神经退行性疾病:当“基因沉默”不再沉默

神经退行性疾病:当“基因沉默”不再沉默

作者丨六十一

“Do not go gentle into that good night,

不要温和地走进那个良夜,

Old age should burn and rave at close of day;

老年应当在日暮时燃烧咆哮;

Rage, rage against the dying of the light.

怒斥,怒斥光明的消逝。”

——迪兰·托马斯

神经退行性疾病

时光无情。当人们老去,头发变白,嘴角泛起皱纹,与岁月一同老去的,不仅仅是外表,还有心智,记忆与行动力。于是慢慢开始记不清事情,走不稳路——这意味着大脑脊髓随着年龄增长,在衰老退化。

神经退行性疾病(neurodegenerative disease)【1】【2】,是一种慢性的,由大脑与脊髓细胞神经元退化导致的衰老相关疾病,其中包括肌萎缩侧索硬化症,帕金森病,阿尔茨海默病(老年痴呆)和亨廷顿氏病等等。它们按表型被分为两类,一种影响运动,如小脑共济失调,一种影响记忆,如阿尔茨海默病(老年痴呆)。

神经退行性疾病的可怕之处在于无法治愈无药可医(这一局面也许将被很快打破),因大脑和脊髓的细胞不可再生,神经元的退化死亡便随着时间推移而恶化,造成毁灭性的,不可逆转的结果。

而更可怕的是,虽然科学家们还在进一步探索神经退行性疾病背后的具体发病机制,无可否认的是它与基因密切相关,也就是说会遗传!

如脊髓小脑性共济失调(SCA),作为一种显性遗传基因病,有50%的概率传给下一代,甚至可能会在携带致病基因的下一代中出现明显的基因早现现象,提前在少年青年时期发病。阿尔茨海默病(老年痴呆)也被发现是一种多基因遗传病,若父母或兄弟中有老年痴呆患者,患老年性痴呆症的可能性要比无家族史者高出4倍。

根据世界卫生组织的预测,到2040年,神经退行性疾病将会取代癌症,成为人类第二大致死疾病。而全世界的患者以及家庭也在痛苦与负担中苦苦挣扎着,等待着医药科研下一个奇迹的出现。

这些退行性疾病的发展累积往往在于淀粉样蛋白的沉积和Tau蛋白变性所诱导的神经元死亡,这也从而为此类疾病的攻克提供了新思路。

手外科医生Carlos的故事

来自英国的53岁的Carlos Heras-Palou先生【3】,在皇家德比医院(Royal Derby Hospital)工作,担任手外科医生。他负责将受伤的骨骼,肌腱和神经精密地缝合起来。然而一种遗传性疾病,注定了他只能眼睁睁看着疾病慢慢摧毁自己的双手神经,再也无法拿起手术刀。

Carlos患的这种遗传病,hATTR淀粉样变性,是一种由TTR基因突变导致的致命的退行性遗传疾病。

此显性遗传病可由父母任何一方遗传,患病者通常在30-70岁之间发病,随着粘性淀粉样蛋白在神经系统中的异常堆积,渐渐丧失对肢体的感觉。从感觉不到自己的双手,双脚,再慢慢失去对其他部位感知和控制。不仅如此,它还会引发慢性烧灼神经性疼痛。疼痛,虚弱,无法移动,缓慢加重的病情会慢慢折磨人的身心。此病也同时导致心脏和消化系统疾病,甚至可能致命。

也许命运早就注定,它对Carlos残忍又宽厚,因为Carlos不幸至极,遗传了全球不到50,000人的罕见病,可他又幸运至极,因为他不像他四年前因此病去世的母亲以及家族前辈亲属,他等来了救赎的希望——他的人生至此改写,就在2018年8月10日,注定意义重大的这一天。

首例“基因沉默”药物

2018年8月10日,美国FDA批准了史上首例由“基因沉默”技术研发的药物【4】。

这个拯救了Carlos以及其他患病者的一生的里程碑式的药物,是来自Alnylam Pharmaceuticals Inc.的Onpattro™(patisaran)。它作为首例基于RNA干扰(RNAi)的药物,被批准用于治疗遗传性hATTR淀粉样变性,也就是Carlos所患的疾病。

