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肌萎缩侧索硬化（Amyotrophic lateral sclerosis,ALS）是一种致命的神经系统疾病，其特征是凹凸畅通神经元退化，导致进行性瘫痪、呼吸枯竭，并在2～5年内死字。其患病率为5/10万，终身风险为1:400～1:800。永远以来，扣问者对疾病发病机制的意识不及禁绝了疾病修饰疗法的开发。在已完成的80多项临床诊治西宾中，只须利鲁唑、依达拉奉打针液、熊去氧胆酸及苯丁酸钠获批上市，且王人是针对特定学说，如喜悦性毒性、氧化应激或炎性代谢等，对减缓疾病进展放手有限。

跟着ALS致病基因的无间发现，使得通过基因诊治工夫修饰已知导致ALS的基因变异成为可能。10%～20%的ALS为家眷性，而约70%的家眷性病例可由已知基因变异解释，现时已发现100余个与ALS致病相干或易感的基因。1993年第一个定位的ALS致病基因-超氧化物歧化酶1(SOD1）基因变异，占家眷性ALS的20%，占幽闲性ALS的2%，是现时已知的主要遗传基因，亦然通盘ALS动物模子临床前扣问和临床西宾的主要靶点，尤其在亚洲，SOD1基因是ALS发病中基因变异频率最高的基因。因此，久了了解针对该基因的诊治进展有着要紧的现实意旨。此外，针对C9ORF7272、FUS、ATAX2等基因变异的诊治扣问也备受注重。

本综述基于SOD1基因变异的诊治扣问，姿色了从动物模子临床前扣问到临床调理西宾近况，探讨了针对SOD1基因诊治的主要类型、自身特质及应用出路，并对具体战略进行详备探讨。

1 反义寡核苷酸（Antisense oligonucleotide,ASO）疗法

关于ALS相干的要紧卵白质，其抒发流程王人不错禁受ASO疗法进行阻断。与ALS相同的脊髓性肌萎缩（Spinal muscular atrophy,SMA) ASO疗法依然得胜上市，为其他畅通神经元疾病诊治的发展带来了但愿。自然ALS的变异基因与SMA不同，但它们王人影响交流的畅通神经元。因此，ALS不错鉴戒SMA基因诊治的工夫技能。

SOD1基因变异通过SOD1卵白间隙折叠聚合变成毒性功能增强而发病。1994年发表第一个旨在镌汰SOD1卵白水平的ASO扣问，明确了其在减少畅通神经元死字中的作用。佩戴东谈主SOD1变异基因的SOD1G93A症状前大鼠，其SOD1卵白抒发量比内源性SOD1卵白高8～16倍。2006年发表了第一个针对SOD1基因变异的ASO诊治动物西宾，从大鼠侧脑室和腰椎鞘内执续输注以东谈主SOD1基因为靶向的ASO，该ASO通过RNase H活性镌汰野生型和变异型SOD1 mRNA抒发水平，并将模子鼠生计期从122d延长至132d，同期发现ASO可在通盘这个词脑和脊髓中庸俗散布，且脑和脊髓SOD1 mRNA和卵白水平镌汰。2013年完成了第一个ASO诊治ALS患者的Ⅰ期临床西宾，通过予以SOD1基因变异的患者单次11.5h静脉输注ASO，讲授了ASO的安全性和耐受性，并开辟了脑脊液SOD1卵白水平可行为药代能源学标记物，但该扣问中ASO所用剂量较小，脑脊液SOD1卵白水平并未镌汰。

