瞬時(shí)感受器電位香草酸受體1抑制劑在神經(jīng)病理性疼痛中的研究進(jìn)展

盛樹悅 田映紅 張興梅

神經(jīng)病理性疼痛（neuropathic pain，NPP）是指由軀體感覺系統(tǒng)的損害或疾病導(dǎo)致的疼痛[1]，常見癥狀是機(jī)械性異常性疼痛和痛覺過敏，還包括糖尿病性神經(jīng)病變、化療后引起的神經(jīng)病變、帶狀皰疹后神經(jīng)痛、脊髓損傷和幻肢痛等[2]。

引起神經(jīng)病理性疼痛的具體機(jī)制尚不清楚，目前的研究結(jié)果提示包括外周機(jī)制和中樞機(jī)制[3]。外周機(jī)制包括外周敏化、交感神經(jīng)高興奮性相關(guān)疼痛。外周敏化由炎癥因子如降鈣素基因相關(guān)肽和P物質(zhì)等引起，也可由離子通道表達(dá)的變化如Na+通道在脊髓背根神經(jīng)節(jié)和損傷的軸突的神經(jīng)末梢周圍表達(dá)增加、Ca2+在背根神經(jīng)節(jié)周圍表達(dá)增加而引起[3]。中樞機(jī)制包括脊髓機(jī)制和脊髓上中樞機(jī)制。脊髓機(jī)制中最重要的影響因素是時(shí)間和空間的突觸可塑性，即神經(jīng)元對(duì)傷害性刺激隨著時(shí)間和空間的增加而增強(qiáng)。細(xì)胞水平的機(jī)制涉及到離子通道，如Na+、Ca2+、K+，離子型和代謝型受體，例如谷氨酸受體GABA 受體、血清素受體、腎上腺素能受體、神經(jīng)激肽和香草素受體；多種炎癥因子；神經(jīng)生長因子等[3]。

近年來多項(xiàng)研究提示瞬時(shí)感受器電位（transient receptor potential，TRP）與神經(jīng)病理性疼痛相關(guān)，尤其是TRP家族中TRPV1（transient receptor potential vanilloid 1）最為相關(guān)，雖然具體作用機(jī)制尚不明確，但在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中觀察到，在神經(jīng)病理性疼痛模型中TRPV1 表達(dá)增加[4]，并且在藥理學(xué)研究中發(fā)現(xiàn)TRPV1 能下調(diào)多種疼痛刺激物質(zhì)的產(chǎn)生[5]。

1 瞬時(shí)感受器電位

瞬時(shí)感受器電位（transient receptor potential，TRP）通道是在分析果蠅的視覺突變體時(shí)發(fā)現(xiàn)的，與野生型果蠅中的持續(xù)受體電位相反，該突變體顯示出對(duì)光的短暫響應(yīng)[6]。TRP 通道分為七個(gè)亞群：TRPC，TRPV，TRPM，TRPP，TRPML，TRPA和TRPN（后者僅在魚，蒼蠅和蠕蟲中表達(dá)）[7]。TRP通道由包括6個(gè)跨膜α 螺旋結(jié)構(gòu)構(gòu)成，在最后2個(gè)跨膜片段之間形成跨膜孔道區(qū)，N端和C端都位于胞質(zhì)中。不同TRP 亞群的氨基酸數(shù)量和序列不同。在TRPC、TRPM、TRPA和TRPV 亞家族中發(fā)現(xiàn)了一段由6個(gè)氨基酸構(gòu)成的保守序列，位于羧基末端，稱為TRP 盒（TRP box）。有幾項(xiàng)研究均表明TRP 盒對(duì)TRP 通道的通道門控有重要作用[8]。TRP通道涉及人體內(nèi)多種感覺功能，它們的最佳功能一般都建立在熱敏感上[9]。TRP 通道的突變會(huì)引起多種疾病，如腎?。═RPC6）、自發(fā)性疼痛綜合征（TRPA1）、低鎂血癥（TRPM6）、夜盲癥（TRPM1）和復(fù)雜的肌肉骨骼和神經(jīng)疾?。═RPV4）[5]。

