Nature子刊：沉默SOD1基因，讓漸凍人自由得更久一點

　　 漸凍癥，又名肌側索硬化癥（amyotrophic lateral sclerosis , ALS)，盡管是發病率僅為十萬分之三的罕見病，但在病程發展過程中，患者自由的思想將至死被逐漸禁錮在一個退化的軀殼中，造成極大的痛苦和社會經濟負擔，因此學界始終熱切地尋找ALS的解藥。

　　加州大學圣地亞哥分校的Marsala課題組近日在《Nature Medicine》上發表工作，對ALS模型小鼠、豬和非人靈長類動物軟脊膜下注射以AAV9病毒為載體的shRNA，沉默超氧歧化酶SOD1基因，能有效防止運動神經元丟失或延緩疾病進程，顯著延長ALS的生存時間！

　　ALS是一種致死性的進行性神經退行性疾病，即患者將遭受腦干和脊髓運動神經元的不可逆丟失，進而肌肉麻痹而無法行走、說話乃至吞咽，最終因呼吸衰竭或心跳暫停而死亡。ALS通常在中年50歲左右發病，男女發病比列為1.5:1，一旦確診，平均生存期僅為2-5年，50%以上的患者在癥狀出現后30個月內去世。

　　歷史上，ALS最先由法國神經生物學家Jean-Martin Charcot發現，因此又名夏科病；1930年代，美國著傳奇棒球運動員揚基“鐵馬”Lou Gehrig因此駭人的疾病被迫揮別賽場后，ALS以“盧伽雷氏病”之名震驚全球；

　　偉大的物理學家、黑洞理論的提出者霍金在21歲罹患此病，與其抗爭50多年之后，于2018年3月14日去世，這顆巨星的隕落令多少向往太空的少年痛失他們的織夢人。

　　在走向死亡的單行道上，漸凍人注定無法停下命運的推搡。在和煦春日的草地上散散步，握握兒女溫暖的小手，在愛人的凝視里做一個調皮的wink，這些樸素的日常竟都成了他們的奢望。

　　無力回春，江河日下，最后的他們甚至沒有力氣睜開眼睛，甚至不能發出一聲無奈的嘆息。當身體成為了一套逐漸收緊的枷鎖，自由的思想還要在隨時切斷的供給中孤獨地死去。ALS患者承受的不幸，亟需醫藥研究給出解答和解藥。

　　然而，ALS發病的原因至今是個謎，學者們提出的猜想不一而足，認為多種途徑共同參與了病理過程，包括谷氨酸興奮性毒性、氧化應激、線粒體異常、神經炎癥等退行性疾病的共享機制。

　　20多年前，超氧歧化酶SOD1被證實與一部分ALS發病相關。最近，廣泛的證據顯示ALS-SOD1突變基因在脊髓運動神經元和中間神經元表達異常標志物，因此成為潛在的臨床靶標。

ALS的病理機制

　　Marsala課題組首先構建了負載特定shRNA的AAV9病毒工具，以整合并沉默SOD1基因。在SOD1蛋白錯誤折疊的SOD1G37R轉基因模型小鼠的脊髓頸椎和腰椎兩點進行軟膜下（SP）注射，在ALS的癥狀出現前進行這項干預，能長期有效阻止運動神經元丟失和運動功能的退化，并且小鼠在整個實驗過程中均存活；而對照組小鼠運動神經元產生60%以上丟失，并且很快死亡。

　　接著，研究者驗證作此干預后，中樞運動神經元數量不僅沒有顯著減少，其功能也是正常的。在小鼠腓腸肌記錄到的神經肌接頭放電正常，而非異常的高幅度波形；組織切片發現，實驗組小鼠肌肉亦不發生去神經化，說明沒有ALS的癥狀。

　　同時，研究者通過qPCR和免疫組化，驗證AAV9包載的shRNA能夠沉默脊髓運動神經元的SOD1基因，減少了SOD1蛋白的錯誤折疊，說明該病毒工具的作用靶點確實與設想相同。

　　最后，為了探索這種基因治療策略的臨床應用可能性，研究者們在與人體更相近的豬和非人靈長類上注射驗證性的工具病毒，發現AAV9能將包載內容有效遞送并表達在脊髓運動神經元和腦干運動中樞，并發現脊軟膜下注射，而非鞘內注射，能夠使其發揮作用。

　　由于ALS是一種不可逆轉的神經系統疾病，早期癥狀包括大拇指僵硬無力、肌肉跳動、無力、走路不穩、說話含糊等，一般盡早發現相關跡象并就醫，才可能有更大的挽救空間，而本文中研究者發現，在ALS發生一段時間后給予AAV9基因治療，也能阻止疾病惡化，說明這種治療策略在發病前和發病時用藥均有效。

　　目前，ALS的藥物市場依然青澀。賽諾菲公司的ALS孤兒藥、一線藥物利魯唑（riruzole）為谷氨酸受體拮抗劑，能夠減少神經的谷氨酸毒性。利魯唑是第一個能夠延長ALS患者存活時間的藥物，也是唯一通過美國FDA批準的藥物，一經問世便引起轟動。然而，它只作用于神經退行性疾病的一般特征，確切的作用原理尚不明確，且副作用較嚴重，每月用藥成本極高，千金難求。

　　Bravo-Hernandez等提出的軟脊膜下注射AAV9-shRNA-SOD1點基因治療策略，在某些ALS發病前施用，能顯著延長存活時間、大幅度保留運動神經元功能和運動能力；甚至在疾病發生后施用，也能阻止病程進展。該策略展現出清晰的作用機制，提示了其重大的臨床應用價值，有望打破ALS孤兒藥的艱難局面！