樊東升：

   北京大學第三醫(yī)院神經(jīng)科主任、北京大學神經(jīng)病學學系主任，

   現(xiàn)任中華神經(jīng)病學會常委，兼任北京市人大代表、中國農(nóng)工民主黨中央委員會委員、中央人口資源工作委員會副主任，

   中國社會福利基金會漸凍人基金委員等職務(wù),北京東方絲雨漸凍人罕見病關(guān)愛中心顧問專家。

 2016年8月，Nat Commun發(fā)表Arthur等的研究結(jié)果，預(yù)測全球運動神經(jīng)元病(ALS/MND）患者將從2015年的222,801人，在25年后增加到2040年的376,674人，增加率高達69%；主要原因是人口老齡化，其中尤以發(fā)展中國家增長為最快。自2014年起，“冰桶挑戰(zhàn)”用于全球ALS的研究資金已增至一億四千萬美元，這種沒有先例的研究資金的增長，已經(jīng)開始呈現(xiàn)出顯著的成就。

一、新致病基因的發(fā)現(xiàn)、鑒定與病生理機制研究

  ALS大型基因組學研究，經(jīng)全基因組關(guān)聯(lián)分析新發(fā)現(xiàn)了3個新基因。這篇發(fā)表于Nature Genetics的文章，是由Van Rheenen等利用1246例ALS和615例對照數(shù)據(jù)通過全基因組測序戲劇性地提高了通過基因測序篩選出低頻率致病變異的靈敏度。頗為可觀的870,000個SNP被編碼為基因型，共7763例ALS和4669例對照，聯(lián)合其他41個ALS遺傳學研究的基因型數(shù)據(jù)，一項全部達12,577例ALS及23,475例對照的Meta分析，最終顯現(xiàn)出3個有全基因組意義、與ALS風險相關(guān)的新的獨立位點：C27orf2、MOBP和SCFD1；在后續(xù)2579例ALS和2767例對照分析中進一步驗證出相同結(jié)果。與此同時，其他三個曾經(jīng)報道過的基因（C9orf72，SARM1和UNC13A）也獲得驗證重復(fù)。

  RNA結(jié)合蛋白水平或基因異常和包括ALS在內(nèi)的許多神經(jīng)變性疾病相關(guān)。核內(nèi)不均一核糖核蛋白（hnRNP）指一組RNA結(jié)合蛋白家系，包括FUS/TLS、TDP-43和hnRNPA2/B1。hnRNPA2/B1基因D290V是ALS的致病基因，然而具體機制不清。Martinez等在Neuron新發(fā)表的研究中，利用四位突變患者和兩位健康對照者的皮膚細胞誘導轉(zhuǎn)變的運動神經(jīng)元，證明該基因異常的突變擾亂RNA加工，并最終導致運動神經(jīng)元死亡，這些發(fā)現(xiàn)可能為開發(fā)以RNA為靶點的ALS治療方法提供新依據(jù)。國內(nèi)崔麗英/張學研究組在一個連枷臂型ALS家系確定了hnRNPA1致病基因。他們首先除外了24個已知的ALS致病基因，進而采用全外顯子測序發(fā)現(xiàn)hnRNPA1一個錯義突變。通過轉(zhuǎn)染突變hnRNPA1至海拉細胞中檢測突變的表達和定位進行功能確定，并在另外的251例ALS（其中7例為散發(fā)FAS）患者中進行驗證。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，該基因c.862/1018C.T(p.P288S/P340S)突變在該家系中共分離。該家系先證者為FAS表型，進展超過5年，其他3名患者在30~35歲時上肢起病，病程均超過30年，且均表現(xiàn)為FAS。該突變位點高度保守并編碼PY核定位序列，突變的基因在轉(zhuǎn)染細胞中造成蛋白分布異常，并在胞漿中形成包涵體且與應(yīng)激顆粒共定位。在其他ALS和FAS患者中篩查hnRNPA1基因時發(fā)現(xiàn)兩個新的罕見突變（VOUS），均位于朊蛋白樣區(qū)域，但表達該區(qū)域的hnRNPA1蛋白亞型在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中并無表達。國內(nèi)筆者研究組則在一例父母為近親的隱性遺傳的青少年患者中，確定DDHD1基因的一個新突變（c.1483A>G）可能與青少年型ALS的發(fā)病有關(guān)。

