假性肥大型肌营养不良是一类最常见的X 连 锁隐性遗传性肌肉疾病,分为杜氏肌营养不良症 (Duchenne muscular dystrophy,DMD) 和贝氏肌 营养不良症(Becker muscular dystrophy,BMD)。 DMD 临床症状较重,患儿多在2~5 岁发病,表现 为步态异常、易摔跤、上楼困难、起蹲困难、智 力低下等临床症状[1],约13 岁左右丧失行走能力, 19 岁左右死于心、肺功能衰竭[2]。BMD 临床症状 与DMD 类似,但相对较轻。该病主要累及男性, 女性多为无症状携带者,但约10% 的女性携带者 可有轻度的临床表现,极少数出现类似于男性患 者的严重症状[2]。抗肌萎缩蛋白基因(dystrophin) 突变是本病的发病原因,该基因定位于Xp21,是 至今为止已知的人类最大基因(2 500 kb),包括 79 个外显子、78 个内含子和8 个启动子。该基因 突变形式多样,其中大片段缺失约占DMD 的65% 和BMD 的85%; 大片段重复约占DMD/BMD 的 5%~10%,其余的突变为微小突变,包括碱基的缺 失、插入、置换、内含子突变、复杂的染色体重 排等[3]。基因突变导致抗肌萎缩蛋白缺失或功能缺 陷、损伤肌细胞膜,使细胞内的成分如肌酸激酶 逸出和钙离子内流,造成肌肉的变性、坏死,脂肪、 结缔组织增生,导致患儿发病。对假性肥大型肌 营养不良的治疗一直是国内外学者的研究热点, 糖皮质激素及功能锻炼可改善临床症状,延缓病 情进展;而随着分子诊断技术的发展,治疗方面 也有新的突破,现将治疗进展情况简要归纳。 1 糖皮质激素治疗
糖皮质激素是治疗DMD 患儿的传统药物, 其作用的具体机制尚不明确,可能与其抗炎、免 疫抑制作用有关。糖皮质激素可延缓肌力及肌肉 功能的衰退,降低脊柱侧弯的发生率,维持心、 肺功能[4, 5, 6],改善患儿智力[7]。日本学者将553 例 DMD 的患儿分为泼尼松治疗组(242 例)与对照 组(311 例)进行观察,发现泼尼松治疗可延长患 儿保持行走能力的时间[8]。加拿大的一项研究表明, 糖皮质激素加血管紧张素转换酶抑制剂可使心肌 病的发生率降低62%,延缓心功能的下降,减少 心功能衰竭所致的死亡[9]。糖皮质激素的服药方案 大致如下:(1)起始用药时间:不建议在早期尤 其在2 岁之前服药治疗,因为儿童的运动能力仍 处于提升阶段;建议在运动能力提升进入稳定期 (平均4~6 岁)后开始服药治疗[2];(2)剂量与 方式:美国神经病学会和小儿神经病学会推荐泼 尼松的标准剂量为每日0.75 mg/kg,如不良反应明 显可将泼尼松减量至每日0.3 mg/kg,但效果比标 准剂量差,超过标准剂量使用并不能增加药物疗 效;用药方式尚无统一意见,国外一项随机双盲 对照试验显示每周10 mg/kg 和每日0.75 mg/kg,整 体疗效及不良反应相当[10];(3)疗程:尚无明确 规定,但多项临床试验表明,治疗6 个月后患者 的临床症状可有改善[11]。常用的口服糖皮质激素 制剂为泼尼松,新型的糖皮质激素地夫可特也有 较好的疗效[5, 12],推荐剂量为每日0.9 mg/kg[11]。长 期服用糖皮质激素可能会导致一系列的不良反应, 如库欣貌、高血压、骨折、白内障、体重增加、 身材矮小、行为异常等[13]。国外学者进行的一项 糖皮质激素的长期疗法的回顾性研究认为长期糖 皮质激素治疗(平均治疗时间5.5 年)可显著延 缓心肺功能的恶化,延长行走时间3~5 年,且脊 柱侧弯的发生率较非治疗组降低80%,但治疗组 患儿出现身材矮小、体重增加、白内障等不良反 应[5];Houde 等[14] 对平均治疗时间为66 个月的患 儿随访8 年,得出类似的结论;Merlini 等[15] 对4 例长期糖皮质激素治疗的患儿随访14 年发现,患 儿16~18 岁时仍能独立行走,左室射血分数大于 45%,但有2 例患儿的呼吸功能较前降低,患儿出 现的不良反应主要为身材矮小、青春期延迟。长 期使用糖皮质激素治疗可取得一定的效果,治疗 过程中应注意观察患儿的耐受性及激素的不良反 应,及时调整用量。 2 功能锻炼
