2014年，国际肌营养不良家长联盟（United Parent Muscular Dystrophy）组织首次将每年的9月7日定为DMD世界知晓日（World Duchenne Awareness Day, WDAD），旨在让更多人知道杜氏肌营养不良，让更多人了解患者的真实生活。那么，你知道什么是DMD吗？

杜氏肌营养不良（Duchenne muscular dystrophy, DMD）是一种严重的进行性肌肉萎缩疾病，每5000-6000名新生男婴中就有一人患病。该病由位于X染色体上的编码抗肌萎缩蛋白（Dystrophin）的DMD基因突变导致，呈X染色体隐性遗传¹。在DMD患者中，有60-70%为缺失突变，5-15%为重复突变，而其余20%为点突变、小的删除或插入¹。DMD基因的缺失和重复突变集中于45-55和3-9号外显子，分别有47%和7%的DMD患者携带这两处的突变¹。DMD的发病具有明显的性别差异：女性具有两条X染色体，因此鲜有女性患DMD。生理状态下，Dystrophin可以连接纤维型肌动蛋白（F-actin）和细胞外基质，同时帮助维持肌细胞的稳定性，使得肌细胞在收缩过程中免受破坏。该基因突变后，由于无法产生Dystrophin的肌肉异构体，患者在2-3岁时就表现出经常跌倒、蹒跚步态等早期症状。随着疾病的不断进展，患者通常于40岁前因心脏功能障碍或呼吸衰竭死亡。

由于DMD起病隐匿，当父母发现儿童出现运动异常时，疾病已进展了数月甚至数年。但令人振奋的是，随着对于DMD的认识不断深入，新药研发为DMD的对症治疗甚至治愈提供了希望²。下面让我们一起看看目前已获批可用于治疗DMD的药物，它们采用的治疗策略以及在药物研发过程中使用的动物模型吧。

今年6月22日，Serepta Therapeutics公司宣布³，其与Roche联合开发的基因疗法SRP-9001（Elevidys）获得美国食品药品监督管理局（Food and Drug Administration, FDA）加速批准上市，成为首个用于治疗4-5岁DMD患者的基因疗法——这是自2017年来第13个获得FDA批准的基因疗法药物，也是首个针对儿童遗传疾病的基因疗法。

 

获批的SRP-9001是由Sarepta公司所生产的一种基因治疗药物，罗氏（Roche）公司拥有其在美国以外地区的独家权力。由于DMD基因的长度大于2Mb，超过基因治疗使用的腺相关病毒（Adeno-associated virus, AAV）载体所能递送的范围，因此研究人员通过只恢复基因最重要部分的方式来解决这个问题。SRP-9001原理是通过单次静脉注射，将编码微型抗肌萎缩蛋白（Micro-dystrophin）的转基因递送至肌肉组织，以代替Dystrophin的主要功能⁴。
 

SRP-9001及其前体药物的研发始于2005年。在临床前研究中，研究者使用了C57BL/10ScSn-Dmd^mdx/J小鼠（#001801，通常称为mdx小鼠）进行药效评估。mdx小鼠于1984年由Thomas Roderick博士引入杰克森实验室。由于Dmd基因第23号外显子内C到T的自发突变，这些小鼠并不表达Dystrophin，因此可用于研究DMD。mdx小鼠从3周左右开始出现肌肉坏死以及肌肉无力表型，相关的病理性生化改变包括血清肌酸激酶（Creatine kinase, CK）和丙酮酸激酶（Pyruvate kinase, PK）水平升高，以及巨噬细胞的积累——二者都是肌肉变性的早期标志。在使用SRP-9001后，实验者观察到β-肌聚糖在肌膜上的定位增加、循环CK显著减少及mdx小鼠胫骨前肌和膈肌的比力输出（Specific force output）增加的现象⁵，标志着DMD动物的肌萎缩情况得到改善，提示SRP-9001在动物上取得了较好的治疗效果。随后，该药物于2018年1月开始1期临床试验（NCT03375164）。使用SRP-9001后，患者循环CK显著减少且肌肉功能得到显著改善。并且在治疗后的四年中，受试者的其他运动功能指标也普遍得到了改善^6,7。

 

“通读”（readthrough）是指核糖体忽视终止密码子继续进行翻译的现象。利用这一机制，PTC Therepeutics公司研发了Ataluren，可以使得在蛋白翻译过程中绕过DMD基因无义突变而产生的提前终止密码子⁸。
 

 

在Ataluren的临床前研究中，研究者同样使用了mdx小鼠（#001801）。在表达无义Dystrophin等位基因的人及mdx小鼠原代肌细胞中，PTC124可促进Dystrophin蛋白的产生，并在2-8周内恢复mdx小鼠的横纹肌功能。目前，Ataluren正在6个月至2岁无义突变DMD患者中开展安全新及药代动力学研究（NCT04336826）。

反义寡聚核苷酸（Antisense oligonucleotide, ASO）介导的外显子跳跃被认为是目前最有前景的DMD治疗方法之一²。该治疗方法可利用针对DMD前体mRNA的ASO，跳过至少一个外显子，从而使得读码框恢复正常。在SRP-9001获批前，全球已有多款治疗DMD的“外显子跳跃”药物，包括Sarepta Therapeutics公司研发的Amondys 45（Casimersen）、Exondys 51（Eteplirsen）和Vyondys 53（Golodirsen），以及Nippon Shinyaku公司研发的Viltepso（Viltolarsen）。