抗肌萎缩蛋白（dystrophin）基因位于21号染色体长臂上，该基因突变常导致一组X-连锁隐性遗传肌肉疾病（抗肌萎缩蛋白病） ^{［ 1 , 2 ］} 。抗肌萎缩蛋白病包括杜氏肌营养不良（DMD）、Becker肌营养不良（BMD）、X-连锁扩张型心肌病（XLDCM）和DMD/BMD女性携带者心肌病等 ^{［ 1 ］} 。其中以DMD最常见，男性新生儿中发病率为1/5 000~1/3 500，其次为BMD ^{［ 1 , 2 ］} 。研究报道DMD患儿早在3岁左右就已发生心肌损害，约25%的患儿6岁便可进展为扩张型心肌病（DCM），几乎所有患儿在20岁前均出现DCM和心力衰竭（HF） ^{［ 3 , 4 , 5 ］} 。DMD患儿心肌病的特点是左心室功能障碍伴室上性或室性心律失常，其死亡率远高于其他病因的儿童DCM ^{［ 2 ］} 。DMD患儿基因型与心脏表型严重程度的关系仍不确定。早期识别DCM的体征和临床表现具有挑战性，DMD患儿肢体肌肉运动受限常会掩盖其DCM相关症状，同时DCM的诊断和治疗则会延迟 ^{［ 4 , 5 , 6 ］} 。随着呼吸支持及基因治疗等的发展及应用，DCM或HF日益成为DMD患儿死亡的主要原因。因此早期关注DMD患儿的心脏治疗，对患儿延长寿命和提高生活质量尤为重要。

1. DMD的变异类型：dystrophin基因位于21号染色体长臂上，包含79个外显子，其编码的dystrophin可在横纹肌、平滑肌、大脑、视网膜和肾脏等组织中表达 ^{［ 1 , 2 ］} 。dystrophin是组成肌营养不良-糖蛋白复合物中的关键蛋白，用于连接细胞内骨架与细胞外基质，为调节信号通路、维持细胞膜的完整性和稳定性发挥着重要作用 ^{［ 5 ， 7 , 8 ］} 。DMD常见致病变异类型包括外显子缺失/重复（75%）、点突变（25%）以及非典型突变（<1%） ^{［ 4 , 5 ］} 。基因型-表型相关性通常遵循框架规则：破坏翻译开放阅读框架的突变几乎可使dystrophin基因表达完全缺失，导致严重的DMD表型；而维持阅读框的突变可表达截断的dystrophin，则表现为相对较轻的BMD表型 ^{［ 5 ， 7 , 8 , 9 ］} 。

2. DMD心脏损害的发病机制：DMD心脏受损的发病机制尚未完全明确。其本质是dystrophin缺乏致使心肌细胞在收缩过程中损伤和破裂，从而引发细胞内Ca ²⁺紊乱、Ca ²⁺超载、氧化应激、线粒体功能障碍和一氧化氮合酶失调等一系列病理生理变化 ^{［ 5 ， 9 , 10 ］} 。心肌受累的相关机制可能包括：（1）心肌细胞膜不稳定及心肌细胞内Ca ²⁺失衡：dystrophin缺乏可使心肌细胞膜不稳定或功能缺陷从而在收缩过程中损伤和破裂，致使心肌纤维受损 ^{［ 5 ， 10 ］} 。同时肌膜的破裂可使心肌细胞Ca ²⁺内流增加，Ca ²⁺超载和氧化应激最终导致心肌细胞过度挛缩死亡、纤维化和扩张 ^{［ 5 ， 10 , 11 ］} 。（2）线粒体功能障碍：细胞内Ca ²⁺浓度增加同时会促使Ca ²⁺进入线粒体，线粒体内高浓度Ca ²⁺可导致线粒体活性氧产生增加和三磷酸腺苷（ATP）生成减少 ^{［ 5 ］} 。线粒体介导的细胞死亡可加重心室扩张、心肌纤维化和脂肪浸润。（3）心律失常：心肌细胞内Ca ²⁺浓度升高和氧化应激可激活Ca ²⁺/钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ（CaMKⅡ），并通过增强ryanodine蛋白受体2促进肌浆网Ca ²⁺异常释放，从而诱发室性心律失常 ^{［ 11 ］} 。在DMD动物模型中用CaMKⅡ抑制剂可使心肌细胞内Ca ²⁺正常化，并可预防室性心律失常的发生 ^{［ 11 ］} 。有研究发现心肌细胞中缝隙连接蛋白43（Cx43）分布的改变可能与心律失常相关。人类DMD心肌dystrophin基因缺失可影响Cx43的适当水平和定位 ^{［ 4 ， 11 ］} 。DMD患者心肌中Cx43异常分布可能是导致患儿猝死的潜在原因 ^{［ 11 ］} 。

