综述：肌萎缩侧索硬化（ALS）的遗传研究和 RNA 治疗策略进展：现状与展望

本文聚焦肌萎缩侧索硬化（ALS），综述其遗传研究和 RNA 治疗策略进展，探讨未来方向。

　　### 引言
2006 年提出的 “我们准备好进行全基因组关联研究（GWAS）了吗？” 这一问题开启了相关研究热潮，超 9000 项研究成果凸显了 GWAS 在发现新基因座方面的成功，支持了常见疾病 - 常见变异（CDCV）假说，但该方法只能解释部分疾病遗传力。与之并行的常见疾病 - 罕见变异（CDRV）假说则认为罕见变异（MAF < 1%）可能是常见疾病易感性的基础，且下一代测序（NGS）和 GWAS 在解释复杂疾病遗传病因上并非相互排斥。NGS 不仅在解码复杂疾病遗传病因方面作用重大，在疾病诊断上也成果显著，但在复杂疾病中，发现的突变需进一步验证。

NGS 在神经退行性疾病和衰老研究中的进展

NGS 的发展革新了遗传研究方式，能进行全基因组测序、特定基因座或候选基因靶向测序以及全外显子组测序。与第一代桑格测序相比，NGS 成本低、速度快，还能识别具有重要意义的罕见变异，这对预测、诊断和治疗与年龄相关的疾病至关重要。

衰老会导致生理功能下降，引发多种年龄相关疾病，其中神经退行性疾病（NDs）在老年人群中较为普遍。衰老的九个关键特征可分为原发性、拮抗性和整合性三类，这些特征与 NDs 的发病机制紧密相关。尽管衰老被认为是 NDs 的重要风险因素，但具体关联机制尚未明确。

肌萎缩侧索硬化（ALS）

ALS 是一种神经退行性疾病，由运动神经元进行性丧失导致，发病率约为每年 1.5 - 2.5/10 万人，男性发病率略高于女性，但 70 岁后性别差异减小。ALS 分为散发性（sALS，约 90%）和家族性（fALS，约 10%），部分 fALS 由 SOD1、FUS、TARDBP 和 C9Orf72 等基因突变引起，sALS 大多病因不明，但 FUS、SOD1 等基因的新生突变可能在部分病例中起作用。

通过细胞和动物模型对 ALS 病理生理学的研究，发现了多个与疾病进程相关的关键机制，包括 RNA 代谢和运输、蛋白质聚集等，但仍有许多机制存在不确定性，如 sALS 的发病机制以及不同机制间的共享程度等。

遗传学在 ALS 治疗开发中的作用

目前，除了利鲁唑（Riluzole）和依达拉奉（Edaravone），尚无有效阻止或逆转 ALS 疾病进展的疗法。利鲁唑是全球首个获批的治疗药物，能降低死亡率、延长患者生存期，但效果在后期会减弱，其作用机制可能与阻断钠通道、减少谷氨酸释放等有关。

基因疗法为 ALS 治疗带来新希望，已发现超 40 个与 ALS 相关的基因，为基因治疗提供了潜在靶点。例如，Qalsody（Tofersen）是一种针对 SOD1 基因突变的反义寡核苷酸（ASO）药物，已获美国 FDA 加速批准，能降低血浆和脑脊液中的神经丝轻链（NfL）水平，改善疾病进展指标。

此外，还有多种针对 ALS 的治疗策略正在研究中，如使用 ASO 或 miRNA 消融致病基因转录的 RNA、通过免疫介导减少多余突变蛋白、用小分子干扰转录过程、进行体细胞诱变纠正基因突变等。不同临床试验采用基因组方法选择特定基因突变的患者，如 NCT01041222 试验使用鞘内注射 ASO 抑制 SOD1 表达，NCT04494256 试验评估针对 ATXN2 扩展的 ASO 药物 BIIB105 的疗效，但该药物因未达到预期效果而停止研发。

针对 SOD1 的治疗策略还有使用靶向错误折叠 SOD1 的人源单克隆抗体（αmiSOD1）和口服药物乙胺嘧啶（pyrimethamine），二者在临床前模型或临床试验中均显示出一定的治疗潜力。同时，针对 FUS 突变的 ASO 药物 ION363 也在研究中，早期数据显示其对年轻患者效果显著。

miRNAs 作为 ALS 生物标志物

非编码 RNA 中的微小 RNA（miRNAs）在多种神经退行性疾病发病机制中作用显著。目前 ALS 诊断主要依靠临床症状评估，缺乏可靠的分子生物标志物，而 miRNAs 有望成为早期诊断、疾病分层和监测疾病进展的生物标志物。

研究发现，血液中的循环 miRNAs 可作为预测和诊断生物标志物，其具有取材方便等优点，但也可能受其他生理状况影响。多种 miRNAs 在 ALS 患者中表达异常，如 miR-151a - 5p、miR-199a - 5p 等表达下调，miR-338 - 3p、miR-206 等表达上调，且部分 miRNAs 表达与疾病预后和进展相关。miRNAs 还与 RNA 结合蛋白（RBPs）相互作用，影响 ALS 的多个病理过程，未来需进一步验证其在临床中的应用价值。

lncRNA 作为潜在治疗靶点

长链非编码 RNA（lncRNA）在大脑中特异性表达，参与多种生物学过程，与神经退行性疾病密切相关。在运动神经元发育过程中，lncRNAs 表达增加，且在运动神经元疾病中常出现失调，提示其可能参与 ALS 和脊髓性肌萎缩（SMA）的发病机制。

目前针对 lncRNAs 的研究面临一些挑战，如确定其下游靶点、克服血脑屏障对治疗药物的阻碍、解决其二级结构对治疗效果的影响以及缺乏合适的临床前动物模型等。尽管如此，通过使用 ASO 和 RNAi 等策略降低神经元细胞中上调的 lncRNAs 表达，显示出了 RNA 疗法在治疗神经退行性疾病方面的巨大潜力，未来对 lncRNAs 的研究有望为 ALS 治疗带来新突破。

结论

通过 GWAS、NGS 和关键遗传变异的识别，在揭示神经退行性疾病等复杂疾病病因方面取得了显著进展。miRNAs 和 lncRNAs 作为潜在生物标志物和治疗靶点，为 ALS 的早期诊断和精准治疗带来了新机遇。然而，该领域仍面临诸多挑战，如血脑屏障穿透问题、需要更准确的临床前模型以及开发有效的 RNA 治疗递送系统等。此外，神经退行性疾病是多因素疾病，环境因素的作用也需进一步探索。跨学科合作和创新对于推动该领域研究、攻克这些难题至关重要。