在肌萎縮側(cè)索硬化(ALS)的治療研發(fā)領(lǐng)域,希望與失望常常交織。許多看似前途無(wú)量的療法在 rigorous 的臨床試驗(yàn)中折戟沉沙,最終被打上“失敗”的標(biāo)簽,逐漸被人遺忘。
近日,一項(xiàng)針對(duì)C9orf72基因突變相關(guān)ALS的反義寡核苷酸(ASO)療法臨床研究卻走出了截然不同的道路:盡管它在主要臨床終點(diǎn)上未能表現(xiàn)出統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性改善,卻依然成功登頂國(guó)際頂級(jí)期刊《Cell》。
這并非審稿專家的失誤,相反,這標(biāo)志著科研范式的重要轉(zhuǎn)變——從單純關(guān)注臨床結(jié)局的“成敗”,轉(zhuǎn)向深入理解治療機(jī)制的“影響”。
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ASO療法:臨床失敗與分子啟示
C9orf72基因G4C2重復(fù)擴(kuò)增是肌萎縮側(cè)索硬化(ALS)最常見(jiàn)遺傳病因,通過(guò)毒性重復(fù)RNA和二肽重復(fù)蛋白(DPRs)介導(dǎo)神經(jīng)元死亡。反義寡核苷酸(ASO)可特異性降解致病RNA,是潛在治療策略。
BIIB078(tadnersen)為靶向C9orf72的gapmer ASO,臨床前研究顯示其能有效降低DPR負(fù)荷。然而臨床試驗(yàn)雖顯著降低患者腦脊液poly(GP)和poly(GA)水平,證實(shí)靶點(diǎn)作用,卻未能改善臨床癥狀。
這一矛盾結(jié)果促使深入研究:ASO在中樞神經(jīng)系統(tǒng)的分布情況、對(duì)G4C2轉(zhuǎn)錄本的抑制效果、對(duì)c9ALS病理改變的影響、免疫反應(yīng)激活情況及脊髓組織蛋白組變化等關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題亟待解答。
生物標(biāo)志物呈現(xiàn)個(gè)體化反應(yīng)趨勢(shì)
本研究對(duì)8例接受BIIB078治療的C9orf72突變相關(guān)ALS(c9ALS)患者進(jìn)行了分析,并以31例未治療c9ALS患者和32例非ALS病例作為對(duì)照組。通過(guò)縱向監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn),腦脊液中多聚甘氨酸-脯氨酸(poly(GP)水平在不同個(gè)體間存在顯著差異:6例患者中有5例顯示下降,平均降幅達(dá)37.2%,其中1例患者表現(xiàn)出77.4%的顯著降低。神經(jīng)絲輕鏈(NfL)作為神經(jīng)退行性標(biāo)志物,其變化方向不一,4例患者升高,2例降低,反映出疾病進(jìn)程的異質(zhì)性。盡管觀察到這些分子層面的變化,所有患者在治療期間的功能評(píng)分均持續(xù)下降,提示臨床癥狀未獲改善。
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藥物濃度與藥效學(xué)指標(biāo)缺乏一致性關(guān)聯(lián)
通過(guò)建立的寡核苷酸電化學(xué)發(fā)光免疫分析法,研究人員精確測(cè)定了腦脊液中的BIIB078濃度。所有患者在首次給藥后均能檢測(cè)到藥物,濃度在負(fù)荷劑量階段顯著升高,隨后在維持治療期間呈現(xiàn)波動(dòng)狀態(tài)。值得注意的是,在大多數(shù)患者中,藥物濃度與poly(GP)水平之間未發(fā)現(xiàn)顯著相關(guān)性,僅2例患者顯示中度或強(qiáng)相關(guān)。這一發(fā)現(xiàn)表明,傳統(tǒng)的藥物濃度-效應(yīng)關(guān)系在ASO治療中可能不適用,提示需要更復(fù)雜的藥效學(xué)模型來(lái)評(píng)估治療效果。
