《Journal of Traditional and Complementary Medicine》：Astragalus membranaceus therapy in patients with Spinocerebellar ataxia type 3
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背景与目的：脊髓小脑共济失调3型（Spinocerebellar ataxia type 3, SCA3）是最常见的遗传性小脑共济失调亚型。胰岛素/胰岛素样生长因子1（Insulin-like growth factor 1, IGF1）系统（Insulin/
背景与目的：脊髓小脑共济失调3型（Spinocerebellar ataxia type 3, SCA3）是最常见的遗传性小脑共济失调亚型。胰岛素/胰岛素样生长因子1（Insulin-like growth factor 1, IGF1）系统（Insulin/IGF1 system, IIS）已被提出作为疾病修饰治疗（Disease-modifying therapy, DMT）的潜在靶点。黄芪（Astragalus Membranaceus, AM）可能通过调节IIS通路减少神经退行性变，其效果可通过血浆神经丝轻链（Neurofilament light chain, NfL）——一种疾病进展的生物标志物——来反映。实验程序：研究人员开展了一项纳入32例SCA3患者的随机、三盲、安慰剂对照交叉试验。受试者接受AM或安慰剂治疗3个月，随后进入1个月洗脱期，再交叉至另一种治疗。研究测量了血浆NfL及IIS相关标志物。共23例受试者完成试验。结果与结论：意向治疗分析显示，AM治疗后NfL水平出现组内降低（27.6 ± 10.7 vs. 25.6 ± 9.8 pg/mL，P = 0.040），胰岛素水平升高（12.5 ± 15.2 vs. 21.1 ± 15.5 μIU/mL，P = 0.004）。然而，校正后的回归模型显示组间NfL差异无统计学意义（P = 0.127），且NfL变化与胰岛素变化无相关性。IGF1或IGF结合蛋白（IGF-binding proteins, IGFBP）未见显著变化。探索性亚组分析提示晚期患者生物标志物变化较大。未观察到残留效应或人口学差异。总体而言，AM给药与NfL和胰岛素的组内生物标志物变化相关，但校正后的组间NfL差异无统计学意义。这些发现应谨慎解读，仅为初步和产生假设的观察结果，而非治疗有效性的确证性证据。
脊髓小脑共济失调（Spinocerebellar ataxias, SCAs）是一类常染色体显性遗传的神经退行性疾病，其中脊髓小脑共济失调3型（SCA3），亦称Machado-Joseph病，是全球最常见的亚型，在亚洲尤为高发。该疾病由14q32.1染色体上CAG三核苷酸重复序列异常扩增所致，导致有毒的多谷氨酰胺（Polyglutamine, PolyQ）蛋白在神经系统中聚集，最终引起脑干、小脑、中脑、脊髓、纹状体及丘脑的神经元丢失。临床上，SCA3表现为进行性步态失衡、头晕、构音障碍、全身疲劳、复视、吞咽困难、锥体或锥体外系体征。鉴于基因治疗面临的技术挑战与伦理困境，当前SCA3的管理倾向于疾病修饰治疗（Disease-modifying therapy, DMT），旨在延缓疾病进展。非药物干预如强化康复训练、经颅磁刺激（Transcranial magnetic stimulation, TMS）和直流电刺激（Direct current stimulation, DCS）等新兴技术亦在探索之中。
在神经系统中，胰岛素/胰岛素样生长因子1系统（Insulin/insulin-like growth factor 1 system, IIS）支持神经元存活与功能，在认知过程和神经保护中发挥关键作用。胰岛素与IGF1激活的信号通路促进神经元生长、修复及突触可塑性，其抗凋亡和抗炎效应可减轻神经损伤。尽管中枢胰岛素水平在SCA3患者中的情况尚不清楚，2011年的研究表明SCA3患者外周胰岛素水平低于健康人群。在生长激素（Growth hormone, GH）-IGF1轴中，SCA3转基因小鼠经GH治疗后浦肯野细胞得以保留、ataxin-3聚集减少，而IGF1治疗可改善运动功能并减轻小脑变性。然而，IIS通路调控能否在人类SCA3中产生有意义的疗效仍不明确，且长期激活生长轴可能增加癌症风险，因此更为温和的影响IIS活性的方法值得探索。
