細(xì)胞鎮(zhèn)痛在癌痛治療中的研究進(jìn)展

李 源 夏中元

（武漢大學(xué)人民醫(yī)院麻醉科，武漢430060）

細(xì)胞鎮(zhèn)痛在癌痛治療中的研究進(jìn)展

李 源 夏中元Δ

（武漢大學(xué)人民醫(yī)院麻醉科，武漢430060）

目的：很多晚期癌癥病人經(jīng)受著癌痛的困擾，細(xì)胞鎮(zhèn)痛作為一個(gè)新的鎮(zhèn)痛方法，經(jīng)過(guò)國(guó)內(nèi)外研究已證明其有效性和安全性。近年來(lái)，細(xì)胞鎮(zhèn)痛有了新的研究進(jìn)展，并逐步解決了一些前期所遇到的有關(guān)問(wèn)題，如來(lái)源不足，免疫排斥、致瘤性，使其臨床使用價(jià)值進(jìn)一步提高。然而關(guān)于深度調(diào)控等相關(guān)問(wèn)題還需要更多的研究和探索。本文就近年來(lái)細(xì)胞鎮(zhèn)痛在癌痛治療方面研究進(jìn)展做一綜述。

癌痛；細(xì)胞鎮(zhèn)痛；PC12細(xì)胞

疼痛是癌癥病人的普遍癥狀，少部分為間斷性疼痛，大部分為持續(xù)性疼痛，并且每日持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)達(dá)12小時(shí)或者更多[1]。癌痛病人中有2/3為內(nèi)臟痛，超過(guò)一半數(shù)量的病人是混合型疼痛[2]。目前，世界衛(wèi)生組織(WHO)在20世紀(jì)80年代所提出的三階梯鎮(zhèn)痛原則仍被用于癌痛的鎮(zhèn)痛指南，然而很多病人并沒(méi)有得到有效的疼痛緩解治療，鎮(zhèn)痛藥物對(duì)比中，阿片類(lèi)藥物鎮(zhèn)痛效果往往比其他效果更好，但是其不良反應(yīng)也相對(duì)比其他鎮(zhèn)痛藥物要多[3]。在臨床應(yīng)用中，阿片類(lèi)藥物常會(huì)有惡心嘔吐、呼吸抑制、依賴(lài)性和戒斷效應(yīng)等不良反應(yīng)，因而使其應(yīng)用性降低。癌痛一方面使癌癥病人經(jīng)受軀體疼痛，另一方面疼痛帶來(lái)的心理障礙，如焦慮、抑郁甚至自殺傾向等。因此，對(duì)癌痛的治療旨在改善病人的治療質(zhì)量和預(yù)后效果，使鎮(zhèn)痛效果更好，持續(xù)時(shí)間更長(zhǎng)，不良反應(yīng)更少。細(xì)胞鎮(zhèn)痛是近年來(lái)提出的一個(gè)比較新的鎮(zhèn)痛方式，它可以很好地避免藥物毒性[4]從而達(dá)到鎮(zhèn)痛和低不良反應(yīng)的效果，目前在國(guó)內(nèi)外都取得了不小的進(jìn)展。

一、癌痛鎮(zhèn)痛的現(xiàn)狀

目前，疼痛的治療已經(jīng)發(fā)展到了一定成熟的階段，各種各樣的鎮(zhèn)痛方式以其各自不同的性質(zhì)也都以其特性在不同的領(lǐng)域中發(fā)揮著作用，有報(bào)告表示疼痛是癌癥病人主要問(wèn)題之一，而大多數(shù)晚期或者轉(zhuǎn)移性癌癥病人都會(huì)經(jīng)受疼痛的困擾。接近90%的病人在經(jīng)過(guò)合理治療后可以明顯減輕疼痛，然而卻依然有不少癌癥病人經(jīng)過(guò)鎮(zhèn)痛治療后疼痛無(wú)法緩解[5]。有資料研究了1994到2007年世界癌痛治療的情況，表明美國(guó)等經(jīng)濟(jì)經(jīng)濟(jì)條件較好的國(guó)家和城市癌痛的治療相對(duì)較好，而亞洲等地區(qū)的癌痛治療欠佳，說(shuō)明了經(jīng)濟(jì)情況影響了癌痛的治療情況，并且腫瘤早期病人或者年輕病人容易忽略癌痛的治療，但是癌痛的治療并不受年齡和性別的影響和限制，有50%左右的癌痛病人仍存在治療不足的情況[6]。

