第 81 章:骨骼肌疾病的新靶点与新疗法(Novel Targets and Approaches to Treating Skeletal Muscle Disease)
引言(INTRODUCTION)
McNally 在引言中指出,许多骨骼肌疾病累及多个肌群,是治疗的靶点。肢体肌肉无力削弱自主运动如步行,无力也累及姿势维持与呼吸的不随意肌。许多遗传性骨骼肌病由隐性突变引起,造成蛋白功能缺失,因此旨在恢复基因产物与功能的基因替代策略在逻辑上合理,但因靶组织量大而面临严峻挑战。病毒介导的基因替代虽然概念上简单,但要实现疗效就必须把病毒送达多个肌群,以改善多个肌群的力量与功能——这一可递送性问题促使研究者考虑用生物制剂或小分子化合物作为替代疗法。小分子易于递送到广泛分布的多个肌群,但因须终生系统给药,所以必须具有可接受的治疗窗。当前的肌营养不良与肌病尚无治愈手段;本章的目的是展示未来治疗开发的方向。这些新策略将补充已有的药物制剂,并可能增强基因替代/纠正策略,因为任何单一方法都可能不足。在新方法发展中,肌病本身的不同环节——原发分子缺陷、损伤诱发的信号级联、肌纤维崩解以及包括细胞内在与细胞外在机制在内的再生反应——本身都是治疗靶点。
疾病靶点(DISEASE TARGETS)
过去二十年里,定义遗传性肌无力症的精确基因与突变已取得显著进展。在肌营养不良中,最常见的致病机制以 Duchenne 肌营养不良(DMD)及其较轻的 Becker 肌营养不良(BMD)为代表,即既有肌纤维的渐进性破坏与持续崩解。退化骨骼肌中炎症反应程度因病因而异;与心肌不同,骨骼肌因有卫星细胞这一肌肉干细胞而具有强大的再生能力。基于细胞的治疗正被积极推进,相关内容在第 62 章与第 77 章讨论。病毒基因替代在第 76 章讨论。在开发治疗肌病的新方法时,肌病过程的每一个环节——原发分子缺陷、损伤触发的信号级联、肌纤维崩解及再生反应(包括细胞内在与细胞外在机制)——本身就是治疗的靶点。
合成表面活性剂:P188(Synthetic Surfactants: P188)
在 DMD 中,dystrophin 缺失导致质膜异常脆弱。Rybakova 等人的奠基性工作表明,dystrophin 参与形成细胞骨架、质膜与膜自身之间机械强度高的连接。当肌膜从下方细胞骨架剥离时,质膜内表面的肌动蛋白细胞骨架保持完整;dystrophin 缺失时,胞质 γ-肌动蛋白不再与肌膜相连。Dystrophin 或 dystrophin 相关蛋白(sarcoglycans)缺失会引发微破裂,表现为异常的膜通透性。就 dystrophin 而言,肌肉收缩会加重膜崩解,这可以用 Evans blue 染料等活体示踪剂可视化。再封闭剂已被用于测试以克服 dystrophin 缺陷膜的脆弱特性。Poloxamer 188(P188)是一种非离子合成表面活性剂,分子量小(8.4 kDa),能在 dystrophin 缺陷的心肌细胞与骨骼肌纤维中再封闭质膜。P188 是一种三嵌段共聚物,结构为聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷(PEO-PPO-PEO),在电击、烧伤、辐射等创伤所致肌膜损伤中可作为有效的膜封闭剂。P188 已被证明能防止 dystrophin 缺陷心肌细胞的机械牵张损伤,并进一步防止 mdx 小鼠模型中多巴酚丁胺诱发的心功能障碍。最近,P188 的这一用途在慢性输注以及更大的、更接近人类心肌病的模型中得到了测试。P188 的使用也被提示对骨骼肌有益,因为它能保护 mdx 骨骼肌抵抗收缩诱导的力量下降。在 dystrophin 缺失的情况下,重复收缩,尤其是拉长收缩(也称离心收缩),会降低力量产生。在一系列快速重复收缩中,dystrophin 缺陷肌肉变得高度破坏,可表现出高达 50% 的力量下降。在 mdx 小鼠的蚓状肌中,P188 给药可部分改善收缩特性。P188 给药的副作用特征被认为尚可接受,即便在慢性给药的情况下也是如此。P188 递送的核心挑战在于需要提供静脉内或肌肉内剂量;借助体外或皮下泵,这一递送方式并非不可逾越。