在亚洲，黄芪（Astragalus Membranaceus, AM）广泛用于补气、稳糖、抗疲劳和延缓衰老，其主要成分包括多糖、皂苷和黄酮类。黄芪多糖（Astragalus polysaccharides, APS）具有免疫调节、抗肿瘤、抗凋亡及防止异常PolyQ聚集的作用，可通过AKT激活和IGF1通路调节增强胰岛素敏感性。黄芪甲苷IV（Astragaloside IV, AST）则表现出显著的抗氧化、抗炎和神经保护特性。研究人员此前研究以AM为主要成分的复方中药改善SCA患者生活质量，但AM能否在人体中产生可测量的神经保护效应尚不清楚。神经丝轻链（Neurofilament light chain, NfL）反映轴索损伤，血浆水平与脑脊液相关，具有高灵敏度、稳定性和预测价值，可在数周至数月内捕捉疾病相关变化，适合短期监测。在转基因小鼠中，血浆NfL浓度的变化甚至先于突变ataxin-3的变化出现。
为此，研究人员开展了随机、三盲、安慰剂对照交叉试验，旨在观察AM能否改变SCA3患者的血浆IIS指标及相应NfL水平。
该研究采用的主要关键技术方法包括：从台湾彰化基督教医院（Changhua Christian Hospital, CCH）门诊招募经遗传学确诊的SCA3患者队列；采用区组随机化（block size=4）实现随机化与三盲设计（受试者、研究人员及评价者均不知情）；运用意向治疗分析（Intention-to-treat, ITT）结合末次观测值结转法（Last observation carried forward, LOCF）处理缺失数据；采用混合模型分析评估残留效应；通过Simoa HD-X超灵敏蛋白分子检测技术定量血浆NfL水平；运用ELISA法检测8-羟基-2'-脱氧鸟苷（8-hydroxy-2'-deoxyguanosine, 8-OHdG）、胰岛素、IGF1、IGF结合蛋白1（IGFBP1）和IGF结合蛋白3（IGFBP3）等生物标志物；并依据SARA评分进行疾病分期亚组分析。
研究结果部分如下：
**受试者招募与人口学特征**：研究共招募32例SCA3患者，随机分配至A组（先AM后安慰剂）和B组（先安慰剂后AM）。A组在AM治疗期间无退出，洗脱期2例退出，安慰剂期1例因交通问题退出；B组安慰剂期4例退出，洗脱期2例退出，AM期无退出。最终23例完成研究，总脱落率28%。完成者与未完成者基线特征无显著差异，26例接受AM治疗，25例接受安慰剂。两组在人口学特征、SCA临床特征及IIS指标方面无显著差异。
**安全性监测**：AM治疗期间两组均无受试者退出。干预后多数生化参数无显著变化，AM组肌酐（Creatinine, Cr）显著降低（P = 0.028）、估计肾小球滤过率（Estimated glomerular filtration rate, eGFR）显著升高（P = 0.016），安慰剂组白细胞（White blood cell, WBC）显著降低（P = 0.004），但均在正常范围内。肝肾功能未见明显变化。
**NfL、8-OHdG及IIS干预后的变化**：作为主要结局指标，AM治疗后血浆NfL从27.6 ± 10.7降至25.6 ± 9.8 pg/mL，降幅约7%（P = 0.040），安慰剂组无显著变化（25.4 ± 12.5 vs. 25.8 ± 14.3 pg/mL, P = 0.768）。然而，校正潜在混杂因素后的多因素回归模型显示，组间NfL降幅差异无统计学意义（平均差值：-2.372，P = 0.127）。LOCF分析确认了AM后NfL的降低（P = 0.041）。胰岛素水平在AM治疗后近乎翻倍（12.5 ± 15.2至21.1 ± 15.5 μIU/mL, P = 0.004），安慰剂组无显著变化。但NfL降幅与胰岛素升幅之间无显著相关性（r = 0.165, P = 0.420）。8-OHdG、IGF1、IGFBP1、IGFBP3及IGF1/IGFBP3比值在AM或安慰剂治疗后均无显著变化。
**亚组分析**：依据SARA评分将受试者分为临床前期（<3分，n=2）、I期（≤11分，n=9）和II期（>11分，n=15）。临床前期样本量过小，仅作描述性呈现。I期患者中，仅8-OHdG水平出现适度降低（3.97 ± 1.77 vs. 3.49 ± 1.45, P = 0.028）。