反義寡核苷酸在中樞神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病中的作用研究進(jìn)展

孫姜瑾，李 鳴，劉亞奇綜述，楊 薇審校

中樞神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病(central nervous system degenerative disorders)是一組原因不明的慢性進(jìn)行性損害中樞神經(jīng)系統(tǒng)的疾病總稱，主要包括帕金森病(Parkinson’s disease,PD)、阿爾茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)、亨廷頓病(Huntington disease，HD)、肌萎縮側(cè)索硬化(amyotrophic lateral sclerosis，ALS)等，大多是神經(jīng)組織在衍化、發(fā)育、成熟、衰老等過程中在分子生物學(xué)水平上發(fā)生一系列復(fù)雜變化。神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病是一類由環(huán)境與遺傳等多種因素共同影響的疾病，其主要特征在于一些特定的蛋白錯(cuò)誤折疊并聚集于細(xì)胞中導(dǎo)致神經(jīng)元變性、壞死[1]。PD、AD、HD和ALS等可見中樞神經(jīng)系統(tǒng)異常RNA和蛋白質(zhì)的聚集[2～6]。消除異常聚集RNA的毒性和錯(cuò)誤蛋白的折疊，已經(jīng)被證實(shí)能夠改善退行性癥狀[7]。但是，部分非特異性靶向蛋白治療因同時(shí)損害了正常非突變蛋白的功能，在改善退行性癥狀的同時(shí)，可能伴有正常生理功能的缺失[8]。目前，除了有臨床批準(zhǔn)的可延緩帕金森病病情進(jìn)展的治療方案外，此類疾病仍然缺少有效的控制手段。

反義寡核苷酸(antisense oligonucleotides，ASOs)是一類可與特定的RNA通過堿基互補(bǔ)配對原理結(jié)合，從而引起基因轉(zhuǎn)錄或者翻譯改變的單鏈核苷酸。ASOs能夠精準(zhǔn)作用于靶向基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物，并且ASOs能夠透過血腦屏障，作用于中樞神經(jīng)系統(tǒng)[9,10]。ASOs在動(dòng)物和人體試驗(yàn)中取得了良好的結(jié)果。在動(dòng)物試驗(yàn)中，ASOs可靶向突變基因，減少突變基因異常擴(kuò)增或者錯(cuò)誤轉(zhuǎn)錄翻譯導(dǎo)致的聚集性RNA和蛋白質(zhì)毒性[5,6,10～14]。在人體試驗(yàn)中的臨床試驗(yàn)Ⅰ～Ⅱ期結(jié)果表明，一定劑量范圍內(nèi)的ASOs可在減少HD和ALS突變蛋白表達(dá)的同時(shí)，沒有表現(xiàn)出嚴(yán)重的不良反應(yīng)[15,16]。

ASOs可調(diào)控轉(zhuǎn)錄RNA和翻譯蛋白質(zhì)的穩(wěn)態(tài)，在分子水平干預(yù)錯(cuò)誤蛋白的發(fā)生以及聚集，減輕疾病的病理性進(jìn)展程度。ASOs具有的這些特性為神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病的治療提供了理論基礎(chǔ)[5,6,10～14,17]。動(dòng)物和人體試驗(yàn)為ASOs的臨床應(yīng)用提供了實(shí)踐的積累[4～6,13,15,16,18]。本綜述主要總結(jié)ASOs治療中樞神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病的研究進(jìn)展。

1 ASOs治療帕金森病研究進(jìn)展

帕金森病(Parkinson’s disease,PD)是一種以黑質(zhì)多巴胺神經(jīng)元變性死亡為主要特征的神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病。臨床上主要表現(xiàn)為靜止性震顫、運(yùn)動(dòng)遲緩、肌強(qiáng)直及姿勢平衡障礙。人群特征方面，男性帕金森病發(fā)病率高于女性。雖然環(huán)境因素與帕金森病關(guān)系密切，單基因或基因組學(xué)研究表明，編碼α-突觸核蛋白和Leucine-rich repeat kinase 2的SNCA和LRRK2基因的突變，會(huì)導(dǎo)致蛋白異常聚集和蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)障礙。病理特征方面，帕金森病個(gè)體內(nèi)殘存的神經(jīng)元胞漿內(nèi)可出現(xiàn)以α-突觸核蛋白為主要成分的嗜酸性包涵體。遺傳性帕金森病最常見的突變是LRRK2，而α-突觸核蛋白異常聚集和沉積是影響PD發(fā)病以及進(jìn)展的關(guān)鍵步驟[19]。因此，調(diào)控異常蛋白的轉(zhuǎn)錄和翻譯水平，能夠減少甚至逆轉(zhuǎn)異常蛋白的聚集，恢復(fù)相應(yīng)蛋白的功能。