功能锻炼可使患儿的运动障碍得到改善,如 可延长患儿的步行时间、登梯时间等。国外一项 随机对照试验纳入30 例研究对象,试验组(17 例) 进行腿和手臂的辅助踏车训练,对照组(13 例) 不采取训练,24 周后观察训练效果,提示腿和手 臂的辅助踏车训练可延缓肌力的恶化[16];也有学 者发现DMD 患儿对振动训练的耐受性较好,该训 练有助于运动功能及肌力的维持[17]。呼吸衰竭为 患儿死亡的主要原因之一,在适当的体育活动及 康复锻炼的同时进行呼吸肌的锻炼,可延缓呼吸 衰竭的发生[18];心力衰竭是该病的另一个严重的 并发症,其中心肌病和心律失常最为常见,可用 药物干预,如血管紧张素受体抑制剂、β 受体阻 滞剂、利尿剂[19]。 3 治疗无义突变的忽略异常终止密码子治疗法
蛋白质合成是生物按照从脱氧核糖核酸 (DNA)转录得到的信使核糖核酸(mRNA)上的 遗传信息转变为蛋白质或多肽链中的氨基酸排列 顺序过程。当mRNA 出现UAG、UGA、UAA 等终 止密码子时,蛋白质合成停止。约13% 的患者因 dystrophin 基因的无义突变使终止密码子提前出现, 导致核糖体合成缩短的、无功能的抗肌萎缩蛋 白[20]。氨基糖苷类抗生素可使mdx 小鼠降低核糖 体识别异常终止密码子的能力,跳过异常的终止 密码子,继续合成抗肌萎缩蛋白[21];随后的临床 试验发现无义突变的DMD 患者使用庆大霉素治疗 后,部分患者的抗肌萎缩蛋白表达增多,血清肌 酸激酶的水平降低[22]。但庆大霉素的肾毒性、耳 毒性等不良反应以及必须注射给药等特点限制了 它的临床应用[23]。
PTC124(ataluren)同样能使核糖体忽略终止 密码子,且不良反应较少。mdx 小鼠接受PTC124 治疗2~8 周后,其dystrophin 的表达水平提升为野生型小鼠的20% ~25%,血清肌酸肌酶水平也明 显下降[24]。国外学者将PTC124 应用于DMD 患儿(38 名) 的治疗试验,28 d 后61% 的患儿dystrophin 表达增加,多数患儿血清肌酸激酶水平下降,药 物无明显毒副作用,遗憾的是患儿的临床症状并 无明显改善[25],因此,PTC124 的治疗效果仍需进 一步探索。 4 外显子跳跃疗法
根据阅读框架学说,如抗肌萎缩蛋白基因突 变破坏了三联密码子的阅读框,密码子重新组合, 即发生移码突变,突变点之后翻译的氨基酸种类 和序列全部改变,临床表现为症状较重的DMD; 如抗肌萎缩蛋白基因突变后仍保留三联密码子的 阅读框,即发生整码突变,多肽链增加或减少几 个氨基酸,而突变点前后翻译的氨基酸并未改变, 临床则表现为症状较轻的BMD。92% 的患儿临床 表现符合“阅读框架学说”的特点,外显子跳跃 疗法以整码突变和移码突变的原理为基础,通过 选择性剪接恢复阅读框,以表达截短的有部分功 能的抗肌萎缩蛋白,从而将杜氏表型改变为临床 症状较轻的贝氏表型[1]。据报道dystrophin 基因缺 失突变的患儿应用外显子跳跃疗法治疗,有效率 高达90%[26]。反义寡核苷酸(AOs)是一类化学合 成的单链DNA,由20~25 个碱基组成,可与前体 mRNA 上要去除的外显子序列杂交,干扰剪接机 制使突变的外显子不被剪切,诱导该外显子的跳 跃来恢复阅读框[27]。经化学或基因修饰的产物如 磷酰二胺吗啉代寡核苷酸(PMOS)、2-O 甲基反 义寡核苷酸(PROS)可提高疗效,稳定性较好。 该疗法在动物实验及临床试验取得了较好的治疗 效果[28, 29, 30, 31],且无明显不良反应的发生。在国外一项 开放性的临床试验中,将12 名患儿分为4 组,每 周分别注射不同剂量(分别0.5、2、4、6 mg/kg) 2-O 甲基磷硫酰反义寡核苷酸(PRO051)5 周,随 后所有患儿每周再注射6 mg/kg PRO051 共 12 周, 结果发现患儿6 min 步行距离较前增加,10 名患 儿的肌活检显示60%~100% 的肌纤维可观察到抗 肌萎缩蛋白的表达,且呈现剂量依赖性,治疗期 间无明显不良反应,该治疗方法安全、有效、耐 受性好[32]。
