脊髓性肌萎缩症研究新突破:SMN 蛋白分析助力早期诊疗决策

【字体: 时间:2025年03月01日 来源:Orphanet Journal of Rare Diseases 3.4

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  研究人员为探究脊髓性肌萎缩症(SMA)的发病机制及诊疗策略,分析新生儿血液中的 SMN 蛋白,发现其与疾病密切相关,为诊疗提供依据。

  脊髓性肌萎缩症(Spinal muscular atrophy,SMA)是一种严重的遗传性神经肌肉疾病,如同隐藏在身体里的 “定时炸弹”,随时可能给患者带来沉重打击。它由生存运动神经元 1 基因(SMN1)的缺失或突变导致生存运动神经元蛋白(Survival motor neuron,SMN)功能不足引起。SMN1 基因就像一个精密的 “工厂”,正常情况下能生产足够的 SMN 蛋白维持身体正常运转,但在 SMA 患者中,这个 “工厂” 出现了故障。当 SMN1 基因有缺陷时,SMN2 基因虽能帮忙生产 SMN 蛋白,可由于其外显子 7 存在 C-T 替换,导致生产出的大部分 SMN 蛋白功能并不完全正常。
目前,SMA 的临床评估缺乏客观可靠的指标。现有的运动功能量表受患者年龄、病情严重程度和评估者主观因素影响较大,难以准确判断治疗效果。虽然有多种潜在的分子生物标志物被研究,但都存在一定局限性。比如,神经丝(Neurofilament,NF)相关亚基在部分 SMA 患者中可评估神经损伤情况,但并非对所有患者都适用;对 SMN 蛋白的多种定量分析方法,也因检测细胞的异质性等问题,难以成为理想的生物标志物。因此,寻找更有效的生物标志物和治疗策略迫在眉睫。

为了解决这些难题,东京女子医科大学医学遗传学研究所等机构的研究人员开展了一项重要研究。他们通过分析新生儿脐带血、出生后外周血以及母亲外周血中的 SMN 蛋白,探究 SMA 发病前 SMN 蛋白的动态变化,相关研究成果发表在《Orphanet Journal of Rare Diseases》上。

在研究方法上,研究人员主要采用了以下关键技术:一是样本采集与处理,收集了 37 例未经治疗的 SMA 患者、18 名父母(包括 5 名新生儿母亲)的外周血,以及 5 例产前诊断为 SMA 的新生儿脐带血;二是细胞染色与处理,对外周血单个核细胞(Peripheral blood mononuclear cell,PBMC)进行染色等一系列处理;三是利用成像流式细胞术(Imaging flow cytometry,IFC),通过特定抗体标记细胞,分析 SMN-spot? CD33??细胞比例,以此评估 SMN 蛋白表达情况;四是运用多种统计分析方法,判断数据的相关性和差异性。

研究结果如下:

  1. SMN spot 分析值与临床信息的相关性:对 37 例未经治疗的 SMA 患者分析发现,SMN spot 分析值与 SMA 临床分类(I - III 和 Ia - IIIb)以及 SMN2 基因拷贝数呈正相关。这表明 SMN spot 分析值能在一定程度上反映疾病严重程度和基因状况。
  2. 患者、携带者和对照组的 SMN spot 分析比较:对 18 名父母(携带者)的外周血进行 SMN spot 分析,发现携带者组的 SMN-spot?细胞百分比显著低于对照组,但与患者组无显著差异。进一步分析发现,排除年龄大于 40 岁的母亲后,母亲的 SMN spot 分析值与孩子 SMA 严重程度存在显著相关性。
  3. 新生儿脐带血和出生后外周血的 SMN spot 分析:对 5 例新生儿脐带血分析显示,不同 SMN2 基因拷贝数的新生儿,其脐带血中 SMN-spot?细胞百分比不同。出生后监测发现,SMN spot 分析值随时间有下降趋势,这意味着出生后 SMN 蛋白水平可能逐渐降低。
  4. SMA 新生儿母亲的 SMN spot 分析及母婴血液比较:对 5 例新生儿母亲的外周血分析发现,母亲和新生儿的 SMN spot 分析值存在正相关。这提示母亲血液中的物质可能影响胎儿的 SMN 蛋白水平。

研究结论和讨论部分表明,该研究意义重大。一方面,研究建立了 SMN spot 分析与 SMA 严重程度、SMN2 基因拷贝数的相关性,说明 SMN spot 分析可能是评估 SMA 治疗效果的可靠生物标志物。另一方面,通过对脐带血的分析,发现可以通过其评估运动神经元池状态。而且,出生后 SMN 蛋白逐渐减少,若治疗延迟,会导致脊髓中 SMN 蛋白耗尽,引发 SMA。母婴血液 SMN spot 分析值的相关性,不仅能从母亲外周血预测胎儿 SMA 严重程度,还为母源性治疗策略提供了理论依据。此外,研究还强调了新生儿筛查 SMA 的重要性,早期诊断并及时进行疾病修饰疗法(Disease-modifying therapy,DMT)干预,有助于抑制 SMA 发病,促进患者运动功能发展。

总之,这项研究为 SMA 的早期诊断和治疗提供了新的思路和依据,为攻克这一罕见病带来了新的希望,但仍需要进一步扩大样本量研究,以更深入地了解 SMA 的发病机制和治疗策略。

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