帕金森病基因治疗研究进展论文

帕金森病（Parkinson’s disease，PD）是仅次于阿尔茨海默病的第二大神经退行性疾病，也是最常见的运动障碍之一。全世界约有500万患者正在忍受着帕金森病的困扰，近几年，帕金森患者也趋于年轻化，“青少年型帕金森病”患者占据总患者人数的10%左右。 目前帕金森病被认为是一种流行病。这将给社会带来越来越大的负担，包括经济方面的负担，以及患者及其家庭生活质量方面的负担。 01 帕金森病与免疫力下降有关 帕金森病最主要的病理改变是中脑黑质多巴胺（dopamine, DA）能神经元的变性死亡，由此而引起纹状体DA含量显著性减少而致病。当患者出现临床症状时，黑质多巴胺能神经元死亡至少在50%以上，纹状体DA含量减少在80%以上。 帕金森病的确切病因至今未明。除了年龄老化、遗传因素之外，睡眠不好、焦虑、吸烟、经常接触杀虫剂和除草剂等农药均可能是导致帕金森病的“罪魁祸首”。总之，帕金森病可能是多个基因和环境因素相互作用的结果。 近年来，帕金森病已不再被认为是特定于大脑的疾病，科学家也越来越认识到免疫系统和中枢神经系统之间的功能联系。 2010年，美国纽约州沃兹沃斯中心等机构研究人员对2000多名帕金森氏症患者和2000名健康人员进行研究。他们发现，人体白细胞抗原—DR区域内有一个基因变异与帕金森氏症密切相关。人体白细胞抗原—DR区域内包含大量与人类免疫系统相关的基因。这意味着免疫系统可能在帕金森氏症病情发展过程中起重要作用[1]。 2016年，由蒙特利尔大学的Michel Desjardins博士，及麦吉尔大学蒙特利尔神经学研究所和医院的Heidi McBride博士领导的一个科学家小组，发现了两个与帕金森病(PD)相关的基因是免疫系统的重要调控因子，提供了直接的证据表明帕金森病与自身免疫疾病的联系。研究论文发布在6月23日的《细胞》（Cell）杂志上[2]。 这些发现为探索人体免疫系统与帕金森氏症之间的关系提供了新依据。由此可见，免疫力下降或有可能导致帕金森病风险升高。 02 帕金森病传统的治疗手段 目前，对于帕金森病的治疗手段主要有药物治疗、手术治疗等。 药物治疗是帕金森病最主要的治疗手段，以达到有效改善症状、提高生活质量和工作能力为目标。左旋多巴和多巴胺激动剂仍是目前较为有效的药物，但这些治疗可能带来运动障碍等副作用或者药效会渐渐消失。应用疗效主要是改善症状，但尚不能阻止病情的进展。 手术治疗是药物治疗的一种有效补充，主要有神经核毁损术和脑深部电刺激术（DBS）。手术可以明显改善运动症状，尤其对肢体震颤和肌强直有较好的疗效，但对姿势步态障碍等躯体性中轴症状则无明显作用。无法根治疾病，术后仍需继续使用药物治疗。 目前尚无有效的预防措施阻止疾病的发生和进展。传统的药物治疗和外科手术治疗只能缓解改善部分临床症状，不能从根本上治疗帕金森病，并不能阻止或逆转帕金森病的病理进展。因而，临床迫切需要其他的治疗手段来攻克这一难题。 03 再生疗法带来新的希望 1979年，人类首次用细胞替代疗法治疗帕金森病[3]，从此开启了干细胞治疗帕金森病的新纪元。干细胞技术被认为具有更为持久治疗的可能性，这种方法主要是通过植入新的、能够生成多巴胺的细胞来替代退化的神经元，是有效治疗帕金森的新希望。 目前，应用于帕金森病临床治疗研究的干细胞主要有神经干细胞、胚胎干细胞、间充质干细胞和诱导多能干细胞等。研究表明，不同类型不同来源的干细胞在帕金森病治疗中均能够发挥神经再生与修复的作用。 干细胞移植治疗帕金森病主要作用机制是利用其分泌神经营养因子、免疫调节等发挥神经保护功能，促进损伤的多巴胺能神经元修复，或者将其诱导分化为多巴胺能神经元替代体内损伤的多巴胺能神经元，发挥细胞替代作用[4]。 从网站我们发现目前临床上有25项与帕金森病相关的干细胞治疗登记在案，其中在中国的有2项。其中一项是河南郑州的I/II期开放标签非随机临床试验，目的是评估人胚胎干细胞来源的神经前体细胞脑内移植治疗帕金森病的安全性和有效性。