尽管反义寡核苷酸的应用已进入临床试验 阶段并取得了一定的临床效果,但有其局限性: (1)采用该疗法治疗,心肌的抗肌萎缩蛋白表达 较骨骼肌低[33],有研究报道注射富含精氨酸的肽 共轭PMO 可增强抗肌萎缩蛋白在骨骼肌、心肌的 表达,但药物毒性尚不确定[28];(2)每种反义寡 核苷酸药物都只能针对1 个外显子,如病人存在 一个或多个外显子的缺失,需联合应用多种反义 寡核苷酸药物进行治疗,但多个外显子跳跃疗法 疗效欠佳、药物不良反应较大[26, 34];(3)若患儿 的基因突变导致抗肌萎缩蛋白的重要功能区破坏, 例如缺失破坏了N 端肌动蛋白的连接位点,外显 子跳跃剪接疗法不能改善该类患儿的临床症状[35]。 5 骨髓干细胞移植疗法
干细胞是一种具有多向分化潜能的细胞,在 体外特定的环境下可分化为肌细胞、骨细胞、脂 肪细胞及神经细胞等,参与肌肉的修复。干细胞 可快速生长、增殖、融合,通过血管到达相应的 组织和器官发挥作用[36],而骨髓是干细胞的一个 来源。研究表明将骨髓间质干细胞经静脉移植入 mdx 小鼠内,可促进肌纤维的再生及抗肌萎缩蛋白 的表达,改善运动功能[37]。许忆峰等[38] 对332 例 患者行自体骨髓间质干细胞移植,经静脉及四肢 肌肉双途径移植,移植后12 个月,评估临床效果, 发现患者的肌力增强率46.1%,日常生活活动能力 增加率81.8%,运动功能好转率70.8%,显示自体 骨髓干细胞移植疗法可在近期增加患者肌力、提 高生活能力、改善运动功能。吕乃武等[39] 对269 例患者行自体骨髓间质干细胞(BMSCs)和脐血间 质干细胞(CMSCs)联合移植,移植后6 个月评估, 结果显示患者的肌力有不同程度增加,步行10 米 及推轮椅10 米所需时间明显缩短,肌酸激酶水平 较移植前明显下降,肌电图波幅不同程度增高、 运动单位增多、多相波减少,患者的运动功能同 样得到改善。但是,此疗法也存在明显的缺点, 如移植费用较高,易发生出血、感染等并发症; 另外如采用异体移植则会产生免疫排斥反应、移 植后免疫重建迟缓等。 6 成肌细胞移植疗法
DMD 患儿的肌活检显示,随着年龄的增长, 成肌细胞再生能力逐渐下降,约4~5 岁时肌肉失 去再生潜能,被破坏的肌纤维逐渐被脂肪和结缔 组织代替。成肌细胞移植疗法是将正常的成肌细 胞(体外扩增培养的卫星细胞)直接注射到受损 肌肉,以达到修复的目的。在早期的试验中由于 免疫排斥反应、肌注细胞死亡及迁徙受限常导致 移植无效,通过增加肌注细胞的数目、使用免疫 抑制剂等方法,这些困难正逐步被克服[40],但目 前尚无大样本的研究。有学者将来自患儿父亲的 正常骨骼肌细胞注射到3 例DMD 患儿的左侧胫前 肌肌内,同时在他们的右侧胫前肌注射等量生理 盐水作为对照,并服用免疫抑制剂,4 周后病理检 查发现3 例患儿左侧胫前肌抗肌萎缩蛋白表达量 均高于对侧[41]。但该疗法的长期疗效并不确切, 国外学者对1 例实施成肌细胞移植的女性患儿进 行术后随访,随访20 年并未发现此疗法有长期的 疗效[42]。另外,假性肥大型肌营养不良患者表现 为全身性肌萎缩及肌无力,主要死亡原因为呼吸 肌无力和心肌无力所致的呼吸衰竭和心力衰竭, 临床难以施行大面积成肌细胞移植,所以该技术 在临床上的应用有限。 7 结语
假性肥大型进行性肌营养不良目前尚无治愈 方法,治疗主要还以药物疗法及对症支持疗法为 主,但这些治疗手段只能延缓病情的进展,并不 能阻止病情的恶化,基因疗法作为一种新的治疗 手段,给患儿带来了希望,我们期待将来会取得 新的进展。
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