張昭文(綜述) 王 濤(審校)
帕金森病(Parkinson disease,PD)是病因未明、老年期常見的神經(jīng)變性病,主要病理基礎(chǔ)為黑質(zhì)致密部多巴胺(dopam ine,DA)能神經(jīng)元變性、缺失和殘存神經(jīng)元胞漿中出現(xiàn)路易小體(Lewy body)。累積的證據(jù)顯示,氧化應(yīng)激、線粒體功能障礙、神經(jīng)營養(yǎng)因子下調(diào)、鈣超載、興奮性氨基酸毒性作用、細(xì)胞凋亡等病理機(jī)制參與了PD的發(fā)生和/或發(fā)展。鑒于病因治療的缺乏,以阻斷DA能神經(jīng)元變性的病理生理機(jī)制,從而阻止或延緩疾病進(jìn)展為目標(biāo)的神經(jīng)保護(hù)治療在理論上具有可行性。近年來針對(duì)上述發(fā)病機(jī)制進(jìn)行了大量的基礎(chǔ)和臨床研究,并取得階段性進(jìn)展,現(xiàn)就有關(guān)工作作一綜述。
大量證據(jù)顯示氧化應(yīng)激在DA能神經(jīng)元死亡中扮演了重要角色。氧化應(yīng)激一般由細(xì)胞代謝過程中產(chǎn)生的活性氧(reactive oxygen species,ROS)引發(fā)。在正常細(xì)胞中代謝產(chǎn)生的少量ROS通常被及時(shí)清除,而在DA能神經(jīng)元DA分解代謝產(chǎn)生大量的ROS,導(dǎo)致DA能神經(jīng)元的氧化應(yīng)激水平遠(yuǎn)高于其他細(xì)胞。因此,減少ROS產(chǎn)生的藥物對(duì)DA能神經(jīng)元可能具有保護(hù)作用。
1.1 維生素 維生素C和E是天然的抗氧化劑,也是體內(nèi)主要的自由基清除劑。DATATOP研究發(fā)現(xiàn)補(bǔ)充維生素E并不能推遲早期PD患者開始使用左旋多巴的時(shí)間,提示維生素E可能并沒有神經(jīng)保護(hù)作用[1];另一方面,Fahn進(jìn)行的另一項(xiàng)研究顯示,大劑量的維生素C和E能夠使早期PD患者的左旋多巴治療推遲2.5年,提示它們有某種形式的神經(jīng)保護(hù)作用[2]。Etminan等對(duì)發(fā)表于1966~2005年間的大量觀察性研究進(jìn)行了Meta分析,發(fā)現(xiàn)攝入中到大量的富含維生素E的食物可減少PD的患病風(fēng)險(xiǎn),而維生素A和維生素C則沒有任何保護(hù)作用[3]。這種迥異的結(jié)果至少存在兩種可能的原因:(1)維生素E對(duì)不同階段PD患者的作用不一樣,即對(duì)已出現(xiàn)癥狀PD患者的效果可能較無癥狀的臨床前患者要差;(2)補(bǔ)充的維生素E是否提供了有效的抗氧化治療;維生素E在劑量服藥持續(xù)時(shí)間活性及穿透血腦屏障的能力方面存在差異[4,5]。
1.2 輔酶Q10 輔酶Q10是線粒體復(fù)合體Ⅰ和Ⅱ的電子受體,也是一種有效的抗氧化劑和自由基清除劑。已有報(bào)道PD患者血小板線粒體中輔酶Q 10水平下降。研究發(fā)現(xiàn)在1-甲基-4-苯基-1,2,3,6四氫吡啶(MPTP)制作的PD小鼠模型中輔酶Q 10可以阻止黑質(zhì)致密部DA能神經(jīng)元缺失和αsynuclein包涵體形成[6]。臨床試驗(yàn)顯示大劑量輔酶Q 10(1200 mg/d)可以延緩早期PD患者的病情惡化,但不能推遲左旋多巴的治療時(shí)間[7]。由于該試驗(yàn)在進(jìn)行統(tǒng)一帕金森病評(píng)定量表(UPDRS)評(píng)定時(shí)并沒有先經(jīng)歷洗脫期,因此觀察到的可能是癥狀改善效應(yīng)而非真正的神經(jīng)保護(hù)[8]。