另外一项是江苏苏州的人类神经干细胞治疗帕金森病的安全性和有效性评价研究。 2020年，来自佐治亚大学再生生物科学中心的研究人员发表了一项新研究，他们发现NK细胞能够抑制一系列细胞变化，从而阻止帕金森病的发展[5]。这一研究突显了NK细胞不仅充当攻击入侵者的有效清除剂，而且对于调节和抑制脑组织的炎症和蛋白质团块可能是至关重要的。而炎症和蛋白质团块恰好是帕金森病和其他神经退行性疾病的标志。相关研究结果发表在《PNAS》杂志上。 04 小结 尽管帕金森的病因暂不明确，但帕金森的发病率和患病率均随年龄的增高而增加，这说明帕金森与身体的衰老、免疫力的下降有关。因此，预防帕金森病大致要做到以下几点：规律作息，增强体质，加强脑力活动，提高免疫力，避免接触对人体神经系统有毒的物质，预防脑动脉硬化，特别是60岁以上或有家族史的高危人群更要加强自我检测。 事实上，细胞替代疗法可能是一种可行的帕金森病的治疗方法[6]。越来越多的研究者将治疗帕金森病的目光转向细胞疗法。相信随着研究的进展，通过解决疾病主要病因，细胞治疗将是帕金森病治疗的一个新的里程碑。 参考文献： [1]Taye H Hamza, Cyrus P Zabetian，et genetic variation in the HLA region is associated with late-onset sporadic Parkinson's disease[J].Nature Genetics,2010-08-17. [2]Parkinson’s Disease-Related Proteins PINK1 and Parkin Repress Mitochondrial Antigen Presentation. Cell, 2016; DOI: [3]Perlow M , Freed W , Hoffer B , et al. Brain grafts reduce motor abnormalities produced by destruction of nigrostriatal dopamine system[J]. Science, 1979, 204(4393):643-647. [4]孙守家.GDNF基因修饰人脂肪间充质干细胞移植治疗帕金森病小鼠模型的研究[D]. [5]Rachael H. Earls, Kelly B. Menees,et cells clear α-synuclein and the depletion of NK cells exacerbates synuclein pathology in a mouse model of α-synucleinopathy[J].PNAS,2020,(1). [6]Kai-C. Sonntag, Bin Song, Nayeon Lee,. Pluripotent Stem Cell-based therapy for Parkinson’s disease: current status and future prospects. Prog Neurobiol. 2018 Sep; 168: 1–20. 

没多大希望，这个治疗最多就是延缓病情的进程，实际上，人类很多病都是没法治好的，就是常见的糖尿病，高血压一类的，也只能控制症状，用药把血糖血压降下来，但一旦停药，就不行！

