《Brain Sciences》：Longitudinal Transcriptomic Analysis Reveals Systemic Effects of Risdiplam in Adults with Spinal Muscular Atrophy
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背景：脊髓性肌萎缩症（SMA）是一种由SMN1基因突变导致的生存运动神经元（SMN）蛋白水平降低引起的神经退行性疾病。自创新疗法获批以来，SMA的自然病程发生了显著改变；其中，利司扑兰（一种口服小分子）通过修饰旁系同源基因SMN2（也编码该蛋白）的前体mRNA
背景：脊髓性肌萎缩症（SMA）是一种由SMN1基因突变导致的生存运动神经元（SMN）蛋白水平降低引起的神经退行性疾病。自创新疗法获批以来，SMA的自然病程发生了显著改变；其中，利司扑兰（一种口服小分子）通过修饰旁系同源基因SMN2（也编码该蛋白）的前体mRNA剪接，增加外周SMN水平。方法：研究人员对16例成人SMA患者（II型和III型）在利司扑兰治疗前和治疗12个月后的外周血样本进行了纵向RNA测序，以评估转录组变化。结果：在利司扑兰治疗期间，观察到SMN2转录本水平升高，这与所研究SMA队列的临床状况一致。还发现线粒体基因或假基因（如MT-ATP8和MTND1P11）上调，以及自噬相关通路下调。SMA II型与III型之间的基线基因表达差异涉及神经退行性（如MS4A3、C4BPA和NEILS3）和免疫相关（B2M）基因。结论：这些发现支持利司扑兰在成人SMA受试者中的系统性影响，并揭示SMA表型（II型和III型）之间的分子差异，这可能对未来临床和治疗策略具有一定意义。
**研究背景、问题与目的**
脊髓性肌萎缩症（Spinal Muscular Atrophy, SMA）是一种由SMN1基因双等位突变导致生存运动神经元（Survival Motor Neuron, SMN）蛋白表达降低的罕见神经退行性疾病。其旁系同源基因SMN2因外显子7剪接缺陷，仅产生约10%功能型SMN蛋白，但SMN2拷贝数变异显著影响临床预后。近年间，三种靶向疗法获批：反义寡核苷酸（诺西那生钠）、小分子药物（利司扑兰）及基因替代疗法（Onasemnogene abeparvovec）。其中，利司扑兰作为口服系统性分布的小分子，通过促进SMN2前体mRNA中外显子7的包含，上调功能性SMN蛋白水平，为脊柱畸形限制鞘内给药的成人患者提供了便捷选择。然而，成人患者对利司扑兰的获益多局限于残疾稳定而非显著改善，且该药物在外周血中的转录组系统性效应尚不明确。本研究旨在通过纵向RNA测序（RNA-seq）分析成人SMA患者治疗前后转录组变化，并探索表型（II型与III型）间的分子差异，以深化对疾病机制及治疗反应的理解。
**研究概述与结论**
研究人员招募16例成人SMA患者（II型11例，III型5例），在利司扑兰治疗基线（T0）和12个月后（T12）采集外周血，进行RNA-seq分析。结果显示，治疗后SMN2全长转录本水平升高，与临床稳定性一致；线粒体基因/假基因（如MT-ATP8、MTND1P11）显著上调，自噬相关通路基因下调。基线时II型与III型患者存在19个差异表达基因，多数与神经退行性（如MS4A3、C4BPA、NEILS3）及免疫（B2M）过程相关。该研究证实利司扑兰在成人SMA中的系统性影响，并揭示表型间分子标志，为个体化治疗提供依据。论文发表于《Brain Sciences》。
**主要关键技术方法**
研究基于意大利巴里大学神经内科队列，纳入16例经遗传确诊的5q SMA成人（II型11例，III型5例）。使用PAXgene Blood RNA Kit提取全血总RNA，经质检后采用Illumina Stranded Total RNA Prep Kit（含核糖体去除）建库，在NovaSeq6000平台进行2×100 bp双端测序（每样本约1亿读长）。生物信息学分析：FastQC/MultiQC质控、STAR和RSEM比对至Ensembl 114，DESeq2进行差异表达分析（FDR≤0.05，log2FC>0.585）。功能富集使用g:Profiler和DAVID平台，转录调控网络经Cytoscape构建。
**研究结果**
**3.1 整体SMA人群**
纳入16例患者（女性10例，男性6例；平均年龄37.6±10.8岁），其中II型11例、III型5例。所有患者坚持服药12个月，仅1例因严重胃肠道副作用退出。对7例患者完成T0与T12配对RNA-seq分析。
**3.2 利司扑兰T0 vs. T12**
整体比较（T0 16例 vs. T12 7例）发现，多个线粒体基因/假基因（MT-ATP8、MTND1P11、MTND5P14、MT-ATP6、MT-ND5、MT-ND4、MT-ND6）显著上调，仅免疫球蛋白IGKV1D-39下调。配对分析（7例）显示15个遗传区域上调、2个下调，包括新转录本、基因CAND2、长链非编码RNA TRIM8-DT等。针对SMN2外显子6-7-8边界分析表明，所有受试者至少一个含外显子7的区域表达升高（FC≥1.5），尤其外显子7-8连接，提示药物促进SMN2剪接校正。通路/网络分析：上调基因富集于泛素结合（GO:0016567）、RNA剪接（GO:0005515）和蛋白结合（GO:0008380）；下调基因富集于自噬（GO:0006914）和细胞-细胞通讯相关通路，且转录因子（如TFAP2A、E2F、SP1）结合靶点显著富集，提示自噬-溶酶体功能失调。
**3.3 SMA II型 vs. III型**
基线差异分析显示，III型患者19个基因表达均低于II型，且13/19已报道与神经退行性疾病（如痴呆）相关，包括MS4A3、C4BPA、NEILS3（神经退行性）及B2M（免疫）。通路富集于细胞质、胞质溶胶、核糖体组分及RNA结合功能，提示RNA代谢与蛋白合成的细胞组分差异可能区分两种表型。
**总结讨论与结论**
讨论指出，利司扑兰治疗后检测到全长SMN2转录本增加，与临床稳定或改善一致，支持其在成人SMA中的疗效。线粒体基因（MT-ATP6/8、MT-ND4/5/6）上调可能反映药物对氧化磷酸化（OXPHOS）的补偿性激活，而自噬通路（如ATG2A、ULK3、SIRT2）和溶酶体相关基因（如LGMN、LRP5）的下调提示细胞内降解途径紊乱，但尚需功能验证。表型差异基因中，III型患者低表达神经退行性及免疫相关基因，可能解释其较轻的临床进程。论文结论翻译如下：
**结论**：在本项对利司扑兰治疗的成人SMA受试者进行的为期12个月的纵向观察中，SMN转录本的增加得到验证，从而支持该分子的治疗效率。尽管是探索性研究，这一证据连同其口服易用性和极低的副作用发生率提示，利司扑兰可被视为疾病相关脊柱畸形严重限制鞘内给药的成人SMA患者的可选方案。此外，在基线时，SMA II型与III型受试者之间观察到了若干显著的遗传差异，这可能对临床前瞻性评估以及寻找更具针对性的治疗靶点具有意义。缺乏同期健康对照组可能限制了部分结果在生理条件下的解读，但本研究的主要目的是评估利司扑兰治疗下的纵向转录组变化，结果应在这一框架内进行解释。