1.药物、小分子治疗：当前缺乏治愈DMD患儿心脏受累的策略，现有药物及小分子治疗也仅限于减轻和延缓DCM的进展。多项研究认为，包括糖皮质激素、血管紧张素受体阻滞剂和血管紧张素转换酶抑制剂（ACEI）、β受体阻滞剂以及醛固酮受体拮抗剂等的早期应用［左室射血分数（LVEF）正常或≥50%］，有助于改善DMD患儿左心室功能、减缓DCM进展、减轻心肌纤维化，以及提高其远期生存率 ^{［ 4 , 5 ， 18 ］} 。早期预防性使用培哚普利对延缓DCM进展具有显著意义 ^{［ 18 ］} 。有学者认为联合用药疗效可能会更显著，如ACEI联合β受体阻滞剂更利于改善患儿左室收缩功能和长期预后 ^{［ 5 ， 18 ］} 。此外有研究认为DMD心肌细胞膜破裂导致细胞内Ca ²⁺失衡和超载可能是心脏损害的关键机制，维持心肌细胞膜稳定性以及靶向治疗细胞内Ca ²⁺超载可能会显著改善其心室功能 ^{［ 5 ］} 。如小分子肌膜稳定剂泊洛沙姆（Poloxamer 188）可显著改善DMD动物模型的心室功能 ^{［ 5 ］} 。但其在DMD心脏中的确切机制及疗效尚需要进一步深入研究。

2.外显子跳跃治疗：反义寡核苷酸（AONs）介导的外显子跳跃是目前已获得美国食品药品监督管理局（FDA）批准用于DMD治疗的方法。包括针对51号外显子、53号外显子（维洛托拉森）和45号外显子（卡西默森）等基因治疗。但有报道AONs在临床治疗过程中发现，增加表达的dystrophin不到正常水平的15% ^{［ 22 , 23 ］} 。同时有研究证明AONs对DCM治疗的疗效欠佳，因为心肌寡核苷酸的摄取率非常低 ^{［ 4 ， 22 , 23 , 24 ］} 。虽然AONs策略可能纠正DMD骨骼肌的缺陷，但肢体运动增加势必会加重DCM的进展。因此，Sheikh和Yokota等 ^{［ 25 ］} 报道当AONs与细胞穿透肽融合时，外显子跳跃效率可以显著提高，特别是在心肌细胞中。并在DMD动物模型中发现一种肽偶联磷酸二胺吗啉低聚物（PMOs）可显著增强PMO向心肌的传递，可改善其心室功能 ^{［ 25 ］} 。此外有研究建议使用鸡尾酒AONs疗法或多外显子跳跃治疗来恢复肌营养不良蛋白mRNA的开放阅读框，这种策略可能适用于80%~90%的DMD患者 ^{［ 22 ］} 。进一步肽偶联PMOs鸡尾酒疗法的动物实验发现，该疗法可增加心肌和心肌浦肯野纤维中dystrophin的表达，改善DMD相关的心律失常 ^{［ 22 ］} 。这种肽偶联PMOs鸡尾酒疗法可能会弥补AONs疗法对心脏治疗的不足，但目前因缺乏有效的临床数据，尚未应用于临床。

3.基因替代治疗：重组腺相关病毒（AAV）递送微型/微量dystrophin基因治疗是目前认为可能治愈DMD的有效策略。AAV作为一种常见基因传递载体，包括血清AAV1、AAV6、AAV8和AAV9型等对横纹肌均有很强的趋向性，其中以AAV9型对心肌靶向传递的效率最高 ^{［ 23 ］} 。但当前AAV策略临床转型仍面临着许多瓶颈。AAV载体的承载能力有限，不能装载全长DMD基因。因此目前已开发出了一种微型dystrophin基因疗法，包括SRP-9001（美国Sarepta公司NCT03375164型）和pf-06939926（美国辉瑞公司NCT03362502型）等 ^{［ 23 ］} 。但实验发现其疗效高度依赖于AAV的剂量，高剂量AAV常引起严重的免疫反应和急性肝毒性等 ^{［ 23 ］} 。此外特定组织选择性靶向传递仍然是一个挑战。一种新型肌源性重组腺相关病毒（MyoAAV），有望在减少AAV剂量的同时达到相同的疗效。2020年Weinmann等 ^{［ 26 ］} 报道了含有精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸（RGD）基因序列的肌特异性衣壳变体（AAV MYO），其可显著增加小鼠骨骼肌、膈肌和心肌中dystrophin的表达，同时还可减少肝脏中AAV的吸收。随后2021年进一步定向优化RGD基因序列的研究发现，一种MyoAAV 2A在低AAV剂量的条件下可实现较高的横纹肌靶向转导，其转导效率是AAV9的7.6~15.0倍 ^{［ 23 ， 26 ］} 。此外有研究发现dystrophin同源蛋白在胚胎期发挥与dystrophin相同的功能，随后在肌膜的发育过程中被dystrophin逐渐取代 ^{［ 22 ， 27 ］} 。因此认为上调dystrophin同源蛋白的表达也可能治疗DMD。该方法的优势在于可能避免外源性dystrophin传递相关的潜在免疫反应 ^{［ 23 ］} 。同时有研究以AAV9为载体将dystrophin同源蛋白cDNA序列用于DMD动物模型的治疗，随后发现心肌和膈肌中有高含量的dystrophin表达，而且动物模型相关症状几乎完全消失 ^{［ 23 ］} 。

