《Nature Medicine》：Individualized antisense oligonucleotides for SCN2A-related developmental epileptic encephalopathy
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SCN2A变异是发育性与癫痫性脑病（developmental and epileptic encephalopathies, DEEs）最常见的遗传学病因之一，可表现为出生时难以控制的癫痫发作，并占全部癫痫性脑病的1–2%。相当一部分致病变异属于增益功能（g
SCN2A变异是发育性与癫痫性脑病（developmental and epileptic encephalopathies, DEEs）最常见的遗传学病因之一，可表现为出生时难以控制的癫痫发作，并占全部癫痫性脑病的1–2%。相当一部分致病变异属于增益功能（gain-of-function, GOF）或混合功能变异，其特征与通道开放概率增加或钠离子电流通量增大相关。研究人员在两例SCN2A相关DEE患者中开展了两项平行的n?=?1临床研究，患者分别为9岁和14岁男性。研究人员设计了个体化等位基因选择性反义寡核苷酸（antisense oligonucleotides, ASOs），靶向杂合内含子单核苷酸多态性（single-nucleotide polymorphisms, SNPs），以降低突变型SCN2A转录本表达，同时保留野生型拷贝。主要终点包括癫痫发作频率较基线的定量变化以及神经发育变化，其中包括运动评分。疗效评估亦根据每位患者的表型进行个体化设置，包括难治性癫痫发作、发育迟缓、自闭症谱系障碍（autism spectrum disorder, ASD）、舞蹈手足徐动症和胃肠功能障碍。两例患者的癫痫发作频率均下降，分别降低26%和90%，伴随合并用药减少及神经发育技能改善。两种ASO耐受性均良好，未发生与ASO相关的严重不良事件。仍需持续长期随访这些初步积极的安全性与有效性结果，以确认此类ASO的疾病修饰潜力。在另一独立SCN2A相关障碍（SCN2A-related disorder, SCN2A-RD）婴儿队列中，研究人员通过快速全基因组测序（whole-genome sequencing, WGS）诊断并进行单倍型分相，识别出16%的患者具有相容SNP。这些数据为SCN2A-RD及其他单基因病患者从n = 1扩展到更多病例提供了路径。ClinicalTrials.gov注册号：NCT06314490。
该研究发表于《Nature Medicine》，聚焦SCN2A相关发育性癫痫性脑病（developmental and epileptic encephalopathy 11, DEE11）的精准遗传干预。SCN2A编码神经元电压门控钠通道NaV1.2 α亚基，其致病变异是儿童严重神经发育障碍和早发难治性癫痫的重要单基因病因之一。既往治疗主要依赖钠通道阻滞类抗癫痫发作药物（antiseizure medications, ASMs）进行对症控制，但疗效常有限，且无法从病因层面纠正异常通道功能。更复杂的是，SCN2A相关疾病存在显著剂量敏感性：增益功能（GOF）和混合GOF/功能缺失（loss-of-function, LOF）变异可导致神经元高兴奋性和癫痫，而单倍体不足又与自闭症谱系障碍（ASD）和智力障碍密切相关。因此，若采用非选择性方式同时下调突变和正常等位基因，可能带来新的神经发育风险。基于这一问题，开展能够保留正常拷贝、特异性抑制致病等位基因的治疗研究，具有明确的临床和机制学必要性。
研究人员据此开展了两项开放标签、首次人体、研究者发起的单中心单病例（n?=?1）临床研究，分别纳入两名携带不同SCN2A致病变异的男性患者。研究核心是开发个体化等位基因选择性反义寡核苷酸（ASOs），利用患者致病单倍型与参考单倍型之间的杂合单核苷酸多态性（SNP）差异，实现对突变SCN2A转录本的选择性降解，同时尽量保留野生型转录本表达。两名患者分别表现为新生儿起病或婴儿期起病的难治性癫痫，并伴严重神经发育障碍，其中一例合并ASD，另一例合并显著舞蹈手足徐动、运动障碍及慢性胃肠功能异常。研究结果显示，治疗后两例患者均出现癫痫控制改善、无发作期延长、伴随用药减少，并在交流、行为、运动及其他神经发育领域出现具有临床意义的进步；两种ASO总体耐受性良好，未见ASO相关严重不良事件。研究据此提出，个体化等位基因选择性ASO有望作为SCN2A相关疾病的疾病修饰性治疗策略，并为从“n?=?1”扩展至“n-of-many”的精准治疗路径提供范式。
方法上，研究人员首先通过全基因组测序（WGS）与长读长测序进行单倍型分相，识别位于参考单倍型上的信息性SNP；随后设计>500条2′-methoxyethyl gapmer型ASO，并在患者来源诱导多能干细胞（induced pluripotent stem cells, iPSCs）分化的兴奋性神经元中进行单剂量筛选和剂量-反应评估，筛选兼具效力和等位基因选择性的候选分子；继而开展体外免疫原性和脱靶风险评估，以及啮齿类鞘内（intrathecal, IT）给药毒理学研究；最终在两项开放标签单病例临床试验中实施腰穿鞘内给药，并结合癫痫、神经发育、行为、运动及胃肠结局进行纵向随访。另在Rady Children’s Institute for Genomic Medicine 2018—2024年快速WGS确诊的19例SCN2A-RD先证者队列中，评估相容SNP构型的可推广性。