TRPV1（transient receptor potential vanilloid 1）又稱辣椒素受體，是一種非選擇性陽離子通道，位于細(xì)胞膜上和許多細(xì)胞器膜上，對(duì)Ca2+有高度選擇性，對(duì)其他陽離子也有一定的選擇透過性，如Mg2+。TRPV1 可以被多種內(nèi)源性或外源性物質(zhì)激活，內(nèi)源性調(diào)節(jié)因子包括花生四烯乙醇胺、2-花生四烯酸酰甘油和溶血磷脂酸，外源性激動(dòng)劑包括多種節(jié)肢動(dòng)物的毒素。對(duì)該受體有效的刺激有溫度（＞42℃）、辣椒素、PH值（細(xì)胞外PH 降低）。樹脂毒素（resiniferatoxin，RTX）也是TRPV1的有效激動(dòng)劑，它可以在低于辣椒素的濃度下激活通道，但其作用產(chǎn)生較慢。目前尚未明確TRPV1 在神經(jīng)病理性疼痛中具體的作用機(jī)制，有研究者表明可能的機(jī)制是當(dāng)有效傷害刺激激活TRP 通道，導(dǎo)致大量Ca2+穿過胞膜內(nèi)流，導(dǎo)致膜去極化，進(jìn)而可能觸發(fā)電壓門控離子通道依賴性動(dòng)作電位[10]，引起痛覺向神經(jīng)中樞傳遞。在對(duì)照實(shí)驗(yàn)中，野生型小鼠和TRPV1基因敲除小鼠在急性損傷和慢性神經(jīng)病中神經(jīng)性機(jī)械痛覺過敏沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異[10]。但是在藥理學(xué)研究中，TRPV1 離子通道抑制劑被證實(shí)能夠減少傷害性刺激物質(zhì)的表達(dá)，表明TRPV1拮抗劑可能作為疼痛的一個(gè)新作用靶點(diǎn)。

TRPV1 在中樞神經(jīng)系統(tǒng)和周圍神經(jīng)系統(tǒng)均有表達(dá)，主要表達(dá)在背根神經(jīng)節(jié)和三叉神經(jīng)上[11]。此外，還分布于支配膀胱的神經(jīng)纖維，肺部和耳蝸以及上呼吸道[12]。

2 TRPV1 抑制劑治療神經(jīng)病理性疼痛的研究進(jìn)展

目前國內(nèi)外治療神經(jīng)病理性疼痛的藥物較局限，一線推薦用藥為抗癲癇藥（如普瑞巴林、加巴噴?。⑷h(huán)類抗抑郁藥、選擇性5-羥色胺和去甲腎上腺素再攝取抑制劑，同時(shí)可以輔助局部用藥如利多卡因貼劑[13]。

2.1 辣椒平（capsazepine）

1994年，辣椒平第一個(gè)被證實(shí)是辣椒素的競爭性拮抗劑，在體內(nèi)和體外實(shí)驗(yàn)中均有活性[14]。辣椒平能夠競爭TRPV1 上的辣椒素結(jié)合位點(diǎn)，阻斷辣椒素誘導(dǎo)的大鼠背根神經(jīng)節(jié)上的離子通道激活。雖然辣椒平在實(shí)驗(yàn)室研究中作用顯著，但是目前還未將其應(yīng)用于臨床，主要是存在以下幾個(gè)局限性：首先是因?yàn)閷?shí)驗(yàn)用的動(dòng)物基本都是嚙齒動(dòng)物，嚙齒動(dòng)物的代謝穩(wěn)定性差，藥代動(dòng)力學(xué)不穩(wěn)定[15]。另一個(gè)原因是辣椒平的選擇性不高，除了拮抗TRPV1，還抑制煙堿型乙酰膽堿受體、電壓門控Ca2+通道和TRPM8，引起相應(yīng)的副作用，如肌無力等。

2.2 AS1928370

（R）-N-（1-甲基-2-氧代-1，2，3，4-四氫-7-喹啉基）-2-[（2-甲基吡咯烷-1-基）甲基]聯(lián)苯-4-甲酰胺（AS1928370）是一種新型TRPV1 拮抗劑，能夠與TRPV1 受體上的樹脂毒素結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合并抑制辣椒素介導(dǎo)的內(nèi)向電流[16]。

在小鼠L5/L6 脊神經(jīng)結(jié)扎模型中，研究人員采用了口服和鞘內(nèi)注射AS1928370 以研究其鎮(zhèn)痛作用。在藥代動(dòng)力學(xué)研究中，AS1928370 顯示出良好的口服生物利用度以及高效的腦和脊髓滲透性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，口服AS1928370 能顯著改善機(jī)械異常性疼痛；鞘內(nèi)注射AS1928370 能上調(diào)脊神經(jīng)結(jié)扎小鼠模型的機(jī)械疼痛閾值[17]。對(duì)實(shí)驗(yàn)大鼠進(jìn)行旋轉(zhuǎn)儀測(cè)試AS1928370 相關(guān)副作用，發(fā)現(xiàn)服用AS1928370對(duì)此沒有顯著影響。相比較現(xiàn)今治療神經(jīng)病理性疼痛的一線藥物（如加巴噴?。┏３?huì)引起中樞系統(tǒng)副作用，如嗜睡和頭暈，AS1928370 在治療劑量下產(chǎn)生中樞副作用可能性較小[16]，由此可見，AS1928370 在神經(jīng)病理性疼痛治療中有潛在研究價(jià)值。