新一代ASO改良优化后再次在SOD1G93A大鼠和小鼠中进行了扣问，发现经诊治后SOD1G93A小鼠的中位发病时期蔓延了43d，生计期从168d延长至205d。与第一代ASO诊治的大鼠比拟，改良后ASO诊治的SOD1G93A大鼠寿命延长了64d，存活率显赫增高。2020年一项Ⅰ/Ⅱ期（NCT02623699）临床西宾中，采选安危剂对照及递加剂量ASO诊治SOD1基因变异的ALS患者，将50例患者分为20、40、60或100mg剂量组，联结12周5次腰椎鞘内打针ASO。西宾放手讲授了较高剂量的安全性，且最高剂量100mg剂量组ALS患者脑脊液SOD1卵白水平镌汰了33%。分析清晰，100mg剂量组中进展快患者亚组的ALS功能评定量表更正版（ALSFRS-R）评分的着落率减少。与安危剂组比拟，100mg剂量组的ALSFRS-R、慢肺活量和手执测力仪清晰有所改善，轴突损害程度、疾病进展标记物水平、血清和脑脊液中神经丝轻链（NfL）和磷酸化重链（pNfH）浓度在侵略时期镌汰。由于该西宾参与者数目较少，增多至108例患者时仍禁受固定剂量100mg进行扣问（VALOR扣问）的Ⅲ期临床西宾，该决议根据疾病进展分为两个亚组：①进展较快组，界说为较短生计期患者的SOD1基因变异或ALSFRS-R评分每月丢失至少0.9分；②进展较慢组则由存在其他SOD1基因变异的患者组成。与安危剂组比拟，两个亚组经ASO诊治后患者在通盘主要和次要疗效至极方面的放手王人有所改善，但包括主要至极（与基线比拟，28周后ALSFRS-R变化）在内的大多量参数的各异莫得统计学意旨。

然则，在接受ASO诊治的患者中，在进展较快组中不雅察到总脑脊液SOD1卵白和血浆NfL水平别离镌汰了26%～38%及55%，这与安危剂组各异较显赫。而在Ⅲ期西宾中使用安危剂，但在绽放标签扩张（OLE）扣问中改用Tofersen的患者，NfL水平着落了44%。患者最常见的不良反映为头痛、摔倒、背痛与肢体难熬等，但在ASO组中，6.7%的患者出现了一些严重的神经系统不良事件，包括脊髓炎、神经根炎、无菌性脑膜炎与视神经水肿。总之，该扣问通盘结局运筹帷幄王人存在一致性，但大多量改善不显著，自然统计学各异不显赫，但推行药物诊治照旧有用的。原因可能为扣问的执续时期较短，无法在疾病进展缓缓的患者至极中获取饱和大的各异，而进展较快的患者的疾病可能依然处于晚期阶段，使得药物不行有用退却疾病进展。家喻户晓，SOD1基因变异患者根据其特定变异弘扬清晰出庸俗的临床表型异质性，这可能需要更多的患者和更长的不雅察期来提供饱和的统计学上的各异。现时，根据这项扣问放手，依然启动了早期获取预计，但出于对药物永远使用安全性的琢磨，监管机构在2023年4月25日通过快速通谈批准上市，并条目对佩戴SOD1基因突变但尚未出现症状的患者进行荒谬的西宾。

现时还莫得可安全掂量疾病发病的生物标记物，扣问者回归SOD1卵白的显赫减少可能会对健康东谈主产生无益影响。ALS患者需要新的诊治步调的不毛性依然卓越了药物自己所带来的风险，假定疗效和风险之比倾向于疗程占比大或对患者更有意，那么要紧的问题等于在哪个时期点对基因佩戴者进行症状前诊治，而ATLAS西宾（NCT04856982）有望处置这个问题，该西宾从2021年5月驱动，设定基因佩戴者在未出现症状前，如期随访时期一朝卓越预定的Nf L阈值，将立即接受ASO或安危剂诊治。但ASO存在的问题是，由于分子不才游责任以退却卵白质合成，如果得胜，很可能需要重迭输注来对消成年ALS患者中活性基因新转录的m RNA。

除了上述裸递ASO外，另一组扣问论说了一种使用腺相干病毒（Adeno-associated virus,AAV）达成靶向和执续ASO抒发的新步调。APB-102是一种抒发抗SOD1东谈主工微RNA的重组AAVrh10载体，在SOD1G93A小鼠建树时或症状前期，通过静脉打针将AAVrh10抒发针对镶嵌U7小核RNA的SOD1基因反义序列寄递给SOD1G93小鼠，变成SOD1基因变异无毒性，且显赫增多两个年级组小鼠的存活率、肌力和体重。现时，一次性的鞘内给药基因疗法也已参加临床Ⅲ期西宾的快速通谈。

