脊髓性肌萎縮癥（SMA）是一種罕見的常染色體隱性遺傳病，在新生兒中的發(fā)病率約為1/10000[1]。

SMA的病因明確，由于5號染色體長臂SMN1基因的7號外顯子純合缺失或突變，SMA患者無法產生足夠水平的運動神經元存活（SMN）蛋白，最終導致運動神經元進行性退化。

SMA的患病人群從新生兒到成年人，病發(fā)癥狀從行走障礙到無法獨坐，嚴重的連吞咽、咀嚼、甚至呼吸功能都逐漸退化。有統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，SMA是導致2歲以下兒童死亡的頭號遺傳病殺手[2]。

近年來的研究發(fā)現(xiàn)，在5號染色體上還有一個SMN2基因，它與SMN1基因高度同源，二者均能表達SMN蛋白。不過，SMN2上的c.840C>T變異，會導致90%的SMN2的前信使RNA的轉錄產物發(fā)生選擇性剪接，僅有10%的SMN蛋白具有功能[3]。

由于不同患者的SMN2基因拷貝數(shù)存在差異，科學家已經發(fā)現(xiàn)SMN2拷貝數(shù)與SMA的表型嚴重程度相關。理論上講，SMN2基因的拷貝數(shù)越多，表達出的功能性SMN蛋白的量就越多，患者生存時間越長、癥狀越輕[4]。

基于以上機制，經過科學家的不懈努力，自2016年以來，已有3種藥物獲得美國FDA批準：Nusinersen（諾西那生鈉）、Risdiplam（利司撲蘭）和Onasemnogene Abeparvovec-xioi（后文簡稱OA），其中前兩種藥物分別于2019年和2021年在國內上市。

從作用機制上看，諾西那生鈉和利司撲蘭都是通過改變SMN2剪接、上調SMN蛋白表達水平而發(fā)揮治療作用的，患者需要終生用藥；而OA則是一種基因療法，通過腺病毒把目標基因轉染進入組織（但一般不會整合到宿主基因組）起效[5]。

之前有研究表明，在患兒出現(xiàn)癥狀前使用諾西那生鈉治療的臨床結局，優(yōu)于出現(xiàn)癥狀后治療的患兒[6]。那么更早地實施基因療法，是否也會進一步改善患兒的臨床結局呢？

前不久，由美國特殊兒童特診所（Clinic for Special Children）Kevin A. Strauss領銜的研究團隊，在著名期刊《自然·醫(yī)學》雜志發(fā)表了兩項III期臨床試驗數(shù)據(jù)[7,8]，提示了SMA的早期基因治療對患兒預后效果的積極影響。

Strauss團隊發(fā)現(xiàn)，對患兒實施藥物治療的起始時間越早，患兒神經肌肉退行性病變的嚴重程度越輕，同時，患兒的SMN2拷貝數(shù)越多，藥物治療的效果越好。而從給藥方案來看，OA具有單劑量、一次性的潛在優(yōu)勢。

論文首頁截圖

與改變SMN2剪接的治療機制不同，OA是通過一種9型自身互補型腺相關病毒（AAV9）的轉染，將目的基因SMN運送入靶組織，而對疾病發(fā)揮治療作用的。

（注：AAV是一種非致病性病毒，能夠在不整合到宿主基因組的情況下實現(xiàn)持續(xù)的轉基因表達，并且很少激活機體的免疫反應。AAV有幾種血清型，不同的血清型AAV的組織親嗜性不同，其中AAV9對中樞神經系統(tǒng)和肌肉組織有親嗜性，就被選為SMA的基因治療載體。）

基于這種作用機制，OA被一次性靜脈注射進入體內后，就可以穿透血腦屏障、轉染神經元細胞和神經膠質細胞，也能轉染肌肉、肝臟和其他外周組織，在轉染組織中表達SMN蛋白，快速和持續(xù)地改善SMA患者的運動功能。而且，多項針對SMA患兒臨床試驗結果以及藥物上市后的數(shù)據(jù)[9-12]，都證實了OA對SMA患者的治療作用。

但是，前期進行的臨床試驗，多是面向已經出現(xiàn)癥狀的SMA患兒的，而OA對未發(fā)病患兒治療的有效性和安全性如何，治療時機和預測分型對治療效果的影響如何是未知的。

為了回答上述問題，Strauss等人開展了一項納入29名已經確診，但暫未出現(xiàn)臨床癥狀的SMA患兒的臨床研究（SPR1NT），其中14名有2個SMN2拷貝（平均年齡21天，下文簡稱兩拷貝），15名有3個SMN2拷貝（中位年齡32天，下文簡稱三拷貝）。

研究人員對入組患兒進行了單劑量的OA靜脈注射治療，并在治療后開展了為期18-24個月的隨訪，隨訪內容包括：30秒獨坐，至少3秒獨立站立，14個月大時的無事件生存率等。

隨訪結果顯示，在癥狀發(fā)生前接受OA治療，兩拷貝患兒中79%可以實現(xiàn)獨自站立、64%可以實現(xiàn)獨立行走，而三拷貝患兒可以獨自行走的人數(shù)比例更高達93%。相比之下，相同基因型的兩拷貝患兒在癥狀發(fā)生后接受OA治療，中位年齡4個月時能夠獨立站立或行走的患兒只有3-5%[7,8]。

