亨廷頓病 (Huntington’s disease, HD) 是一種常染色體顯性遺傳的進(jìn)展性神經(jīng)退行性疾病, HD從兒童到80歲以上均可發(fā)病, 但多在35～50歲發(fā)病^[1]。流行病學(xué)研究發(fā)現(xiàn)西方國家人群中HD患病率為10.6/10萬～13.7/10萬人。日本、中國臺灣地區(qū)其發(fā)生率僅為歐洲和北美的1/10。這種差異考慮可能是由于HTT位點(diǎn)的基因異質(zhì)性所致。

1 發(fā)病機(jī)制/病理生理學(xué)

1.1 遺傳學(xué)或基因調(diào)節(jié)因素

HTT基因定位于染色體4p16.3并負(fù)責(zé)編碼亨廷頓蛋白, 其氨基末端附近有一個由CAG三核苷酸重復(fù)序列所編碼的長度可變的PolyQ部分。正常人群中這一重復(fù)序列的長度為6～35個, 如果擴(kuò)增超過40個, 則會導(dǎo)致運(yùn)動癥狀的出現(xiàn), 進(jìn)而導(dǎo)致疾病的發(fā)生。而如果在36～39個, 則部分患者會發(fā)病, 部分患者無明顯臨床表現(xiàn)。

1.2 亨廷頓蛋白結(jié)構(gòu)和功能

亨廷頓蛋白在全身廣泛表達(dá), 但它會根據(jù)細(xì)胞類型的不同呈現(xiàn)不同的表達(dá)水平。亨廷頓蛋白的正常功能尚未被完全了解, 但一些正常蛋白質(zhì)所具有生物學(xué)功能已經(jīng)被發(fā)現(xiàn), 包括它對神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育的影響, 特別是對腦源性神經(jīng)生長因子 (brain-derived growth factor, BDNF) 的產(chǎn)生和轉(zhuǎn)運(yùn)的作用以及對細(xì)胞粘附的影響^[2]。

1.3 HD病理生物學(xué)機(jī)制

大量研究數(shù)據(jù)表明, 亨廷頓蛋白的片段化是HD發(fā)病過程的關(guān)鍵性步驟。不同類型細(xì)胞間亨廷頓片段的相對濃度高低部分依賴于Htt基因表達(dá)的水平;它在神經(jīng)元中表達(dá)高于膠質(zhì)細(xì)胞, 這可能主要取決于神經(jīng)病理學(xué)。亨廷頓蛋白具有多個修飾位點(diǎn), 擴(kuò)增的PolyQ片段可以影響其翻譯修飾過程, 進(jìn)而影響其毒性作用。HD的診斷主要基于臨床評估、家族史以及對CAG重復(fù)擴(kuò)增序列的基因?qū)W檢測?；蛟\斷學(xué)技術(shù)可以提高疾病的診斷率, 尤其是針對老年人群中晚發(fā)型HD的確診^[3]。

2 早期診斷與臨床預(yù)后評估方法方面

目前較有影響的臨床研究是國際多中心的TRACK-HD研究^[4], 它是HD的臨床前瞻性觀察研究。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn), 臨床前期HD和早期HD患者的腦萎縮率高于對照組, 而臨床前期HD患者的年生存率高于早期HD患者?；谟跋駥W(xué)的形態(tài)學(xué)研究顯示, 在病情較嚴(yán)重的HD患者中, 存在灰質(zhì)和白質(zhì)萎縮。定量成像顯示, 腦萎縮和疾病嚴(yán)重程度在統(tǒng)計(jì)學(xué)上顯著相關(guān)。相對于對照組, 認(rèn)知功能和定量運(yùn)動功能在臨床前期HD和早期HD患者中可發(fā)現(xiàn)顯著下降, 在早期HD中, 動眼神經(jīng)功能的惡化也是如此。此研究還說明:通過1年的隨訪觀察到影像學(xué)定量測定HD患者腦組織 (全腦和尾狀核) 體積, 可作為評估早期HD患者疾病進(jìn)展快慢程度的敏感指標(biāo), 而對臨床前期HD患者進(jìn)行認(rèn)知和定量運(yùn)動障礙的檢測也可作為疾病預(yù)后評估的指標(biāo)。這說明臨床前期HD患者、HD早期患者有著可量化的診斷與預(yù)后評估的可行性指標(biāo)。