為了明確輔酶Q 10是否具有癥狀改善效應(yīng),Storch等對(duì)131名未經(jīng)系統(tǒng)抗帕金森病治療的PD患者進(jìn)行了觀察,結(jié)果發(fā)現(xiàn)服用輔酶Q 10并不能改善癥狀[9]。但該試驗(yàn)觀察時(shí)間較短(3個(gè)月),可能輔酶Q 10的效應(yīng)還沒有顯示出來。另外,參與該試驗(yàn)的患者已處于疾病中期階段,而不是一般試驗(yàn)的疾病早期階段,這也可能影響到輔酶Q10的作用發(fā)揮??梢娕R床研究中存在較多混雜因素,應(yīng)該進(jìn)一步改進(jìn)試驗(yàn)方法以避開這些因素的干擾,特別是藥物自身的癥狀改善效應(yīng)。
MAO-B是基底神經(jīng)節(jié)主要的M AO亞型,在膠質(zhì)細(xì)胞內(nèi)表達(dá),參與對(duì)多巴胺的降解。PD患者由于腦內(nèi)DA能神經(jīng)元變性死亡,膠質(zhì)細(xì)胞增生,MAO-B水平相應(yīng)增高,導(dǎo)致多巴胺的降解增加。多巴胺的降解能產(chǎn)生有潛在毒性的醛類和ROS。因此,選擇性抑制M AO-B已成為PD的輔助治療之一。
研究顯示MAO-B抑制劑司來吉蘭和雷沙吉蘭均對(duì)泛素-蛋白酶體系統(tǒng)功能障礙所致的黑質(zhì)紋狀體系統(tǒng)變性有保護(hù)作用,且雷沙吉蘭的保護(hù)作用更強(qiáng)[10]。在DATATOP研究中司來吉蘭可使早期PD患者左旋多巴治療的起始時(shí)間推遲9個(gè)月,提示其具有神經(jīng)保護(hù)作用[1,11]。然而,該研究設(shè)計(jì)中沒有洗脫期,因此難以判斷是神經(jīng)保護(hù)效應(yīng)還是癥狀改善效應(yīng)。另一項(xiàng)司來吉蘭臨床研究在進(jìn)行 UPDRS評(píng)定前先經(jīng)歷了一段時(shí)間的洗脫期,結(jié)果發(fā)現(xiàn)司來吉蘭可以減緩早期PD患者癥狀惡化[12]。但由于洗脫期的時(shí)間窗不好確定,所以也難以區(qū)分司來吉蘭的神經(jīng)保護(hù)效應(yīng)和癥狀改善效應(yīng)。在TEMPO研究中第一組患者從第1周開始服用雷沙吉蘭,第二組患者從第27周開始服用,結(jié)果發(fā)現(xiàn)第一組患者癥狀惡化較輕,這似乎肯定了雷沙吉蘭的神經(jīng)保護(hù)作用[13,14]。但同樣由于臨床上很難絕對(duì)分清癥狀改善效應(yīng)與神經(jīng)保護(hù)效應(yīng),雷沙吉蘭的神經(jīng)保護(hù)作用還難以肯定??傮w而言,盡管基礎(chǔ)研究證實(shí)M AO-B抑制劑具有神經(jīng)保護(hù)作用,但要肯定臨床試驗(yàn)中的結(jié)果還有待我們找到區(qū)分神經(jīng)保護(hù)效應(yīng)和癥狀改善效應(yīng)的有效方法。
神經(jīng)營養(yǎng)因子是一類促進(jìn)神經(jīng)元生長、發(fā)育和分化,支持成熟神經(jīng)元的蛋白質(zhì)。其作用包括神經(jīng)保護(hù)、神經(jīng)修復(fù)、神經(jīng)再生。
3.1 膠質(zhì)細(xì)胞源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(g lial cell line-derived neurotrophic factor,GDNF)GDNF是從膠質(zhì)細(xì)胞中分離出來的一種糖基化蛋白,是目前已知促進(jìn)多巴胺能神經(jīng)元存活最有效的神經(jīng)營養(yǎng)因子之一。對(duì)5例PD患者進(jìn)行的臨床試驗(yàn)顯示,直接殼核內(nèi)注射GDNF可顯著改善患者的運(yùn)動(dòng)癥狀和日?;顒?dòng)能力,副作用也很少[15,16]。然而隨后進(jìn)行的一項(xiàng)殼核內(nèi)注射GDNF的隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)卻未能重復(fù)這些效應(yīng)(盡管與安慰劑組相比,GDNF治療組 18F-dopa的攝取增加23%)[17]。試驗(yàn)結(jié)果不一致的原因可能是注射導(dǎo)管的設(shè)計(jì)和定位方面的差異以及藥物劑量和患者選擇的不同。此外,兩個(gè)試驗(yàn)的GDNF治療組中大約10%的患者出現(xiàn)了GDNF抗體。
