接受Tofersen治疗的ALS患者血液SOD1活性

《Annals of Neurology》：Blood SOD1 Activity in ALS Patients Receiving Tofersen Treatment

　　

目标：反义寡核苷酸Tofersen是首个针对SOD1相关肌萎缩侧索硬化（ALS）的疾病修饰药物，其获批基于其降低SOD1蛋白和神经丝水平的能力。Tofersen对SOD1活性的影响尚不清楚，但具有临床相关性，因为与SOD1活性降低相关的纯合SOD1突变会导致严重的运动神经元损伤，而Tofersen诱导的活性降低可能是有害的。因此，迫切需要对SOD1活性进行监测。

方法：研究人员分析了来自发现队列（n=120）和验证队列（n=208）的血样中的SOD1活性，包括对照、散发性ALS（sALS）患者、C9orf72突变携带者（c9ALS）、无症状（SOD1-asym）和有症状SOD1突变携带者（SOD1-ALS）。研究人员对18名接受Tofersen治疗的患者进行了SOD1活性特征分析。

结果：结果显示，与对照组（中位数=9.2 U/mg，四分位距[IQR]=8.9–10.0 U/mg，p < 0.0001）、c9ALS组（中位数=9.4 U/mg，IQR=8.9–10.2 U/mg，p < 0.0001）和sALS组（中位数=9.5 U/mg，IQR=8.8–9.9 U/mg，p < 0.0001）相比，SOD1-asym组（中位数=7.5 U/mg，IQR=7.0–9.0 U/mg）和SOD1-ALS组（中位数=7.9 U/mg，IQR=7.1–9.1 U/mg）的SOD1活性均显著降低。携带有害SOD1变异的个体其SOD1活性显著低于携带中性变异的个体。在Tofersen治疗期间，神经丝和SOD1蛋白水平下降，而SOD1活性保持稳定。

解释：数据表明，Tofersen的积极治疗效果独立于SOD1活性。较低的SOD1活性是SOD1-ALS的特异性表现，在无症状阶段已存在，并取决于突变类型。未来研究应确定Tofersen治疗是否影响脑脊液（CSF）中的SOD1活性。ANN NEUROL 2026

肌萎缩侧索硬化（amyotrophic lateral sclerosis, ALS）是一种致命的神经退行性疾病，以进行性上、下运动神经元丢失为特征，通常于症状出现后3至5年内导致死亡。约10%为家族性ALS（fALS），其中SOD1突变约占10%至15%。超氧化物歧化酶1（superoxide dismutase 1, SOD1）是32-kDa同源二聚体酶，催化超氧阴离子歧化为过氧化氢和水，在抗氧化应激中发挥关键作用。2023年，反义寡核苷酸药物Tofersen（Qalsody）获美国FDA批准，成为首个靶向SOD1相关ALS的疾病修饰疗法，其通过结合SOD1 mRNA并招募RNase H降解mRNA，从而同时降低野生型与突变型SOD1蛋白水平。然而，近期研究发现纯合SOD1突变可显著降低酶活性，导致早发、快速进展的婴儿型SOD1缺乏综合征（iSODDES），提示除毒性获得功能外，功能缺失机制也可能参与发病。这引发了对Tofersen降低SOD1蛋白是否会导致酶活性不足的担忧。因此，监测SOD1活性具有重要临床意义。该研究旨在系统分析ALS患者血液SOD1活性，并评估Tofersen治疗对SOD1活性的影响。研究发表于《Annals of Neurology》。

研究人员利用两个独立队列共308例个体（发现队列n=120，验证队列n=208，两组共享20例非神经退行性对照），纳入散发性ALS（sALS）、C9orf72突变携带者（c9ALS）、无症状SOD1突变携带者（SOD1-asym）及有症状SOD1突变携带者（SOD1-ALS）。同时纵向随访18例接受Tofersen治疗的SOD1-ALS患者。主要关键技术方法包括：采用基于WST-1甲臜抑制的高通量超氧化物歧化酶活性测定试剂盒检测血液SOD1活性，并以氯仿/乙醇混合液灭活SOD2，用BCA法归一化至总蛋白；通过PredictSNP共识分类器（整合MAPP、PhD-SNP、PolyPhen-1、PolyPhen-2、SIFT、SNAP六种工具）将SOD1错义变异分为中性或有害两类；采用ANCOVA（以年龄、性别为协变量）、Spearman相关、广义线性混合效应模型（GLMM）和线性混合效应模型（LMM）进行统计分析。样本来源包括德国乌尔姆大学医院、埃尔朗根大学医院、汉诺威医学院及慕尼黑路德维希-马克西米利安大学。

