“假如我能行走三天，我将万分珍惜这三天中的每分每秒。”——张云成
进行性肌肉营养不良症
2003年，来自黑龙江的23岁小伙子张云成，与杨利伟、姚明等人同被《中国青年》杂志评为“中国青年年度励志人物”。与其他光环耀眼的“励志人物”不同，张云成是一位“进行性肌肉营养不良症”患者。张云成从小就只能天天在炕上坐着，肌肉萎缩到不能自己穿衣和洗脸，拿不起一本书一杯水。医生断言，他活不过28岁。张云成以惊人的毅力完成了17万字的书《假如我能行走三天》，感动了众多的读者，很多媒体也对他的事迹进行了采访和报道。但是关于他的疾病，却鲜为人知。
进行性肌肉营养不良症（progressive muscular dystrophy）是一种先天性基因缺陷的遗传疾病。由于基因缺陷，病人的肌肉细胞不能生成一种重要的“抗肌萎缩蛋白”（dystrophin），肌肉逐渐萎缩无力，使行动能力渐渐消失直至完全丧失生活自理能力。
肌肉营养不良症有许多种类，包括杜兴氏肌肉营养不良症、贝克氏肌营养不良症、 肢带型肌肉营养不良症等。其中杜兴氏肌肉营养不良症（Duchenne Muscular Dystrophy, DMD）是最常见，也是最严重的类型，每3500名男童中就有1人患病。DMD患者多在5岁左右出现症状，并逐渐加重。跑步困难，易跌倒，跌倒后站起困难，上楼时尤为费力。大多在13岁前丧失行走能力，坐上轮椅，同时病情逐渐加重，出现不可逆转的进行性恶化。继而全身肌肉萎缩，往往在较为年轻的时候（通常是20到30岁间）会因呼吸系统、循环系统衰竭而死亡。从症状上看，张云成极有可能是杜兴氏肌肉营养不良症患者。
贝克氏肌营养不良症（Becker Muscular Dystrophy, BMD）和DMD有所类似。不同之处在于它较为轻微，对患者的影响也较晚，没有生命危险。不过，贝克氏肌营养不良症的患者也同样有肌肉逐渐无力的困境，造成行动的不便，甚至行走能力的丧失。科学松鼠会的读者，第二期Dr.You的优胜者呼伦夫同学，是一位贝克氏肌营养不良症患者。
正如呼伦夫所言，很多人都不了解这种疾病。而目前临床医学上，还没有对肌营养不良症特别有效的治疗方法。在国外，患者在确诊后往往开始特定的身体训练。这些训练设计用来尽可能久的保持肌肉的力量和活动能力。训练虽然有所帮助，却并不能改变疾病的进程。
近几年，一些有前景的治疗方案浮出水面，例如基因治疗和干细胞治疗等，给肌营养不良病人带来一丝希望。
基因治疗
1．病毒列车
为了治疗肌营养不良症，必须修复受损基因。目前，还没有直接修复染色体上受损基因的技术，因而科学家们正在寻找输送健康基因进入肌肉细胞的方法。
为了让基因进入细胞，研究人员使用了病毒。科学家将病毒改造，去掉病毒的毒性，保留病毒能侵入细胞的特性，然后把“健康基因”装置在改装后的病毒体内。这样病毒就像一辆列车，载着健康基因，驶入细胞内部，并把健康基因注入细胞核。健康基因就此存在于基因库中，可以将抗肌萎缩蛋白的“正确”配方传达给细胞。由此，这种基因疾病可以得到治疗。
最受关注的载运健康基因的病毒，是由美国北卡罗莱纳大学基因治疗研究中心主任Samulski分离出来的腺相关病毒（Adeno-Associated-Virus, AAV） 。目前AAV已被用于囊性纤维化和其他疾病的基因治疗临床试验，亦被看好应用于治疗肌营养不良症。
可是抗肌萎缩蛋白太大了，完整的基因有一万多个脱氧核苷酸（即DNA序列），而AAV最多只能承载4900个脱氧核苷酸。这就好比一辆最多只能装载10吨货物的列车，无法将30吨的货物运送到目的地。科学家们想出了两种方法来解决这个问题。一种方法是缩减货物，轻装上阵。华裔科学家肖啸将抗肌萎缩蛋白基因进行了缩减。这种改造后的“微型抗肌萎缩蛋白”虽然变得短小，但是保留了必需的功能区域，用AAV导入肌营养不良症的小鼠体内，依然能行使生理功能，增强了小鼠的肌肉力量。另一种方法是，将货物用两辆列车分批装载。另一位华裔科学家段东升则将抗肌萎缩蛋白基因一分为二，把两截基因片段分别用AAV导入小鼠体内，也得到了有生理活性的抗肌萎缩蛋白。