現(xiàn)如今, 利用預(yù)測模型可以使Htt基因攜帶者在臨床診斷之前被發(fā)現(xiàn)。由于之前預(yù)測何時出現(xiàn)明顯的運(yùn)動癥狀的各種模型均太不精確, 所以用預(yù)測模型評估突變基因攜帶者個體何時出現(xiàn)運(yùn)動癥狀的作用也是有限的。尋找可靠HD臨床診斷的影像學(xué)標(biāo)記也是尋找疾病修飾療法的工作之一。

有研究^[5]嘗試將多模態(tài)神經(jīng)影像多標(biāo)記器應(yīng)用于靜息狀態(tài)和結(jié)構(gòu)MRI研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)當(dāng)所有的措施相結(jié)合時產(chǎn)生的多項(xiàng)標(biāo)記預(yù)測出現(xiàn)HD臨床運(yùn)動癥狀具有高準(zhǔn)確度。這可作為預(yù)測一定時間內(nèi)臨床前期HD基因攜帶者出現(xiàn)運(yùn)動癥狀的工具。

此研究是第一個開發(fā)研究具有預(yù)測HD能力的多模態(tài)神經(jīng)影像多標(biāo)記器, 它可以用于準(zhǔn)確識別那些在5年內(nèi)發(fā)展出HD運(yùn)動特征的患者, 這有助于預(yù)測疾病發(fā)生和促進(jìn)臨床前試驗(yàn)的開展。但是, 因?yàn)閿?shù)據(jù)樣本量少, 研究者希望通過大數(shù)據(jù)與智能分析軟件完善多模態(tài)神經(jīng)影像多標(biāo)記器來學(xué)習(xí)分析腦結(jié)構(gòu)異常變化。

現(xiàn)如今, 有研究發(fā)現(xiàn)通過確定HD影像學(xué)標(biāo)志物設(shè)計(jì)了呈現(xiàn)HD時間進(jìn)展的獨(dú)特模型^[6], 如從臨床前期到臨床階段。它是利用TRACK-HD研究中的結(jié)構(gòu)MRI方法, 通過使用基于概率事件的模型確定腦萎縮的出現(xiàn)順序, 該研究通過檢測排列出了以下大腦區(qū)域體積的變化:殼核、尾狀、蒼白球、腦島白質(zhì)、非腦室腦脊液、杏仁核、視交叉、第三腦室、后島葉和前腦基底部。這種排序主要機(jī)制是將事件序列中的不確定性數(shù)據(jù)經(jīng)交叉統(tǒng)計(jì)分析研究而形成序列研究。使用來自基線的6年隨訪數(shù)據(jù)進(jìn)行縱向分析證實(shí)了該模型的有效性, 在受試者完成全階段隨訪研究后, 在評估的階段觀察到預(yù)估的影像學(xué)變化與非影像學(xué)標(biāo)記間有顯著的相關(guān)性。研究結(jié)果為我們提供了預(yù)測HD進(jìn)展的新方法和基于影像學(xué)標(biāo)記物對HD早期臨床診斷的新方法。

其他的檢查方法還包括MRS顯示神經(jīng)元活性降低、PET成像顯示代謝改變等。此外, 小膠質(zhì)細(xì)胞激活PET成像可能作為癥狀前期檢測方法之一^[7]。

有研究發(fā)現(xiàn)有關(guān)神經(jīng)元損傷的血液生物標(biāo)志物也有助于HD的臨床管理和治療藥物的研發(fā)進(jìn)程。近期, Wild教授等進(jìn)行了1項(xiàng)研究^[8], 評估了血液神經(jīng)絲輕鏈蛋白 (NfL) 是否可作為預(yù)測HD患者的一個潛在預(yù)后指標(biāo)。

研究者對進(jìn)行了3年的TRACK-HD研究中的Htt基因CAG擴(kuò)增突變的攜帶者和健康對照者進(jìn)行了一項(xiàng)回顧性分析。評估血漿NfL的濃度與受試者臨床和神經(jīng)影像學(xué)表現(xiàn), 即認(rèn)知、運(yùn)動功能和大腦 (局灶性和全腦) 體積之間的相關(guān)性, 他們還進(jìn)一步評估了血漿中NfL的濃度是否與腦脊液中的NfL濃度相關(guān)。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn), 攜帶者的血漿NfL濃度較健康對照者而言顯著升高;且2組人群中的這種差異性與疾病嚴(yán)重程度呈正相關(guān)。在校正了年齡和CAG重復(fù)序列數(shù)值后, 血漿NfL濃度與患者后續(xù)的認(rèn)知功能、運(yùn)動功能下降以及腦萎縮嚴(yán)重程度顯著相關(guān)。在隨訪的104例臨床前HD的患者中, 血漿NfL濃度與3年隨訪期內(nèi)發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)顯著相關(guān)。腦脊液和血漿中的NfL濃度在Htt基因突變攜帶者中發(fā)現(xiàn)也存在相關(guān)性。結(jié)合該研究結(jié)果, 說明血漿NfL可作為HD發(fā)病和疾病進(jìn)展的一個潛在的具有預(yù)測性的血液生物標(biāo)志物。

