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(会议分享之三)鲁明博士学术讲座实录(二):肯尼迪病的治疗方法及手段

      第二部分:治疗方法及手段。

  

  我通过两方面来介绍这部分。一是有临床证据的治疗方法;二是理论上将来可能会被采取的治疗方法。西医的治疗是辩病论治。就是一个病必须得知道病因和发病机制才能治疗。渐冻人症关注了这么多年还没有找到治疗的方法,就是因为它的发病机制还没有完全搞清楚。肯尼迪病的病因刚才给大家介绍过了,主要是雄性激素受体基因的问题。我们都知道,工厂里面生产一个产品需要图纸,人体生产产品也是需要“图纸”的。人体基本的产品是蛋白质,生产这个蛋白质的“图纸”叫基因。一个基因对应一个蛋白质。雄激素受体基因,顾名思义,编码生产的蛋白质叫雄激素受体蛋白。这里显示的幻灯图形(PPT文件)是雄激素受体蛋白的基本结构。包括氨基端、中间段、羧基端等等。氨基端有一段叫做多聚谷氨酰胺链,所谓多聚谷氨酰胺链就是由多个谷氨酰胺成串排列,所形成的一个肽链。它是由CAG重复序列编码的。三个脱氧核糖核酸编码一个氨基酸,也就是CAG编码一个谷氨酰胺。所以有多少个CAG的重复序列,多聚谷氨酰胺链就含有多少谷氨酰胺。健康人平均是20个,KD的患者基本上是40个以上。这是最主要的病因。下一张幻灯片(PPT文件)是我们直接测序法检测的结果.图的上半部分是健康者的CAG重复序列数目,下面是肯尼迪病CAG重复序列数目,可以看到是明显增多的。目前国际上报道健康人所看到的最大的CAG重复序列的数目是36个;肯尼迪病病人所检测到最小的重复序列的数目是37个,也就是说这是一个界限。最大的肯尼迪病患者重复序列的数目可以到62个。

   基因异常怎么样导致发病的呢?我们研究发病机制往往要从特异性的病理表现入手。肯尼迪病病人做肌电图的时候可以看到是神经源性的损害。什么意思呢?临床表现是肌肉萎缩和无力,但是这个肌肉萎缩和无力并不是肌肉本身的病变造成的。肌肉是由神经支配的,如果运动神经细胞变性死亡了,自然就没有神经支配这个肌肉了,虽然肌肉本身没有病变,但是一样会出现无力和萎缩。实际上我们跟运动神经元病是两个概念,但是病变的部位是一样的,都是运动神经细胞。下一张图显示的是运动神经细胞的图(PPT),中间是细胞核,在细胞核里面有核内的包涵体,经过研究表明这个包涵体的主要成份是异常的雄激素受体蛋白质。

   任何的细胞其基本结构都是一样的,外面的方块是细胞壁,里面的圆圈就是细胞核。刚才提到雄激素受体基因编码是雄激素受体蛋白质。这个蛋白质在平常的时候位于细胞浆里面。它必须要和自己的配体,就是跟它配对的化学物质结合之后,才能发挥它的生理作用,结合的是什么化学物质呢?就是雄激素,也就是睾丸酮。当睾丸酮进入到细胞质后,可以和雄激素受体结合,导致它从细胞浆进入细胞核里面,和目的DNA结合之后发挥生理功能,发挥完之后被细胞的降解机制降解。但是由于基因的异常,编码出来了多聚谷氨酰胺链的延长,造成了不同的雄性激素受体之间形成了不可降解的螯合物,形成了核内的包涵体。这种包涵体越积越多,就逐渐导致细胞的凋亡和变性。这是它的发病机制。所有的过程必须有一个前提条件,就是必须得有体内的雄激素跟它结合才会有后续的阶段。因此从理论上来说,如果阻断了体内雄激素的水平,或者把体内的雄激素降低到很低的水平就会阻断后面的发病机制。

