偏頭痛研究方法學的現代研究概況

偏頭痛研究方法學的現代研究概況

劉宏偉，鄒憶懷，張勇，陳沛，付彩紅，任毅*

(北京中醫藥大學東直門醫院，北京100700)

摘要：目的探討偏頭痛的方法學的研究現況，為深入的研究偏頭痛提供更多的思路。方法針對動物模型實驗研究、臨床觀察試驗研究、功能神經影像學研究3個方面展開論述，分別介紹了每個方面所包含的較成熟和重要的研究方法，并重點綜述了具體研究成果及其對科研、臨床的實用價值。結果提供了部分有代表性的關于偏頭痛的研究方法，特別提出了適合中醫藥治療偏頭痛的研究方法。結論偏頭痛的發病機制目前尚不清楚，其治療方案也在探索中，中醫藥治療偏頭痛主要是從風、從瘀、從肝辨證論治，更適合用實用性和真實世界的研究方法，但關于偏頭痛發病機制和療效的研究方法仍需要不斷探究。

關鍵詞：偏頭痛;血管源性;神經源性;動物模型;基因工程鼠模型

DOI:10.13463/j.cnki.jlzyy.2015.01.029

中圖分類號：R747.1文獻標志碼： A

文章編號：1003-5699(2015)01-0098-05

基金項目:北京市高校青年英才計劃項目資助(YETP0823)；北京中醫藥大學自主選題項目資助(2013-JYBZZ-JS-148,2014-JYBZZ-XS-142)。

作者簡介:劉宏偉(1987-)，女，博士研究生，主要從事中醫內科腦病方向研究。

收稿日期:(責任編輯：張瑞彬2014-07-26)

*通信作者:任毅，電話-18901367626，電子信箱-rywendy1982@sina.com

Current status of migraine research methodology

LIU Hongwei,ZOU Yihuai,ZHANG Yong,CHEN Pei,FU Caihong,REN Yi*

(Dongzhimen Hospital Affiliated to Beijing University of Chinese Medicine,Beijing 100700,China)

Abstract：ObjectiveTo explore the methodology of migraine and provide more thoughts for further study.MethodsThe present review will provide the methodology of migraine research including animal model experiments,clinical trials and modern functional neuroimaging studies,which show the research methods,research achievements and practical values of the

three aspects above.ResultsThe study provides some representative research methodology about migraine especially the method of Traditional Chinese Medicine (TCM).ConclusionThe pathogenesis of migraine is not clear as well as its therapies.Chinese medicine treatment of migraine is syndrome differentiation and treatment mainly from wind,stasis and liver,which is suitable for the real world study and pragmatic RCT.Nevertheless,the research methods of migraine pathogenesis and curative effect are still to be explored.

Keywords:migraine;blood vessels origin;neurogenic;aninal models;genetically engineeved mice model

偏頭痛為常見的原發性頭痛，是一種慢性、原發性神經血管功能失調性頭痛，具有發病年齡早、病程長、反復發作等特點，疼痛發作呈搏動性，發作前或發作時會伴隨惡心嘔吐、畏光流淚等癥狀，嚴重者甚至可引起四肢癱瘓，因此本病與阿爾茨海默病、帕金森氏病及多發性硬化等共同被歸為世界性負擔的神經類疾患范疇[1]。流行病學研究[2]發現，亞太地區原發性頭痛中，偏頭痛的患病率占到9.1%，據聯合國統計，2010年38.5億人口中偏頭痛患者約有3.5億。偏頭痛特別是慢性偏頭痛導致勞動力嚴重下降且對社會造成了巨大的經濟損失[3-4]。因此對于偏頭痛的研究越來越受到研究者的重視，本文將分別從動物模型實驗、臨床試驗觀察及功能神經影像學研究等3個方面對偏頭痛的方法學現代研究進展進行總結。

1動物模型實驗研究

偏頭痛的發病機制還尚不明確，目前神經血管源性學說、遺傳與基因學說及血管源性物質導致偏頭痛等假說占主導地位，對于這些假說的驗證和新機制的探討很大程度上歸功于動物實驗研究的發展，而一些關于偏頭痛的藥理和藥效的動物實驗研究，也是基于發病機制假說進行的。根據現代研究主要的模型種類有血管(/神經)源性模型、基因工程鼠模型和原發性頭痛模型等[5]。

