研究发现渐冻症和AAV介导的基因沉默之间的关联，或为治疗提供新方向

时间：2020-08-07  作者：盛诺一家

2018年，霍金的逝世让渐冻症再一次走进了人们的视野，而我国约有数万名渐冻症患者，其平均生存期较短。渐冻症的治疗一直是医学界亟待解决的问题之一，美国在渐冻症研究和治疗领域较为领先。每年国内都有很多渐冻症患者赴美看病，延缓病情进展，接受更加先进的治疗方案。

什么是渐冻症？

渐冻症，又称肌萎缩侧索硬化（amyotrophic lateral sclerosis，简称ALS），是累及上/下运动神经元及其支配的躯干、四肢和头面部肌肉的，一种慢性、进行性变性疾病，常表现为上/下运动神经元合并受损所致的进行性加重的肌无力、肌萎缩和肌束颤动等。

ALS是常见的一种运动神经元病，大多数为散发，少数为家族性，发病年龄大多为30-60岁之间，男性多于女性。ALS目前无特异性治疗药物，治疗主要为改善患者生活质量从而延缓病情发展。

一项新研究

近年来，有研究表明家族性ALS是由SOD1（超歧化物氧化酶1）基因突变造成的，因而病毒介导的shRNA基因沉默是治疗遗传性神经退行性疾病的一种十分有前景的方法。

近期，国际知名学术期刊 Nature 子刊——Nature Medicine 杂志发表了加州大学圣地亚哥分校的一篇题为：Spinal subpial delivery of AAV9 enables widespread gene silencing and blocks motoneuron degeneration in ALS 的研究论文。

该研究表明，在颈部和腰部脊髓一次性注射AAV9型病毒，沉默SOD1基因，可有效预防或阻止运动神经元退化，从而预防或治疗渐冻症。

在本研究中，研究人员通过脊髓下注射技术，在成年动物上成功地将腺相关病毒（AAV）递送到颈部、胸部和腰部脊髓以及大脑运动中枢。

研究人员构建了家族性ALS小鼠模型，在小鼠发病前一次性注射AAV9-shRNA-SOD1进行治疗，小鼠几乎完全保存脊髓α-运动神经元和肌肉神经支配。而对于发病后的小鼠模型进行一次性注射治疗，则有力地阻止了疾病的进展和进一步的α-运动神经元变性。

因此，本研究设计了一种新型装置在成年猪或非人类灵长类动物体内注射一次AAV9，便可在整个颈部脊髓和大脑运动中枢内产生均匀的输送，证实成年动物的脊髓下注射对于AAV介导的贯穿脊髓和大脑运动中枢的基因传递是非常有效的。

体内基因沉默技术可以针对致病的体细胞突变，开辟了一个实验和临床基因治疗的新领域。如果能将沉默载体(如基于AVV9的沉默载体)有效地传递到靶细胞群中，将有望产生持久的治疗效果。ALS等影响中枢神经系统的遗传疾病是采用体内基因沉默技术作为潜在治疗方法的重要目标。

目前，引起渐冻症的SOD1基因突变的表达沉默已经被广泛研究，是主要的临床治疗靶点。SOD1基因在脊髓α运动神经元和中间神经元中普遍表达，SOD1基因突变的表达沉默导致广泛性的运动神经元功能下降等病变。

这些研究结果表明，一个高效的基于基因沉默载体的疗法需要靶向神经系统内多种细胞类型，包括下行/上行脊髓轴突、α运动神经元、中间神经元和神经胶质细胞等。此外，由于大多数家族性ALS患者为成年人，因此，基于沉默载体的治疗能在临床应用的关键要求是该基因沉默载体能在成年人的神经轴内有效传递。

目前，在临床前和临床研究中，正在测试几种不同的分子策略旨在减少SOD1突变蛋白的合成，包括：①miRNA；②shRNA和③反义寡聚核苷酸。三者在可行性、有效性或安全性方面存在缺陷。

为了解决这些限制，研究者发明了一种新型基因沉默载体传递技术——SP技术。他们成功在成年小鼠、猪和非人类灵长类动物中证明，SP-AAV9注射可对脊髓和大脑运动中枢的大多数或所有细胞产生均匀的传递。研究团队证明在发病前或发病后ALS成年小鼠模型中，在颈部和腰部脊髓一次性注射AAV9-shRNA-SOD1基因沉默载体，可以有效预防或阻止运动神经元的退化，从而预防或治疗ALS。

渐冻症作为一种多发于成年人的神经退行性疾病，患者会逐渐手部肌无力、萎缩，病情严重时会出现上、下运动神经元混合损害症状。渐冻症不仅会给患者的生活、工作带来极大的影响，同是也很容易让患者产生颓废、胆怯等心理。因此患者不仅要及时就医，同时患者家属也要不断鼓励患者树立对生活的信心，鼓励患者积极配合医生治疗。

数据来源：https://doi.org/10.1038/s41591-019-0674-1

http://bj.people.com.cn/n2/2017/0627/c233081-30387489.html