   基于这种假设进行了动物实验,亮丙瑞林可以将体内的雄激素降到很低的水平。用它治疗转基因肯尼迪病的大鼠,让大鼠通过转基因得这个病,产生一样的肌肉无力和萎缩的症状。经过治疗之后发现,治疗之后的KD鼠的体重完全恢复到正常,未经治疗的KD鼠由于肌肉萎缩体重很小。在旋转活动方面,经过治疗的KD鼠基本上是正常的,未经治疗的KD鼠旋转任务是明显下降的。这是在笼子里面活动的能力。最重要的差别是寿命。经过治疗的KD鼠寿命完全可以恢复到正常,未经治疗的KD鼠发病之后病情急转直下,一般寿命期在20周左右。还有就是步态,经过治疗的步态是正常的,未经治疗的KD鼠步态是非常零乱的,这是由于肌肉萎缩导致的。这个动物研究结果是非常理想的,基本上可以达到治愈的效果。因此将这个药物用于病人的临床研究。这个研究比较科学。虽然是一个单中心的研究,但是是随机对照的设计。观察48周,两组患者相比,经过亮丙瑞林治疗的,体内的雄激素水平降低到很低的水平,说明药物对雄激素抑制的功能起到了作用。主要的观测指标通过运动功能的量表评价,黑色的框代表的是经过治疗的患者,白色的是对照组的患者。观察期结束的时候,和基线相比两者的运动功能都是降低的,但是可以看到降低的幅度治疗组略微少于对照组,两组之间没有统计差异,认为可以是无效的。把运动量表中咽喉部单独拿出来看,两组差异明显的差开了,但是同样没有统计差异。但是用其他的方法,用开放的时间评价咽喉部的功能,可以看到经过治疗的患者还原期开放时间较基线是有延长的,有好转的,对照组仍然是恶化的。这两组是有统计学差异的,也就是说是有治疗效果的。病理学的特点和包涵体的数量,经过治疗的患者是明显的下降。这个研究初步的说明,在某些方面,比如说咽喉部的功能方面,亮丙瑞林有缓解病人病情发展的趋势,但是从肢体的功能方面没有确切的证据证明它可以延缓这个病的发展。

   随后跟进了一些比较科学的研究,比如说JASMITT的研究。这个设计更为科学。它不只是一家医院,而且是随机双盲对照,从临床研究来说是最标准,最规范的研究,最能说明问题的一个研究。同样也是分为两组,一共是治疗48周的时间,PPT幻灯片上蓝色这条线代表对照组,红色的线是代表亮丙瑞林组,评价的标准只有一条,就是吞咽钡餐的时候看咽喉部存留的残余量还有多少。吞咽功能越好,残余量就会越少。咽喉部功能不好的话残余量就会多。观察期结束的时候,可以看到治疗组和治疗开始时相比,咽喉部钡餐残余量明显下降。而对照组患者是略微上升一点点。但很遗憾的两组相比还是没有统计学差异,应该说有这种趋势,但是没有临床的效果。如果把肯尼迪病患者按照病程分成两组,一种是病程小于10年的,一组是病程大于10年的,这两者之间是有统计学差异的。这个研究说明,对于早期诊断的患者使用亮丙瑞林可能效果比较好,用药越晚效果不是特别好。

   我们也进行了亮丙瑞林治疗肯尼迪病开放式的研究,观察期是12月。亮丙瑞林组是12例患者,对照组是20例患。,两组患者都给予基础治疗。基础治疗是辅酶Q10,左卡尼酊。在这个基础上治疗组患者加上亮丙瑞林3.75毫克,皮下注射,每28天一次。结果显示,血清睾酮的水平治疗组患者是明显降低的,药物达到了抑制雄激素的效果。但是两组患者在观察期结束的时候,其他的各项指标,包括肌肉的力量,包括量表的评分,包括电生理方面的指标,血清肌酶的指标,包括血脂水平的都是没有统计差异。于是我们换了一种统计方法,就是观测治疗组的患者治疗之前和治疗之后相比有没有变化?发现电生理指标和血清睾酮和血清激酶都是有变化的。我们的研究提示,亮丙瑞林对于延缓KD的进展很可能具有一定的效果。