法国男孩罹患白血病 试验性基因治疗暂停一名法国男孩在接受试验性基因治疗后罹患白血病，而基因治疗很可能是白血病发病的原因，这一事件的发生可能促使全球范围内这类基因治疗的暂停。 这名3岁的法国男孩正在接受化疗，以杀死其体内开始迅速增殖的白细胞。而在这名男孩出生的时候，他恰恰缺乏这些血细胞。 从出生起，这名男孩患有重症联合免疫缺陷病（severe combined immunodeficiency disease，SCID）。他体内缺乏抗感染所必需的白细胞，这类患儿通常在不到一岁的时候就已死去了。 当这例患儿2个月时，他被纳入了一项试验性基因治疗研究。研究人员使用经过基因修饰的病毒，将患儿所缺乏的产生白细胞的基因拷贝导入其体内。这项由法国巴黎Necker医院Fisher医师牵头的试验性研究已经在过去的数年中取得了初步的成功。迄今已经有11例患儿接受了这种治疗，所有患儿耐受良好，而且表现出具有正常免疫力的迹象。 Fisher说，这名法国男孩的问题出现在今年8月份。当时，常规检验显示，他的白细胞计数高到了不正常的水平，第二次检验其白细胞计数升高更多。 通过分子试验，研究小组发现，经过基因工程修饰的病毒在至少一个细胞的不适当位点导入了治疗性基因：紧邻于控制细胞分裂和繁殖的基因旁边。这些病毒往往将所携带的基因在细胞的DNA内随机导入。研究小组说，新导入的基因破坏了调控基因，使细胞开始不受控制地分裂。 此后，研究小组通知了法国政府，而且开始联系其他所有接受治疗的患儿的家庭。他们没有出现相同的问题。研究人员于10月4日对外公布了这一事件。Fisher说，目前尚不确定此类事件是否再次发生。但是，作为防御步骤，欧洲当局和美国食品与药物管理局（FDA）将所有的类似试验置于“临床暂停”的状态，这种状态要求所有类似试验不能再纳入新的临床病例。 从上个世纪80年代末期，分子水平的事故就已经被认为是一种理论上存在的危险。第一例试验性基因治疗于1990年9月在美国进行。从那时起，已有上千人接受了试验性基因治疗，而他们中的绝大多数病例使用的病毒载体，都是同这一事件中法国男孩使用的病毒载体相似的逆转录病毒载体。尽管科学家认为现在应该再次回顾这些资料，但是目前还没有出现由专家认可的、与基因治疗相关的癌症病例。 美国当局指出，暂停所有的与逆转录病毒载体相关的基因治疗现在还为时尚早。他们只是将暂停试验性基因治疗的范围局限在同时涉及逆转录病毒载体和针对免疫缺陷的基因治疗领域。许多其他使用逆转录病毒导入基因的方法仍用于治疗癌症。 Fisher说，他非常希望这种基因治疗方法从总体而言利大于弊。除基因治疗之外，治疗SCID的另一种治疗方法是近亲的骨髓移植。除非骨髓移植非常匹配，否则手术的失败率是25％。他强调说，这一失败率比现在接受基因治疗的11例患者的并发症发生率高2倍以上。 专家称：基因治疗利大于弊 美国FDA决定在10月10日召开紧急会议，以研究基因治疗的安全性问题，基因领域的专家仍然指出，基因治疗的好处远远大于其弊端，基因疗法对目前无法治愈的疾病的治疗提供了最大的希望。 针对这例患者在法国巴黎Necker Enfants Malade医院接受试验性基因治疗时，由于基因载体的原因而罹患白血病事件，FDA已经决定停止美国境内所有类似试验，尽管此类试验只有3项。 专家指出，这一事件的发生与其他基因疗法试验没有关联。 美国纽约市Weill Cornell医学院的神经外科医师、不久将开始第一例帕金森病基因治疗的Kaplitt说：“人们往往将基因治疗归于一类，但事实上，它们之间唯一的共同点是将基因注入体内。这就好像是在说，所有的药物治疗都是一样的，仅仅因为你都要把药片吞进肚子里。” Kaplitt说，法国试验性基因治疗出现问题的原因在于治疗所使用的基因载体。基因载体往往是一种病毒。但是，他强调说，不同的基因治疗往往选用不同的载体，并不是所有的载体都存在这样的危险。 早在90年代初即开始对人体使用载体的美国南加州大学基因实验室的主任Anderson说，在不良反应被发现之前，基因载体已经使用了12年，而且已经对3000多例患者进行了治疗。他说，此前已知载体病毒可能导入染色体并引起癌症的危险，而在该例法国试验中的患者已经被告知了这种风险的存在，但是这种危险在此前从未真的出现。 Anderson说，因为这是一种已经被了解的危险，“它不会对基因领域产生很大的影响。”以接受基因治疗后，于1999年死于一种罕见的代谢疾病的Jesse Gelsinger为例，Anderson说：“这是完全无法预料和无法解释的，这对基因治疗领域一定会有影响。”