  ALS的主要特點的運動神經(jīng)元的變性死亡，然而，ALS患者神經(jīng)肌肉接頭的失神經(jīng)支配早于且分布更廣于運動神經(jīng)元的變性丟失，這提示神經(jīng)末梢變性可能是ALS的始動因素，許多證據(jù)提示膠質(zhì)細胞在神經(jīng)元死亡過程中發(fā)揮重要作用。日本Ito等8月份在Science發(fā)表的一項研究提示，作為ALS致病基因之一的OPTN，正常狀態(tài)下具有抑制受體相互作用激酶1（RIPK1）的活性；當OPTN功能障礙時，RIPK1活性增強，小膠質(zhì)細胞激活，釋放TNF-α等炎性因子。這些細胞因子又可激活少突膠質(zhì)細胞內(nèi)的RIPK1和RIPK3，同時加上少突膠質(zhì)細胞內(nèi)的缺陷OPTN對RIPK1和RIPK3的抑制作用減弱，兩者共同導致RIPK1和RIPK3活性增強，進而導致少突膠質(zhì)細胞出現(xiàn)壞死性凋亡，最終神經(jīng)元脫髓鞘及變性壞死，因此，抑制RIPK1和RIPK3活性，可能是未來治療ALS的新靶點。另一方面，如果運動神經(jīng)軸索變性可以直觀觀察，將大大促進ALS的研究及干預(yù)方法的進展。10月份Nat Commun發(fā)表了Tian等應(yīng)用受激拉曼散射(stimulated Raman scattering, SRS)成像在ALS小鼠模型及ALS患者病理標本中可敏感檢測出周圍神經(jīng)變性的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)在臨床前期的小鼠模型即可看到顯著的周圍神經(jīng)變性且與最早期的肌肉失神經(jīng)支配同時出現(xiàn)，其改變早于運動功能的減退癥狀。

  Hadzipasic等早前對癥狀性成年ALS小鼠的脊髓切片行全細胞膜片鉗記錄，發(fā)現(xiàn)運動神經(jīng)元中是以快速放電的類型優(yōu)先丟失的；2016年他們在體內(nèi)環(huán)境下進一步驗證了這種現(xiàn)象。通過對清醒狀態(tài)的ALS小鼠進行自發(fā)的走車輪試驗，對脊髓前角對應(yīng)小腿屈、伸肌的運動神經(jīng)元的神經(jīng)外膜進行記錄，并在相應(yīng)部位的肌肉進行EMG檢查。結(jié)果發(fā)現(xiàn)在肌電圖的步周期和步進變異中，運動神經(jīng)元高頻放電缺失或減少，屈肌和伸肌共同興奮。這一結(jié)果表明，ALS早期癥狀的產(chǎn)生部分與高頻放電的神經(jīng)元缺失有關(guān)，對于進一步深入認識ALS的病理生理機制及新的治療靶點，有重要的科學意義。

二、流行病學、環(huán)境及相關(guān)因素的研究

Roberts等基于美國國家縱向死亡率研究數(shù)據(jù)庫，收集1979年至2011年全美超過200萬人的死亡數(shù)據(jù)，其中包括1299例ALS死亡患者，分析了美國不同人種和社會經(jīng)濟水平與ALS死亡率的關(guān)系，結(jié)果發(fā)現(xiàn)白人相較于黑人、西班牙裔、和非西班牙裔的其他人種具有更高的發(fā)生率和風險。而一項在意大利進行的基于人群的隊列研究，在入組時收集了ALS患者患病前是否有吸煙史。發(fā)現(xiàn)相比于之前有吸煙史和從未吸煙的患者來說，目前仍然吸煙患者的生存期明顯縮短（1.9年，IQR 1.2-3.4，p=0.001）。該研究在較大型的基于人口的ALS隊列中顯示吸煙是縮短ALS患者生存時間的獨立危險因素，且存在量效關(guān)系。重要的是，將隊列按照是否患有慢性阻塞性肺?。–OPD）分層后，這種負相關(guān)性仍存在，說明吸煙所致的不利影響不僅僅是造成了呼吸衰竭，其作用機制與患者是否患有COPD或診斷時呼吸功能無關(guān)。無論外在因素影響疾病表型的機制為基因相關(guān)或外因相關(guān)，對于該機制的研究是今后ALS重要且值得關(guān)注的問題。Mostafalou系統(tǒng)總結(jié)了農(nóng)藥的長期暴露與ALS的關(guān)系，顯示長期農(nóng)藥暴露可將ALS患病率提升1.1~6.9倍，死亡風險提升3.4倍。