然而，目前用AAV进行的基因治疗最大问题是，被导入体内的健康基因不能持久的表达抗肌萎缩蛋白。因为人体的免疫体统并不“认可”这种外来的基因，免疫细胞将导入的健康基因视为入侵人体的敌人，不分青红皂白一概消灭。因此科学家们正考虑给病人注射AAV的同时，用抗免疫药物抑制免疫细胞的活性，使得健康的抗肌萎缩蛋白逃过免疫系统的绞杀。或者优化包裹AAV的高分子材料，骗过自身免疫识别系统，避免激活免疫反应。
由Samulski和肖啸领导的研究团队，于2006年开始了用AAV对DMD患者进行基因治疗的第I期临床试验，目前试验结果尚未公布。另一项针对肢带型肌营养不良症（Limb Girdle Muscular Dystrophy, LGMD）患者进行AAV基因疗法的第I期临床试验，也于今年3月拉开序幕，预期在2011年结束。
2．跳越坏掉的外显子
还有一种基因疗法叫外显子跳越法。基因表达的过程，是先由DNA序列转录成为RNA，再由RNA翻译成蛋白质。但并不是所有DNA序列都会一对一的翻译成蛋白质，其中有一些序列在RNA上被剪切掉了，而剩下的部分就叫外显子。几段外显子拼接起来后，再翻译成完整的蛋白质。这就好像我们做一件衣服，先要有设计图纸（DNA），然后按照图纸的样式把布料裁出衣领、袖子、前襟、后背等各种裁片（RNA），经过修剪、缝合做成能穿的衣服（蛋白质），最后显示在成衣上的布料就是外显子。
通常基因发生突变都是在外显子区域，导致蛋白质没有功能；就好比做出来的衣服不是缺了半个袖子就是胸前一个大洞，因而没法穿。而外显子跳越法则是利用RNA干扰技术，将那些有问题的袖子或者前襟（RNA）刨去，把其他完整的部分拼接起来，做成一件无袖衫或者无领衫，虽然比原本设计的样式“偷工减料”，但还是一件能穿的衣服——也就是缩减版的有功能的抗肌萎缩蛋白。
去年12月，新西兰的科学家给4位DMD病人小腿的肌肉注射了一种名为PRO051的反义寡聚核苷酸，进行外显子跳越法的临床试验。结果显示，这些病人被注射的肌肉里有功能的抗肌萎缩蛋白增加，并且没有明显的副作用。这意味着外显子跳越法是一种有前景的基因治疗。同年，美国FDA也给外显子跳越法治疗DMD的新药 AVI-4658以特殊的“绿色通道”。该药物的开发公司于今年中期开始临床试验，可以随时递交或者补充有关该药临床研究的数据，而不必排队等待审查。
由于抗肌萎缩蛋白基因是由多个外显子拼接而成，不同病人的基因突变有可能发生在不同的外显子，因此外显子跳越法必须针对每个病人的特定突变来设计药物。这样增加了治疗的复杂性，同时治疗的花费也更加昂贵。
3．不该出现的“终止信号”
另外，大约有10～20％的DMD病人，是由于基因中提前出现停止蛋白质合成的“终止信号”，使得抗肌萎缩蛋白在合成过程中早早夭折。科学家们针对这种基因突变，用药物（比如庆大霉素和PTC-124）使细胞中合成蛋白质的“机器”核糖体能跨过提前出现的“终止信号”，继续合成蛋白质，生成完整的有正常功能的抗肌萎缩蛋白。
用庆大霉素（Gentamicin)和PTC-124治疗DMD的第I期临床试验正在进行中。在去年夏天的美国神经学年会上，主持PTC-124临床试验的费城儿童医院神经肌肉科主任Finkel 博士说，口服PTC-124的 26位DMD病人中有一半人的肌肉中检测到了正常的抗肌萎缩蛋白，同时肌酶水平有所降低，但是肌肉力量并没有明显变化。Finkel 博士表示，该药物的耐受性和安全性都比较好，接下来的临床试验将提高PTC-124的剂量。
干细胞治疗
肌肉由肌纤维组成，而肌纤维可由各种干细胞分化而来。如果将携带健康基因的干细胞植入肌营养不良症病人的肌肉中，形成新的健康的肌纤维，替代原有的萎缩的肌纤维，那么病人的肌肉就会重新获得力量。
