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从脊肌萎缩症基因治疗，看临床与基础研究的
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作者：Karry
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近期医学顶级杂志theNewEnglandJournalofMedicine(NEJM)上同时发表了两篇有关脊肌萎缩症（SpinalMuscularAtrophy,SMA）治疗的文章，一篇为SMA基因替代疗法的I/II期临床试验结果，另一篇为Nusinersen（针对SMN2基因pre-mRNA的反义核苷酸）治疗SMA的III期临床试验结果。
两项临床试验都获得了较好的临床结果，可以说是基因治疗在人类疾病应用当中的历史性时刻了。今天Karry就以第一篇文章为核心，和大家一起深入聊一聊SMA基因治疗的前世今生。
脊肌萎缩症（SMA）的临床研究
治疗一个疾病，首先要了解疾病。最早对SMA的临床表现进行描述的时间可追溯至年，此后一个世纪，临床医生发现了SMA多种临床表现和病理表现。至今对SMA的临床表现、病程特点、受累部位、以及不同亚型分类标准已经相对完善。
SMA是一种严重的儿童单基因疾病，发病率为1/，携带者频率为1/54。SMA主要的临床特点是下运动神经元退行性病变，导致肌肉萎缩。SMA分为4种亚型，其中SMA1型临床表现最严重，且最为常见一种亚型，NEJM这两项临床试验都是针对SMA1型患者进行的研究，最常见是一方面，另一个原因下文提及。
SMA1型一般在婴儿期起病，中位发病年龄约为1.2个月龄，主要表现为肌张力降低、婴儿早期即出现的严重无力、无支撑的情况下不能自己坐立。死亡或者需要持续无创通气治疗的中位时间是10.5个月龄。
年发表在Neurology上的一个前瞻、队列研究中，不使用辅助通气治疗的SMA1型婴儿在13.6个月龄时，只有25%的存活率，20个月龄时只有8%的存活率。
所有SMA1型患儿最终都会出现呼吸和吞咽功能障碍，而需要进行鼻胃管或胃切开置管进行营养支持。NEJM第一篇文章就采用了这个研究队列作为对照组进行疗效的比对。
本研究研究招募了15名患者，接受单剂量的9型腺病毒SMN基因治疗。3人接受低剂量治疗(6.7×vg/kg)，12人接受高剂量(2.0×vg/kg)。
研究的主要终点是安全性，次要终点是患者死亡以及永久性辅助通气时间。扩展分析中，研究人员比较了2个队列患儿的神经肌肉疾病测试评分(CHOPINTEND，0-64；得分越高，患者运动功能越好)以及运动能力事件里程碑差异。
至年8月7日，所有患者均存活，无疾病影响生存期为20个月，而历史队列患儿20个月的生存率仅为8%。高剂量组治疗后CHOPINTEND得分快速上升，1个月后的得分上升9.8分，3个月的得分上升15.4分，而历史队列研究同期得分显著下降。
高剂量组12名患儿中，11人可独坐，9人可翻身，11人具有吞咽和语言功能，2人可独立行走。4名患儿出现血清转氨酶升高，使用强的松后得到有效控制。
SMA1型分子遗传学基础
年，克隆了第一个SMA基因，运动神经元存活基因（survivalmotorneuron,SMN），位于5q13.2。此后，对于SMN基因的深入研究，发现SMN基因有两种形式。
SMN1产生有功能的SMN蛋白的主要基因，SMN2则在剪接过程中将7号外显子剪切掉。SMN2拷贝数变异能够修饰疾病表型，而且SMN2两个拷贝与SMA1型有关。具有SMN1双等位基因敲除同时SMN2基因两个拷贝的婴儿，97%都会患SMA1型。
AAV9靶向作用于神经元
医院研究所的研究者们一直致力于SMA疾病的基因治疗研究，但一直受困于血脑屏障（BBB）的影响，BBB阻碍了研究者将药物输送到神经系统内部如运动神经元等部位、继而发挥作用来治疗疾病。直到年，该研究团队找到了一种腺相关病毒9（AAV9）。
AAV9型病毒，是目前感染肌肉能力最强的一种AAV病毒亚型；除此之外，还能部分跨越血脑屏障。可以说，AAV9可以最大限度的感染周身组织，为高效治疗SMA提供了最基本的物质基础。
把在CB启动子调控表达的绿色荧光蛋白（GFP标记绿色）正和岛AAV9载体中，将整合的病毒颗粒通过静脉输注到小鼠体内，能够靶向定位于小鼠大脑、脊髓背根（GFAP标记蓝色）和前角运动神经元（ChAT标记红色），这为下一步基因靶向治疗提供非常好的载体工具。
scAAV9对SMA小鼠模型作用