既往研究顯示家族性ALS患者具有較高的自身免疫病發(fā)病率，且ALS病理顯示在運動神經(jīng)元病灶區(qū)域存在CD8+細胞，這同時也是多肌炎（PM）的特點，此外，臨床不論在ALS和PM患者均可檢測到血漿IL-6水平增高。為了探索這兩種疾病間的潛在關(guān)系，Tseng等對1998-2011年所有臺灣地區(qū)新發(fā)PM以1:5匹配性別、年齡、入組日期的對照，采用K-M法計算兩組的累積ALS發(fā)病率，并以log-rank法檢驗其差異性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在總共1778例PM患者和8124對照組中，前者ALS的累積發(fā)病率明顯高于后者，以不同年齡段分組及校正性別、年齡、自身免疫病后，這種差異仍然存在，提出今后需進一步研究明確其發(fā)生機制。另一方面，ALS患者中精神癥狀較普通人群常見，Turner等利用英國基于醫(yī)院的數(shù)據(jù)庫，比較了診斷精神疾病的患者和非精神疾病人群在數(shù)年后發(fā)生ALS的差別，發(fā)表在10月份的Ann Neurol上的結(jié)果顯示，所有精神疾病患者1~4年后發(fā)生ALS的比率較其他人群顯著增高，5年后抑郁癥患者發(fā)生ALS的機率遠高于非精神疾病人群，該結(jié)果證實了ALS和FTD在臨床病理方面的重疊性。

三、臨床特征、臨床評價方法與預(yù)后研究

Kiernan研究組采用前瞻性觀察研究方法，收集2005-2015年間共1834名ALS患者并定期隨訪，描述了澳大利亞ALS患者的臨床模式、病程關(guān)鍵點和預(yù)后特點。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，1834患者中90%可明確分為球部起病、頸段起病、腰骶段起病、連枷臂/腿綜合征及原發(fā)性側(cè)索硬化（PLS）等5種類型，其中，球部起病ALS較其他類型生存期顯著縮短。ALS平均診斷延遲時間為12個月，連枷臂/腿綜合征則為18個月，PLS平均19個月。78-85%的澳大利亞患者應(yīng)用利魯唑治療，開始應(yīng)用利魯唑治療時間為癥狀出現(xiàn)后的10~12個月，連枷臂/腿綜合征則為15~18個月。8-36%的ALS和2-9%的連枷臂/腿綜合征患者應(yīng)用PEG，16-22%的ALS和21-29%的連枷臂/腿綜合征患者應(yīng)用NIPPV。該研究對于比較不同國家與種族間數(shù)據(jù)有重要意義。

關(guān)于PLS這一罕見類型，目前臨床上究竟是將其認定為一個獨立的疾病還是ALS的一種亞型，尚存在不同意見。Wais等通過回顧性分析4個運動神經(jīng)元病中心的76例PLS患者的臨床、疾病進展、電生理等特點，指出既往的PLS診斷標準（Pringle criteria）并不能很好的描述該疾病特點，不能滿足臨床上對該病的診斷需求。作者認為PLS應(yīng)是ALS的一個臨床亞型，但還需要更多證據(jù)證明，其中，TDP-43被認為是未來PLS臨床病理研究的主要關(guān)注點。

ALSFRS-r評分是目前臨床最常應(yīng)用的ALS功能評分，但是，單獨比較總分并不足以有效評價疾病進展的特點，為此，Rooney等探索了ALSFRS-r總分和各個分項評分與ALS進展速度的關(guān)系。他們將ALSFRS-r分為3個部分，分別評價球部、運動以及呼吸功能，并比較這3部分的評分下降曲線與總分下降曲線。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，納入的407例ALS患者球部評分和運動評分相比于總分能更準確的反映疾病的進展，而呼吸部分評分的下降則在球部或肢體起病間無明顯差異，即：對于球部或肢體起病的患者，相對應(yīng)的ALSFRS-r球部或運動部分評分能夠更早的反映疾病的進展，這提示ALSFRS-r應(yīng)以各分項評分評定不同起病類型，以更好地反映疾病的變化情況。

Mishra-Kalyani等采用Bayesian模型評估ALS患者經(jīng)皮胃造瘺術(shù)（PEG）的效果，結(jié)果顯示PEG對患者良好預(yù)后具有顯著意義。早期使用無創(chuàng)通氣（NIV）可改善ALS患者的呼吸功能及延長生存期，但目前NIV開始使用的時間尚不明確，Jacobs等進行了一項單中心、隨機、雙盲、安慰劑對照的前瞻性試驗，探索ALS患者早期（在目前指南推薦之前）NIV的可行性及耐受性，并評估無效NIV（shame NIV）能否作為合理對照。研究共納入54例受試者，其中試驗組28例，對照組26例。結(jié)果在第一次隨訪時，發(fā)現(xiàn)對照組呼吸功能較基線無差異，但試驗組的MEP、MIP均有顯著改善，且試驗組FVC下降顯著低于對照組，但兩組生存時間及MIP、MEP無顯著差異。該結(jié)果提示進一步研究是可行的，且此后的試驗中設(shè)立無效NIV作為對照是合理的。Quaranta等在一項回顧性隊列研究中，對42例ALS患者根據(jù)阻塞性睡眠呼吸暫停/低通氣指數(shù)（AHIo）分為2組：20例AHIo≥5，22例AHIo<5。比較了兩組患者的人口學因素、多導睡眠圖、呼吸功能參數(shù)以及ALS的特征因素，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：AHIo≥5的ALS患者的平均生存期明顯縮短（P=0.0237），與經(jīng)鼻吸氣壓力檢測與AHIo、血氧飽和度低于90%的時間、血氧不飽和指數(shù)顯著相關(guān)（P＜0.0001）。該研究突顯了在ALS患者中早期篩查和處理OSA的重要性，對伴OSA表型（AHIo≥5）的ALS患者的及時識別和處理，可避免這樣的病人預(yù)后更差。