值得一提的是，該項研究中的所有患兒，均在治療后達到了Bayley-III幼兒發(fā)育量表（BSID）和世衛(wèi)組織多中心生長參考研究（WHO-MGRS）定義的運動發(fā)育里程碑，并在24個月隨訪結束時保持這一里程碑。

SMN2兩拷貝患兒經OA治療后的運動發(fā)育里程碑

SMN2三拷貝患兒經OA治療后的運動發(fā)育里程碑

這項研究除了評估入組患兒在接受治療后的獨坐、獨站和獨走的能力這些主要研究終點外，還對他們的無永久通氣存活時間和無呼吸機存活率進行了統(tǒng)計。

研究結果顯示，無論是兩拷貝還是三拷貝的患兒，都達到了14個月的無永久通氣存活時間，且24個月的無呼吸機存活率達到100%。

與另一項臨床研究（PNCR）中的未治療隊列的無事件生存期的對比

雖然，OA的治療大大改善了SMA患兒的癥狀，但在治療過程中已經產生或可能產生的毒性問題，也不能被忽視。

比如，為了減輕患兒對AAV9的免疫反應，所有入組患兒均在OA注射前一天開始口服潑尼松龍，并至少服用至OA注射后30天。這導致了多數(shù)患兒都出現(xiàn)過治療相關不良事件：肝毒性、血小板減少、心臟毒性、血栓性微血管病和背根神經節(jié)病變。

總體來看，無論是OA治療的這項臨床研究結果，還是此前已經完成的諾西那生鈉的臨床試驗結果[6]，都顯示了癥狀前治療的患兒的結局是優(yōu)于癥狀后治療的患兒的（利司撲蘭治療癥狀前患兒的臨床試驗[NCT03779334]正在進行中）。這也提示我們，治療時機的選擇比治療方案的選擇可能更重要。

救治SMA患兒，是一場與時間的賽跑，及早篩查出患兒并立即開始藥物治療，可以有效改善患兒生存發(fā)育的結局，挽救生命。

參考文獻：

1.Sugarman EA, Nagan N, Zhu H, et al. Pan-ethnic carrier screening and prenatal diagnosis for spinal muscular atrophy: clinical laboratory analysis of >72,400 specimens. Eur J Hum Genet. 2012;20(1):27-32. doi:10.1038/ejhg.2011.134

2.Mini?o AM, Xu J, Kochanek KD. Deaths: preliminary data for 2008. Natl Vital Stat Rep. 2010;59(2):1-52.

3.Arnold ES, Fischbeck KH. Spinal muscular atrophy. Handb Clin Neurol. 2018;148:591-601. doi:10.1016/B978-0-444-64076-5.00038-7

4.Serra-Juhe C, Tizzano EF. Perspectives in genetic counseling for spinal muscular atrophy in the new therapeutic era: early pre-symptomatic intervention and test in minors. Eur J Hum Genet. 2019;27(12):1774-1782. doi:10.1038/s41431-019-0415-4

5.Nicolau S, Waldrop MA, Connolly AM, Mendell JR. Spinal Muscular Atrophy. Semin Pediatr Neurol. 2021;37:100878. doi:10.1016/j.spen.2021.100878

6.De Vivo DC, Bertini E, Swoboda KJ, et al. Nusinersen initiated in infants during the presymptomatic stage of spinal muscular atrophy: Interim efficacy and safety results from the Phase 2 NURTURE study. Neuromuscul Disord. 2019;29(11):842-856. doi:10.1016/j.nmd.2019.09.007

7.Strauss KA, Farrar MA, Muntoni F, et al. Onasemnogene abeparvovec for presymptomatic infants with two copies of SMN2 at risk for spinal muscular atrophy type 1: the Phase III SPR1NT trial. Nat Med. 2022;28(7):1381-1389. doi:10.1038/s41591-022-01866-4

8.Strauss KA, Farrar MA, Muntoni F, et al. Onasemnogene abeparvovec for presymptomatic infants with three copies of SMN2 at risk for spinal muscular atrophy: the Phase III SPR1NT trial. Nat Med. 2022;28(7):1390-1397. doi:10.1038/s41591-022-01867-3

9.Finkel RS, Mercuri E, Darras BT, et al. Nusinersen versus Sham Control in Infantile-Onset Spinal Muscular Atrophy. N Engl J Med. 2017;377(18):1723-1732. doi:10.1056/NEJMoa1702752

10.De Vivo DC, Bertini E, Swoboda KJ, et al. Nusinersen initiated in infants during the presymptomatic stage of spinal muscular atrophy: Interim efficacy and safety results from the Phase 2 NURTURE study. Neuromuscul Disord. 2019;29(11):842-856. doi:10.1016/j.nmd.2019.09.007

11.Darras BT, Masson R, Mazurkiewicz-Be?dzińska M, et al. Risdiplam-Treated Infants with Type 1 Spinal Muscular Atrophy versus Historical Controls. N Engl J Med. 2021;385(5):427-435. doi:10.1056/NEJMoa2102047

12.Markati T, Fisher G, Ramdas S, Servais L. Risdiplam: an investigational survival motor neuron 2 (SMN2) splicing modifier for spinal muscular atrophy (SMA). Expert Opin Investig Drugs. 2022;31(5):451-461. doi:10.1080/13543784.2022.2056836