2 RNA干扰疗法

SOD1基因行为ALS第一个定位的基因，已成为大多量基于AAV RNAi步调的诊治所在。2013年第一个AAV9寄递针对SOD1基因的shRNA(shorthair RNA）动物模子扣问比较了不同庚级组SOD1G93A小鼠静脉内给药后的放手，发现打针后小鼠存活率增多39%，且跟着年级增多和疾病进展显赫镌汰，还发现即使在疾病发作后进行诊治，进展缓缓的SOD1G37R小鼠模子的存活率也显赫增多，况且在腰椎鞘内打针后在通盘这个词脊髓内清晰SOD1 mRNA抒发减少。另一组扣问使用靶向SOD1基因的AAV9 shRNA在SOD1G93A症状前大鼠进行双侧平直皮质打针，并发现仅扼制上畅通神经元SOD1活性，且未必保执畅通功能，且存活期增多了20d。

2016年一项扣问使用AAV9将针对SOD1基因的东谈主工miRNA(mi-SOD1）输注到更生SOD1G93A小鼠的脑室中，发现后肢瘫痪小鼠的生计期延长50%，且在包括脊髓畅通神经元数目在内的多个组织病理学变化均有改善。由于大多量小鼠在症状发作时处于成年期，更生小鼠诊治的可调感性有限，因此该扣问使用rAAVRh10将mi-SOD1输注给成年SOD1G93A小鼠，发现疾病的发病时期大大推迟，存活期延长了21%，肌力和呼吸功能得以保执。有扣问通过静脉打针在狨猴体内进行测试，发现通盘这个词脊髓下畅通神经元中SOD1卵白水平显赫镌汰，无短期毒性。随后在猕猴中进行的rAAVRh10.mi-SOD1扣问标明，在通盘这个词脊髓的畅通神经元中，m RNA千里默水平与所用启动子的强度成正比，脱靶率低，并在输注后92d内未发现不良事件。这一系列扣问为2020年进行的东谈主类临床西宾奠定了基础。该扣问中，两名SOD1-ALS患者接受了rAAVRh10.mi-SOD1的静脉输注诊治，患者1右腿力量有顷然改善，脑脊液SOD1卵白水平略有着落，但莫得其他获益迹象，其病程因严重的脑膜炎伴嗅觉症状而复杂化。患者2在输注时接受免疫扼制诊治，未出现以上嗅觉症状。尸检时，与未经诊治的SOD1基因患者比拟，患者1脊髓中的SOD1卵白水平较低，双侧背根神经节（Dorsal root ganglion,DRG）中的神经元破钞，神经根有T淋巴细胞浸润。患者2在不雅察的12个月时期力量和肺活量保执相识。

上述临床西宾中发现的DRG毒性在AAV9全身性给药的更生猪和年少灵长类动物中也可见。33项相聚分析清晰，83%的脑脊液诊治和32%的全身诊治具有DRG毒性，这与血清型、性别、启动子或转基因无关，而病理学改革呈剂量依赖性，总体上毒性幽微，莫得临床后遗症。已有扣问尝试幸免DRG毒性的替代步调，并取得了不同程度的放手。举例，上述AAV-Rh10介导的mi-SOD1诊治在平直打针SOD1G93A症状前成年小鼠的舌头和胸膜腔后也使其生计期延长50d。最近的扣问得胜地使用DRG特异性miRNA来下调这些细胞中的转基因抒发，同期保留预期的核心神经系统转导，其行为一种有用的去靶战略，可用于任何基于AAV的诊治。

最近一项扣问使用了一种新的膜下寄递步调，将AAV9 shRNA注入脊髓试验和脑膜最内层之间的狭隘空间，以此在诊治SOD1G37R症状前小鼠中达成了对畅通神经元疾病的永远扼制，并在疾病发作后有用阻断了疾病进展。在成年猪和灵长类动物中使用这种寄递步调，发当今通盘这个词脊髓中王人有均匀而强的转基因抒发。尽管在工夫上具有挑战性，但在这些大型动物模子中的可行性照旧很好地讲授了其在具有相同脊柱剖解结构和大小的东谈主类从膜下进行AAV寄递有一定的应用出路[22]。

慢病毒载体在ALS的临床前模子中也获取了一些得胜，但受限于其转导面积小、病毒滴度低和庸俗的亲和性，以相当与宿主基因组的整合变异的风险。因此，大多量ALS临床前慢病毒扣问王人麇集于肌肉或离体基因转机，包括一些结合两种战略的步调。