ASOs可誘導(dǎo)性地調(diào)控靶向目的基因的轉(zhuǎn)錄，從而調(diào)控蛋白的表達(dá)和功能。在帕金森病的ASOs治療中，針對LRRK2和α-突觸核蛋白的研究已經(jīng)取得了初步的成果。ASOs能夠誘導(dǎo)過表達(dá)的α-突觸核蛋白在一定范圍的下調(diào)，既能減輕因α-突觸核蛋白表達(dá)異常帶來的毒性作用，又不會(huì)因α-突觸核蛋白功能缺失導(dǎo)致的生理活動(dòng)障礙。同時(shí)ASOs可選擇性地調(diào)控LRRK2激酶活性，從而調(diào)節(jié)線粒體功能、自噬，甚至可與α-突觸核蛋白協(xié)同作用，減少帕金森病的病理學(xué)改變[20,21]。

Alarcan-Aris等[20]人將siRNA、ASOs與單胺再攝取抑制劑偶聯(lián)的分子經(jīng)鼻腔內(nèi)給藥后可選擇性地降低小鼠中腦黑質(zhì)致密區(qū)、腹側(cè)被蓋區(qū)、背側(cè)縫核和藍(lán)斑單胺核團(tuán)中的α-突觸核蛋白表達(dá)。選擇性地α-突觸核蛋白敲低20%～40%能夠增強(qiáng)前腦多巴胺和五羥色胺的釋放，并且不引起單胺神經(jīng)元的退行性病變。總之，通過鼻內(nèi)給藥可獲得的細(xì)胞選擇性和功效表明，ASOs可能是減少單胺類神經(jīng)元中α-突觸核蛋白表達(dá)的新方法，在帕金森病治療中具有很大的發(fā)展?jié)摿20]。

此外，LRRK2的顯性遺傳突變是家族性和散發(fā)性PD最常見的遺傳病因。Zhao等[21]發(fā)現(xiàn)ASOs介導(dǎo)的LRRK2抑制可預(yù)防小鼠體內(nèi)病理性α-突觸核蛋白的形成，并且可以減輕多巴胺能神經(jīng)元丟失的程度，改善α-突觸核蛋白介導(dǎo)的運(yùn)動(dòng)缺陷。與普通LRRK2激酶抑制劑不同，在治療劑量大致相同情況下，顱內(nèi)注射ASOs不會(huì)影響外周器官(例如腎臟、肺臟)中LRRK2的水平，避免與LRRK2抑制相關(guān)的周圍組織的潛在副作用[21]。表明ASOs介導(dǎo)的LRRK2抑制可能是治療PD的潛在療法。

同時(shí)，由于帕金森病發(fā)病率的性別差異，Lee等[22]發(fā)現(xiàn)性別決定相關(guān)基因(SRY)參與調(diào)節(jié)雄性大鼠黑質(zhì)多巴胺能的合成。ASO調(diào)控的選擇性SRY表達(dá)下降會(huì)削弱帕金森大鼠的運(yùn)動(dòng)障礙和多巴胺能神經(jīng)元的丟失。ASO的良性作用在于其能減少雄性相關(guān)性的DNA損傷、線粒體老化和神經(jīng)免疫異常。并且，SRY特異性ASO能減小甚至消除帕金森模型大鼠在黑質(zhì)紋狀體結(jié)構(gòu)功能、DNA損傷和神經(jīng)免疫的性別差異[22]。

