帕金森病的神經保護治療進展

張昭文(綜述) 王 濤(審校)

帕金森病(Parkinson disease,PD)是病因未明、老年期常見的神經變性病,主要病理基礎為黑質致密部多巴胺(dopam ine,DA)能神經元變性、缺失和殘存神經元胞漿中出現路易小體(Lewy body)。累積的證據顯示,氧化應激、線粒體功能障礙、神經營養因子下調、鈣超載、興奮性氨基酸毒性作用、細胞凋亡等病理機制參與了PD的發生和/或發展。鑒于病因治療的缺乏,以阻斷DA能神經元變性的病理生理機制,從而阻止或延緩疾病進展為目標的神經保護治療在理論上具有可行性。近年來針對上述發病機制進行了大量的基礎和臨床研究,并取得階段性進展,現就有關工作作一綜述。

1 抗氧化劑

大量證據顯示氧化應激在DA能神經元死亡中扮演了重要角色。氧化應激一般由細胞代謝過程中產生的活性氧(reactive oxygen species,ROS)引發。在正常細胞中代謝產生的少量ROS通常被及時清除,而在DA能神經元DA分解代謝產生大量的ROS,導致DA能神經元的氧化應激水平遠高于其他細胞。因此,減少ROS產生的藥物對DA能神經元可能具有保護作用。

1.1 維生素 維生素C和E是天然的抗氧化劑,也是體內主要的自由基清除劑。DATATOP研究發現補充維生素E并不能推遲早期PD患者開始使用左旋多巴的時間,提示維生素E可能并沒有神經保護作用[1];另一方面,Fahn進行的另一項研究顯示,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保護作用[2]。Etminan等對發表于1966～2005年間的大量觀察性研究進行了Meta分析,發現攝入中到大量的富含維生素E的食物可減少PD的患病風險,而維生素A和維生素C則沒有任何保護作用[3]。這種迥異的結果至少存在兩種可能的原因：(1)維生素E對不同階段PD患者的作用不一樣,即對已出現癥狀PD患者的效果可能較無癥狀的臨床前患者要差;(2)補充的維生素E是否提供了有效的抗氧化治療;維生素E在劑量服藥持續時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。已有報道PD患者血小板線粒體中輔酶Q 10水平下降。研究發現在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可以阻止黑質致密部DA能神經元缺失和αsynuclein包涵體形成[6]。臨床試驗顯示大劑量輔酶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間[7]。由于該試驗在進行統一帕金森病評定量表(UPDRS)評定時并沒有先經歷洗脫期,因此觀察到的可能是癥狀改善效應而非真正的神經保護[8]。為了明確輔酶Q 10是否具有癥狀改善效應,Storch等對131名未經系統抗帕金森病治療的PD患者進行了觀察,結果發現服用輔酶Q 10并不能改善癥狀[9]。但該試驗觀察時間較短(3個月),可能輔酶Q 10的效應還沒有顯示出來。另外,參與該試驗的患者已處于疾病中期階段,而不是一般試驗的疾病早期階段,這也可能影響到輔酶Q10的作用發揮。可見臨床研究中存在較多混雜因素,應該進一步改進試驗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。

2 單胺氧化酶B(monoam ine oxidase-B,MAO-B)抑制劑

MAO-B是基底神經節主要的M AO亞型,在膠質細胞內表達,參與對多巴胺的降解。PD患者由于腦內DA能神經元變性死亡,膠質細胞增生,MAO-B水平相應增高,導致多巴胺的降解增加。多巴胺的降解能產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泛素-蛋白酶體系統功能障礙所致的黑質紋狀體系統變性有保護作用,且雷沙吉蘭的保護作用更強[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間推遲9個月,提示其具有神經保護作用[1,11]。然而,該研究設計中沒有洗脫期,因此難以判斷是神經保護效應還是癥狀改善效應。另一項司來吉蘭臨床研究在進行 UPDRS評定前先經歷了一段時間的洗脫期,結果發現司來吉蘭可以減緩早期PD患者癥狀惡化[12]。但由于洗脫期的時間窗不好確定,所以也難以區分司來吉蘭的神經保護效應和癥狀改善效應。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,結果發現第一組患者癥狀惡化較輕,這似乎肯定了雷沙吉蘭的神經保護作用[13,14]。但同樣由于臨床上很難絕對分清癥狀改善效應與神經保護效應,雷沙吉蘭的神經保護作用還難以肯定。總體而言,盡管基礎研究證實M AO-B抑制劑具有神經保護作用,但要肯定臨床試驗中的結果還有待我們找到區分神經保護效應和癥狀改善效應的有效方法。

3 神經營養因子

神經營養因子是一類促進神經元生長、發育和分化,支持成熟神經元的蛋白質。其作用包括神經保護、神經修復、神經再生。

3.1 膠質細胞源性神經營養因子(g lial cell line-derived neurotrophic factor,GDNF)GDNF是從膠質細胞中分離出來的一種糖基化蛋白,是目前已知促進多巴胺能神經元存活最有效的神經營養因子之一。對5例PD患者進行的臨床試驗顯示,直接殼核內注射GDNF可顯著改善患者的運動癥狀和日常活動能力,副作用也很少[15,16]。然而隨后進行的一項殼核內注射GDNF的隨機對照試驗卻未能重復這些效應(盡管與安慰劑組相比,GDNF治療組 18F-dopa的攝取增加23%)[17]。試驗結果不一致的原因可能是注射導管的設計和定位方面的差異以及藥物劑量和患者選擇的不同。此外,兩個試驗的GDNF治療組中大約10%的患者出現了GDNF抗體。

