母-胎给药Risdiplam部分挽救脊髓性肌萎缩症SMNΔ7小鼠模型

《Annals of Neurology》：Maternal-Fetal Administration of Risdiplam Partially Rescues the SMNΔ7 Mouse Model of Spinal Muscular Atrophy

　　

目的：脊髓性肌萎缩症（spinal muscular atrophy, SMA）是由运动神经元存活基因1（survival motor neuron 1, SMN1）缺失或突变导致运动神经元存活蛋白（survival motor neuron, SMN）表达降低引起的疾病。其特征为α运动神经元变性及随后的肌肉萎缩。出生后疾病修饰疗法改善预后，但尚不能治愈。研究人员利用SMA的SMN^Δ7小鼠模型研究了产前治疗策略。方法：通过口服灌胃向妊娠小鼠给予一种类似risdiplam的化合物，于妊娠中期开始治疗，并在出生当天停止。评估妊娠期和产后母鼠的生殖指标、肝脏毒性和免疫功能。对子代进行表型监测，并研究SMA的病理标志，包括但不限于运动神经元、神经肌肉接头（neuromuscular junction, NMJ）和肌肉健康。结果：母-胎药物转运对妊娠母鼠安全，并显著增加了重度SMA小鼠的体重、运动功能和生存率。它还挽救并维持了肌纤维面积。在SMN^Δ7幼鼠中，NMJ的突触前成分略有改善，而产前risdiplam治疗后突触后终板面积增大。仅靠产前暴露于SMN蛋白未能完全拯救运动神经元病理，这可能是由于缺乏持续的出生后干预。通过将risdiplam治疗限制在产前阶段，研究人员分离并评估了仅由胚胎暴露于治疗药物所带来的治疗效果。解释：研究人员的工作表明，必须联合产前和产后治疗才能为SMA患者带来最佳治疗效果。ANN NEUROL 2026

**论文解读：母-胎给药Risdiplam部分挽救脊髓性肌萎缩症SMN^Δ7小鼠模型**

**研究背景与问题**

脊髓性肌萎缩症（spinal muscular atrophy, SMA）是由运动神经元存活基因1（survival motor neuron 1, SMN1）缺失或突变导致运动神经元存活蛋白（SMN）表达降低引起的毁灭性神经肌肉疾病。在胎儿发育过程中，SMN蛋白受到严格调控，在发育早期水平较高，出生后稳步下降。SMN1基因的双等位变异导致依赖旁系同源基因SMN2，而SMN2拷贝数存在变异，每个拷贝仅产生10%–15%的全长SMN蛋白。越来越多的证据表明，SMA疾病在妊娠期即已开始，尤其是对于SMN2拷贝数较少的新生儿。尽管低水平SMN蛋白可支持存活至足月，但可能无法阻止妊娠期疾病进展。未经治疗的婴儿型SMA患儿通常活不过2岁。目前，三种疾病修饰疗法（disease modifying therapies, DMTs）——nusinersen、onasemnogene abeparvovec和risdiplam——均获美国食品药品监督管理局批准用于出生后给药，虽在改善患者预后方面具有突破性意义，但仍未达到治愈。产前和新生儿筛查可识别症状前SMA，结合有效的DMTs，使得产前治疗干预更具吸引力。关键临床试验（NURTURE、SPR1NT和RAINBOWFISH）已证明早期治疗与最佳临床结局相关，但即使接受症状前治疗，部分SMN2为2拷贝的新生儿仍出现独立行走延迟或近端肌无力迹象，提示疾病进展可能发生在无明显临床症状的情况下。此外，现有产后疗法无法满足产前发病的极重度SMA（0型）患者的需求。因此，探索产前治疗策略对于弥补治疗窗口、实现SMA治愈至关重要。

**研究内容与结论**

研究人员利用SMA的SMN^Δ7小鼠模型（Smn^-/-; SMN^+/+; SMN^Δ7+/+），通过母-胎途径给予一种类似risdiplam的化合物（RG7916），以评估产前治疗的安全性和有效性。研究始于妊娠中期（胚胎第9.5天，E9.5），每日口服灌胃给药至出生当天（E19.5），并严格限制出生后不再给药，从而分离出仅由胚胎暴露带来的治疗效果。结果表明，母-胎药物转运对妊娠母鼠安全，但高剂量（10 mg/kg）RG7916导致部分妊娠终止、妊娠期缩短及死胎增加，不过母鼠肝功能和免疫系统未出现明显毒性。在子代中，产前RG7916治疗显著增加了重度SMA小鼠的体重、运动功能（翻正反射）和生存率（中位生存期延长2.5倍以上），并在出生后第13天（P13）检测到脊髓和骨骼肌中SMN蛋白水平显著升高。然而，运动神经元计数未完全恢复，仅细胞体面积得到改善；神经肌肉接头（neuromuscular junction, NMJ）的突触前成分（如神经丝轻链积累）仅部分缓解，但突触后终板面积显著增大。此外，产前治疗挽救了肌纤维面积并减少了中央核比例，提示肌肉健康得到改善。该研究于2026年发表在《Annals of Neurology》。