2.3 二烯酰胺（dimeramide）

由日本富士研究所研究出的5，5-二苯基戊二烯酰胺，是一系列能夠靶向拮抗體外和體內(nèi)TRPV1的化合物[18]。為了達(dá)到更好藥代動(dòng)力學(xué)目標(biāo)，作者運(yùn)用化學(xué)合成等技術(shù)研究了多種在該化合物5號(hào)位上有取代基的替代物，結(jié)果顯示比起其他取代化合物，在5號(hào)位上用苯環(huán)加烷氧基取代的替代物（2E，4Z）-N-[（3R）-3-hydroxy-2-oxo-1，2，3，4-tetrahydro-5-quinolyl]-5-（4-isopropoxyphenyl）-5-（4-trifluoromethylphenyl）-2，4-pentadienamide（（R）-36b）通過血腦屏障的能力顯著提高。體內(nèi)實(shí)驗(yàn)證實(shí)該化合物能夠有效抑制由辣椒素誘導(dǎo)的Ca2+通道開放作用，并且能夠以劑量依賴的方式逆轉(zhuǎn)大鼠的機(jī)械性異常性疼痛，并且能夠在坐骨神經(jīng)損傷誘導(dǎo)的神經(jīng)病理性疼痛模型中顯著逆轉(zhuǎn)熱痛覺過敏[18]。綜上所述，5，5-二苯基戊二烯酰胺化合物有望成為靶向治療神經(jīng)病理性疼痛的新型止痛藥物。

2.4 α-菠菜甾醇（α-spinasterol）

α-菠菜甾醇是TRPV1的拮抗劑，具有抗炎、抗氧化和抗傷害感受的作用。同時(shí)它也是一種環(huán)氧化酶（cyclooxygenase，COX）抑制劑。在神經(jīng)病理性疼痛的產(chǎn)生機(jī)制中，COX 反應(yīng)的終產(chǎn)物前列腺素E2（PGE2）可以作為內(nèi)源性物質(zhì)激活TRPV1。所以α-菠菜甾醇不僅通過抑制COX 減少PGE2 的產(chǎn)生，還能拮抗TRPV1，能夠作為鎮(zhèn)痛藥的新靶點(diǎn)[19]。

在小鼠實(shí)驗(yàn)中，口服α-菠菜甾醇減少了術(shù)后疼痛，并減少損傷組織中的細(xì)胞浸潤[20]。α-菠菜甾醇還可減少部分坐骨神經(jīng)結(jié)扎引起的機(jī)械異常性疼痛和紫杉醇化療誘導(dǎo)的機(jī)械和寒冷異常性疼痛。此外，還觀察到α-菠菜甾醇在不改變動(dòng)物體溫的情況下能夠顯著抑制COX-1和COX-2 的活性。α-菠菜甾醇是一種有效且安全的TRPV1 拮抗劑和COX 抑制劑，在術(shù)后疼痛和神經(jīng)病理性疼痛模型中具有鎮(zhèn)痛作用，是一種開發(fā)新型鎮(zhèn)痛藥的模板化合物[20]。

2.7 SZV 1287（[3-（4，5-diphenyl-1，3-oxazol-2-yl）propanal oxime]）

SZV 1287[3-（4，5-二苯基-1，3-惡唑-2-基）丙醛肟]（[3-（4，5-diphenyl-1，3-oxazol-2-yl）propanal oxime]）是一種新型氨芐西林敏感的胺氧化酶（semicarbazide-sensitive amine oxidase，SSAO）抑制劑，具有拮抗TRPV1的作用。SSAO 分解伯胺（如甲胺，氨基丙酮）生成相應(yīng)的醛、氨和過氧化氫[21]，如甲醛、甲基乙二醛、過氧化氫，可作用于TRPV1 受體并使之活性降低。體內(nèi)實(shí)驗(yàn)證實(shí)，在由坐骨神經(jīng)結(jié)扎造成的創(chuàng)傷性神經(jīng)病理性疼痛的小鼠模型中，SZV1287 顯著抑制了由TRPV1活化誘導(dǎo)的急性化學(xué)感受性痛覺過敏。在野生型小鼠和TRPV1基因敲除小鼠的對(duì)照實(shí)驗(yàn)中，野生型坐骨神經(jīng)結(jié)扎的小鼠在SZV1287給藥7天后，有半數(shù)小鼠神經(jīng)性痛閾顯著降低，而在基因敲除小鼠中未觀察到該現(xiàn)象。上述研究結(jié)果說明SZV1287不僅通過抑制SSAO 減少組織激活物的產(chǎn)生，同時(shí)也可抑制TRPV1的作用，使之成為新型鎮(zhèn)痛藥的熱門研究對(duì)象[22]。