**患者特征**：发现队列中，SOD1-ALS、c9ALS与sALS三组的ALSFRS-r和疾病进展率（DPR）无显著差异；验证队列及合并队列中，SOD1-ALS患者的DPR显著低于c9ALS和sALS。年龄在组间存在差异，因此采用ANCOVA校正。

**诊断组间SOD1活性**：在发现队列、验证队列及合并队列中，SOD1-asym和SOD1-ALS患者的血液SOD1活性均显著低于对照组、c9ALS组和sALS组。合并队列中，SOD1-asym中位数7.5 U/mg，SOD1-ALS中位数7.9 U/mg，均远低于对照组9.2 U/mg（p < 0.0001）。

**CSF SOD1蛋白与血清NfL水平**：发现队列中，各组间脑脊液（CSF）SOD1蛋白水平无显著差异。合并队列中，所有ALS亚组的血清神经丝轻链（NfL）均显著高于对照组；SOD1-ALS组NfL水平（中位数56.2 pg/ml）显著低于sALS（110 pg/ml）和c9ALS（125 pg/ml）。

**中性与有害SOD1变异的活性比较**：在SOD1-asym和SOD1-ALS中，携带PredictSNP预测为有害变异的个体，其SOD1活性显著低于携带中性变异的个体。中性变异者（如D91A、E101K、L118V）的SOD1活性与对照无显著差异，而有害变异者（如R116G、V149G、G73S）活性显著降低。

**生物标志物与临床特征的相关性**：在SOD1-ALS患者中，SOD1活性与发病至死亡病程呈中等正相关（r=0.49，p=0.003），且SOD1活性低于中位数（7.9 U/mg）者生存期更短。然而，经PredictSNP变异效应校正后，该相关性不再显著。SOD1活性与发病年龄呈弱负相关（r=-0.23，p=0.04），与ALSFRS-r、DPR、血清NfL均无显著相关。

**Tofersen治疗患者的纵向分析**：18例SOD1-ALS患者在接受Tofersen治疗期间（最长随访21个月），SOD1活性（β=0.003，p=0.1294）和ALSFRS-r（β=-0.269，p=0.1958）均无显著变化；而血清NfL（β=-0.080，p=0.016）和CSF磷酸化神经丝重链（pNfH）（β=-0.129，p=0.0028）随时间显著下降。2例可评估患者CSF SOD1蛋白水平分别下降23.1%和29.3%。SOD1活性变化率与基线值、ALSFRS-r变化率、NfL及pNfH变化率均无显著相关。

讨论部分指出，SOD1活性降低是SOD1突变携带者的特异性表现，且在无症状期即可检测到，提示早期抗氧化能力受损可能参与发病。Tofersen治疗虽然降低了SOD1蛋白水平，但血液SOD1活性保持稳定，表明其治疗获益不依赖于SOD1活性，也支持其短期安全性。有害变异通过破坏SOD1结构稳定性导致活性显著降低，而中性变异不影响活性。SOD1活性与生存的关联在调整变异类型后消失，提示该关联可能主要反映变异本身的影响，而非独立的活性效应。研究局限包括Tofersen治疗样本量较小、随访频率不一、血液中SOD3的潜在干扰，以及未直接测定CSF SOD1活性。

研究结论：SOD1活性测定可作为识别破坏SOD1结构的有害变异的可靠生物标志物，并在无症状携带者中即可检测到异常。尽管Tofersen治疗降低SOD1蛋白，但SOD1活性水平保持稳定，表明Tofersen的疗效独立于SOD1活性。未来仍需进一步研究，特别是针对CSF样本，以验证Tofersen的长期安全性和治疗有效性。