   为什么动物实验和临床研究差异这么大?第一方面是因为人体的内环境和动物的内环境肯定不一样;第二方面因为用药的相对周期不同。因为在动物研究中用药一年的时间,人体也是用一年的时间。但是人的平均寿命是70、80岁,大鼠的寿命只有3岁左右,所以相对周期是不一样的;第三方面是用药的相对时间不同。动物知道它要发病,我们在刚发病的时候马上就用药。人体往往是症状出现之后再经过辗转的诊断,一般都是几年之后开始用药。这个非常关键,因为人不管多大岁数,有伤口都能长上。但是人过了25岁之后,神经细胞一天比一天少,神经细胞不能再生,所以人会衰老死亡,如果神经细胞可以再生的话人就会实现长生不老。肯尼迪病也是运动神经细胞的问题引起的。代人的代偿能力非常强,当运动神经细胞损失小于30%的时候,不会出现临床的症状,就是你自己感觉不出来。当你发病的时候,出现肌肉无力和萎缩的时候,至少已经损伤30%以上了。再经过诊断过程的拖延,往往到我们这边可能已经损失50%—70%左右了。从刚才的临床研究当中可以看出来,发现越早实际上效果越好,从整体来看用药时间相对来说较晚。有一位北京的患者,他在2006年发病,正好我们2006年开始做这个基因检测,马上就诊断清楚了。他从2006年就用亮丙瑞林,到现在将近10年的时间,不能说病情一点没有进展,但是自己骑车、走路、上班、上楼一点问题都没有,完全可以维持日常生活,相对刚才所提到的病情发展幅度来说,完全要好于晚期确诊的病人。所以亮丙瑞林对于早期的患者还是具有一定的效果的。

   还有两个药物进行了临床研究,一个是度他雄胺。它的机制和亮丙瑞林有点类似。雄激素睾丸酮并不是直接和雄激素相结合,它进入细胞质后,经过还原酶的作用转变成双清睾酮之后再和雄性受体相结合。度他雄胺是一个还原酶的抑制剂,可以抑制睾丸酮向双清睾酮的转化,通过减少双清睾酮的水平,达到阻断后续过程的作用。为什么用度他雄胺?因为亮丙瑞林相对来说副作用比较大。亮丙瑞林本身已经上市20、30年了,不是一个新研发的药。它原来是治疗前列腺癌的,通过抑制体内雄激素的水平来抑制癌细胞的增长。长期应用表明对肝肾功能影响不大。但是由于人为的降低了体内的雄激素水平,相当于让人进入到更年期的状态,所以短期会有一些类更年期一样的反应,如朝热、盗汗、耳鸣。另外还存在长期的副作用,表现为性功能和生育能力的减退,停药之后还可以恢复,但是这方面的影响比较大。度他雄胺相对来说比较好,因为不影响体内睾酮的水平,只影响双清睾酮,对性功能的影响,更年期的反应相对来说弱很多。这个药本身是治疗男性脱发的药。对这个药的研究观察期是两年的时间。观察指标是一个定量的肌力的评价指标,这个值越高说明肌力越好。和基线相比,治疗组患者的肌力有所增加的,而对照组肌力是呈缓慢持续的下降。临床研究看这个药有没有疗效,不是光看有没有差别,统计学上有意义才能说明它有效,可惜的是还是没有统计学上的差异,这跟研究的例数太少有关系。

   还有一个药是克伦特罗。它早期用于支气管哮喘,后来发现它有很强的促成肌肉合成和降解脂肪的作用,用于动物的饲养,增加动物的瘦肉率,就是瘦肉精。增加瘦肉率之后,人食用了这类瘦肉对人体的心脏有很大的副作用,后来被列为动物饲养禁止添加的药物。2003年学者用非常微量的克伦特罗进行了小样本的研究,治疗周期是12个月,结果显示可以提高患者3—12个月6分钟的步行能力,但是不能够使肌力和功能评分量表的水平有所改善,而且还导致血中肌酶水平明显增高。这个药主要是短期之内改善肌肉增加的合成和力量,因此我们不推荐患者使用克伦特罗进行治疗。

   以上三种药物是目前做过临床研究的药物,将来可能还会根据发病机制有很多理论上的治疗方法。回顾一下它的发病机制,刚才讲的是一个简图。现在显示是一个比较详细的发病机制图(PPT)。首先,异常的雄激素受体基因通过转入和翻译,形成了异常的雄激素受体,这个雄激素受体本身由于PolyQ长度不同,发生了构象的变化,可以在原子显微镜下看到。正常的应该是环形,异常的会变成直线形,构象发生了变化。当它和体内的雄激素相结合之后,进一步形成了寡具体的构象变化,进入了细胞核之后发生生理功能,不能被细胞核降解。正常的细胞有一套清除异常蛋白的能力,这套清除的能力是(UPS),中间有一个热休克蛋白,这是一套清除机制。还有一套清除机制是平行作用的,就是自噬体,自噬体也是一套清除机制。此外,还看到肯尼迪病患者线粒体的功能明显的减弱。这有两种可能性。一种是线粒体功能受影响;线粒体功能的减弱又会造成运动神经元凋亡。不管怎么样,确实存在这样一个现象。所以这可能也是将来的一个靶点。

