一、面肩肱型肌营养不良(FSHD)疾病概述
面肩肱型肌营养不良症(Facioscapulohumeral Muscular Dystrophy,FSHD)是全球第三常见的遗传性肌营养不良类型,发病率约 1/20,000,仅美国估计有 16,000–38,000 名患者,美国与欧盟合计约 45,000–87,000 名患者。该病已被纳入我国《第二批罕见病目录》。
FSHD 为常染色体显性遗传,约 20%–30% 患者为新发突变。临床特征为面部、肩胛带及上臂肌肉进行性无力与萎缩,因肩胛骨外突形似翅膀而被称为"小飞侠(Flying Fox)"病。典型表现包括面部表情减少、不能皱眉鼓腮、翼状肩、上肢抬举困难,部分患者逐渐累及盆带与下肢,出现鸭步,严重者需依赖轮椅;约 20% 患者在 50 岁前丧失行走能力。疾病外显率约 70%–85%,约 6%–18% 患者无面肌受累。并发症可包括听力障碍(约 50%)、视网膜血管病变(Coat's 综合征,约 1%)、偶可累及心肌。病程通常缓慢,很少影响心脏或呼吸系统,大部分患者寿命接近正常,但致残率高,目前尚无获批的"治本"药物。
FSHD 按分子机制分为两型:FSHD1(约 95%) 由 4 号染色体长臂 4q35 区域 D4Z4 串联重复序列异常缩短(正常 11–100 个 3.3 kb 单元,患者仅 1–10 个)所致;FSHD2(约 5%) D4Z4 重复数目正常,但因 SMCHD1 等基因突变导致 4q35 区域严重低甲基化。两类临床无法区分,共同核心是 D4Z4 区域表观遗传失抑制。下图概括了 4qA 单倍型背景下 D4Z4 甲基化状态与 FSHD 表型的鉴别关系。
二、DUX4 在 FSHD 发病中的作用
DUX4(Double Homeobox 4,双同源框蛋白 4)基因定位于 4q35 的 D4Z4 重复单元内,编码含两个同源结构域的转录因子。DUX4 在正常成人睾丸、胸腺及早期胚胎中表达,参与合子基因组激活;在成熟骨骼肌及其他体细胞中则被表观遗传机制永久沉默。
FSHD 的核心发病机制是 D4Z4 区域表观遗传抑制丢失(DNA 低甲基化、染色质构象开放),在许可性 4qA 单倍型背景下,使 DUX4 在骨骼肌细胞中异常"去沉默"而间歇、随机、爆发性地表达。其异常表达需同时满足三个条件:①至少一个 D4Z4 拷贝;②D4Z4 重复缺失(<10 个)或 SMCHD1 突变致甲基化降低、染色质松弛;③末端带多聚腺苷酸化信号(4qA 变异)以稳定 DUX4 mRNA 半衰期。
DUX4 蛋白对肌细胞具有多维度毒性,目前较公认的病理机制包括:
细胞凋亡学说:DUX4 诱导 p53 表达,触发细胞凋亡,引起肌肉损害;
T 淋巴细胞介导的炎症学说:异常 DUX4 激活 CD4⁺/CD8⁺ T 细胞免疫反应,致血管周围炎性浸润、肌细胞肥大与核聚集;
抑制肌细胞分化与再生:干扰正常成肌分化,使肌肉再生障碍;
氧化应激、DNA 损伤与线粒体功能障碍:驱动肌肉退变与脂肪浸润替代。
值得关注的是,DUX4 表达呈低频、间歇性、马赛克化(仅极少数肌细胞核表达),其蛋白可在多核肌纤维内扩散,将 DUX4 转录程序"印记"至相邻不表达的"旁观者"细胞核,从而放大毒性效应。这一"时空毒性"特征既解释了疾病的异质性与缓慢进展,也构成了生物标志物检测(DUX4 自身极低、难以直接定量)和临床试验终点设计的根本挑战。因此,靶向 DUX4 表达本身(而非其上游间接通路)成为当前最具 disease-modifying 潜力的策略。
下图为 FSHD 发病机制的模式总结:D4Z4 重复缺失/低甲基化 → DUX4 异位表达 → 下游靶基因激活 → 肌细胞凋亡、炎症浸润、再生障碍与脂肪替代。
三、针对 DUX4 的在研药物开发进展
直接靶向 DUX4(沉默其 mRNA 或表观遗传重沉默其基因)是当前 FSHD 管线中最具临床验证与进展最快的方向。下表汇总主要代表药物。
Del-brax(AOC 1020)—— 全球首个直接靶向DUX4的AOC药物
Del-brax是Avidity Biosciences利用其 proprietary AOC™ 平台开发的抗体-寡核苷酸偶联物,由靶向转铁蛋白受体1(TfR1)的单克隆抗体与靶向DUX4 mRNA的siRNA偶联而成。TfR1在骨骼肌高表达,使del-brax能够高效将siRNA递送至肌肉细胞,直接降解DUX4转录本。
2025年6月公布的FORTITUDE试验1/2期数据显示,del-brax 2 mg/kg每6周给药一次,在治疗4个月时实现了DUX4调控基因的前所未有且一致的降低,循环生物标志物KHDC1L和肌酸激酶(CK)显著下降,并呈现功能改善趋势。基于这些数据,Avidity正在追求FDA加速批准路径,并启动了确证性3期FORWARD试验(后更名为FORTITUDE-3),预计在全球约45个中心入组200例患者。
2026年2月,Novartis以约58亿美元完成对Avidity的收购,获得了包括del-brax在内的三款核心AOC管线,标志着AOC技术在罕见神经肌肉病领域获得顶级MNC的战略认可。