1.1血管(/神經)源性模型該模型應用最為廣泛且造模技術也較為成熟,主要方法有皮下注射硝酸甘油法、電刺激或炎性物質刺激硬腦膜法等。王艷等[6]應用傳統的皮下注射硝酸甘油的方法誘發大鼠發生偏頭痛，觀察偏頭痛模型大鼠硬腦膜上Artemin表達的變化，從而探討Artemin在偏頭痛產生中的作用;多數的藥物干預采用了傳統的硝酸甘油皮下注射誘導法造成大鼠或小鼠偏頭痛，再進一步給藥進而觀察藥物對偏頭痛模型體內的相關物質的影響，評價干預藥物的療效[7-9]。該方法多適用于評價干預血管源性偏頭痛藥物的試驗研究，特別是主要作用于血管的藥物療效和藥理機制的研究。

劉欣等[10]則通過向麻醉后大鼠的腦膜內注射復方致炎劑造成大鼠偏頭痛模型，并觀察偏頭痛大鼠硬腦膜和三叉神經節上的TRPV1(瞬時感受器電位香草酸亞家族蛋白1)的變化以闡明引起偏頭痛可能的機制之一,最終也得出了TRPV1表達上調使偏頭痛外周敏化的結論。根據偏頭痛的中樞敏感化機制[11],李思頡等[12]采用Moskowitz法[13]建立硬腦膜神經源性炎癥偏頭痛動物模型，通過觀察加巴噴丁對偏頭痛模型大鼠的中樞敏感化和腦脊液氨基酸的含量來探討該藥對偏頭痛的鎮痛作用機制。這兩種刺激硬腦膜的造模方法主要是通過影響神經傳導功能而產生類似偏頭痛的癥狀，多應用于研究偏頭痛發病機制以及作用于中樞神經、起到鎮痛鎮靜等作用的藥理機制和針灸的治療機制的研究。

武延慶等[14]在溴咖合劑對偏頭痛模型小鼠的治療機制的研究中，應用單胺類遞質耗竭劑“利血平”消耗體內的5-HT,使血管擴張，痛閾降低，形成偏頭痛小鼠模型，通過觀察模型組、空白組和給藥的不同劑量組治療前后大腦皮層神經遞質含量的變化來研究溴咖合劑對偏頭痛的治療作用機制。該造模方法仍屬于血管源范疇，除上述應用外，還可用于能提高痛閾或調節血管的藥效機制研究等。

1.2基因工程鼠模型在偏頭痛的發病機制假說中，降鈣素基因相關肽(CGRP)對偏頭痛的產生是一種非常重要血管活性物質。RUSSO A F等[15]通過轉基因技術建立了一個叫作nestin/hRAMPl的雙轉基因鼠模型,該模型對CGRP十分敏感,故通過nestin/hRAMPl鼠模型可以對GRP產生偏頭痛的機制有更深入的了解。而在基因遺傳學說中,目前唯一明確的單基因遺傳偏頭痛，即家族性偏癱型偏頭痛(FHM)。SWATHI K等[16]則運用FHM-1模型鼠對三叉神經感覺神經元上的P2X3受體功能上調的機制進行了研究。由此可知，所謂基因工程動物模型，并非一定是對遺傳基因學說進行研究，而是根據遺傳學說、基因重組技術等，對偏頭痛的發病機制進行研究，這對探究偏頭痛的病因病機及預防用藥等研究具有重大意義。

1.3原發性頭痛模型除了人工造模的方法，動物自發患有偏頭痛的模型無疑是最佳的選擇。OSHINSKY M L等[17]通過研究發現一種具有偏頭痛特征的小鼠，即其具有自發的三叉神經感覺過敏情況(表現為支配的眼周部位痛閾降低)且實驗證明經過舒馬普坦、雙氫麥角胺和丙戊酸鈉分別進行即刻和預防性治療均能提高其痛閾，更加說明該模型與偏頭痛有極大的相似性。研究者還發現該小鼠的這種特點具有遺傳性，更加適合培育為實驗研究對象。因此原發性頭痛模型的應用，可節約大量人工造模的時間和精力，減少了各種造模方法對研究產生的偏倚，故對偏頭痛基因遺傳學說、新藥篩選研發及發病的病理生理機制等方面的研究具有更大的推廣意義。