在结果部分，论文首先以“Clinical characteristics”为题，概述了两名受试者的基线临床异质性。患者1为9岁男性，携带杂合SCN2A GOF致病变异c.5645G>A（p.Arg1882Gln），有新生儿起病癫痫、重度智力障碍及ASD病史，既往接受超过10种ASMs仍存在药物难治性发作，基线每月约30次发作，并反复癫痫持续状态。患者2为14岁男性，携带杂合SCN2A混合GOF/LOF致病变异c.2558G>A（p.Arg853Gln），婴儿痉挛始于8月龄，合并多种发作类型、重度全面发育迟缓、不能行走、明显舞蹈手足徐动和严重慢性胃肠症状。该部分表明，两例患者虽同属SCN2A-RD，但基因型和表型均高度异质，为后续个体化方案提供依据。
在“Primary outcomes: seizures”部分，研究人员报告了癫痫主要终点结果。患者1在ASO治疗后发作控制改善，治疗后无发作日比例由57.8%提高至66.5%，预设统计分析显示发作次数估计下降26%，但未达到统计学显著性；尽管如此，该患者自出生以来长期依赖高浓度苯妥英维持控制，治疗约第310天后可逐步停用苯妥英，提示在减少钠通道阻滞药负担的同时仍可维持较好的控制。患者2在治疗后癫痫改善更为显著，预设广义线性模型分析显示日发作数估计下降90%，差异具有统计学意义，无发作日比例由治疗前0%升至治疗后46%。两例患者均出现持续数周至数月的无发作期，且ASO启动后均未再发生与癫痫相关的急诊就诊或住院。该部分说明，等位基因选择性ASO在两种不同SCN2A功能异常背景下均表现出降低发作负担的潜力。
在“Secondary outcomes: neurodevelopmental”部分，研究人员重点评估了神经发育获益。患者1在Bayley婴幼儿发育量表第4版（BSID-4）多个分量表上的Growth Scale Values（GSVs）均改善，部分领域年化增长率提高；Observer-Reported Communication Ability（ORCA）亦显示具有临床意义的进步，提示语言和运动技能发育速度提升。此外，其异常、刻板及感觉行为亦改善。患者2则在交流能力上出现具有临床意义的变化，并持续表现出适应不良行为和易激惹减轻趋势；更重要的是，其共济失调减轻、运动能力改善，并在15岁时获得独立行走这一重要发育里程碑。该部分提示，ASO治疗的潜在获益超越癫痫控制，涉及多维神经发育功能恢复或加速发展。
在“Other domains”部分，论文进一步展示了非传统神经系统终点的变化。患者2既往因严重胃肠症状频繁依赖栓剂排便，治疗后栓剂使用显著减少，Bristol Stool Form Scale显示排便模式趋于正常化。研究人员据此认为，该患者胃肠功能障碍相关表型有所改善。与此同时，生活质量与残障评分在多个维度也呈持续改善。该部分强调，在SCN2A-RD这类复杂神经发育疾病中，疾病负担并不限于癫痫，个体化遗传治疗可能对自主神经相关功能和整体生活状态产生广泛影响。
在“Safety”部分，研究人员总结了安全性结局。两名患者均未报告ASO相关不良事件或严重不良事件，生化与血液学检查未见异常，心电图（electrocardiography, ECG）和脑电图（electroencephalography, EEG）相较基线也无显著不良变化。结合前期动物毒理学结果，论文认为两种ASO在当前观察期内总体耐受性良好。这一结果为首次人体个体化等位基因选择性ASO治疗提供了关键安全性依据。
在“Additional potential patients”部分，研究进一步讨论了可推广性。研究人员分析了19例经快速WGS确诊的SCN2A-RD先证者，发现其中16%具有与患者2所用ASO相容的SNP构型，意味着原本为单一个体开发的参考序列靶向ASO，理论上可扩展至其他具有相同单倍型背景的患者。对于功能未明的SCN2A错义或小片段插入缺失变异，若经功能验证证实为GOF或混合功能异常，也可能纳入此类治疗框架。该部分体现了从超个体化药物向可复制精准平台转化的现实路径。
讨论部分指出，传统ASMs虽可改善部分癫痫发作，但该研究的ASO策略直指疾病根本分子机制，并在发作之外的多个神经发育领域显示出疗效信号。研究结果支持：即使超过生命早期关键发育窗口，SCN2A相关神经发育表型仍可能至少部分可治疗。作者也强调了剂量优化的复杂性，包括同时使用钠通道阻滞药、过度降低SCN2A可能加重发作的风险、神经环路层面效应以及长期神经适应等因素。单病例研究还需要依赖预先设定、符合最小临床重要差异（minimal clinically important difference, MCID）理念的个体化终点评价。论文同时承认局限性，包括某些不可逆神经网络改变可能限制疗效上限、早发难治性癫痫的病理生理可能限制发作下降幅度，以及仍需长期随访验证安全性和持久疗效。即便如此，本研究已证明该平台在临床实施层面的可行性与耐受性，并提示结合快速WGS进行早期精准诊断，有望显著提升干预时机和获益。
研究结论部分可概括为：开放标签、首次人体、研究性个体化等位基因选择性ASO治疗在两名携带不同SCN2A增益功能及混合增益功能/功能缺失变异、且表型不同的患者中显示出积极的安全性和有效性信号，其特征包括癫痫发作及伴随用药减少、无发作期延长、自闭症样行为减轻以及神经发育结局改善，并呈现疾病修饰效应。这一结果提出了替代性的治疗范式，并为SCN2A相关障碍及其他罕见单基因病患者从“n?=?1”走向“更多病例”的关键转化路径提供了依据。