3.2 Neurturin(NTN) NTN是一種結構和功能上與GDNF相關的生長因子,是GDNF家族成員之一。研究發現它能支持體外交感神經元的生長,促進胎兒中腦神經元存活。一項以腺相關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注射AAV 2-NTN可顯著減少PD猴模型的多巴胺能神經元缺失并緩解運動癥狀[18]。最近的一項Ⅰ期臨床試驗則顯示AAV 2-NTN殼核內注射用于PD的治療安全有效,且耐受性良好[19]。

3.3 保守的多巴胺神經營養因子(conserved dopamine neurotrophic factor,CDNF) CDNF是一種帶有八個保守的半胱氨酸殘基的分泌蛋白。對6-羥基多巴胺(6-hydroxydopam in,6-OHDA)制作的PD大鼠模型進行研究發現,不論6-OHDA注射前,還是注射后給予CDNF,都能對6-OHDA引起的多巴胺能神經元損害產生保護和修復作用,其效果不亞于GDNF[20]。

由于神經營養因子在胃腸道易被降解,多數情況下不能通過血腦屏障,給藥不便是其進入臨床的最大障礙。目前解決這個困難的辦法：(1)直接增強神經營養因子的內源性表達;(2)以載體為基礎的外源性神經營養因子基因轉移。總體而言,神經營養因子仍是一類極具潛力的神經保護劑。

4 尼古丁

吸煙與PD的患病風險負相關的現象提示香煙中的化學物質可能有某種形式的神經保護作用。尼古丁是煙草中主要的生物堿,與N型乙酰膽堿受體結合后可以調節多巴胺的釋放[21]。進行的PD患者尼古丁臨床試驗未取得一致的結果：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作用具有劑量依賴性,吸煙時間越長,煙量越大,戒煙時間越短,則其患PD的風險越小[22]。這意味著臨床試驗中必須考慮到劑量問題。Khw aja等研究發現尼古丁對百草枯引起的小鼠黑質紋狀體損害的保護作用與紋狀體N型乙酰膽堿受體α6β2亞型相關[23]。最近的一項動物研究則報道尼古丁對已經形成的黑質紋狀體損害無修復作用,但對尚未形成的損害有保護作用,并且尼古丁的這種保護作用與紋狀體N 型乙酰膽堿受體α6α4β2亞型相關[24]。盡管這兩個研究的結果不一致,但都提示發展受體亞型特異性的藥物是未來的方向之一。

5 鈣通道拮抗劑

Chan等發現DA能神經元對各種損傷因素易感與DA能神經元依賴L型鈣通道維持興奮節律性相關,而且這種依賴隨著神經元的老化逐漸增強[25]。使用鈣通道拮抗劑阻滯鈣通道之后,DA能神經元轉而通過其它機制來維持興奮節律性,不再依賴鈣通道,神經元的易損性因而降低。Mosharov等對培養的中腦神經元研究顯示,胞漿內多巴胺、鈣離子、α-synuclein之間的相互作用是PD黑質神經元易損的基礎[26]。最近的一項研究亦發現鈣通道拮抗劑可顯著降低PD的患病風險[27]。鈣通道拮抗劑不僅為神經保護治療提供了新的途徑,而且拓寬了PD的治療視野。

6 其它神經保護策略

6.1 鍛煉 一項對PD偏側大鼠模型進行的研究顯示體力活動對PD有益,即早期增加對側肢體的活動可減緩運動癥狀及紋狀體DA下降,減少對側肢體的活動則加重運動癥狀及紋狀體DA下降[28,29]。另一項研究則顯示運動改善PD的機制是影響DA能神經傳遞,即運動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患者有益并提供某種形式的神經保護作用。

6.2 飲食限制 有證據表明減少熱量的攝入可能有神經保護作用。M aswood等的研究顯示限制30%熱量攝入的猴對MPTP誘導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物較對照組運動功能更好,紋狀體多巴胺及其代謝產物水平更高,而且黑質TH陽性細胞多出15%。這些動物實驗研究的結果已被流行病學調查所證實,即高熱量攝入可增加PD的患病風險。為了證實這兩者之間的關系以及確立限制熱量攝入的程度和時間,還需要進一步的研究。

總之,盡管這些年來在PD的神經保護治療方面進行了大量的探索,基礎研究也取得一定成果,然而臨床試驗中的結果卻往往不盡一致。基礎研究中的PD模型發病機制單一而明確,而臨床PD患者的發病機制復雜且不清可能是其中的一個重要原因。目前,PD神經保護研究中亟待解決的問題[32]：(1)PD中細胞死亡的確切原因及藥物治療的靶點的確定;(2)準確反映PD發病機理,模擬多巴胺能和非多巴胺能病理特征,慢性進展性的動物模型的建立;(3)臨床試驗中藥物合適劑量的確定;(4)準確反映神經保護效應而又不與癥狀改善效應相混淆的臨床觀察終點的選擇。PD病因研究、合適動物模型、臨床試驗方法等方面的進展或許將有助于上述問題的解決。

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