綜上所述，目前的研究表明，針對帕金森病的ASOs已經(jīng)在臨床前取得了一些成果。其作用機(jī)制主要在于調(diào)控α-突觸核蛋白和LRRK2基因的表達(dá)，降低異常蛋白毒性，并且盡量保留未病變蛋白的生理活性[20,21]。同時(shí)，選擇性調(diào)低性別決定基因，或許能夠降低男性的帕金森病發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)[22]。

2 ASOs治療AD研究進(jìn)展

阿爾茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)是最常見的癡呆類型。其主要表現(xiàn)為發(fā)作性記憶和認(rèn)知功能的逐步喪失，以及語言和視覺空間能力不足，并常常伴隨著行為障礙，例如冷漠，攻擊性和沮喪等。其組織病理學(xué)表現(xiàn)為細(xì)胞外以β-淀粉樣蛋白(amyloid-β，Aβ)沉積為核心的神經(jīng)炎性斑(neuritic plaque，NP)、細(xì)胞內(nèi)以高度磷酸化的tau蛋白螺旋化為主的神經(jīng)原纖維纏結(jié)(neurofibrillary tangle，NFT)和神經(jīng)元缺失以及膠質(zhì)增生[3]。其中，Aβ的生成與清除失衡及高磷酸化的tau蛋白是發(fā)病的主要原因。在世界人口老齡化的背景下，阿爾茨海默患者的發(fā)病率和患病率持續(xù)增加，并且已經(jīng)成為了影響居民健康和生存時(shí)間的前位危險(xiǎn)疾病[3]。因此，尋求一種有效的治療方法已經(jīng)迫在眉睫，而ASOs因其可定位并且定量的特點(diǎn)，在阿爾茨海默病的臨床前試驗(yàn)中取得了一定的成效。

Aβ生成與清除障礙是Aβ沉積并且發(fā)揮毒性的基礎(chǔ)，也是導(dǎo)致認(rèn)知功能下降的病理學(xué)基礎(chǔ)。因此靶向Aβ一直是尋求治療AD的重要方法。Aβ是由淀粉樣蛋白前體蛋白(APP)剪切產(chǎn)生。Chang等[9]證明了一種選擇性不表達(dá)剪接Aβ所需的蛋白水解位點(diǎn)的可變剪接反義寡核苷酸(SSOs)，可使表達(dá)的APP蛋白缺少水解Aβ所需的蛋白水解必須片段，從而廣泛減少小鼠顱內(nèi)Aβ的產(chǎn)生。此實(shí)驗(yàn)中的SSOs有2’-O-甲氧基乙基核糖核苷酸和硫代磷酸酯修飾的骨架，為水溶性，對核酸外切酶具有對抗性，并且可高度擴(kuò)散?？梢酝ㄟ^腦室內(nèi)注射至大腦，從而靶向目標(biāo)細(xì)胞。以這種方式提供的SSOs具有廣泛的分布和吸收能力及有效的作用時(shí)長。Aβ除了生成過程的異常外，還可能存在清除障礙。同時(shí)，PSEN1基因的突變，是早發(fā)型阿爾茨海默最常見的致病因素。PSEN1編碼的早老素蛋白是γ-分泌素的主要組成成分。PSEN1的突變可能會(huì)增加Aβ的異常生成與沉積。Fiorini等[10]發(fā)現(xiàn)，在應(yīng)用針對PSEN1的ASO之后，可導(dǎo)致SAMP8體內(nèi)的氧化應(yīng)激產(chǎn)物減少，并且能夠逆轉(zhuǎn)衰老小鼠學(xué)習(xí)和記憶功能的下降。此實(shí)驗(yàn)證明了使用ASOs干預(yù)Aβ的表達(dá)是治療AD的潛在方法。

tau蛋白是由17號染色體上的微管相關(guān)蛋白tau基因(MAPT)編碼。ASO可選擇性降低人源MAPT 突變小鼠的tau蛋白水平，并且能夠預(yù)防神經(jīng)元的丟失和逆轉(zhuǎn)病理性tau蛋白的聚集和沉積[4]。鞘內(nèi)注射ASOs后，P301S tau突變小鼠表現(xiàn)出tau沉積的形成減少、現(xiàn)有tau病理結(jié)構(gòu)得到逆轉(zhuǎn)、以及海馬神經(jīng)變性的減少。鞘內(nèi)注射后，tau ASOs也會(huì)分布于食蟹猴的整個(gè)大腦和脊髓，并同時(shí)伴有腦和脊髓液中的tau mRNA和蛋白質(zhì)水平的下降[4]。Tau 特異性的ASOs在小鼠和非人類靈長動(dòng)物的成功或許能夠?yàn)锳SOs在阿爾茨海默的成功奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

