杜氏肌營(yíng)養(yǎng)不良癥（Duchenne muscular dystrophy，DMD）是一種罕見(jiàn)的遺傳性疾病。DMD通常在兒童時(shí)期就開(kāi)始表現(xiàn)出來(lái)，主要癥狀包括肌肉無(wú)力、肌肉萎縮、步態(tài)異常、體重下降、呼吸困難和心臟病等。病情會(huì)逐漸惡化，最終導(dǎo)致癱瘓和早逝。目前，DMD主要依靠一些物理治療、呼吸治療和藥物治療手段來(lái)減輕癥狀和延緩病情發(fā)展。

DMD主要發(fā)生在男性?xún)和砩?。這是因?yàn)镈MD是一種X連鎖隱性遺傳疾病，由于缺少X染色體上的dystrophin基因而引起。dystrophin蛋白（抗肌萎縮蛋白）是肌肉細(xì)胞中的重要成分，缺乏它會(huì)導(dǎo)致肌肉逐漸萎縮和弱化。因此，當(dāng)男性?xún)H有的X染色體上dystrophin基因有缺失或突變，就會(huì)導(dǎo)致DMD。而女性即使一個(gè)X染色體上的dystrophin基因有缺失或突變，另一個(gè)正常的X染色體可以進(jìn)行彌補(bǔ)，因此女性患DMD的情況非常少見(jiàn)。

然而，DMD存在多種形式的dystrophin基因突變。dystrophin基因共有79個(gè)外顯子，其中約60%-70%的DMD病例為大片斷的外顯子缺失，約5%的病例為外顯子重復(fù)，剩下約30%的病例為點(diǎn)突變、微小的插入或缺失以及編碼外突變等。不同的基因突變類(lèi)型將導(dǎo)致差異的臨床表現(xiàn)，所需的基因編輯策略也各不相同。

目前，一些基于dystrophin依賴(lài)的外顯子跳躍治療的已獲得臨床批準(zhǔn)。這些方法通過(guò)遞送反義寡核苷酸（antisense oligonucleotides，ASO），與dystrophin基因在轉(zhuǎn)錄過(guò)程中合成的未經(jīng)剪切處理的mRNA前體分子（即pre-mRNA）結(jié)合，從而促進(jìn)跳過(guò)特定的外顯子，使得剩余的外顯子可以連接起來(lái)形成一個(gè)截短的、但具有部分功能的dystrophin蛋白，使患者轉(zhuǎn)變?yōu)轭?lèi)似于另一種不太嚴(yán)重的肌營(yíng)養(yǎng)不良癥的較溫和疾病表型。但這類(lèi)療法的局限性也很明顯，只能針對(duì)少數(shù)具有特定突變類(lèi)型的DMD患者。

圖1 a.外顯子50缺失的患者，剪接過(guò)程會(huì)產(chǎn)生閱讀框破壞的mRNA，導(dǎo)致功能性dystrophin蛋白缺失；b.單外顯子跳躍僅適用于具有特定變異（此處為外顯子50）的患者（圖源：[1]）

另外，我們?cè)凇?a target="_blank" rel="noopener" data-itemshowtype="0" data-linktype="2">首個(gè)接受基因編輯技術(shù)CRISPR的患者，在治療過(guò)程中死亡》一文中報(bào)道過(guò)CRISPR技術(shù)上調(diào)dystrophin蛋白的首次人體試驗(yàn)，然而令人嘆息的結(jié)果，為基因編輯技術(shù)的研究和應(yīng)用蒙上了一層陰影。

一項(xiàng)發(fā)表在FASEB雜志上的新研究“Acute, next-generation AMPK activation initiates a disease-resistant gene expression program in dystrophic skeletal muscle”報(bào)道了一種新型小分子，能夠克服DMD一些災(zāi)難性的癥狀，或?qū)⒁源藶槠鯔C(jī)開(kāi)發(fā)出治療DMD的有效方法。

圖2 研究成果（圖源：[2]）

先前的研究表明，促進(jìn)腺苷酸活化蛋白激酶（AMP-activated protein kinase，AMPK）的活性可以減輕肌肉營(yíng)養(yǎng)不良或消瘦的癥狀，這部分歸功于上調(diào)了肌營(yíng)養(yǎng)相關(guān)蛋白（utrophin）。utrophin蛋白是一種內(nèi)源性表達(dá)的dystrophin蛋白功能同源物，在緩慢、氧化的肌纖維中豐富存在。此外，AMPK還能在營(yíng)養(yǎng)不良肌肉中誘導(dǎo)受損自噬程序，以及增強(qiáng)肌肉干細(xì)胞的生理狀況和肌肉再生。然而，因缺乏效力或存在有害的脫靶效應(yīng)，以往的一些AMPK激動(dòng)劑均未能進(jìn)入臨床。

在最新的這項(xiàng)研究中，名為MK-8722的新一代口服AMPK激動(dòng)劑被飼喂給患有肌營(yíng)養(yǎng)不良癥的小鼠。結(jié)果表明，單劑量的給藥能夠在營(yíng)養(yǎng)不良骨骼肌中引發(fā)AMPK活性，并由此刺激廣泛的下游信號(hào)傳導(dǎo)和基因表達(dá)程序，這表明其具有更強(qiáng)的抗病表型。相對(duì)于其他 AMPK激動(dòng)劑，如AICAR和二甲雙胍，MK 在多種細(xì)胞類(lèi)型中能引發(fā)更高的激酶活性并具有高特異性。這表明新一代AMPK激動(dòng)劑未來(lái)有望成為治療DMD有效且實(shí)用的平臺(tái)，而不必關(guān)心具體的突變類(lèi)型。此外，作者還指出，為了更全面地了解AMPK對(duì)病態(tài)肌肉和正常肌肉修復(fù)/再生情況下肌肉干細(xì)胞表達(dá)和功能的影響，需要在一系列不同時(shí)間段內(nèi)使用慢性或急性劑量進(jìn)行研究。不過(guò)，這項(xiàng)研究還無(wú)法解答關(guān)于長(zhǎng)期適應(yīng)的問(wèn)題。

下一步，研究人員將通過(guò)更多的測(cè)試來(lái)驗(yàn)證該AMPK激動(dòng)劑在肌營(yíng)養(yǎng)不良動(dòng)物身上長(zhǎng)期給藥的安全性和有效性。研究的第一作者、加拿大麥克馬斯特大學(xué)理學(xué)碩士、博士候選人Sean Ng表示：“我們的工作證明了這類(lèi)新型AMPK激動(dòng)劑在DMD和其他神經(jīng)肌肉疾病中的治療潛力。我們希望這些發(fā)現(xiàn)能夠擴(kuò)展到目前正在進(jìn)行的其他新型AMPK激動(dòng)劑的臨床試驗(yàn)中。如果成功，不論何種突變引起了疾病，這些療法都將重新定位，成為治療DMD的高性?xún)r(jià)比方法。”