MG53
Mitsugumin 53(MG53)也参与膜修复。MG53 又名 TRIM72,是三重基序蛋白家族的成员,含有 RING 指、B-box 与卷曲螺旋结构域。MG53 在骨骼肌与心肌中高表达,但也广泛表达。MG53 与 caveolin-3 相互作用,参与外泌、肌肉生长与成肌细胞融合。缺乏 MG53 的小鼠会发展为轻度肌病,表现出运动不耐受与运动诱发损伤。值得注意的是,MG53 是一种快速被募集到肌膜破裂部位的蛋白,被认为能组装包含 caveolin-3 与 dysferlin 在内的修复复合体。还观察到 MG53 的半胱氨酸巯基具有氧化还原敏感性:在氧化损伤增加的条件下,MG53 的构象变化会触发并促进肌肉修复。在还原环境中 MG53 主要为单体,而在氧化状态下则寡聚化。在还原剂二硫苏糖醇存在时,MG53 向肌膜破裂部位的募集减少。还通过脂质分析观察到 MG53 偏好结合带负电的磷脂酰丝氨酸,该负电磷脂通常富集于质膜的内表面或胞质面。已有人提出 MG53 可能有助于再封闭肌病中的膜破裂。MG53 在遗传介导的肌病或肌营养不良等慢性病情境中是否有效仍有待证明。将 MG53 递送至肌肉或心脏可能需要组织特异性策略;尚不清楚该蛋白必须从胞内视角递送还是胞外应用可行。MG53 依赖的修复可能最适用于急性损伤情境,因为慢性与急性损伤可能采用某些不同的分子机制。值得注意的是,已有人提出 MG53/TRIM72 是成肌细胞融合的负调节因子,MG53 缺失与肌肉生长增强相关。因此,在 MG53 进入治疗场景之前,还需要对其主要机制进行进一步研究。
Dysferlin
Dysferlin 突变导致隐性肌营养不良——肢带型肌营养不良 2B 型(LGMD 2B)。Dysferlin 是一种膜相关蛋白,在多核肌纤维中高表达,被认为参与肌肉修复。Dysferlin 与其他 ferlin 蛋白一样,定义为多 C2 结构域组成。Ferlin 蛋白(包括 dysferlin)通常至少含有 6 个 C2 结构域;C2 结构域是可独立折叠的结构域,结合钙、磷脂或其他蛋白。它们存在于 100 多种膜相关蛋白中,但大多数 C2 结构域蛋白只含一两个 C2 结构域。Dysferlin 中的 C2 结构域与神经末梢快速胞吐所涉及的突触结合蛋白中的 C2 结构域相似。Dysferlin 称为 C2A 的第一个 C2 结构域位于氨基端,直接结合带负电的磷脂。已显示 C2A 中与遗传性肌营养不良相关的突变会破坏钙敏感的磷脂结合。实验证据支持 dysferlin 在膜再封闭中的作用:具体而言,当 dysferlin 缺失的肌纤维受到激光损伤时,膜再封闭更慢。值得注意的是,正常细胞在无钙情况下膜再封闭同样慢。激光损伤实验在膜相关但不渗透的染料 FM1-43 存在下进行;该染料在损伤前被施加到肌纤维并插入肌膜中。损伤时染料在损伤部位积聚,由于染料嵌入膜中,该积聚代表囊泡。这些膜下囊泡的来源尚不清楚,但 FM1-43 的荧光随亲脂性内容物的增加而增强。损伤部位调控囊泡运输的蛋白组分尚不清楚,但 dysferlin 相互作用蛋白包括 caveolin、MG-53、AHNAK 与膜联蛋白。激光诱发损伤的体内生物学意义尚不清楚,因为膜破坏的性质可能远大于体内收缩诱发的损伤。LGMD 2B 患者血清肌酸激酶升高比其他形式的肌营养不良更高,这一显著升高可能有助于识别 dysferlin 突变患者。血清肌肉蛋白升高反映显著的漏出与膜修复缺陷。膜损伤与修复也用其他检测方法研究,包括用 40–70 μm 酸洗微珠滚过培养中的肌管以诱发肌膜损伤的微珠损伤检测。像激光损伤模型一样,微珠损伤检测也在荧光葡聚糖存在下进行以可视化膜破坏。