阿爾茨海默病也有相當(dāng)程度的代謝改變，并且代謝相關(guān)基因的突變也在疾病的發(fā)生發(fā)展過程中起到重要作用。糖原合酶激酶3β(GSK-3β)與tau蛋白的磷酸化密切相關(guān)，GSK-3β的異常參與阿爾茨海默病的進(jìn)展。Farr等[12]發(fā)現(xiàn)針對GSK-3β特異磷酸化修飾位點(diǎn)的ASO可緩解SAMP8(非轉(zhuǎn)基因)和Tg2576(APPswe，轉(zhuǎn)基因)小鼠學(xué)習(xí)和記憶的缺失。Apolipoprotein E(APOE)是一種與脂質(zhì)代謝相關(guān)的蛋白，APOE-ε4突變是晚發(fā)型阿爾茨海默病危險(xiǎn)因素。直接作用于APOE或者其受體的ASOs已經(jīng)成功逆轉(zhuǎn)或者緩解阿爾茨海默小鼠模型的病理學(xué)改變，同時(shí)可伴有認(rèn)知功能的改善[13,14]。雖然ApoER2(APOE受體2)的功能并不明確，但Hinrich的研究表明，ASO可通過選擇性剪接ApoER2外顯子來更正受體功能。腦室內(nèi)單次ASO誘導(dǎo)的外顯子可變剪接能夠提高小鼠的突觸功能和學(xué)習(xí)記憶長達(dá)半年之久[13]。而直接針對APOE的ASOs研究表示，對于APP/PS1-21小鼠中，ASOs起始作用時(shí)Aβ的病理狀態(tài)，影響了ASOs的效能。Huynh的研究表明，在Aβ病理性斑塊沉積前應(yīng)用ASOs能夠極大地減少Aβ的病理毒性。然后在Aβ沉積后應(yīng)用ASOs可能會(huì)增加Aβ斑塊的大小和毒性[14]。因此，ASOs作用于代謝相關(guān)的基因，也可能會(huì)影響Aβ和tau的病理變化。

阿爾茨海默病主要的病理基礎(chǔ)是Aβ的生成與清除障礙和tau蛋白異常磷酸化導(dǎo)致的異常蛋白沉積。因此，目前旨在緩解阿爾茨海默病的ASOs主要靶點(diǎn)是在減少異常Aβ和tau蛋白的產(chǎn)生，同時(shí)減輕異常蛋白沉積導(dǎo)致的毒性作用[4,9,10]。除此之外，作用于代謝相關(guān)的酶或者配體受體同樣可能會(huì)對幾種神經(jīng)系統(tǒng)退行性病作用[12～14]。雖然針對阿爾茨海默病的ASOs揭示臨床試驗(yàn)結(jié)果，但從目前的情況看，動(dòng)物試驗(yàn)?zāi)軌蚓徑獍柎暮Ｄ陌Y狀。

3 ASOs治療HD研究進(jìn)展

亨廷頓病(Huntington disease，HD)是一種常染色體顯性遺傳的神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病。臨床上以運(yùn)動(dòng)障礙、認(rèn)知障礙和精神異常為特點(diǎn)。目前認(rèn)為本病是由(Huntingtin，HTT)異常擴(kuò)增的CAG重復(fù)序列所引起，這導(dǎo)致翻譯過程中產(chǎn)生了亨廷頓蛋白突變體(mutant Huntingtin，mHTT)。因此，在分子水平上減少HTT基因的轉(zhuǎn)錄和翻譯，從而限制突變型HTT產(chǎn)生下游的毒性效應(yīng)，有助于減緩、阻止或逆轉(zhuǎn)HD病理和癥狀的進(jìn)展。值得鼓舞的是，臨床前試驗(yàn)的結(jié)果表明ASOs可靶向調(diào)控HTT基因的RNA轉(zhuǎn)錄，降低mHTT的毒性，并且臨床試驗(yàn)初級階段也證實(shí)ASOs應(yīng)用于亨廷頓患者有效性和耐受性[6,11,16]。