2臨床觀察試驗研究

目前越來越多的臨床試驗研究用于偏頭痛的治療效果觀察，研究者們采用多種研究方案以更客觀地驗證傳統藥物治療及針灸和心理等非藥物治療偏頭痛的療效，主要研究有安慰劑隨機對照，中西藥隨機對照，隨機雙盲多中心安慰劑(或陽性藥)對照以及近年來逐漸受到重視的實用性隨機對照和真實世界研究等。

2.1經典的隨機對照試驗(RCT)FU Caihong等[18]采用多中心、隨機、雙盲安慰劑對照的臨床研究方法，以評價中藥方川芎定痛飲治療偏頭痛的臨床療效和安全性。而王勇等[19]則在上述多中心隨機基礎上，應用雙盲雙模擬、陽性藥平行對照法，對正天丸治療偏頭痛的療效和安全性進行了評價，對照藥選擇天麻頭痛片，其中試驗組口服正天丸+天麻頭痛片模擬劑，對照組口服天麻頭痛片+正天丸模擬劑。以上研究均為標準的RCT臨床試驗，研究中病例來自不同中心，減少了同一地區收集的患者產生的偏倚，后者采用的雙盲雙模擬陽性藥對照，對患者均有治療作用，亦更符合倫理要求。該研究方法多適用于新藥上市后的臨床觀察研究，以其有著嚴格的納入/排除標準，標準化治療、簡單干預等優勢受到研究者的青睞。

2.2實用性隨機對照研究(PRCT)隨著循證醫學的發展，研究者們發現傳統的解釋性隨機對照研究(ERCT)得出的結論往往缺乏臨床實用價值，于是更多地關注探討關于實用性隨機對照研究(PRCT)或真實世界研究(RWS)。相對于解釋性RCT，實用性RCT更注重臨床效果的觀察,放寬了研究對象的納入和排除標準，通常強調某一干預措施的在常規臨床實際條件下的優勢，一般需要較大樣本量，且不設盲法，更加符合臨床實際情況。國內許多學者對ERCT與PRCT比較分析，認為PRCT更適合辨證論治復雜的中醫藥臨床研究[20-21]，且在中醫的療效評價中更有優勢[22]。但國內目前有關實用性RCT的研究較少，ANDREW J VICKERS等[23]將161例偏頭痛或緊張性頭痛患者隨機分為治療組(接受針灸師個體化針灸治療)和對照組(接受全科醫師常規治療),治療12個月后觀察頭痛積分變化及SF-36健康狀況,以評價針灸對慢性頭痛的治療效果。SMELT A F等[24]也采用了實用性RCT對490名偏頭痛患者進行了一項研究，在規定患者服用曲坦類藥物的基礎上，評價全科醫師對偏頭痛患者積極引導和教育與接受普通護理相比較的臨床療效和干預措施成本獲益情況。

2.3真實世界研究(RWS)RWS是一種關注臨床效果而非效力的試驗研究,與實用性RCT相比，其對研究對象的納入、排除標準更為寬泛，樣本量大小目前尚無明確共識，然而無論樣本量大小，其覆蓋的范圍盡量要廣泛，以求更符合臨床實際情況；與PRCT相同,RWS亦不設盲法，且不隨機，研究者可根據患者實際情況或意愿選擇一種干預措施，相比隨機分配，更能體現真實的臨床效果。因此有學者認為,RWS更適用于新藥上市后再評價的風險評估[25]及具有“整體觀念、辨證論治”的中醫藥臨床研究[26-27]。目前國內的RWS已經開始逐漸興起,但有關偏頭痛的RWS還有待進一步開展。Krymchantowski和Jevoux對兩個中心120名偏頭痛患者服用托吡酯或雙丙戊酸鈉進行了一項前瞻性的真實世界研究,觀察藥物的預防性治療效果和不良反應情況。作為一項開放性不設盲法的研究，無論得出什么樣的結論都是有限的，但在這種真實世界的研究中還是能反應出托吡酯和雙丙戊酸鈉對于那些需要預防性治療的偏頭痛患者群有一定的療效和較好的耐受性，這是該研究得出的結論[28]。

對于偏頭痛，在西醫嚴格的診斷標準下，似乎更適合傳統的RCT研究,有著嚴格的內在標準，對于藥物療效的比較更有說服力；但對于中醫，偏頭痛屬于頭痛范疇，辨證論治的過程使得干預措施更加復雜，為了保證治療上外部的一致性，更適合實用性RCT或RWS，通過對足夠樣本量的干預，以使得研究更加符合臨床實際情況，獲取更真實的研究結果。