渗透休克检测也可使用。正常肌管在放入 25–50% 低渗溶液后数秒内在肌膜表面形成大泡。像再封闭检测一样,大泡形成是钙依赖的,因为在 EGTA 存在时不发生。值得注意的是,dysferlin 缺失的肌管在低渗溶液中未能形成膜大泡。有人提示大泡形成需要囊泡融合以提供额外的膜。也可能膜大泡的缺失反映异常的下方肌膜下网络,因为该检测中膜保持完整。这些检测证明损伤后的修复在 dysferlin 缺失情况下异常,但其体内相关性尚不清楚。通过病毒或药理学方法替代 dysferlin 足以纠正激光损伤或大泡形成,但这些发现如何转化为体内病理纠正尚不清楚。Dysferlin 还更广泛地与膜运输相关。Dysferlin 与其他 ferlin 家族成员介导胞吞再循环。胞吞再循环是内部化囊泡被再循环到质膜的过程。胞吞再循环不仅对囊泡脂质组分的再循环很重要,对其蛋白含量(如特定受体)也很重要。Ferlin 蛋白(包括 dysferlin)缺失会损害胰岛素样生长因子(IGF)受体的再循环与活性。IGF 受体对产前与产后状态的肌肉生长与修复都至关重要。在 dysferlin 缺失的情况下,IGF 受体被重定向到溶酶体而非返回质膜。这些数据意味着 ferlin 蛋白(包括 dysferlin)在再封闭之外对囊泡运输也很重要。因此,上调 ferlin 蛋白或 dysferlin 本身作为增强肌肉修复的手段可能因更精细的调控而变得复杂。有趣的是,已显示含有仅羧基端两个 C2 结构域与跨膜结构域的小型 dysferlin 足以调控膜再封闭。随着对 dysferlin 内功能元件的进一步解析,可能可以更有效地靶向该蛋白中对再封闭过程至关重要的区域。Dysferlin 在肌纤维中高表达。Dysferlin 在成肌细胞中表达水平较低,也在免疫细胞中发现,由此假设 dysferlin 在非肌纤维细胞中的作用有助于病理。在缺乏 dysferlin 的 A/J 小鼠中使用肌肉特异性转基因恢复 dysferlin 表达可纠正肌营养不良的组织学发现,提示 dysferlin 的肌肉特异性作用对发病机制至关重要。在该研究中,小鼠在 8 月龄时被检查,此时已有病理变化。LGMD 2B 患者通常早期正常甚至运动能力强,而后呈渐进性衰退;这一病程被假设反映因无法修复损伤而随时间累积的渐进性损伤。一个非互斥的假设是 dysferlin 缺失肌肉的再生能力不足。数条证据支持再生受损与 ferlin 家族成员在介导修复中的作用。由于囊泡运输与膜融合对成肌细胞融合到肌纤维正如对膜再封闭一样重要,因此可以预期 dysferlin 缺陷肌肉会显示再生缺陷。支持这一点的是,用 notexin 注射损伤时,dysferlin 缺陷肌肉无法在预期时间范围内恢复正常结构。Dysferlin 缺失的成肌细胞在培养中融合成大肌纤维的能力较差。此外,人 dysferlin 缺失的成肌细胞培养具有降低的融合潜能,提示 dysferlin 病患者中存在融合缺陷。这些数据提供了 dysferlin 在成熟骨骼肌之外、在成肌细胞中也有作用、可能影响肌肉再生能力的证据。Dysferlin 的治疗集中于替代 dysferlin,因为其在囊泡运输中的多种功能可能难以用小分子靶向。
Utrophin(营养不良蛋白类似物)
Utrophin 与 dystrophin 高度相关,可替代 dystrophin 的功能。正常情况下,utrophin 在发育中的肌肉中高表达,在成熟肌肉中富集于神经肌肉接头处。随着肌纤维成熟,utrophin 水平下降,dystrophin 成为成熟肌纤维中表达的蛋白。像 dystrophin 一样,utrophin 与 dystrophin 相关蛋白复合体相互作用,完成从细胞骨架经膜到细胞外基质的连接。由于 utrophin 是一种天然存在的蛋白,可大体上替代 dystrophin,因此已采取若干方法刺激 utrophin 表达。