作者：奶树
编辑：蝌蚪
1991年，中国香港。
陈倩芬带着年仅2岁、刚学会走路的的儿子黎以霖来到医院看病，起因是他每次一蹲下，就再也站不起来了。刚开始陈倩芬还以为是不是儿子还小，所以走不稳罢了。但慢慢地，她觉得越来越不对劲了。
于是，医生给黎以霖做了几组基础的检查，也没发现什么问题，只能对陈倩芬说：带孩子先回去休息，以后再来吧。
直到几年后，黎以霖的问题越来越严重，医生试着用当时刚刚兴起的基因检测才发现，黎以霖得的是一种罕见病——脊髓性肌萎缩症（简称SMA）。
因为罕见，常规的检测方式往往难以确诊或导致误诊，这是罕见病诊断最大的难题之一。基因检测是罕见病诊断最重要，也是最直接的手段，这是因为大多数罕见病都是极少见的遗传疾病。通过已知的致病位点，设计DNA探针从患者基因组“揪出”罕见病相关的DNA序列，通过比对的方式，医生才能对罕见病进行最确切的确诊。
SMA是一种当时无药可救的绝症，患病率大约是是1/16000到1/4000。患者要么在婴儿时期死亡，要么带着无力的身体过完瘫痪的一生。
幸运，又或者说不幸，黎以霖属于后者。
中学时期开始，黎以霖逐渐无法正常爬楼梯、走路，到18岁时，轮椅成为了他出行必需的工具。每到冬天，寒冷导致他浑身的肌肉温度骤降，整个人会彻底失去对身体的控制：“冷空气带走了我身上所有的力气”。
为此，母亲陈倩芬每天都要抱着成年的儿子上厕所，把他抱上床睡觉，照顾儿子的饮食起居。如此日复一日，持续了30年。
图源：南方+
幸运的是，大约30年后，专门治疗SMA的基因药物，诺西那生钠注射液（Nusinersen）于2017年问世，并迅速在世界各国推广开。
不幸的是，诺西那生钠注射液一针要12.5万美元，中国价格是大约70万人民币。而且治疗的第一年要打6针，之后每年要打3针——换句话说，第一年要420万元，之后每年要花210万元。算个简单的帐，一位SMA患者十年的治疗费用，是2310万元。
这是黎以霖和千千万万SMA患者家庭都无法负担的天文数字。
这其实并非单价最贵的基因药物：2020年，另一种治疗SMA的”一次性“药物——索伐瑞韦（Zolgensma）上市，售价一针210万美元，折合人民币大约1500万元，被称为”史上最贵的药物“之一。
（截至2024年4月，单价最贵的药物是用于治疗异染性脑白质营养不良的基因药物Lenmeldy，售价425万美元）
为什么基因药物这么贵？我们不妨从另一个视角来看看 SMA。
1999年，美国纽约。
刚在冷泉港成立实验室不久的乌拉圭人，阿德里安·克雷纳（Adrian Krainer）正在听一场他本不感兴趣的报告——他是同事被硬拽过去的。
1998年的阿德里安·克雷纳
这场报告介绍了两个基因，SMN1和SMN2，它们两之间存在的一个细微的核苷酸差异，会导致 SMN2转录产生的mRNA 会发生选择性剪接，剪掉它第七个外显子，然后才翻译生成功能性蛋白质。
正是这第七个外显子，让原本类似的 SMN2和SMN1变得截然不同。当 SMN1发生变异时，SMN2无法发挥同等的作用，来弥补SMN1缺失的不足——结果，就导致了“黎以霖们”患上的的疾病，SMA。
选择性剪接，指的是在转录形成RNA到翻译形成蛋白质过程中，发生的一个转录后调控过程，基因的外显子会在特定的条件下发生不同的排列组合（如下图一个基因可以形成三种不同的蛋白质），这就使一个基因能够表现出截然不同的功能，也是基因一种巧妙的“一举多得”的机制了。这项研究的开创者理查德·罗伯茨和菲利普·夏普也因此获得了1993年的诺贝尔生理学或医学奖。
选择性剪接（alternative splicing）的原理
听完报告的阿德里安大受震撼：一个核苷酸突变就能引发这么显著的变化？紧接着，一个大胆的想法也在他脑海中形成——如果我能把SMN2基因那个核苷酸修改掉，那它不就能发挥SMN1的功能了吗？
换句话说，这样就能拯救缺失了SMN1基因的SMA患者了。
想法很美好、很简单，但是现实却很残酷且复杂——什么样的药物才能实现这样精准的基因修改操作呢？
巧的是，阿德里安的研究方向正是 RNA剪接，于是他最开始的想法是，我能不能搞一种蛋白质来改变SMN2的选择性剪接？
为了把蛋白质引导到SMN2基因上，阿德里安设计了一种反义寡核苷酸（ASO）结合在蛋白质上，通过我们熟悉的碱基互补配对，来准确找到SMN2基因，把蛋白质带过去。
有意思的是，阿德里安在测试这个反义寡核苷酸的时候，发现了一个神奇的现象——好像不需要蛋白质，光是这个反义寡核苷酸，也能改变SMN2的剪接，只不过效果没有那么明显。
反义寡核苷酸，指的是大约十几个碱基长度的的小DNA或者RNA片段，早在上世纪70-80年代就被科学家们发现——它不仅可以和单链的RNA互补配对，还可以影响RNA的功能。通过不断地改进、摸索和研究，最近几年已经涌现出近十种基于反义寡核苷酸的药物，包括脊髓性肌萎缩症和杜氏肌营养不良症。