基因沉默(gene silencing)通过在转录或翻译阶段中断或抑制基因的表达。RNA干扰(RNA interference,缩写为 RNAi)与基因编辑工具CRISPR不同的是,它不需要对人的DNA进行永久性改变,只结合特定mRNA诱导其降解来阻止mRNA的翻译过程。通过抑制目标突变致病基因的表达来减少有毒蛋白的累积,停止对细胞的损伤而达到治疗的目的。

这个开创性的基因药物拯救了Carlos的一生。疾病进展停止了,甚至已经逆转。从疾病的破坏性影响中解脱出来,他的周围神经开始恢复并愈合。相信过不久之后,他就可以重新拿起手术刀,重新返回他原本的人生剧本。

在hATTR淀粉样变性患者中,Carlos无疑是极其幸运的那一个。对于另外一些患有同样病症的患者来说,虽然等到了这个激动人心的药物,但是与此同时需要考虑的,是否可以负担得起高昂的医疗费,就成了他们能否“被拯救”的决定因素了。

《我不是药神》

在美国,Alnylam制药公司为Onpattro这款基因药标价为每位患者每年450,000美元,换算过来大约是每年三百万人民币。这个天价治疗费几乎是一年一套房子的节奏……

可是又似乎无法完全将指责推向制药公司,道一句“万恶的资本主义”。要知道,因此种罕见病的研发的主力军多在欧美发达国家,由于患病人数极少,前期孤儿药的研发巨资分摊在全球不到50,000人的患者身上,这个价格却也在意料之中。

不像阿尔茨海默病(老年痴呆)那样广为人知,其实很多毁灭性的神经退行性疾病由特定致病基因引发,患病人数在总人口比例很少,无法引发具有影响力的社会舆论,资源分配以及资金投入。过于狭窄的群体意味着前期药物开发研究的艰难,以及后期哪怕药物研发成功患者也无法负担的天价医疗费用。我们实在也无法说清,究竟是无药可医更可怕,还是有药可医却无力负担更痛苦。

《我不是药神》中的电影情节,就这样在现实中一再上演。

未来展望

抛开药物价格和医疗系统给人们带来的担忧不提,FDA在八月对Onpattro这款药物的批准,大大鼓舞了医药界研究人员对基因药物以及基因疗法的信心。基于神经退行性疾病的共通之处,这个被破解的第一种疾病注定会成为先锋者,标志着基因治疗的时代终于来临。相信不久的以后,针对于其他神经退行性疾病的药物将如雨后春笋般出现,为挣扎着的患者以及其家属带来生活的希望。

中国的科研工作者们也在这条道路上努力前进着——2018年3月30日,广东科学家领衔的国际研究团队在生物学顶尖学术期刊《细胞》上发表论文【5】,他们经过四年努力利用基因编辑技术(CRISPR/Cas9)和体细胞核移植技术,将亨廷顿舞蹈病基因敲入猪,从而精准地模拟出人类神经退行性疾病的情形,从而更好地研究发病机制,找寻治疗方法,向人类神经退行性疾病的攻破前进了一大步。

那就让我们见证人类在面对退行性疾病时锲而不舍的努力和突破吧。我们有理由坚信,在对命运的不屈与挑战中,在对待病痛死亡勇敢的抗争下,黑暗总会过去,光明终将到来。

正如迪兰·托马斯写给他病危中的父亲的诗所说的:“不要温和地走进那个良夜,老年应当在日暮时燃烧咆哮;怒斥,怒斥光明的消逝。”

Reference:

1. Gitler, A. D., Dhillon, P., & Shorter, J. (2017). Neurodegenerative disease: models, mechanisms, and a new hope. Disease Models & Mechanisms, 10(5), 499–502.

2. Gammon. (2014). Neurodegenerative disease: brain windfall. Nature, 515 (2014), pp. 299-300

3. https://www.bbc.com/news/uk-england-derbyshire-45411331

4. https://www.wsj.com/articles/fda-approves-first-drug-based-on-gene-silencing-research-1533923359

5. Sen Yan, et al. (2018). A Huntingtin Knockin Pig Model Recapitulates Features of Selective Neurodegeneration in Huntington’s Disease. Cell, Volume 173, IssueE4, P989-1002.E13


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