法:神经保护药物(如Olesoxime)、靶点作用于肌肉的小分子药物(如CK-2127108、SRK-015等)、干细胞移植治疗等,目前尚处于临床研究阶段。


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图3 SMA的治疗方法


下面对已经上市的三种SMA治疗药物做简要介绍:


1. Spinraza


Spinraza(nusinersen)是首个获得FDA批准用于SMA治疗的药物,通过鞘内注射给药,2016年12月在美国上市,2019年2月在中国内地上市,中文通用名为诺西那生钠注射液。 Spinraza属于反义寡核苷酸(Antisense oligonucleotide,即ASO)的一种(分子结构见图4)。ASO是人工合成的短链核酸序列,长度为8到 50个碱基对,可以选择性地与信使RNA(mRNA)结合,从而影响 RNA 翻译启动或改变外显子剪接。作为剪切修饰剂,Spinraza可增加 SMN2基因外显子7的翻译剪接,上调全长SMN蛋白的表达。


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图4 Spinraza的分子结构(分子式C234H323N61O128P17S17Na17,分子量7501.0道尔顿)


由于反义寡核苷酸分子量较大,不易透过血脑屏障,因此仅能通过鞘内注射给药。鞘内注射是指通过腰穿将药物直接注入蛛网膜下腔,从而使药物弥散在脑脊液中,并很快达到有效的血药浓度。这种给药方式非常复杂,操作繁琐,给患者带来很大的痛苦,同时反复穿刺易造成再次感染的机会。


在美国,Spinraza每次鞘内注射花费12.5万美元,且必须终生进行;药物治疗开始于3个月内的4次注射,在之后的维持治疗中每4个月注射一次。按每次注射12.5万美元计算,第一年的6次注射须花费75万美元,后续每年支出37.5万美元,还不包括住院费用。 


Spinraza在中国获批上市后,最初的定价是70万/针,后降价至55万/针,远远超出了患儿家庭的承受能力,在社会舆论上掀起轩然大波。在刚刚结束的2021年度医保谈判中,Spinraza大幅度降价94%至3.3万/针,创本轮谈判降幅之最。按医保平均支付比例70%计算,Spinraza的自付标准为1万/针,患者的年治疗支出降到了10万元以下,充分体现了国家对罕见病药物的重视和对罕见病患者的关怀。Spinraza壮士断腕的决心从何而来,下文详细分析。


2. Zolgensma


Zolgensma(onasemnogene abeparvovec)是第二个获得FDA批准用于治疗SMA的治疗手段,通过单次静脉注射,2019年5月在美国上市。


 Zolgensma 属于基因替代疗法的一种。基因替代疗法是通过病毒载体将外源性基因导入宿主体内,使外源性基因在宿主细胞内表达目的蛋白,从而达到治疗疾病的目的。腺相关病毒载体(Adeno-associated virus,即AAV)是一种常见的小型非致病性病毒,靶向运动神经元和星形胶质细胞,可有效传染整个中枢神经系统,其中,AAV中的一种亚型—自身互补型腺相关病毒9(self-complementary adeno-associated virus 9,即scAAV9),可以透过血脑屏障,通过静脉注射导入宿主体内,且不整合至宿主基因组,安全性较高。 


由 scAAV9 介导的SMN1 基因替代疗法Zolgensma是治疗脊髓性肌萎缩症最合理、最有效的方法之一,FDA将其列为“突破性疗法”,其主要优势在于仅通过单次静脉注射即可获得终身临床疗效,它将拷贝的SMN1基因传递到肌肉细胞,使得基因改造后的肌肉细胞能够持续产生全长SMN蛋白,从而恢复患者的正常肌肉功能。Zolgensma能够穿过血脑屏障,避免了鞘内注射。


 Zolgensma是目前全球市场上定价最高的一次性治疗药物,在美国每针212.5万美元。上市后,由于定价极其昂贵,引起社会极大争议。诺华根据市场反馈迅速调整了支付方案,分五年按实际疗效支付,每年支付40万美元,与Spinraza基本相当。


3. Evrysdi


Evrysdi(risdiplam)是第三个获得FDA批准用于2月龄及以上的儿童治疗SMA的治疗药物(分子结构见图5),属于小分子药物,可以口服给药,2019年5月在美国上市,2021年6月在中国内地上市,中文商品名艾满欣,中文通用名为利司扑兰口服溶液用散。


Evrysdi 呈液体状态,通过口服给药,每日1次,是首个可在家使用的SMA疗法。FDA 在审批Evrysdi时采用了快速审批通道和优先评审程序,并授予其孤儿药地位。Evrysdi在美国的定价为11700美元每60mg/瓶,服用时须参考患者体重(见图6),实际年治疗费用在14万至34万美元之间。艾满欣在国内60mg/瓶的零售价为6.38万元,年治疗费用在80万到200万之间。


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图5 Evrysdi的分子结构(分子式C22H23N7O,分子量401.46道尔顿)

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从全球逐季销售数据来看,Spinraza在2016年底上市后,由于上市较早、没有竞争,迅速放量,2018年销售突破10亿大关,达17.24亿美元;在2020年一季度达到顶峰,当季全球销售额为5.65亿美元,后续受Zolgensma和Evrysdi的冲击,连续下滑;Zolgensma在2019年上市后,因终身仅需一次注射、使用的顺应性良好,且诺华根据市场反馈迅速调整了支付方案,每年的实际支出和Spinraza基本相当,因此放量迅猛,今年一到三季度的全球销售已经突破10亿美元大关,后续将进一步增长;Evrysdi在去年下半年上市后,因成本较低、口服溶液剂型对儿童较为友好,因此销售额快速增长。


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图7 Spinraz、Zolgensma、Evrysdi上市后的逐季销售(单位:百万美元)


SMA药物治疗形成了三国演义的局面,Spinraza面临Zolgensma和Evrysdi的严峻挑战,市场占比已经跌破50%,形势非常不利;且Evrysdi今年6月也已经在中国内地上市,好在Spinraza的历史累计销售已经突破80亿美元,前期研发和临床的投入早已收回,通过全球最低价进入中国医保目录、从而迅速渗透到这全球最大的3-5万例SMA患者人群,并充分利用Spinraza的残余价值,挡对手于中国市场之外,也就成为渤健的不二选择了。在这个过程中,受益最多的,就是国内的SMA患者。感谢医保局的不谢努力,也期待更多的罕见病药物能够以可负担的价格进入中国医保目录,从而造福广大罕见病患者。


参考文献:

[1]Reed & E. Zanoteli. Therapeuticadvances in 5q-linked spinal muscular atrophy, April 2018, Arquivos deNeuro-psiquiatria 76(4):265-272

[2]David C. Schorling et al. Advances inTreatment of Spinal Muscular Atrophy-New Phenotypes,New Challenges, NewImplications for Care; Journal of Neuromuscular Diseases 7 (2020) 1–13.