   刚才我们所介绍的临床研究,亮丙瑞林作用于垂体,肾上腺和睾丸,是抑制雄激素的水平,抑制睾丸酮分泌;度他雄胺是抑制睾丸酮转变为双清睾酮。   

   通过原子显微镜可以看到构象发生了变化,组织构象发生变化有哪些药物?可以是褪黑素,也可以是维生素B2,这个在动物实验上取得了效果,通过加用这种药物可以延缓构象发生改变。

   第二个靶点是调节雄激素受体基因,不让转入和翻译成异常的蛋白质。“图纸”虽然异常了,但是我不按照这个“图纸”生产蛋白质。如果不生产这个蛋白,这个产品搁置掉了,怎么办?我们可以通过RNA干扰技术和微小RNA技术来减少转录后蛋白的表达,减少异常蛋白质的产生。这是所谓的基因治疗。可以通过病毒把微小RNA转录到DNA或者信使RNA里面,从而阻断转录和翻译表达的过程。这是将来非常有希望的一个治疗的靶点。

   第三个靶点是热休克蛋白——泛素系统。它是为了降解日常的蛋白用的。各种蛋白均通过泛素—蛋白酶系统降解,现在有办法可以加强系统的活性。如果是非特异性增强,不但把错误的异常的蛋白质降解了,同时也会降解正常的结构性的蛋白。所以要通过中间的介质也就是热休克蛋白,使这个降解系统特异性的针对异常的雄激素受体蛋白。有一些药物可以特异性地增加某些热休克蛋白的表达,比如说GGA、17AG、17DMAG等等,都是作用在这个位点上。下一个位点是自噬系统,有一些药物可以增加自噬系统的活性,相当于放一个“大功率的吸尘器”,尽量把折叠的异常蛋白吸走,相关的药物包括纳他霉素和海藻糖等等,还有刚才提到的线粒体功能,不管它是一个原因还是一个结果,有些药物可以改善线粒体功能,增加细胞的活力。因为细胞的很多代谢物质都是靠线粒体来维持的,像细胞活动的发动机一样,比如说CoQ10、艾地苯醌等等。它们是作用于线粒体这样一个位点的。调整目的DNA的表达,它会吸入到细胞核里面,进入细胞核之后会和目的DNA结合发挥它的功能,如果在细胞核里面有一些作用的靶点,可以阻断它和目的DNA表达,同时可以加强它从细胞核清除出去的能力。包括丁酸钠,还有姜黄素的提取物ASC-J9,这样的药物都是很强的抗氧化剂,既可以组织进一步的和目的DNA的表达,也可以加强从细胞核清除的能力。

   另外,神经营养和生长因子可以通过防止激活程序性细胞死亡通路,以及激活细胞存活通路对运动神经元提供营养支持。就好象一个人得了病,我不去治疗他的病,给这个人增加抵抗力,让他自己的抗病能力有所加强。这个在动物实验上也取得了一定的效果。曲坦类药物:可以上调细胞里面的降钙素基因相关肽的表达,这个肽也可以导致神经元受损。那拉曲坦本来是一个治疗偏头疼的常用药,它可以抑制CGRP1的表达,在动物实验上取得了非常好的效果。

   刚才提到的这些药物都是将来在5—10年之内可能会用于临床研究的针对潜在治疗靶点的治疗药物。刚才提到的这些药物在临床上可以买到,有的是非常简单的药,比如说维生素B2、褪黑素等等,包括那拉曲坦,但是不建议大家现在使用。没有经过临床验证,只是动物实验,动物实验和临床有的时候截然不同。等到临床实验确实有效的结果出来之后,如果真的有治疗效果的话再建议大家使用。


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1 楼 | 2017-11-09 | 回复
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游侠阿甘 游侠阿甘
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分类: 研究进展

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