3.2 Neurturin(NTN) NTN是一種結(jié)構(gòu)和功能上與GDNF相關(guān)的生長因子,是GDNF家族成員之一。研究發(fā)現(xiàn)它能支持體外交感神經(jīng)元的生長,促進(jìn)胎兒中腦神經(jīng)元存活。一項(xiàng)以腺相關(guān)2型病毒(adeno-associated type 2 virus,AAV-2)為載體的研究顯示,直接向紋狀體和黑質(zhì)注射AAV 2-NTN可顯著減少PD猴模型的多巴胺能神經(jīng)元缺失并緩解運(yùn)動(dòng)癥狀[18]。最近的一項(xiàng)Ⅰ期臨床試驗(yàn)則顯示AAV 2-NTN殼核內(nèi)注射用于PD的治療安全有效,且耐受性良好[19]。
3.3 保守的多巴胺神經(jīng)營養(yǎng)因子(conserved dopamine neurotrophic factor,CDNF) CDNF是一種帶有八個(gè)保守的半胱氨酸殘基的分泌蛋白。對(duì)6-羥基多巴胺(6-hydroxydopam in,6-OHDA)制作的PD大鼠模型進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn),不論6-OHDA注射前,還是注射后給予CDNF,都能對(duì)6-OHDA引起的多巴胺能神經(jīng)元損害產(chǎn)生保護(hù)和修復(fù)作用,其效果不亞于GDNF[20]。
由于神經(jīng)營養(yǎng)因子在胃腸道易被降解,多數(shù)情況下不能通過血腦屏障,給藥不便是其進(jìn)入臨床的最大障礙。目前解決這個(gè)困難的辦法:(1)直接增強(qiáng)神經(jīng)營養(yǎng)因子的內(nèi)源性表達(dá);(2)以載體為基礎(chǔ)的外源性神經(jīng)營養(yǎng)因子基因轉(zhuǎn)移??傮w而言,神經(jīng)營養(yǎng)因子仍是一類極具潛力的神經(jīng)保護(hù)劑。
吸煙與PD的患病風(fēng)險(xiǎn)負(fù)相關(guān)的現(xiàn)象提示香煙中的化學(xué)物質(zhì)可能有某種形式的神經(jīng)保護(hù)作用。尼古丁是煙草中主要的生物堿,與N型乙酰膽堿受體結(jié)合后可以調(diào)節(jié)多巴胺的釋放[21]。進(jìn)行的PD患者尼古丁臨床試驗(yàn)未取得一致的結(jié)果:改善癥狀、無明顯影響、使癥狀惡化。近來有研究顯示尼古丁的保護(hù)作用具有劑量依賴性,吸煙時(shí)間越長,煙量越大,戒煙時(shí)間越短,則其患PD的風(fēng)險(xiǎn)越小[22]。這意味著臨床試驗(yàn)中必須考慮到劑量問題。Khw aja等研究發(fā)現(xiàn)尼古丁對(duì)百草枯引起的小鼠黑質(zhì)紋狀體損害的保護(hù)作用與紋狀體N型乙酰膽堿受體α6β2亞型相關(guān)[23]。最近的一項(xiàng)動(dòng)物研究則報(bào)道尼古丁對(duì)已經(jīng)形成的黑質(zhì)紋狀體損害無修復(fù)作用,但對(duì)尚未形成的損害有保護(hù)作用,并且尼古丁的這種保護(hù)作用與紋狀體N 型乙酰膽堿受體α6α4β2亞型相關(guān)[24]。盡管這兩個(gè)研究的結(jié)果不一致,但都提示發(fā)展受體亞型特異性的藥物是未來的方向之一。