可通过蛋白递送或通过上调内源性 utrophin 启动子来实现 utrophin 上调。在 DMD 中将天然 utrophin 水平上调 2–3 倍可能足以改善肌肉退化,因为表现出该适度过表达水平的肌肉受到保护。Utrophin 启动子已被解析,刺激 utrophin 启动子的化合物已被表征。值得注意的是,heregulin(神经调节蛋白家族的成员)已被显示可诱导 utrophin 表达并改善 mdx 小鼠的肌营养不良。肽转导域(PTD)是小的带正电单位,与蛋白或其他分子偶联时可允许跨膜运输。与 PTD 偶联的 utrophin 被转运入肌细胞,在 mdx 小鼠中能改善肌肉病理与肌肉功能。PTD 能有效递送全长 utrophin 与小型 utrophin。这种方法可能更普遍地用于在腹腔内递送后将蛋白递送到肌肉。然而,治疗较大的哺乳动物需要充足的蛋白生产与纯化。递送 utrophin 的一个优点是不太可能引起免疫反应。向 DMD 患者病毒递送 dystrophin 与限制 dystrophin 表达的免疫反应相关。免疫系统是否可被克服以有效递送 dystrophin 仍有待观察。Utrophin 这种通常在 DMD 患者中表达的蛋白不应与类似的免疫反应相关。Utrophin 虽然与 dystrophin 高度相似,但并不共享 dystrophin 的所有精确结合域,因此可能无法完全替代 dystrophin。具体而言,utrophin 的肌动蛋白结合域特性与 dystrophin 中的不同。也不清楚一氧化氮合酶是否以与 dystrophin 蛋白复合体相同的亲和力与功能附着于 utrophin 蛋白复合体。这些生化观察可能限制 utrophin 完全替代 dystrophin 或较小 dystrophin 产物完全纠正 dystrophin 缺陷所有方面的能力。
Biglycan(双糖链蛋白聚糖)
Biglycan 是一种细胞外基质蛋白,也被用于追求治疗 DMD。Biglycan 是一种小分子量的富亮氨酸蛋白聚糖,与 dystrophin 复合体的多个组分(包括 dystroglycan 与 sarcoglycan 组分)相互作用。纯化 biglycan 的腹腔内或肌内递送与 utrophin 上调相关。Utrophin 在 mdx 背景中的上调与 mdx 小鼠表型改善相关。有趣的是,biglycan 与相关蛋白聚糖 decorin 也可能调节转化生长因子-β 家族成员。这些细胞外基质蛋白也可能调节肌肉生长的负抑制剂 myostatin。因此 biglycan 发挥作用的机制可能还不止这些。当前对 biglycan 的努力集中在扩大纯化与优化递送方法。Biglycan 通过 utrophin 上调发挥作用的发现支持 biglycan 递送可能最适合 DMD 治疗。
Integrin α7(整合素 α7)
Integrin α7 是主要的层粘连蛋白结合整合素,可稳定肌肉质膜。在成熟肌纤维中,integrin α7 与 β1 整合素偶联。编码 integrin α7 的基因突变也可在人类与小鼠中导致肌营养不良。Integrin α7 的转基因过表达被显示可改善缺乏 dystrophin 与 utrophin 小鼠的表型。虽然尝试将跨膜蛋白递送作为治疗可能复杂,但刺激 integrin α7 启动子的方法正被追求。Integrin α7 在肌营养不良中改善结局的功能机制可能依赖于多种机制,包括向 sarcoglycan 复合体提供替代补偿性跨膜连接。
Laminin 111 与糖基化酶(Laminin 111 and Glycosylating Enzymes)