早在1992年，研究者就成功的将成肌前体细胞注射进入DMD病人肌肉中。移植的成肌前体细胞产生了健康的抗肌萎缩蛋白，但是仅局限于被注射的肌肉。人体一共有639块骨骼肌，显然无法给病人身上的每一块肌肉分别进行注射。
1999年，科学家们又在肌营养不良症的小鼠身上尝试干细胞移植，期望解决这个问题。骨髓基质细胞是一种能分化成肌纤维的干细胞，将其注射进入静脉，可通过循环体统扩散到不同的肌肉组织中。虽然经过干细胞移植的小鼠体内有了健康的抗肌萎缩蛋白，但是这种骨髓基质细胞无法在体外培养扩增。也就是说，治疗所用的干细胞不能用人工培养的方法大批量生产，难以应用于真正的临床治疗。
科学家并不气馁，又在血管里找到一种叫做mesangioblast的干细胞。这种干细胞在体外培养条件下生长很快，能从股动脉扩散到肌肉组织中去。2006年，研究者给肌营养不良症的狗移植了mesangioblast干细胞——这种狗是最类似人类肌营养不良症的动物模型。狗的肌肉力量得到恢复；mesangioblast干细胞移植成为有前景的潜在治疗方案。
与此同时，研究人员还致力于分离出一种在肌肉中的卫星细胞。四十多年前，科学家就发现了卫星细胞是肌细胞更新的来源，当肌细胞受损后，卫星细胞会生长为新的肌纤维。然而卫星细胞一直难以从肌肉组织中分离出来，无法人工培养。今年6月，美国的科学家有了新的突破，他们成功的将卫星细胞分离，并且移植给肌营养不良症小鼠。小鼠肌肉的收缩力量得到显著提高。
对肌营养不良症进行细胞治疗的研究已有20年的历史，然而进展一直比较缓慢。因为成肌细胞在移植两三周后，就不再成生健康的抗肌萎缩蛋白，98％的移植细胞死于免疫排斥反应。因此，有科学家提出，结合干细胞移植和转基因两种技术，进行综合治疗。从病人身上分离出干细胞，不过这些干细胞一样有基因缺陷，因此用病毒将健康基因导入干细胞，再把改造过的干细胞植入病人体内。由于移植的干细胞来源于病人自身，就不会产生免疫排斥反应。目前，这一设想正在尝试之中。
其他治疗
无论是基因治疗还是干细胞治疗，都是用“补充”健康基因或者健康细胞的办法，然而还有一种“抑制”的方法似乎更简单一些。
肌生成抑制素（myostatin）是一种在动物和人体内自然存在的阻止肌肉生长的因子，抑制肌肉组织中卫星细胞产生新的肌纤维，而促使受损伤肌肉逐渐被结缔组织代替。因此，如果阻断肌生成抑制素的作用，可以维持肌细胞的更新，增强肌肉力量，改善病人的肌无力与肌萎缩症状。这种治疗方法适用于所有的肌营养不良症，虽然不能修复发生突变的基因，但是可以弥补基因缺陷带来的症状。新药MYO-29正是肌生成抑制素的阻断剂，目前该药物的第II期临床试验结果已经公布，安全性和耐受性都比较好，极有希望进入第III期临床试验。
另外，科学家们还发现胰岛素生长因子1（insulin-growth factor-1, IGF-1）可以促进肌肉的收缩反应。因此IGF-1用于肌营养不良症的治疗，也能改善肌无力症状。根据IGF-1设计的药物SomatoKine/IPLEX， 也于2005年应用于强直性肌营养不良症的第I/II期临床试验，今年6月结束，目前试验结果尚未公布。
距离与希望
生命科学的基础研究致力于在分子水平上根据特定的基因或蛋白质行为来解释生命活动，比如现在对肌营养不良症的致病基因已经研究得比较清楚。然而将实验台上的理论转化为病床上可以实用的治疗方案（From Bench to Bedside），却有着长远的距离。如今，新兴的转化研究（translation research）为之铺平道路。
正如文中所介绍，对于肌营养不良症的治疗正由实验台走向病床。目前的研究进展也在不断向我们预示，治愈肌营养不良症这样的基因疾病是有可能的。或许在若干年之后，这些疾病的治疗会和今天的药物治疗一样普遍。那时，对于张云成、呼伦夫以及其他肌营养不良症的病友来说，自如的行走，不再是遥不可及的梦想。