3 基因剪辑疗法

2017年进行了第一项在ALS中使用CRISPR的扣问，作家使用改良的AAV9将金黄色葡萄球菌繁衍的Cas9(SaCas9）通过面部静脉把靶向h SOD1基因的单一领导RNA(sgRNA）寄递至更生SOD1G93A小鼠，发现SaCas9在脊髓前角细胞中的抒发麇集，SOD1卵白水平着落了2.5倍以上。经过诊治后，小鼠畅通神经元得到保护，畅通功能改善，疾病发病时期蔓延37%，存活率擢升了25%，脊髓转基因的脱靶率较低。后续扣问假想了一种用于SOD1基因体内单碱基剪辑的反式剪接系统，以最小化双链DNA断裂后潜在的致病变异结局。使用双AAV9载体将该系统静脉打针于成年SOD1G93A症状前小鼠，发现SOD1卵白减少了40%，同期神经肌肉功能和肌身段积改善，存活率增多11%。有扣问者通过侧脑室打针AAV9-Sa Cas9-sg RNA诊治更生SOD1G93A小鼠，也发现脊髓前角细胞中SOD1卵白减少，小鼠畅通功能显赫改善，存活率擢升了54.6%，靶序列脱靶率较低。

为了降服CRISPR/Cas9的遵守及永远使用的安全性，有扣问者在两种不同SOD1-ALS转基因小鼠模子中发现与疾病相干的转基因得到了有用剪辑，退却了ALS样疾病的病剃头展程度，且脱靶剪辑事件冷落，2年后莫得不雅察到其他疾病的凭证。

4 单克隆抗体消减毒性卵白

有扣问正在开发抗体药物以靶向SOD1卵白，将可抒发针对间隙折叠SOD1卵白单克隆抗体的AAV通过鞘内打针寄递至SOD1G93A症状前成年小鼠，其存活期延长28%，脊髓中间隙折叠SOD1卵白减少，神经元应激信号平定和胶质增生。有报谈AP-101是一种针对产生的间隙折叠SOD1卵白的东谈主类单克隆抗体，现时正在进行东谈主体临床西宾（NCT03981536）阶段，而更多的针对间隙折叠SOD1卵白的单克隆抗体也在开发中。

5 结语

现时基因诊治的战略主若是通过多样工夫向细胞寄递遗传物资，千里默无益基因抒发，镌汰致病基因的毒性。为了将遗传物资靶向至核心神经系统，频繁可单独输注，也可通过包括AAV等在内的病毒载体。通过血脑障蔽参加核心神经系统的步调包括通过静脉内、侧脑室内、鞘内、脑或脊髓试验内寄递。现时为止，主导ALS临床前扣问和临床西宾的病毒载体是自然存在的AAV9和AAVrh10，因为它们未必定靶于畅通神经元，非凡是自互补AAV9(scAAV9）载体可穿过血脑障蔽，且在用于诊治SMA的东谈主类临床西宾中清晰出显赫的疗效，2019年Zolgensma已获批准可用于临床，这是现时进行ALS基因诊治西宾的要紧表面及临床依据。同期，ALS诊治也针对下畅通神经元，期骗新工夫建立的AAV型载体，增多了对核心神经系统的亲和性和抒发，同期不针对外周组织，激勉了扩大往时AAV介导疗法的疗效和擢升其特异性的后劲。

现时，ALS不毛需要未必改革疾病程度的诊治步调，但ALS的疾病异质性强，一般成年发病，发病时启动的神经元损害与后续细胞功能代谢的病理损害边界广，因此，若何遴荐诊治时机，患者是否存在诊治时期窗需要进一步扣问。由于血脑障蔽，核酸或抗体导入道路、诊治剂量及疗程是影响诊治的要紧要领。跟着寄递步调、病毒载体特异性和转运功效的不休立异，果然有用的诊治步调应该会很快参加临床使用。另外幸免基因诊治诱发的免疫移交亦然诊治得胜的枢纽。

针对SOD1基因变异ALS患者开发的ASO不错镌汰脊髓组织SOD1卵白水平，延长SOD1基因变异模子大鼠和东谈主类的存活期。然则，在Ⅲ期西宾中未能清晰出主要至极的显赫改善，因此立异诊治决议和赶早侵略至关要紧。

总之，ALS基因诊治依然上市且参加临床应用。现时的进展标记着ALS诊治的新起头，从具有特定遗传特征的患者亚组驱动进行诊治，为罹患ALS的患者带来新的但愿。

文件来源

李晓光,杨璐,刘旭东,等.肌萎缩侧索硬化SOD1基因诊治扣问进展[J].中国当代医药杂志,2024,26(09):1-5.

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