目前正在探究兩種不同的ASOs治療策略：使野生型和突變型都減少的亨廷頓蛋白非選擇性治療及以異常擴(kuò)增的CAG重復(fù)序列為靶點(diǎn)的選擇性治療。等位基因非選擇性治療的優(yōu)勢在于該方法可用于所有HD患者，而等位基因選擇性治療僅適用于一部分HD患者，因而需要多種等位基因選擇性藥物來治療整個(gè)HD人群。但是等位基因非選擇性治療會(huì)在降低突變亨廷頓蛋白的同時(shí)，會(huì)導(dǎo)致正常亨廷頓蛋白的下降，從而引起亨廷頓蛋白缺失導(dǎo)致的生理功能缺損?？紤]到非選擇性地剔除亨廷頓蛋白會(huì)造成嚴(yán)重的不良反應(yīng)，目前測試ASOs對亨廷頓疾病的試驗(yàn)都是選擇性針對mHTT的[6,7,11,16,23]。

等位基因選擇性ASOs沉默mHTT在臨床前實(shí)驗(yàn)動(dòng)物體內(nèi)及體外取得了初步的療效。正常亨廷頓基因CAG重復(fù)擴(kuò)增的次數(shù)一般不超過35個(gè)，而mHTT的CAG重復(fù)擴(kuò)增次數(shù)多于40個(gè)。Ostergaard等[23]通過將ASOs特異識別與mHTT異常重復(fù)擴(kuò)增相關(guān)的單核苷酸多態(tài)性的位點(diǎn)結(jié)合，并沉默這些位點(diǎn)，選擇性抑制了mHTT的mRNA及蛋白水平。等位基因選擇性ASOs的注射，改善了小鼠的認(rèn)知和行為學(xué)缺陷，并且在小鼠和食蟹猴或恒河猴中樞性應(yīng)用ASOs后，mHTT水平的降低，廣泛見于調(diào)節(jié)認(rèn)知和情緒控制的中樞[6,7]。而且，將特異性識別mHTT的ASOs注射到正常小鼠的中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)，并沒有引起明顯的不良反應(yīng)，也說明了等位基因選擇性ASOs的有效性和良好的耐受性[23]。再者，與完全HTT敲除的小鼠相比，ASOs不僅延緩了疾病的進(jìn)展，而且有些逆轉(zhuǎn)的病理表現(xiàn)持續(xù)時(shí)間更長[6]。

同時(shí)，選擇性針對mHTT水解后的片段產(chǎn)物也取得了良好的成果。相比于完整的亨廷頓蛋白，氨基端的亨廷頓蛋白片段具有更強(qiáng)的毒性。重要的氨基端水解片段是亨廷頓蛋白的外顯子12表達(dá)，因此選擇性沉默外顯子12的表達(dá)可能會(huì)抑制亨廷頓蛋白的水解，從而降低突變蛋白的毒性。Evers等[11]發(fā)現(xiàn)紋狀體定位注射可造成外顯子12不表達(dá)的ASOs后，翻譯的亨廷頓蛋白的缺少了外顯子12的表達(dá)，缺少了被水解的標(biāo)記，從而降低了突變亨廷頓蛋白的毒性。

鑒于ASOs在非人類動(dòng)物治療HD的可能性，針對HD患者的ASOs臨床試驗(yàn)也取得了初步的成果。IONIS-HTT Rx是第二代反義寡核苷酸，旨在降低HTT信使RNA(mRNA)的濃度。IONIS-HTT Rx通過Watson-Crick堿基互補(bǔ)配對與其同源mRNA結(jié)合，從而觸發(fā)RNase H1介導(dǎo)的靶mRNA降解[16]。Tabrizi等[16]的隨機(jī)雙盲Ⅰ～Ⅱ期試驗(yàn)表明，在一定的濃度范圍內(nèi)，突變亨廷頓蛋白的下降與鞘內(nèi)注射的IONIS-HTT Rx劑量呈現(xiàn)出濃度依賴性。IONIS-HTT Rx可有效降低突變亨廷頓蛋白的濃度，并且沒有引起嚴(yán)重的不良反應(yīng)。