Laminin 111 是一种细胞外基质蛋白,也因其改善肌肉再生并在多种肌营养不良中稳定质膜的能力而被推崇。Laminin 111 由层粘连蛋白的 α1-β1-γ1 链组成,是一种突出的细胞外基质组分。当肌肉内递送到缺乏 integrin α7 的小鼠时被发现可改善肌肉再生。有趣的是,laminin 111 的腹腔内递送也被显示可改善 mdx 小鼠的病理。虽然 mdx 病理对 laminin 111 递送的部分改善可能源于改善的再生,但该效应很可能超出再生。观察到 laminin 111 递送与 integrin α7 表达增加相关,并认为 integrin α7 表达的增高部分解释了膜稳定性方面的某些改善。最值得注意的是,在系统性的腹腔内递送之后,mdx 小鼠的心肌与膈肌得到了改善。肌膜分子连接的复杂性将注意力集中在参与该连接的特定碳水化合物部分以及潜在治疗上。Dystroglycan 在细胞外基质与肌膜之间提供主要连接。Dystroglycan 经历 O 连接糖基化,来自帮助修饰这些蛋白的基因突变所致的先天性肌营养不良强调了这些翻译后修饰的重要性(在第 67 章与第 70 章中涵盖)。糖基化酶的上调也在肌营养不良的小鼠模型中进行测试。鉴于这些是酶,刺激酶活性作为治疗靶点可能是可行的。
Myostatin 抑制剂
用于肌病的生长刺激剂是针对废用性萎缩与肌减少症等萎缩性肌病的合理策略。对于退化性肌病如肌营养不良,由于肌肉无力与萎缩是患者的主要临床关注点,肌肉刺激器正被积极追求。肌肉生长刺激剂在肌病人群之外也引起兴趣;因此在思考生长刺激剂的基本机制时,对正常肌肉的影响必须与对患病肌肉的影响分开考虑,因为这些影响仍可能不同。肌肉生长刺激剂的考虑因素包括其组织特异性,因为生长刺激剂可能促进其他不想要的生长,如致癌作用。Myostatin 是负调节肌肉量的 TGF-β 家族成员。已有若干方法尝试治疗性地操控该通路,包括阻断激活素 IIB 受体的抗体或使用 myostatin 前肽作为受体的竞争者。Follistatin 过表达也可能有用,尽管这些方法似乎缺乏 myostatin 特异性并也结合激活素。然而在某些情况下,促进肌肉生长的活性似乎独立于 myostatin,因此结合激活素等其他家族成员可能具有治疗用处。在肌病患者中测试了阻断 myostatin 的抗体,包括肢带型肌营养不良。试验未显示肌肉量改善,但由于反复暴露于抗体所产生的副作用而停止。
胰岛素样生长因子(IGF)-1
IGF-1 促进肌肉生长并被积极追求用于肌病。IGF-1 作用于生长激素下游并与胰岛素相关。IGF-1 与胰岛素的加工不同,前者保留 C 结构域且具有更长的 A 域与额外的 D 域。IGF-1 经多重剪接产生不同产物,E 肽的存在被认为对肌肉生长的某些方面很重要。IGF-1 通过与 IGF 结合蛋白(IGFBPs)结合在血清中被稳定,并通过 IGF-1 受体起作用。IGF-1s 结合 1 型 IGF 受体,这是一种受体丝氨酸苏氨酸激酶,反过来刺激一系列信号反应。响应配体结合,IGF-1 受体被磷酸化并激活 MAP 激酶依赖性信号(MAPK)与 PI3K/AKT 通路。IGF-1 过表达会产生更大的小鼠,肌纤维数量增加与横截面积增大。用 IGF-1 治疗可改善 mdx 小鼠的肌肉大小。由于其对肌肉生长的影响,IGF-1 正被研究用于治疗肌病。IGF-1 的用途可能延伸到肌减少症以及与肝病、心衰等慢性病相关的肌肉消耗。在早期肿瘤学试验中追求抑制 IGF-1。IGF-1 是否会促进诸如恶性肿瘤等不想要的组织生长将在临床试验中受到密切跟踪。
炎症与纤维化(Inflammation and Fibrosis)