II期患者则表现出NfL显著降低（32.6 ± 10.8 vs. 30.4 ± 9.3, P = 0.033）和胰岛素显著升高（8.0 ± 5.6 vs. 19.8 ± 15.3, P = 0.003），安慰剂组各期均无相应变化。但NfL变化与胰岛素变化之间无直接显著相关性。IGF1、IGFBPs及IGF1/IGFBP3比值在各期均无显著变化。
**患者报告积极性效应与疑似不良反应**：AM治疗后3例报告平衡改善、2例报告疲劳缓解，安慰剂组无平衡改善、5例报告疲劳缓解。AM组4例报告口干、3例报告失眠，安慰剂组2例口干、1例失眠。两组间无显著差异（P > 0.05）。
研究讨论部分指出，目前尚无已建立的SCA3治疗模式，迫切需要有效的对症治疗或DMT。本研究首次在SCA3中采用血浆NfL作为结局指标，亦是首个在共济失调中采用传统中药的三盲随机交叉试验。AM治疗后血浆NfL出现边缘性降低，胰岛素水平显著升高，但校正后的组间差异无统计学意义。虽然约7%的NfL降低可能代表潜在的生物学信号，但其临床意义尚不明确。亚组分析数值上提示II期患者生物标志物变化更大，但因分层后样本量有限，应谨慎解读。
研究人员强调，胰岛素升高与NfL变化无显著相关性，且IGF相关标志物未变，因此现有数据不能确立AM通过IIS信号减少神经退行性变，该NfL降低不应被视为疗效的确证性证据，而应作为初步、产生假设的信号，需经更大规模、充分效能的试验验证。SCA3患者常表现为正常血糖但相对低胰岛素血症，外周胰岛素降低可能导致脑胰岛素减少，AM干预后外周胰岛素水平升高并接近正常人群，但无法推断因果关系。既往研究显示APS通过AKT激活和IGF1通路调节增强胰岛素敏感性，AST可能通过促进脉络丛5-羟色胺释放影响中枢胰岛素调节，但这些仅为支持IIS相关效应探索的理论基础。
关于NfL降低的潜在机制，研究人员提出可能涉及替代或互补通路：APS可通过激活Klotho-Nrf2抗氧化通路发挥神经保护作用，AST在阿尔茨海默病（Alzheimer's disease, AD）模型中抑制小胶质细胞活化和NADPH氧化酶表达，AM提取物可促进轴突再生和突触重建。8-OHdG在I期患者中适度下降，支持AM减轻氧化应激相关神经退行性变的潜力。尽管AM增加了胰岛素水平，但未导致总IGF1或游离IGF1升高，亦未改善主观疲劳，这可能与患者基线IGF1水平正常、不存在缺陷有关，提示AM不太可能在此类神经退行性疾病中直接提升IGF1。
安全性方面，AM在血常规及肝肾功能方面显示安全，耐受性可接受，口干或失眠等不良事件与安慰剂组发生率相似，因果关系难以确定。与既往trehalose口服试验和IGF1开放标签研究相比，本研究提供了短期生物标志物变化的随机对照证据，但试验周期和样本量限制了临床功能评分的评估能力。
本研究局限性包括28%的脱落率、4周洗脱期可能不足以完全消除慢性进展性疾病的残留生物效应、亚组分析效能不足、以及较小样本量可能导致统计波动或I类错误。多因素回归中NfL降低虽无统计学意义，但P值低于CAG重复数或BMI等其他混杂因素，提示潜在信号值得在更大规模研究中验证。单次固定剂量的设计未排除剂量-反应关系的可能性。
研究结论部分原文翻译如下：
"总之，这项随机、三盲、交叉设计的前期研究提示，AM给药与SCA3患者可测量的短期生物标志物波动相关。研究观察到组内血浆NfL降低和循环胰岛素升高；然而，校正后的组间NfL差异无统计学意义，且NfL变化与胰岛素变化不相关。鉴于本研究的前期探索性质、有限样本量以及校正模型后显著性的减弱，观察到的NfL降低应谨慎解读，不应作为疗效的确证性证据。重要的是，本研究是首个在SCA3中纳入血浆NfL作为结局指标的临床干预研究，亦是首个评价AM在共济失调中应用的三盲随机交叉试验。这些特点凸显了本项工作在方法学创新和转化相关性方面的重要性。血浆NfL作为生物标志物的可行性支持了在罕见神经退行性疾病中采用更高效、更具生物学基础的早期治疗评估框架。未来需要更大队列、更长随访时间和充分效能设计的研究来确定观察到的生物标志物变化能否转化为持续的临床获益。多模态结局指标——包括定量运动评估、纵向功能量表和神经影像生物标志物——的综合应用可能进一步阐明治疗影响。探索胰岛素相关及替代神经保护通路的额外机制研究对于优化治疗策略至关重要。这些结果为AM在SCA3中的持续生物标志物引导研究奠定了基础。"
本论文发表于《Journal of Traditional and Complementary Medicine》。