亨廷頓病是一種由亨廷頓基因異常重復(fù)擴(kuò)增導(dǎo)致的神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病。亨廷頓基因的異常擴(kuò)增既可能會(huì)導(dǎo)致病變基因轉(zhuǎn)錄正常RNA和翻譯正確蛋白質(zhì)能力的減弱，也可能因異常翻譯的蛋白質(zhì)產(chǎn)生病理性毒性。動(dòng)物試驗(yàn)和臨床試驗(yàn)表明，等位基因選擇性ASOs兼具有效性和良好的耐受性[6,7,11,16,23]。

4 ASOs治療ALS研究進(jìn)展

肌萎縮側(cè)索硬化(amyotrophic lateral sclerosis，ALS)是一種運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元病，主要表現(xiàn)為肌無力、肌萎縮及錐體束征。此病大多為散發(fā)，遺傳方式主要為常染色體顯性遺傳。已知有20余種基因可導(dǎo)致該疾病，最常見的致病基因是21號染色體上的銅(鋅)超氧化物歧化酶(superoxide dismutase 1，SOD-1)及9號染色體上的C9ORF72基因。一個(gè)基于意大利ALS人群的研究發(fā)現(xiàn)，將近10%的ALS患者攜帶ALS相關(guān)基因突變。并且在這些突變中，C9ORF72與SOD-1是最常見的突變基因[18]。突變的SOD-1和C9ORF72可導(dǎo)致相關(guān)RNA和蛋白質(zhì)穩(wěn)態(tài)的失衡，促進(jìn)了ALS的發(fā)生與發(fā)展。因此，針對突變SOD-1和C9ORF72的反義治療策略意義重大[5,24,25]。

SOD-1相關(guān)性突變是肌萎縮側(cè)索硬化最常見的遺傳危險(xiǎn)因素之一[18]。目前認(rèn)為SOD-1基因突變的致病機(jī)制并非是SOD-1功能缺陷，而是突變后SOD-1促氧化作用增強(qiáng)，同時(shí)由于錯(cuò)誤折疊產(chǎn)生異常聚集進(jìn)而對前角運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元產(chǎn)生毒性作用?？紤]到SOD-1具有毒性的功能獲得作用，因此降低SOD-1的水平具有治療作用。Winer等[26]發(fā)現(xiàn)，將ASOs作用于表達(dá)人類SOD-1基因的小鼠，可有效降低腦組織SOD-1 mRNA和SOD-1蛋白水平的表達(dá)。此外，McCampbell[27]等人通過實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)降低SOD-1的ASOs可以顯著延緩疾病的發(fā)作，并延長模型動(dòng)物的生存期。并且，腦脊液SOD-1水平與ASOs應(yīng)用密切相關(guān)。臨床研究方面，Tofersen，一種靶向SOD-1的ASOs的Ⅰ～Ⅱ期試驗(yàn)已經(jīng)取得了初步的成果。在一定的劑量范圍內(nèi)，Tofersen的劑量與腦脊液SOD-1下降的水平呈現(xiàn)一定的負(fù)相關(guān)性。而且，除了腰穿引起的不良反應(yīng)和腦脊液細(xì)胞數(shù)增多外，沒有發(fā)現(xiàn)與Tofersen應(yīng)用直接相關(guān)的嚴(yán)重不良反應(yīng)[15]。