將腦脊液中mhtt蛋白的定量檢測作為HD的生物標(biāo)志物也是目前研究的熱點(diǎn)。突變htt蛋白是HD的主要病理學(xué)改變, 但在腦脊液中含量較低, 很難檢測到。有研究發(fā)現(xiàn)用單分子計(jì)數(shù)試劑盒 (SMC) 在CSF中可以檢測到可溶性的突變型及野生型htt蛋白, 而且這種方法對于檢測突變htt的敏感性較高。

最近有研究^[9]發(fā)現(xiàn)在HD患者中mhtt蛋白可以作為反映疾病活動性的生物標(biāo)記物, Wild等招募了9名前驅(qū)期、早期及中期的HD患者進(jìn)行檢測, 其中檢測到的mHTT水平與疾病發(fā)作的嚴(yán)重程度及認(rèn)知和運(yùn)動功能的下降有關(guān)。這些結(jié)果都說明腦脊液中突變htt蛋白的定量檢測有助于臨床試驗(yàn)的觀察及疾病進(jìn)程的評估。

有研究發(fā)現(xiàn)微管相關(guān)蛋白Tau與HD患者認(rèn)知障礙有關(guān)。既往研究中Tau被發(fā)現(xiàn)與HD關(guān)系密切^[10]。Vuono等^[11]通過尋找過度磷酸化的Tau的存在來研究Tau的病理機(jī)制, 并對16例HD患者的死后腦樣本進(jìn)行尸檢, 尋找突變HTT的Tau及其寡聚中間體的共定位。研究證實(shí)HD患者大腦中存在Tau寡聚體 (被認(rèn)為是最可能的神經(jīng)毒性Tau實(shí)體) , 而且Tau異常沉積及編碼Tau蛋白的MAPT基因的單倍體與HD認(rèn)知障礙有關(guān)。另外, 他們還發(fā)現(xiàn)Tau病理和疾病進(jìn)展有關(guān)而與年齡無明顯關(guān)聯(lián)。不僅如此, Vuono還發(fā)現(xiàn)其中MAPT有H1和H2二個單倍體。H1與PD癡呆有關(guān)。HD患者分成H1及H2攜帶 (H1/H2或H2/H2) 組。發(fā)現(xiàn)H2攜帶者認(rèn)知下降速率明顯快。其中MAPT單倍體似乎僅HD認(rèn)知障礙有關(guān), 不影響運(yùn)動癥狀加重速度。該研究明確了Tau病理可能與HD一些特點(diǎn)有關(guān), 包括認(rèn)知障礙的范圍。

現(xiàn)如今研究Tau的方法層出不窮, 例如細(xì)胞修復(fù)方法也正在嘗試突破^[12], 甚至包括用現(xiàn)代正電子發(fā)射斷層掃描在HD患者中監(jiān)測Tau的病理模式, 這些都說明Tau在HD的病理進(jìn)程中的研究可能會產(chǎn)生新的突破。

所以, 生物標(biāo)志物作為評估藥物療效、疾病本身以及嚴(yán)重程度的重要依據(jù), 它們的開發(fā)將更有助于治療進(jìn)程的推動。

3 早期治療與最新進(jìn)展

目前對于HD的治療并沒有極為有效的方法, 目前的治療方案主要是對癥治療。突觸囊泡單胺轉(zhuǎn)運(yùn)體抑制劑———丁苯那嗪 (TBZ) 于2008年獲得FDA批準(zhǔn), 用于抑制HD患者中的不自主運(yùn)動。其他的治療方法還有諸如腦深部電刺激術(shù)治療和氘化丁苯那嗪分子等方法。

對于青少年HD患者, 治療時應(yīng)特別注意其家屬患病情況。HD晚期治療也不應(yīng)被忽略, 若照顧得當(dāng), 患者可生存5～10年。

近年在HD治療方面的臨床研究進(jìn)展主要是多巴胺穩(wěn)定劑Pridopidine的臨床2、3期研究^[13]。Pridopidine主要作用于多巴胺2型受體。臨床研究結(jié)果顯示它能夠改善患者不自主運(yùn)動癥狀。