2.8 針對(duì)TRPV1的小分子RNA

小干擾RNA（small interfering RNA，siRNA）是長度在20～50個(gè)核苷酸的RNA 鏈，通過RNA 干擾，與宿主細(xì)胞的mRNA 互補(bǔ)結(jié)合并使之降解，從而抑制宿主基因的表達(dá)。在動(dòng)物試驗(yàn)中，研究者通過單側(cè)坐骨神經(jīng)慢性壓迫損傷（CCI：Chronic constriction injury）構(gòu)建出神經(jīng)病理性疼痛大鼠模型，與對(duì)照組對(duì)比，CCI 誘導(dǎo)的大鼠模型對(duì)機(jī)械刺激和熱刺激的敏感性均明顯升高。并通過蛋白質(zhì)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)TRPV1 蛋白在前扣帶回皮質(zhì)、背角和背根節(jié)的表達(dá)明顯增強(qiáng)。給實(shí)驗(yàn)組神經(jīng)病理性疼痛模型大鼠鞘內(nèi)注射靶向TRPV1的siRNA載體，結(jié)果表明，實(shí)驗(yàn)組大鼠的冷刺激誘導(dǎo)的痛覺明顯減少，對(duì)照組結(jié)果無明顯改變。同時(shí)，研究者同時(shí)檢測(cè)了脊髓背角中細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激（Extracellular signal-regulated kinases，ERK）、鈣調(diào)素依賴性激酶（CaM-dependent kinases，CaMKs）水平。先前已經(jīng)有證據(jù)證實(shí)ERK 磷酸化后在神經(jīng)元可塑性和痛覺加工過程中起著重要的作用，而CaMKs 參與ERK激活[4]，從而參與疼痛產(chǎn)生的過程。在CCI 大鼠模型中，CaMKII、ERK 磷酸化作用兩者均升高，通過TRPV1siRNA 下調(diào)脊髓TRPV1 蛋白的表達(dá)后，脊髓TRPV1和CaMKII 的表達(dá)減低，ERK 的磷酸化作用也減少，提示TRPV1siRNA 介導(dǎo)的止痛作用可能與下調(diào)CaMKII 表達(dá)和減少ERK 的磷酸化有關(guān)：TRPV1siRNA 可降低脊髓TRPV1和CaMKII 的表達(dá)，減少ERK 的磷酸化，從而產(chǎn)生鎮(zhèn)痛作用[23]。

短發(fā)夾RNA（short-hairpin RNA，shRNA）是設(shè)計(jì)為能夠形成發(fā)夾結(jié)構(gòu)的非編碼小RNA 分子，可通過RNA 干擾來抑制基因的表達(dá)。Hirai 等[24]將編碼TRPV1的siRNA 與腺病毒相關(guān)血清型9（adenoassociated virus serotype 9，AAV9）編碼的shRNA進(jìn)行重組，得到靶向TRPV1的AAV9 載體（AAV9-shTRPV1），將其向神選擇性神經(jīng)損傷（spared nerve injury，SNI）模型小鼠鞘內(nèi)給藥來研究TRPV1 在神經(jīng)病理性疼痛中的作用以及shRNA的鎮(zhèn)痛作用。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示治療后給予實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組SNI 小鼠機(jī)械性、寒冷和溫度刺激時(shí)，AAV9-shTRPV1 處理組在治療后第10天至第28天對(duì)50℃溫度刺激的痛覺潛伏期顯著增加，其他兩種刺激兩組無顯著差別。在注射4周后，AAV9-shTRPV1 處理組小鼠的DRG 中的TRPV1 表達(dá)水平降低約55%，在腰髓中降低約95%。該研究結(jié)果既證實(shí)TRPV1 在神經(jīng)病理性疼痛中起著關(guān)鍵作用，也表明AAV9-shTRPV1的熱鎮(zhèn)痛作用，在實(shí)驗(yàn)過程中未觀察到明顯副作用。