C9ORF72基因非編碼區(qū)GGGGCC六核苷酸重復(fù)序列的重復(fù)擴(kuò)增是肌萎縮側(cè)索硬化最常見的突變類型[18]。異常重復(fù)擴(kuò)增的六核苷酸序列能夠在核內(nèi)外定位形成以RNA為主題的沉積物，消除RNA沉積物的影響會(huì)緩解因沉積物聚集導(dǎo)致的毒性作用。Lagier-Tourenne等[28]發(fā)現(xiàn)，特殊的ASOs在沒有明顯改變小鼠C9orf72 正常表達(dá)的情況下，減輕因核內(nèi)RNA沉積物導(dǎo)致的毒性。同時(shí)期，來源于肌萎縮側(cè)索硬化患者的神經(jīng)細(xì)胞在經(jīng)ASOs處理后，核內(nèi)因六核苷酸重復(fù)擴(kuò)增形成的RNA沉積物也被抑制[29]。C9ORF72基因變異鏈上的六核苷酸重復(fù)擴(kuò)增導(dǎo)致的異常RNA在核內(nèi)聚集被證明是導(dǎo)致神經(jīng)細(xì)胞退行的重要原因[5,27,29]。Jiang等[5]證明，腦室內(nèi)定向注射靶向重復(fù)擴(kuò)增C9ORF72的ASOs可有效在保證正常C9ORF72基因功能的情況下，降低攜帶突變C9ORF72轉(zhuǎn)基因小鼠的錯(cuò)誤RNA和蛋白質(zhì)的表達(dá)水平。并且能有效改善由C9ORF72突變導(dǎo)致的行為學(xué)障礙。這為在未來的臨床研究中靶向ALS中的C9ORF72建立了基礎(chǔ)。

由于肌萎縮側(cè)索硬化患者多數(shù)是散發(fā)型，很大一部分的患者并不具有特異性的基因突變，因此ASOs特異性靶向突變基因?qū)∥s側(cè)索硬化有很大的局限。TDP-43，一種轉(zhuǎn)錄相關(guān)蛋白的突變幾乎見于所有的肌萎縮側(cè)索硬化的患者中。Becker等[25]發(fā)現(xiàn)通過單劑ASOs特異性降低ataxin-2的表達(dá)可有效地降低TDP-43的無效聚積，同時(shí)極大地延緩了TDP-43小鼠的壽命。一種能廣泛作用于所有肌萎縮側(cè)索硬化的治療手段或許在未來會(huì)更加具有優(yōu)勢。

綜上所述，ASOs在肌萎縮側(cè)索硬化動(dòng)物試驗(yàn)和臨床試驗(yàn)中都取得了不錯(cuò)的成效。在動(dòng)物試驗(yàn)中，ASOs可改善因SOD-1或C9ORF72基因突變導(dǎo)致的轉(zhuǎn)錄的RNA或翻譯的蛋白質(zhì)毒性作用[5,26,28,29]。并且，臨床試驗(yàn)顯示，靶向SOD-1的ASOs在臨床試驗(yàn)早中期證明了治療的有效性和可耐受性[15]。同時(shí)，由于無遺傳特殊性肌萎縮側(cè)索硬化患者的普遍性，作用于更加肌萎縮側(cè)索硬化患者更加普遍的病理，或許更加具有優(yōu)勢[25]。

5 總 結(jié)

中樞神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病是一類以特異性神經(jīng)元丟失為特征的不可逆轉(zhuǎn)性疾病，除帕金森病外，阿爾茨海默病、亨廷頓病和肌萎縮側(cè)索硬化缺少良好的藥物管理方式[2,19]。帕金森病、阿爾茨海默病、亨廷頓病和肌萎縮側(cè)索硬化所擁有的共性是有異常蛋白質(zhì)或者RNA的聚積導(dǎo)致的神經(jīng)元變性。因此，特異性作用于錯(cuò)誤轉(zhuǎn)錄和翻譯這些RNA或蛋白質(zhì)的基因是一個(gè)不錯(cuò)的選擇[3,19]。ASOs作為一種能夠定位定量作用于中樞神經(jīng)系統(tǒng)的新型治療方法，不僅能夠提升藥物的有效利用率，同時(shí)也減少了因進(jìn)入外周屏障導(dǎo)致的不良反應(yīng)。一般來說，ASOs具有良好的中樞神經(jīng)系統(tǒng)透過作用，能夠更加特異性地作用于病變部位。同時(shí)ASOs還可以特異性作用于神經(jīng)元核內(nèi)的異常RNA聚積，減少神經(jīng)元的衰亡[4～7,11,13,14,26]。

基礎(chǔ)研究突出了反義技術(shù)在神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病治療中的巨大潛力，有望為神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病的治療帶來希望。