呼吸衰竭是ALS患者最主要的死亡原因，膈肌起搏系統(tǒng)被認為可能改善呼吸功能，從而推遲NIV的使用。為此，在英國開展了一項隨機對照試驗，但結(jié)果卻表明相對于僅使用NIV的對照組，使用NIV+膈肌起搏的治療組生存更差。這項發(fā)表在11月份Lancet Neurol上名為RespiStimALS的試驗是一項三盲隨機對照試驗，研究對象為呼吸功能中度受累，使用NIV治療前的ALS患者，治療組使用膈肌刺激，對照組使用假刺激。試驗因中期分析時顯示出治療對生存的反作用而被叫停。

四、治療藥物的探索與試驗

動物實驗方面，Kato等應(yīng)用口服黃嘌呤氧化還原酶（XOR）抑制劑，可明顯推遲G1H-G93A的轉(zhuǎn)基因ALS小鼠起病時間，延長其生存期和疾病各期別的持續(xù)時間，并改善臨床癥狀，減輕體重下降，且在運動測試中顯示出運動功能的顯著改善。組織病理學顯示接受治療的小鼠運動神經(jīng)元保存更好，包涵體數(shù)量更少。此研究表明，XOR抑制劑可能通過嘌呤補救合成途徑增加了高能化合物的供給，進而對運動神經(jīng)元起到保護作用。

磷酸芬戈莫德是首個臨床獲批治療多發(fā)性硬化的口服藥物。Potenza等將其用于G93A小鼠，試驗結(jié)果顯示芬戈莫德可改善ALS小鼠的神經(jīng)功能并延長生存期。該結(jié)果與ALS運動皮層和脊髓內(nèi)的神經(jīng)炎性基因和保護基因的調(diào)節(jié)有關(guān)，芬戈莫德的這種保護性作用可能是通過小膠質(zhì)細胞激活和固有免疫的調(diào)節(jié)而得以實現(xiàn)的。

臨床研究方面，國內(nèi)筆者研究組通過一項真實世界隊列研究，首次證明中國ALS患者在使用利魯唑累積劑量超過16,800 mg時，與未使用的患者及不足該劑量的患者之間，其生存時間存在顯著統(tǒng)計學差異（p=0.001）。干細胞治療在ALS研究中一直備受關(guān)注及爭議，鑒于間充質(zhì)干細胞（MSC）可分泌神經(jīng)源性生長因子和細胞因子，調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)，從而可能影響ALS病程進展，Neurology刊登了Staff等通過鞘內(nèi)注射同源脂肪來源MSC治療ALS患者的臨床研究報告。該研究為I期安全性試驗，共納入27例確診級ALS患者，F(xiàn)VC均>65%預(yù)測值，病程1~2年。全部受試者被分為5組，依劑量遞增分別為：1*107(單次)、5*107(單次)、5*107(每月1次，共2次)、1*108(單次)、1*108(每月1次，共2次)。MSC來源為治療前至少8周取自患者本人腹部的脂肪組織，給藥方式為腰穿鞘注。治療后每周一次面訪，之后每3月一次隨訪，持續(xù)2年。結(jié)果顯示，治療的不良反應(yīng)主要有頭痛、腰背和腿部根性疼痛。所有病人治療后癥狀仍逐漸進展，但進展并未額外加快。治療后腦脊液中蛋白、單核細胞數(shù)增加，糖輕度下降；MRI顯示腰骶神經(jīng)根增粗伴強化，提示存在蛛網(wǎng)膜炎，且隨劑量增加而加重。隨訪期間4例患者死亡（分別在治療后31天~54周），但尸檢時并未見腫瘤形成或蛛網(wǎng)膜炎。該I期安全性試驗的結(jié)論認為試驗劑量的治療是安全的，可以作為后續(xù)II期有效性試驗的依據(jù)。計劃II期試驗的起始劑量為1*108，但出現(xiàn)疼痛時方案可靈活調(diào)整。此試驗的證據(jù)分類為IV級。

原載《中華醫(yī)學信息導報》2016年12月27日第31卷第24期第10-11版