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靶點(diǎn)抑制有限且病理未逆轉(zhuǎn),但藥物分布廣泛
分子分析顯示BIIB078對(duì)C9orf72轉(zhuǎn)錄本的抑制效果有限:總轉(zhuǎn)錄本無(wú)顯著變化,僅V3變體略有下降,反義鏈轉(zhuǎn)錄本未見(jiàn)改變。尸檢組織分析證實(shí)藥物廣泛分布于脊髓、運(yùn)動(dòng)皮層、額葉及小腦等關(guān)鍵腦區(qū),但藥物信號(hào)強(qiáng)度與末次給藥至尸檢間隔時(shí)間呈負(fù)相關(guān),表明清除較快。更重要的是,治療后c9ALS的特征性病理改變未獲逆轉(zhuǎn),poly(GP)及poly(GA)包涵體仍廣泛存在,磷酸化TDP-43病理負(fù)擔(dān)未見(jiàn)減輕, truncated STMN2表達(dá)未恢復(fù)正常。全局蛋白質(zhì)組學(xué)進(jìn)一步顯示,治療組與未治療組均呈現(xiàn)相似的神經(jīng)元標(biāo)志物減少和膠質(zhì)細(xì)胞激活模式,提示疾病相關(guān)分子變化未被顯著修正。
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ASO引發(fā)中樞免疫反應(yīng)并發(fā)現(xiàn)新型酶相互作用機(jī)制
此外研究發(fā)現(xiàn),BIIB078引發(fā)了患者腦部的免疫反應(yīng),導(dǎo)致腦脊液中多種炎癥因子升高。更令人意外的是,該藥物會(huì)使大腦中兩種天然核酸酶(RNase T2和DNase II)的水平顯著上升,且藥物濃度越高,酶水平也越高。
機(jī)制研究表明,BIIB078憑借特殊的化學(xué)修飾,不僅能抵抗酶的降解,還能緊密結(jié)合其中一種酶,使其無(wú)法正常分解其他RNA。這一發(fā)現(xiàn)揭示了ASO藥物與天然核酸酶間的新型相互作用機(jī)制。
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藥物濃度-效應(yīng)關(guān)系復(fù)雜,個(gè)體反應(yīng)差異顯著
研究發(fā)現(xiàn),藥物在患者腦脊液中的濃度波動(dòng)大,且因人而異。多數(shù)人藥物濃度與致病蛋白poly(GP)下降無(wú)關(guān),傳統(tǒng)藥效關(guān)系可能不適用。雖然部分人致病蛋白減少了約37%,但神經(jīng)損傷標(biāo)志物NfL變化不一,有人升有人降。最關(guān)鍵的是,所有患者臨床癥狀仍在持續(xù)惡化,說(shuō)明藥物在分子層面的效果并未轉(zhuǎn)化為臨床上的好轉(zhuǎn)。
總之,這項(xiàng)研究深入探討了靶向C9orf72基因的ASO藥物BIIB078在漸凍癥(ALS)患者中的治療效果與分子機(jī)制。盡管藥物能在中樞神經(jīng)系統(tǒng)廣泛分布并持續(xù)存在超過(guò)一年,并可降低部分患者腦脊液中的毒性蛋白poly(GP),卻未能有效清除腦組織中的病理蛋白(如DPR和pTDP-43),也未能逆轉(zhuǎn)疾病相關(guān)的蛋白質(zhì)組變化。臨床癥狀在所有患者中仍持續(xù)惡化,突顯了分子效應(yīng)與臨床終點(diǎn)之間的脫節(jié)。該研究揭示了ASO治療中的復(fù)雜藥代動(dòng)力學(xué)特性、個(gè)體反應(yīng)差異及潛在免疫激活現(xiàn)象,為未來(lái)神經(jīng)退行性疾病藥物開(kāi)發(fā)提供了關(guān)鍵洞見(jiàn)與改進(jìn)方向。
來(lái)源:https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(25)00908-0-3
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