為了解Pridopidine的安全性, Squitieri等^[14]進(jìn)行了1項(xiàng)研究。研究結(jié)果顯示:Pridopidine (≤90 mg/d) 治療1年的安全性情況可以接受, 耐受良好。但與之相反的是, 另一項(xiàng)旨在探索Pridopidine對HD癥狀有無治療作用的HD試驗(yàn)得出了不同的結(jié)論。他們研究發(fā)現(xiàn)Pridopidine未能改善HD患者的運(yùn)動功能, 但對眼部運(yùn)動和肌張力障礙的改善值得進(jìn)一步研究。

另外在HD的患者中通常報(bào)告有攻擊行為。雖然人們經(jīng)常推測攻擊行為與這類人具有攻擊型人格有關(guān)。但有研究發(fā)現(xiàn), 關(guān)于攻擊行為發(fā)生率的研究報(bào)告顯示其臨床癥狀的陽性率很高, 在大多數(shù)研究中比例為22%～66%。攻擊行為在有HD的男性中更常見, 經(jīng)常跌倒、伴有強(qiáng)迫癥狀和自殺意念的患者中發(fā)現(xiàn)率較高。目前發(fā)生攻擊行為原因并不清楚。

但是, 根據(jù)目前的文獻(xiàn)尚沒有提出明確的治療建議。目前已經(jīng)研究了2種非藥物療法, 如行為支持和感覺干預(yù)治療。然而, 由于這些研究的方法學(xué)限制, 在推薦它們作為一線干預(yù)措施之前, 還需要進(jìn)一步的研究^[15]。

而在HD基因治療方面, 由于HD患者或攜帶者是常染色體顯性遺傳, 且為單基因遺傳, 使得基因靶向性治療藥物成為一種潛在的治療手段^[16]。研究HTT的靶向轉(zhuǎn)錄及其m RNA的翻譯是一個值得深入研究的領(lǐng)域?！皽p少HD基因表達(dá)”策略包括靶向mRNA的反義寡核苷酸 (antisense oligodeoxynucleotide, ASOS) 、RNA干擾化合物;鋅指蛋白轉(zhuǎn)錄抑制因子 (zinc finger protein transcription inhibitor, ZFTR) 和旨在干擾靶向DNA的轉(zhuǎn)錄的新的CRISPR/CAS9方法等。

鞘內(nèi)注射ASO靶向治療HD現(xiàn)在已經(jīng)進(jìn)入一期人類臨床試驗(yàn), 其他的ASO方法也會在接下來的1～2年內(nèi)進(jìn)入試驗(yàn)。在動物模型中病毒遞送RNA干擾 (RNAi) 和ZFTR也已經(jīng)進(jìn)入下一個階段。而且最近的研究方法更加著眼于于提高其療效、安全性、耐受性和療效持續(xù)時間。

HD的未來臨床研究將會更多針對潛在發(fā)病機(jī)制的疾病修飾治療研究, 在癥狀發(fā)生之前就進(jìn)行干預(yù)。例如以寡核苷酸為基礎(chǔ)的治療正在研發(fā)中, 旨在通過藥物選擇性結(jié)合Htt基因的mRNA, 從而利用分子機(jī)制來降解亨廷頓蛋白。這些藥物可以是短鏈干擾RNA (siRNA) 或者小RNA;也可以是反義寡核苷酸 (antisense oligonucleotide, ASO) 。

其他一些可能的治療靶點(diǎn)還包括增強(qiáng)巨噬細(xì)胞吞噬功能從而增強(qiáng)亨廷頓蛋白的清除、通過抑制組蛋白去乙?；竵眍A(yù)防突變Htt所誘導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄障礙、利用磷酸二酯酶PDE10A來調(diào)節(jié)紋狀體突觸功能從而減少HD的運(yùn)動障礙和抑制紋狀體萎縮、直接或間接補(bǔ)充治療BDNF從而改進(jìn)HD神經(jīng)營養(yǎng)因子BDNF缺乏等。

4 總結(jié)

本文回顧了近年HD的早期診斷和臨床預(yù)后以及治療的臨床研究進(jìn)展。盡管目前并沒有有效的疾病治療方案, 但許多新的治療策略正在研究中。許多靶向降低亨廷頓蛋白的藥物研究及生物標(biāo)志物的研究都在開發(fā)中, 這將更有助于相關(guān)研究的開展, 推動該疾病進(jìn)一步診治策略的研發(fā)。

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文獻(xiàn)出處：陳韋潔,葉民.亨廷頓病的早期診治臨床研究進(jìn)展[J].重慶醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào),2019,44(04):531-533.