中国当代儿科杂志  2015, Vol. 17 Issue (3): 294-298   PDF    
假性肥大型肌营养不良的治疗进展
许田田, 蓝丹    
广西医科大学第一附属医院儿科, 广西 南宁 530021
摘要:假性肥大型进行性肌营养不良是一类最常见的X 连锁隐性遗传性肌肉疾病,进行性肌无力是主要的临床特征,抗肌萎缩蛋白基因的突变是致病原因。治疗方法一直是研究热点,近年来随着分子生物学诊断治疗技术的日臻成熟,假性肥大型进行性肌营养不良的治疗也有新的突破,该文从传统疗法、基因疗法、细胞移植疗法等方面总结其治疗进展。
关键词假性肥大型肌营养不良     基因疗法     细胞移植     治疗    
Advance in therapy for Duchenne/Becker muscular dystrophy
XU Tian-Tian, LAN Dan    
Department of Pediatrics, First Affiliated Hospital of Guangxi Medical University, Nanning 530021, China
Abstract: Duchenne/Becker muscular dystrophy (DMD/BMD) is the most common X-linked recessive inherited neuromuscular disease, characterized by progressive muscle weakness. Mutations in the dystrophin gene are responsible for this disease. Treatment for this disease has always been a topic of interest. With the development of diagnosis and treatment technology of molecular biology, promising therapies have been developed. This review article summarizes the advance in traditional therapy, cell transplantation and gene therapy for this disease.
Key words: Duchenne/Becker muscular dystrophy     Gene therapy     Cell transplantation     Therapy    

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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