肌营养不良(尤其是 DMD)伴随过度的炎症与纤维化。纤维化的主要介质之一是转化生长因子(TGF)-β。TGF-β 在 DMD 患者的肌肉中升高,与在肺、肾纤维化疾病中观察到的情况平行。已经使用若干方法减少 TGF-β 信号,包括 halofuginone 与 pirfenidone。骨桥蛋白是一种由 TGF-β 调控的细胞外基质蛋白,骨桥蛋白基因座的消融改善了 mdx 小鼠的表型。值得注意的是在一项 DMD 患者的研究中,骨桥蛋白基因被鉴定为疾病严重程度的修饰因子;与骨桥蛋白(由 SPP1 基因编码)表达增加相关的启动子突变与较早丧失行走能力与握力降低相关。鉴于骨桥蛋白缺失减轻 mdx 小鼠疾病,该发现可能看似矛盾,但许多相互作用蛋白可能调控 TGF-β。一项针对肢带型肌营养不良小鼠模型纤维化与膜漏的全基因组扫描将潜在 TGF-β 结合蛋白 4(LTBP4)鉴定为骨骼肌的重要修饰因子;使用相同方法,额外基因组位点被鉴定为心肌与膈肌的修饰因子。这些修饰因子的鉴定可能揭示可用于治疗调控的通路。用血管紧张素受体阻断剂(ARB)氯沙坦治疗 mdx 小鼠减少了 TGF-β 信号并通过减少纤维化改善了 mdx 小鼠的结局;已在 DMD 患者中显示,在心肌病发展前用血管紧张素转化酶抑制剂(ACEI)预处理可延缓心肌病的发生并改善死亡率。ACEI 或 ARBs 或两者是否应用于 DMD 患者尚不清楚,正在进行的临床试验将测试这一问题。这些制剂被认为靶向 TGF-β 通路,包括涉及 SMAD 的经典 TGF-β 信号通路。最近使用果蝇肌病模型显示,SMAD 减少改善了行走与心脏功能;抑制非经典通路是否也有用于治疗肌病仍有待证实。在所有这些方法中,也相信减少纤维化将改善再生,因为纤维化基质被认为对成肌细胞分化与移植不太有利。
肌肉疾病中的钙与线粒体失调(Calcium and Mitochondrial Dysregulation in Muscle Disease)
细胞内钙升高是肌膜被破坏的肌病(如 DMD)的特征。钙增加可能干扰正常的兴奋-收缩耦联,也触发钙敏感蛋白酶的激活并促成肌肉退化。减少瞬时受体电位(TRPC)通道减少营养不良肌肉中的钙漏通道。TRPC3 的基因过表达本身就模拟肌营养不良的若干方面,显性负性 TRPC6 的过表达消除肌营养不良小鼠模型中的组织病理学变化。兰尼碱受体 1(RyR1)是肌肉中肌浆网的主要钙释放通道。RyR1 在肌营养不良中异常亚硝基化,导致通道漏。S107 是一种小分子,能结合 RyR1 并促进其与 calstabin/FKB12 的稳定结合。S107 被显示可改善 mdx 小鼠模型中的组织病理学与心律失常,并强调了异常细胞内钙调节与纤维化之间的联系。同样,病毒介导的 SERCA(肌浆网钙摄取通道)过表达也改善肌营养不良中的组织病理学。这些钙相关疗法被认为不直接稳定质膜,而是治疗肌病中膜不稳定性的细胞内后果。这些疗法可能在那些以侵袭性膜不稳定与细胞退化为特征的肌病(如 DMD)中最为有效。细胞内钙失调与线粒体功能障碍相关联,限制异常线粒体功能的化合物也正在被检验。Coenzyme Q10 与 idebenone 在临床上常用于肌病,尽管临床试验的结果有限。
基因纠正策略(Gene Correction Strategies)
除上述药理学靶点外,基因纠正已从病毒基因替代方法演变为基因纠正。终止密码子治疗源于氨基糖苷类抗生素庆大霉素促进终止密码子通读并在 mdx 小鼠中恢复 dystrophin 表达的观察。这是一条有吸引力的途径,因为即使是 dystrophin 表达的适度增加也可能带来临床改善,基于 DMD 与 BMD 患者的基因型-表型检查。当前在 DMD 患者中使用非氨基糖苷类化合物 PTC-124 进行小分子临床试验。终止密码子抑制不限于 DMD,还应有助于其他形式的遗传病。Dystrophin 基因中突变外显子的外显子跳跃绕过缺陷,可用于生成内部截短但有功能的 dystrophin 蛋白。外显子跳跃可由病毒或小修饰核苷酸诱导,临床试验正在进行中。
结论(Conclusions)
基因纠正策略可能只导致蛋白功能的部分恢复,但即使部分恢复也可能具有临床意义。使用基因纠正、肌肉生长促进剂与抗纤维化药物的联合治疗可以与钙处理药物联动,从而获得更大的功能改善。个体制剂治疗发病机制不同方面的联合治疗是抗癌治疗乃至像高血压这样较单纯疾病治疗的支柱。肌肉治疗的未来很可能拥抱组合药物治疗,更好地理解对独特疾病最为关键的精确通路。从这个意义上说,肌病将从完整意义上的个体化医疗中获益。
