脊髓性肌萎缩症（spinal muscular atrophy，SMA）是一种罕见的常染色体隐性神经退行性疾病（发病率为1/8000活产婴儿），其特征是下运动神经元功能逐渐丧失，出现肌肉萎缩，疾病最严重的形式是由于呼吸衰竭导致的早期死亡。不同患者临床表现不同，依据起病年龄和可达到的运动里程碑分为5个分型：SMA 0、SMA 1、SMA 2、SMA 3和SMA 4。

SMA是由5号染色体长臂上运动神经元存活基因SMN1的双等位基因突变引起。SMN蛋白的缺乏导致脊髓前角细胞变性，导致进行性肌无力和肌萎缩。大多数SMN2 mRNA转录物中产生了截短的、无功能的SMN蛋白。然而来自SMN2基因的10%-15%的SMN2 mRNA转录物可以产生功能性的全长SMN蛋白。因此突变导致的SMN1基因功能丧失部分可由SMN2基因合成的SMN蛋白所补偿。

2017年欧洲批准了首个用于治疗SMA的疾病改善药物——诺西那生钠，这是一种反义寡核苷酸（ASO），可调节SMN2基因的前mRNA剪接，诱导产生更多的全长SMN蛋白，其可改善儿童和成人SMA患者的运动功能。

诺西那生钠在治疗第0、14、28、63天通过腰椎穿刺鞘内给药，独特的给药途径和时间为同时纵向分析脑脊液和血清样本提供了机会，以便寻找可观察治疗疗效的候选生物标志物。

有证据表明，在诺西那生钠治疗期间，SMA婴儿脑脊液中特定神经变性标志物（神经丝蛋白（NF）和Tau蛋白）水平下降，表明运动神经元损伤恢复。另一方面，脑脊液NFs不能作为青少年和成人2型和3型SMA患者的诊断和监测指标。除了蛋白质外，脑脊液中的游离RNA(cfRNAs)，如mRNA、miRNA和lncRNA，具有作为疾病和治疗生物标志物的潜在用途。

最新研究发现miRNAs是监测儿童SMA患者对诺西那生钠反应的潜在生物标志物。该研究表明，在接受诺西那生钠治疗后，肌肉特异性miRNA血清学水平在病程中下降，表明这些循环分子可能是SMA患者诺西那生钠治疗效果的非侵入性生物标志物。此外，miR-206(肌肉特异性miRNA)和miR-9(神经元相关miRNA)被鉴定为动物模型和SMA患者血清中的信息性生物标志物。

然而到目前为止，还缺少mRNA和lncRNA在疾病中作用的相关数据。

国外研究团队通过RNA测序方法，在诺西那生钠治疗6个月后，即第5次鞘内注射(T6)时，对儿童2型和3型SMA患者脑脊液中获得的RNA进行处理，并与基线(T0)进行比较，对mRNA和lncRNA的进行定量探索性研究。

团队研究目的是观察诺西那生钠如何影响基因表达，以及每次注射治疗前去除脑脊液中的cfRNAs是否可以作为预后生物标志物。

研究共发现了48个差异化表达的cfRNAs，其中大多数是下调的mRNA，且研究人员将这些RNA分为疾病特异性，治疗特异性和治疗依赖性。根据患者的基因表达模式将其细分为“同质”和“异质”。“异质”组显示核糖体成分编码基因的特殊激活，这意味着在这些患者中可以观察到诺西那生钠的不同分子效应，即使这种特定的分子反应与临床模式无关。

此次研究为探索诺西那生钠对基因表达的调控提供了初步的认识，为SMA生物标志物的发现奠定了基础。

 

参考文献：

Garofalo M,Bonanno S,Marcuzzo S et al. Preliminary insights into RNA in CSF of pediatric SMA patients after 6 months of nusinersen.[J] .Biol Direct, 2023, 18: 57.