3功能神經影像學研究

3.1功能磁共振研究在偏頭痛的發病機制研究中，多數為對顱外神經血管或神經遞質的出現障礙等，隨著現代影像學技術的發展，研究者們開始關注顱內腦實質的功能改變是否與偏頭痛的發病有關，而功能磁共振的發展為偏頭痛發病機制的研究開辟了一個新的思路。功能磁共振(fMRI)是一種無創技術，可以實時反映腦功能區受到特定刺激時的活動狀態。目前，研究者利用fMRI的各種成像方法、數據分析和統計學方法，對偏頭痛發作期或緩解期進行研究，主要包括靜息態和任務態的研究。

YU Dahu等[29]采用局部一致性分析方法(ReHo)，即關注同一腦區局部的體素與相鄰體素的時間相關性，且不需要事先設定條件和選定特定區域的情況下檢測出靜息狀態下持續活動的腦區與鄰近腦區時間序列的同步性程度，觀察無先兆偏頭痛患者靜息狀態下局部神經元與相鄰神經元之間活動一致性的情況，并發現患者的部分腦區和補充運動區的局部神經元和相鄰神經元活動一致性存在差異，提示腦區活動異常。GRIEBE M等[30]采用組塊設計分析法，該方法主要是形成了“靜息—任務—靜息—任務”的組塊模式，一般認為任務刺激后短暫時間后即恢復為靜息，以此觀察刺激后任務相關腦結構的活動變化。本研究對有先兆偏頭痛患者進行視覺刺激，6個靜息態中穿插5個任務態，掃描結果發現視覺刺激后腦視皮質區的異常活動與健康受試者比有統計學意義，考慮偏頭痛患者的視覺先兆與該腦區異常活動有關。另外，該研究還采用了功能經顱多普勒超聲(fTCD)技術，觀察驗證偏頭痛視皮質區的變化和功能血管收縮情況及其偏側性；還有通過嗅覺刺激[31]誘發患者偏頭痛發作，采用BOLD成像方法掃描，發現某些腦區和核團信號增高，以證明偏頭痛發作與該腦區或核團傳導信號有關。因此，在未來對偏頭痛的腦區活動和各腦區連接度相關等研究中，功能磁共振以其無創、無輻射等特性將占有越來越重要的地位，對研究者更加系統全面地認識偏頭痛具有重大意義。

3.2正電子發射斷層掃描術(PET)PET是通過向人體內注入同位素標記的物質(附帶正電子)，利用其衰變產生出的正電子與體內負電子發生湮滅效應，探測得到人體內同位素的分布信息，根據人體內各組織對標記物質的親和能力不同，進行多層斷層成像，且不改變其化學結構及生物行為性質，從靜態或動態影像了解其病理生理和細胞代謝過程，研究活體的組織器官機能及形態的動態變化。與功能磁共振相比,PET能觀察組織器官代謝的生理活動情況，但分辨率不高；而功能磁共振具有無創性、無輻射等優點，且成像清晰，但掃描時間較長。二者各有利弊，研究者可根據研究內容的實際需要選擇研究方法。

MANIYAR F H等[32]應用放射性水H215O—PET，對無先兆偏頭痛的無痛先兆期靜息態和硝酸甘油刺激出現先兆癥狀后進行掃描，結果發現患者靜息態的背外側丘腦、中腦頂蓋區、中腦水管周圍灰質及包括顳枕葉和前額在內的多個皮質區均有激活，這些激活區域，特別是丘腦，可以解釋許多偏頭痛先兆癥狀和為什么偏頭痛多是在穩態被破壞后發作。DENUELLE M等[33]也同樣采用H215O—PET，在偏頭痛發作時，強光刺激全部視野誘發出畏光癥狀后，對患者進行掃描，頭痛緩解后及間歇期服用舒馬曲坦，結果表明在頭痛發作時和緩解后，較低的光刺激就能激活視覺皮質，但在偏頭痛的間歇期則不能，且發作時視覺皮質的激活程度要強于頭痛緩解后，驗證了偏頭痛伴隨的畏光是由于視覺皮質過度敏感導致的。

4結語

偏頭痛的發病機制目前尚不清楚，因此其治療方案也在探索中，關于偏頭痛的研究方法更是需要不斷探究，本文僅提供了部分關于偏頭痛的研究方法，希望能為臨床或科研提供一些新思路，以更好地研究偏頭痛。

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