4.规律间隔成簇短回文重复序列/相关蛋白9（CRISPR/Cas9）编辑技术：CRISPR/Cas9介导的基因编辑治疗，旨在纠正与遗传性疾病相关的基因突变，可能打破传统遗传性心肌病治疗策略 ^{［ 4 ， 22 ］} 。CRISPR/Cas9编辑设计是通过模拟AON跳跃效应来恢复DMD的开放阅读框，并在基因组水平上永久发挥治疗作用。最近有研究表明通过AAV传递CRISPR基因组编辑工具可以重新构建突变的DMD基因，动物模型实验中观察到心肌和骨骼肌中dystrophin显著表达 ^{［ 4 ， 22 ， 28 ］} 。此外当与高剂量的AAV结合后可提高其心肌靶向性，似乎更有利心肌细胞中dystrophin的表达 ^{［ 22 ］} 。但CRISPR/Cas9的临床应用存在挑战，脱靶突变效应和造成额外突变、AAV载体和基因编辑平台的免疫反应等仍未解决。但也有研究表明在AAV-CRISPR处理后的小鼠模型中并未发现较大的缺失突变发生 ^{［ 22 ］} 。未来可能需要进一步评估该方法的长期效力和安全性。

5.细胞治疗：包括成肌细胞、卫星细胞、胚胎干细胞和DMD患者诱导多能干细胞（iPSC）来源的心肌细胞（iPSC-CM）等 ^{［ 29 , 30 ］} 。DMD患者iPSC-CM体外模型对DMD心肌病的发病机制及药物研究具有重要意义 ^{［ 5 ， 29 ］} 。不少学者认为iPSC-CM结合CRISPR/Cas9编辑策略可能为DMD的治疗带来希望 ^{［ 12 ， 21 ］} 。但细胞治疗实验研究尚未取得满意疗效，异体iPSC-CM心肌细胞相对不成熟及免疫排斥反应阻碍了其临床转换。但在iPSC-CM研究背景下已有研究发现外泌体可能对心脏具有保护作用 ^{［ 5 ， 29 ］} 。同时为了改善hiPSC-CM的成熟度，单个心肌细胞或3D培养（工程心脏组织）也在加速研究中 ^{［ 8 ， 13 ］} 。有研究应用细胞融合技术将成肌细胞来源的dystrophin表达嵌合（DEC）细胞（将正常成肌细胞和DMD肌细胞融合）移植到DMD小鼠模型后，发现小鼠心肌、呼吸肌和骨骼肌中dystrophin表达明显增加，肌肉病理学分析观察到肌细胞炎症反应及纤维化减轻 ^{［ 29 ， 31 , 32 ］} 。该策略可以明显改善小鼠心脏受累的表型。DEC技术是一种新型细胞治疗方法，可能为解决干细胞治疗的局限性提供思路。并可减轻移植后免疫排斥反应，未来可能会成为治愈DMD的有效策略。

综上，dystrophin基因突变可导致多种肌病表型，不同临床表型之间其心脏损害的严重程度及预后差异较大。近年来，有关DMD心脏损害评估及治疗策略的研究已取得显著成绩。但仍缺乏治愈DMD的方法，特别是心肌的靶向治疗。外显子跳跃策略已获得FDA批准用于临床，治疗不可逆性DCM变得更为紧迫。未来随着患儿骨骼肌受累的改善，肢体运动增加是否会加重DCM发展也值得关注。此外虽然基因疗法可能会减缓或停止DCM进展，但仍不能恢复已经坏死的肌肉组织，早期干预也显得尤为关键。关注DMD患儿心脏的治疗，将会是未来的趋势。可喜的是目前基因治疗已取得巨大成就，为治愈DMD或其他遗传性DCM也带来了福音。