EPI-321 —— 全球首个表观遗传编辑疗法
EPI-321是Epicrispr Biotechnologies基于其GEMS(Gene Expression Modulation System)平台开发的同类首创(first-in-class)表观遗传编辑疗法。它采用AAVrh74载体递送超紧凑的催化失活Cas蛋白(CasMINI/dCas9ONYX)与基因抑制调节因子融合蛋白,以及靶向D4Z4区域的gRNA,通过重新甲基化D4Z4区域实现DUX4的持久沉默,且不改变DNA序列。
2025年4月FDA批准IND,2025年8月完成全球首例受试者给药,2026年7月完成Phase 1/2试验入组和剂量递增。早期临床数据(3例可评估患者,6个月随访)显示:全身瘦体重(lean muscle volume)增加0.5–1.3磅,循环生物标志物变化与DUX4抑制一致,安全性可控。这是表观遗传编辑领域首次在人体中观察到肌肉体积增加的临床证据。 2026年8月,公司完成9000万美元C轮融资,由Octagon Capital和Janus Henderson共同领投,用于推进EPI-321的关键性临床开发四、国内(中国)DUX4 / FSHD 靶点开发情况
综合公开登记与管线数据库(摩熵医药/药智/医药魔方等),境外三款领先 DUX4 药物——del-brax、ARO-DUX4、EPI-321——的"中国最高研发阶段"均显示为"国内未研发",即截至当前尚未在中国大陆提交临床试验或上市申请。国内 FSHD/DUX4 靶向开发整体处于早期(药物发现/临床前)阶段,代表如下:
总体看,中国本土在 DUX4/FSHD 靶向治疗上尚无进入临床阶段的项目,迦进生物是国内该方向最具代表性的早期探索者。由于 FSHD 已被纳入国家《第二批罕见病目录》,随着诊断(4qA 甲基化检测等)和自然史研究的完善,以及境外 III 期数据读出,预计将吸引更多本土企业在 AOC/ASO/AAV 递送等 modality 上布局。五、FSHD 其它机制的药物开发进展
除直接靶向 DUX4 外,多条作用于下游病理环节(增肌/抗萎缩、抗炎、促再生)的管线也在推进,但总体临床验证弱于 DUX4 直接靶向路径。
Losmapimod:是 FSHD 领域"前 DUX4 直接靶向时代"进展最快的间接调控药物。其逻辑是通过抑制 p38α/β MAPK 降低 DUX4 表达,但 III 期 REACH 未能复现 II 期的功能改善趋势,提示单一上游通路抑制难以在成熟肌纤维中持续压制 DUX4,且 FSHD 的高度异质性放大了临床终点的"稀释效应"。该失败案例成为罕见病药物开发的重要方法学镜鉴。
RO7204239(emugrobart):代表"增肌/抗萎缩"路径,通过阻断 myostatin 促进肌肉肥大。尽管靶点结合成功(循环 myostatin 升高),但 II 期 MANOEUVRE 未转化为可测量的股四头肌体积或功能获益,罗氏据此终止其 FSHD(及 SMA)III 期推进。这提示单纯增肌未必能逆转 DUX4 驱动的毒性级联。
Satralizumab是一种已获批用于治疗视神经脊髓炎谱系障碍(NMOSD)的IL-6受体拮抗剂。研究发现FSHD患者肌肉组织中IL-6水平升高,与炎症和肌肉损伤相关。REINFORCE Phase 2试验旨在评估satralizumab通过阻断IL-6信号通路减少FSHD1患者肌肉损伤的潜力。该试验于2026年3月完成入组,在法国尼斯和加拿大渥太华开展。总结
FSHD 是一种以 D4Z4 区域表观遗传失抑制、DUX4 在骨骼肌间歇性异常表达为核心机制的遗传性肌营养不良,长期以来无获批 disease-modifying 疗法。当前研发格局呈现明显分化:直接靶向 DUX4 的 RNA/表观遗传疗法(del-brax、ARO-DUX4、EPI-321、DYNE-302 等)成为主流且进展最快,其中 del-brax 已凭借 FORTITUDE I/II 期积极的生物标志物与功能信号进入全球 III 期(并确认 FDA 加速批准途径),有望成为首个获批的 FSHD 靶向药物;而间接调控通路(p38 抑制剂 losmapimod、myostatin 抗体 emugrobart)虽安全性良好,但 III 期/II 期均未能兑现临床获益,凸显"直击 DUX4 本身"的策略优势。国内方面,迦进生物等本土企业正以 AOC 等 modality 在早期布局 FSHD,境外领先药物尚未进入中国大陆申报,未来随着诊断完善与 III 期数据读出,该细分罕见病靶点有望迎来更密集的资本与研发跟进。
引用:
10.3390/app14188222
10.1097/WCO.0000000000001382
10.1039/D6NR01374K
10.15252/emmm.202013695
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