在Jesse Gelsinger病例中使用的载体与该法国试验中使用的载体并不相同。 美国纽约Mount Sinai大学基因治疗研究所所长、美国基因治疗学会前主席Woo说：“在所有这些事件之中，大众不应对基因治疗的前景视而不见。”他说：“我们应该将这一负面事件同其他事件联系起来，这些事件占据了报纸的头版头条，但事实上却有上千例患者在接受基因治疗，发生这种事件的可能性是很低的，不会高于正在研发中的药物的不良反应发生率。” 他补充说：“并不是说这不是坏事，”整个科学界“正在试图发现这种事件是如何发生的和如何在将来预防这种事件的发生”。因为对于患有重症联合免疫缺陷病（SCID）的患者而言，这一治疗方法具有“非常好的前景”。他说，这些患者如果不接受有效治疗将无法生存，目前有11例SCID患者在接受基因治疗，其中有10例患者已经治愈，现在正在过正常的生活。他说：“如果这不是医学的奇迹的话，我不知道这是什么。” Kaplitt指出，他将用于治疗帕金森病的载体——腺相关病毒（AAV）是被广泛认为最安全的载体之一。Anderson同意AAV看起来是安全的，但是他强调这一观点可能改变。他说：“直到出现一个严重的不良反应事件，AAV将一直被认为是一种最安全的病毒载体。”他强调，在法国试验中使用的逆转录病毒载体在经过十几年的使用后，才发现出现了不良反应。 Woo说：“若公众期望一种新的治疗手段是完全安全的，那么未来将没有任何新的医疗手段。” Anderson呼吁继续进行基因治疗的研究：“我们必须清楚，如果这些事件阻碍了基因治疗的进程，那才是最大的悲剧。”

治疗帕金森的新药正在增加帕金森大多在50~65岁年龄左右发病，随着年龄的增大发病的可能性也在升高。症状表现为运动机能受损，身体不能动弹（手脚震颤和肌肉僵硬）。如果放置不予理睬，将出现行走障碍，吞咽困难从而大大影响身体健康。随着老龄化社会日趋严重，治疗帕金森氏病的药物需求会更加迫切。在制药世界，研究与开发在不断进行中。帕金森的治疗药物也不例外，近些年各种治疗药物也在不停地开发中。例如，于2019年9月20日推出的Harlopi Tape是一种补丁，可供吞咽困难的晚期帕金森氏病患者使用。由于用于治疗帕金森氏病的唯一贴剂是新疗法，因此治疗剂的选择得到了增加。关于新药可能出现的副作用胃肠道症状；嗜睡；头昏眼花，错觉；多巴胺失调综合征由于帕金森氏病药物作用于大脑，因此可能会出现许多与中枢神经有关的副作用，例如嗜睡，头昏眼花和幻觉。胃肠道症状似乎与大脑无关，但它们也会发生的副作用，因为它们还作用于控制食欲和移动肠道的部分。多巴胺失调综合征和运动障碍是不熟悉的术语，但它们是帕金森氏病治疗药物的特征性副作用。精神错乱是指四肢违背您意志的症状。即使您拿着，也可能在不知不觉中将其扔掉。多巴胺失调综合症是一种症状，由于多巴胺的异常释放，性欲异常增加，进食混乱，而使您不得不依赖赌博，因此您无法抑制自己的冲动。如果您对那些不了解情况的人采取看起来异常的动作，则可能是副作用。帕金森氏病药物的临床试验示例正在进行临床治疗试验。临床试验是通过使用潜在的治疗剂确认在实际健康的人和患者的疗效和安全性的试验。日本治疗帕金森氏病的药物Azilect已在早期和晚期帕金森氏病患者中进行了测试，其有效性和安全性得到证实，已在全球50个国家中使用。与FP相比，FP是一种具有相同机理的现有药物，其特点是神经病的风险较低，例如失眠和心脏损害。尽管近一半的副作用发生在临床试验中，但它于2018年6月11日发布，因为与现有的帕金森氏病治疗药物相比没有重大问题。作为副作用，已证实与常规帕金森氏病治疗药物（例如运动障碍，恶心和头痛，嗜睡，幻觉和多巴胺失调综合症）具有相同的副作用。除了治疗剂外，还寻求治疗方法，并且在2019年，在京都大学进行了一项临床试验，其中将使用iPS细胞的神经细胞移植到研究参与者的大脑中。