Chan等發(fā)現(xiàn)DA能神經(jīng)元對(duì)各種損傷因素易感與DA能神經(jīng)元依賴L型鈣通道維持興奮節(jié)律性相關(guān),而且這種依賴隨著神經(jīng)元的老化逐漸增強(qiáng)[25]。使用鈣通道拮抗劑阻滯鈣通道之后,DA能神經(jīng)元轉(zhuǎn)而通過其它機(jī)制來維持興奮節(jié)律性,不再依賴鈣通道,神經(jīng)元的易損性因而降低。Mosharov等對(duì)培養(yǎng)的中腦神經(jīng)元研究顯示,胞漿內(nèi)多巴胺、鈣離子、α-synuclein之間的相互作用是PD黑質(zhì)神經(jīng)元易損的基礎(chǔ)[26]。最近的一項(xiàng)研究亦發(fā)現(xiàn)鈣通道拮抗劑可顯著降低PD的患病風(fēng)險(xiǎn)[27]。鈣通道拮抗劑不僅為神經(jīng)保護(hù)治療提供了新的途徑,而且拓寬了PD的治療視野。
6.1 鍛煉 一項(xiàng)對(duì)PD偏側(cè)大鼠模型進(jìn)行的研究顯示體力活動(dòng)對(duì)PD有益,即早期增加對(duì)側(cè)肢體的活動(dòng)可減緩運(yùn)動(dòng)癥狀及紋狀體DA下降,減少對(duì)側(cè)肢體的活動(dòng)則加重運(yùn)動(dòng)癥狀及紋狀體DA下降[28,29]。另一項(xiàng)研究則顯示運(yùn)動(dòng)改善PD的機(jī)制是影響DA能神經(jīng)傳遞,即運(yùn)動(dòng)刺激增加了多巴胺的釋放,減緩了多巴胺的代謝[30]。上述研究顯示在疾病的早期使用物理療法可能對(duì)患者有益并提供某種形式的神經(jīng)保護(hù)作用。
6.2 飲食限制 有證據(jù)表明減少熱量的攝入可能有神經(jīng)保護(hù)作用。M aswood等的研究顯示限制30%熱量攝入的猴對(duì)MPTP誘導(dǎo)帕金森綜合征的敏感性降低[31]。MPTP注射后16~18周限制熱量攝入的動(dòng)物較對(duì)照組運(yùn)動(dòng)功能更好,紋狀體多巴胺及其代謝產(chǎn)物水平更高,而且黑質(zhì)TH陽性細(xì)胞多出15%。這些動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究的結(jié)果已被流行病學(xué)調(diào)查所證實(shí),即高熱量攝入可增加PD的患病風(fēng)險(xiǎn)。為了證實(shí)這兩者之間的關(guān)系以及確立限制熱量攝入的程度和時(shí)間,還需要進(jìn)一步的研究。
總之,盡管這些年來在PD的神經(jīng)保護(hù)治療方面進(jìn)行了大量的探索,基礎(chǔ)研究也取得一定成果,然而臨床試驗(yàn)中的結(jié)果卻往往不盡一致?;A(chǔ)研究中的PD模型發(fā)病機(jī)制單一而明確,而臨床PD患者的發(fā)病機(jī)制復(fù)雜且不清可能是其中的一個(gè)重要原因。目前,PD神經(jīng)保護(hù)研究中亟待解決的問題[32]:(1)PD中細(xì)胞死亡的確切原因及藥物治療的靶點(diǎn)的確定;(2)準(zhǔn)確反映PD發(fā)病機(jī)理,模擬多巴胺能和非多巴胺能病理特征,慢性進(jìn)展性的動(dòng)物模型的建立;(3)臨床試驗(yàn)中藥物合適劑量的確定;(4)準(zhǔn)確反映神經(jīng)保護(hù)效應(yīng)而又不與癥狀改善效應(yīng)相混淆的臨床觀察終點(diǎn)的選擇。PD病因研究、合適動(dòng)物模型、臨床試驗(yàn)方法等方面的進(jìn)展或許將有助于上述問題的解決。
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