本章个人批注
McNally 这一章的写法具有清晰的"治疗靶点地图"特征:她把肌病治疗从两个互相独立的层面铺开——"膜再封闭/替代"(P188、MG53、dysferlin、utrophin、biglycan、integrin α7、laminin 111、糖基化酶)针对原发膜缺陷或膜相关蛋白丢失,而"再生/抗纤维化/钙处理/基因纠正"(myostatin 抑制、IGF-1、TGF-β 抑制、TRPC/S107/SERCA、PTC-124/exon skipping)针对下游病理环节。这种"靶点分层"对临床转化很有用,因为不同病人、不同疾病阶段的主导病理环节不同——一个晚期 DMD 患者的主要矛盾可能不是膜再封闭,而是再生不足与纤维化;而 LGMD 2B 患者的核心问题则是 dysferlin 本身的缺失,应以蛋白替代而非膜封闭为主。
我注意到作者反复强调"系统给药"与"治疗窗"的张力:P188、laminin 111、biglycan 这些大分子都需要反复静脉/腹腔内给药;IGF-1、myostatin 抗体等生长促进剂虽然肌肉特异性看似更高,但都有"刺激正常组织生长乃至致癌"的隐患。这反映了她对基因治疗(最理想但递送最难)与药物治疗(递送容易但特异性差)两套范式局限性的清醒认识。
另一个值得记住的概念是"修饰因子"(modifier gene)思路——SPP1 启动子突变在患者群体中影响疾病严重程度,LTBP4 影响 mdx 小鼠的纤维化与膜漏——它把治疗靶点的概念从"原发致病基因"扩展到"加重或减轻原发缺陷的二级通路",这是本章的隐性主题,也是它在治疗策略上比纯粹基因替代视角更宽广的地方。
最后要标注一个事实点确认:P188 在 mdx 小鼠蚓状肌(lumbrical muscle)中改善离心收缩诱发力量下降的实验来自 Ng/Metzger/Claflin/Faulkner 2008;S107 与 RyR1 的工作来自 Bellinger/Reiken/Mongillo 等 2009 Nat Med 以及 Fauconnier 等 2010 PNAS;外显子跳跃作为基因纠正策略引用 Wilton/Fletcher 2010(Curr Pharm Des),PTC-124 引用 Welch/Barton/Zhuo 等 2007(Nature)。
与上下章的衔接(一段话)
第 81 章是"骨骼肌疾病"分篇(Part III)的末章,与前几章(76 章病毒基因治疗、77 章细胞治疗、78 章免疫组分、79 章 myostatin、80 章 IGF-I)形成上下游互补关系:76–77 章讨论的是"将外源基因/细胞导入骨骼肌"这一相对传统的基因/细胞治疗范式;78 章描述 DMD/LGMD2B 中免疫与炎症成分的病理基础;79、80 两章分别深入两种最重要的内源性肌肉生长调控因子——myostatin(TGF-β 家族负调控剂)与 IGF-1(生长激素下游促生长因子);而本章 81 章则是"展望未来"的收官,把已在前述各章中分散讨论过的治疗策略——膜再封闭剂(P188、MG53)、替代/补偿蛋白(utrophin、biglycan、integrin α7、laminin 111)、肌生长调控(myostatin 抑制、IGF-1)、抗纤维化(TGF-β / SMAD 通路)、钙处理(TRPC、S107、SERCA)与基因纠正(PTC-124 终止密码子、外显子跳跃)——集中汇编在一张治疗版图上,并明确指出"组合治疗"是未来的方向。可以说,第 81 章是骨骼肌分篇的治疗学总结,也是为接下来进入第 82 章"平滑肌细胞系发育"这一新分篇(Part IV 平滑肌)做铺垫。