除了靶向TRPV1的siRNA、shRNA 有較明顯的鎮(zhèn)痛作用，也有研究證明靶向長鏈非編碼RNA（long noncoding RNAs，lncRNA）的siRNA 可以通過TRPV1 途徑產(chǎn)生鎮(zhèn)痛的作用[25]。Lnc RNAs是RNA 聚合酶II 轉(zhuǎn)錄的副產(chǎn)物，目前對(duì)lnc RNA 的研究還不清楚，可能在細(xì)胞內(nèi)許多重要調(diào)控過程中發(fā)揮作用。Lnc RNA BC168687是lnc RNAs 分子之一，具體作用還不清楚，但有Liu 等[25]通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在糖尿病性神經(jīng)性疼痛（Diabetic neuropathic pain，DNP）的大鼠DRG 中，lnc RNA BC168687的表達(dá)水平明顯增高。Liu 等[26]通過動(dòng)物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，lnc RNA BC168687 siRNA 能夠明顯提高DNP大鼠的機(jī)械刺激縮足閾值（mechanical withdrawal thresholds，MWT）和延長熱刺激縮足潛伏期（thermal withdrawal latencies，TWL），能夠抑制大鼠DRG 中TRPV1 mRNA 的表達(dá)，同時(shí)也明顯降低大鼠DRG 中TRPV1 受體。

2.8 鋅（zinc）

鋅是一種過渡金屬，在臨床上常作為抗炎劑被使用。已有臨床實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明口服硫酸鋅能明顯降低青少年女性原發(fā)性痛經(jīng)[27]。鋅存在于脊髓和DRG 神經(jīng)元中，通過動(dòng)物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，減少脊髓DRG中的鋅，會(huì)使小鼠的神經(jīng)性疼痛明顯增加[28]?；瘜W(xué)療法誘導(dǎo)的周圍神經(jīng)病變（chemotherapy-induced peripheral neuropathy，CIPN）是癌癥化療后常見的劑量依賴性不良反應(yīng)，且缺乏有效的治療。

3 結(jié)論與展望

神經(jīng)病理性疼痛是指由軀體感覺系統(tǒng)的損害或疾病導(dǎo)致的疼痛，主要癥狀是異常自發(fā)性疼痛、痛覺過敏和痛覺過敏等。目前用于神經(jīng)病理性疼痛治療的藥物有限，作用局限，很多患者為此忍受痛苦進(jìn)而影響生活質(zhì)量。研究出靶向神經(jīng)病理性疼痛的藥物迫在眉睫。

TRPV1是一種非選擇性陽離子通道，可以被多種內(nèi)源性或外源性物質(zhì)激活。該通道的激活與炎癥和疼痛相關(guān)，盡管TRPV1 參與疼痛產(chǎn)生的具體機(jī)制尚未闡明，有實(shí)驗(yàn)證據(jù)表明TRPV1 通過激活鈣調(diào)素依賴性激酶，引起細(xì)胞中細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激磷酸化作用增強(qiáng)，進(jìn)而參與神經(jīng)病理性疼痛發(fā)生和維持的過程。但是這些發(fā)現(xiàn)也不排除其他信號(hào)分子參與這一過程。一系列TRPV1 抑制劑如2-（3-氟-4-甲基磺?；被交┍０?、二烯酰胺、α-菠菜甾醇、SZV 1287、針對(duì)TRPV1的小分子RNA（包括siRNA、shRNA、lncRNA）、zinc 在細(xì)胞水平和動(dòng)物模型上顯示出較好的神經(jīng)病理性疼痛治療的作用。然而真正進(jìn)入臨床階段的藥物還是很少。因?yàn)楝F(xiàn)有研究結(jié)果證實(shí)TRPV1 抑制劑也有局限性，主要在于兩個(gè)副作用：意外燒傷和高溫。許多TRPV1 抑制劑因?yàn)橐鸹颊吒唧w溫而被終止臨床試驗(yàn)，有研究者建議通過服用普通退熱藥如對(duì)乙酰氨基酚來控制體溫，但更有效的方法應(yīng)該是我們醫(yī)學(xué)工作者通過化學(xué)修飾來減少這些化合物產(chǎn)生的高溫的副作用。這說明通過進(jìn)一步優(yōu)化TRPV1 抑制劑的效能、物理性質(zhì)、化學(xué)結(jié)構(gòu)，對(duì)于TRPV1 抑制劑用于靶向治療神經(jīng)病理性疼痛在不久的將來成為有潛力的治療劑具有重大意義。