反义寡核苷酸调控RNA功能的原理图，其中蓝色的小片段就是执行不同功能的反义寡核苷酸，包括但不限于改变翻译过程、干扰降解RNA、改变选择性剪接和降低RNA酶的结合效率
恰逢其时，一家专门开发寡义反核苷酸药物的公司Ionis，看到了阿德里安发表的论文，也是大受震撼，于是找上门来寻求合作。阿德里安团队熟悉这个基因剪接的过程，而Ionis公司擅长合成不同的反义寡核苷酸，两边一拍即合，开展了合作。
通过对500多种反义寡核苷酸的筛选，阿德里安终于找到了一种有效的药物，既能准确地改变SMN2基因的剪接，又不会影响到其他基因（也就是脱靶效应）。
这款药物，就是诺西那生。
但此时距离阿德里安第一次有想法，已经过去九年之久。又过了三年，阿德里安完成小鼠实验，最终确认了诺西那生的效果——它可以有效延长SMA模型小鼠的寿命。
今天的阿德里安·克雷纳
于是顺理成章的，阿德里安团队在2011年开启了人体临床实验。2016年，诺西那生获得美国FDA的批准，正式投入使用——从开始到现在，已经过去了17年。
而且这还得益于阿德里安是最熟悉RNA剪接的研究者之一，而且他恰好去了一场和自己研究毫无关系的报告，而且他们幸运地发现反义寡核苷酸的作用，而且在公司的帮助下只需要尝试500多种药物，而且阿德里安团队一直都有充足的资金资助。
不然时间只会更久。
2018年，诺西那生药物被美国百健公司（Biogen）以10亿美元买走了它的开发、生产和商业化权利。
2021年，阿德里安获得了有“诺奖风向标”之称的沃尔夫医学奖，以表彰他对上万SMA患者的贡献。
阿德里安实验室成员的照片墙
现在再回过头看这款药物天价般的价格，似乎多少也能理解——这是一种研发成本极高，同时受众市场又很小的药物（SMA患者全球人数大约数万人，相比之下，癌症、心血管疾病等常见病患者是以百万、千万计的），它必然需要一个高昂的价格来补偿前期研发的心血和投入，以及赚取本就属于他们的合理利益。
当然，基因药物的研发、临床与售卖的过程也在不断改善：
随着基因技术的不断发展，早期研发的效率会极大地提升，研究者们也有了各种各样的方式来更有效地开展药物研发。
由此带来的，是基因药物数量的快速增长。2023年统计，已经有100多种基因、细胞和RNA疗法获得批准，更有3700种正处于临床或者开发阶段，其中一半都是基因疗法。
药物增多带来的另一个好处，就是避免了某种药物垄断或者“一家独大”的情况：在2016年诺西那生获批后，短短几年内，针对SMA又有另外两款药物获批，这其中的竞争关系也带来了价格的浮动。
2021年，中国国家医保谈判，将原本70万一针的诺西那生，一口气谈到了3.3万元，这既有“灵魂砍价”的魅力，也不乏背后市场竞争带来的药物价格和商业策略的变化。
不过也正因为这一改变，35岁的黎以霖终于在深圳得到了治疗，每月只需要花费一万元。
三十多年后，他重新感受到了，什么是走路的感觉。
部分参考资料：
Lorson C L, Hahnen E, Androphy E J, et al. A single nucleotide in the SMN gene regulates splicing and is responsible for spinal muscular atrophy[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences, 1999, 96(11): 6307-6311.
Garber K. Big win possible for Ionis/Biogen antisense drug in muscular atrophy[J]. Nature Biotechnology, 2016, 34(10): 1002-1004.
Cartegni L, Krainer A R. Correction of disease-associated exon skipping by synthetic exon-specific activators[J]. Nature structural biology, 2003, 10(2): 120-125.
重获力量：香港35岁罕见病患者的跨境寻医之旅. 南方+
Chancellor D, Barrett D, Nguyen-Jatkoe L, et al. The state of cell and gene therapy in 2023[J]. Molecular Therapy, 2023, 31(12): 3376-3388.