**关键技术方法**

研究人员使用了SMN^Δ7小鼠模型（来源于Jackson Laboratory，RRID:IMSR_JAX:005025），通过定时交配获得妊娠母鼠。采用口服灌胃方式给予RG7916（10 mg/kg/天，溶于0.5%羟丙甲纤维素和0.1%吐温-80），从E9.5至E19.5每日一次。主要技术包括：蛋白免疫印迹检测SMN蛋白水平；免疫组织化学染色（H&E染色评估肝脏和肌肉病理，ChAT和SMI-32染色计数运动神经元，α-银环蛇毒素等标记NMJ）；血浆神经丝轻链（neurofilament light, NfL）检测；肝功能（ALP、ALT、AST、TBIL）和细胞因子/趋化因子（14-plex）分析。

**研究结果**

**1. RG7916在妊娠母鼠中耐受性良好**
通过每日观察和体重监测，研究人员发现10次妊娠中有3次未能足月，但成功妊娠的母鼠体重稳步增加。RG7916治疗组妊娠期显著缩短，死胎率显著增加，但流产率、窝产仔数及发育不良胚胎数与对照组无显著差异。肝脏组织学及肝功能酶学（ALT、AST、ALP、TBIL）均未显示药物诱导的病理改变，血浆细胞因子谱也处于正常范围。

**2. 产前RG7916胚胎暴露显著改善SMN^Δ7小鼠表型结局**
P13时，产前治疗组SMA小鼠外观明显更健康。体重从出生至约P13显著增加，接近健康同窝对照；翻正反射从出生起即显著改善，运动功能与健康对照相当。与产后基因治疗（AAV9-SMN1）或反义寡核苷酸（ASO）治疗相比，单用产前RG7916治疗在体重和运动功能方面更优。生存率显著提高，中位生存期较未治疗组延长2.5倍以上，但P36后出现体重平台和生存率急剧下降，提示缺乏产后持续治疗导致病理复发。

**3. P13时脊髓和骨骼肌中SMN蛋白水平仍升高**
蛋白免疫印迹显示，产前RG7916治疗组小鼠在P13时，脊髓和胫骨前肌中SMN蛋白水平显著高于对照组，而脑中SMN水平未维持。这可能是由于RG7916半衰期（约50小时）和SMN蛋白半衰期（约2天）较短，药物在P13时已基本消除，但早期妊娠期SMN蛋白升高仍贡献了生存改善。

**4. 产前胚胎暴露于RG7916不足以完全拯救和维持运动神经元**
宏观脑体积在产前治疗后显著增加。在腰髓腹角中，运动神经元（ChAT和SMI-32阳性）计数仅呈现保护趋势，但细胞体面积得到恢复。血浆NfL水平在P13时显著升高，提示尽管产前治疗改善了部分表型，但运动神经元退行性变仍在继续。

**5. 产前胚胎暴露于RG7916恢复SMN^Δ7小鼠突触后运动终板大小**
在NMJ分析中，产前治疗使突触前神经丝轻链积累略有减少，但终板占用率无改善。重要的是，突触后运动终板面积显著增大，这可能是由于剩余运动神经元活性增强或终板萌发增加以匹配肌肉肥大。

**6. 产前胚胎暴露于RG7916恢复SMN^Δ7小鼠骨骼肌至健康生理状态**
胫骨前肌肌纤维面积在产前治疗后显著增加，中央核比例显著减少，表明肌肉成熟和修复得以持续。结缔组织面积百分比在各组间无差异。

**讨论与结论**

研究人员指出，尽管SMA治疗领域在过去十年取得巨大进展，但现有DMTs仍无法治愈。本研究表明，产前母-胎转递RG7916在SMN^Δ7小鼠中安全且有效，显著改善了表型，但运动神经元病理未完全恢复，突触前成分仅部分改善，而突触后结构和肌肉健康得到挽救。这提示产前治疗可延缓但无法完全阻止疾病进展，尤其因为出生后SMN蛋白需求高峰（妊娠晚期至出生后前3个月）无法通过产前单一治疗满足。研究人员强调，必须结合产前和产后治疗才能实现最佳疗效。此外，高剂量（10 mg/kg）RG7916可能具有毒性，需进一步研究剂量优化和脱靶效应（如FOXM1、MADD基因剪接）。临床转化需考虑携带者筛查、产前诊断可行性、胎儿发育期治疗递送优化以及母胎安全性，并需在大型动物模型中进行长期评估。最终结论：通过母-胎通路施用RG7916可挽救并维持肌肉健康和NMJ突触后成分，但运动神经元需要产前与产后联合治疗，以确定SMA治疗的关键窗口。