目前，癌痛鎮(zhèn)痛主要采取阿片類(lèi)藥物鎮(zhèn)痛、鎮(zhèn)痛泵鎮(zhèn)痛和神經(jīng)阻滯鎮(zhèn)痛治療等方法。有研究發(fā)現(xiàn)，在阿片類(lèi)藥物的臨床使用中，80%的病人經(jīng)歷了至少一次不良反應(yīng)，且便秘(41%)，惡心(32%)、嗜睡(29%)是最常見(jiàn)的不良反應(yīng)。只有44%的病人手術(shù)后仍使用阿片類(lèi)藥物治療7個(gè)月到24個(gè)月。在神經(jīng)和肌肉骨骼疼痛中，阿片類(lèi)藥物短期療效的效果是好的，然而只有很少部分的人需要長(zhǎng)期使用阿片類(lèi)藥物鎮(zhèn)痛[7]。阿片類(lèi)藥物通常與非阿片類(lèi)鎮(zhèn)痛藥物聯(lián)合應(yīng)用于中、重度癌痛，以減輕阿片類(lèi)藥物的不良反應(yīng)和增加鎮(zhèn)痛作用[8]。鎮(zhèn)痛泵因其費(fèi)用高，植入和后期維護(hù)中又具有一定的感染幾率等原因，使其應(yīng)用受局限。神經(jīng)阻滯注射一處就可以得到較大范圍的阻滯鎮(zhèn)痛區(qū)域，但對(duì)操作者的解剖知識(shí)掌握情況要求較高。細(xì)胞鎮(zhèn)痛藥物毒性低，不良反應(yīng)較少，作為一個(gè)新的鎮(zhèn)痛方式，在臨床應(yīng)用上有很大的潛力。

二、嗜鉻細(xì)胞鎮(zhèn)痛

目前，許多國(guó)內(nèi)外學(xué)者開(kāi)展了大量對(duì)嗜鉻細(xì)胞、部分具有鎮(zhèn)痛效應(yīng)的腫瘤細(xì)胞和交感神經(jīng)節(jié)細(xì)胞進(jìn)行細(xì)胞移植鎮(zhèn)痛方面的研究，其中，研究最多的就是嗜鉻細(xì)胞。

20世紀(jì)80年代后期興起的細(xì)胞鎮(zhèn)痛方法是慢性疼痛治療領(lǐng)域的突破性進(jìn)展[9]。它把一些體外培養(yǎng)的自體細(xì)胞或者異體細(xì)胞植入到受者的中樞神經(jīng)系統(tǒng)，通過(guò)這些類(lèi)似于“生物微泵”(Bio-minipump)的細(xì)胞持續(xù)分泌鎮(zhèn)痛物質(zhì)而緩解疼痛或提高痛閾。1993年，AP Winnie等首次在臨床上對(duì)5名癌痛病人應(yīng)用了人腎上腺髓質(zhì)蛛網(wǎng)膜下腔移植鎮(zhèn)痛，結(jié)果發(fā)現(xiàn)病人移植后，脊髓樣品顯示在5名病人中的三名的腦啡肽濃度增加，并且其中四名病人中兒茶酚胺濃度增加，提示人腎上腺髓質(zhì)蛛網(wǎng)膜下腔移植取得了良好的治療效果[10]，并且病人沒(méi)有出現(xiàn)耐受性，初步展示了細(xì)胞鎮(zhèn)痛的療效，提示并證明了細(xì)胞移植在疼痛治療方面的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

嗜鉻細(xì)胞包括一些神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子、神經(jīng)肽、細(xì)胞因子和一些與炎癥和疼痛相關(guān)的因子，如去甲腎上腺素、腎上腺素、甲啡肽、亮啡肽等。國(guó)外有研究表明，將嗜鉻細(xì)胞移植到蛛網(wǎng)膜下腔等處，即可產(chǎn)生明顯的抗炎、抗神經(jīng)痛等療效[11]，因此，嗜鉻細(xì)胞是細(xì)胞移植鎮(zhèn)痛的首選。Jacqueline Sagen 和James E. Kemmler等也發(fā)現(xiàn)嗜鉻細(xì)胞的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，就是嗜鉻細(xì)胞可以通過(guò)刺激細(xì)胞表面的尼古丁受體增加蛋氨酸-腦啡肽和兒茶酚胺的釋放水平，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明了腎上腺髓質(zhì)組織或者嗜鉻細(xì)胞懸浮液移植到大鼠脊髓蛛網(wǎng)膜下腔可以產(chǎn)生鎮(zhèn)痛作用，特別是在尼古丁的刺激條件下。這種鎮(zhèn)痛可以被阿片拮抗劑阻斷或逆轉(zhuǎn)。上述結(jié)果表明，通過(guò)將嗜鉻細(xì)胞移植到脊髓，可以提供用于減輕疼痛的阿片肽的局部來(lái)源[12]。

國(guó)內(nèi)也有學(xué)者對(duì)細(xì)胞移植鎮(zhèn)痛進(jìn)行研究。游言文等于2003年8月至2004年9月以動(dòng)物研究為對(duì)象，進(jìn)行隨機(jī)對(duì)照實(shí)驗(yàn)。采用牛的嗜鉻細(xì)胞，用海藻酸鈉-多聚賴(lài)氨酸-海藻酸鈉微囊包裹的方法達(dá)到免疫隔離效果。通過(guò)測(cè)量移植術(shù)后大鼠腦脊液中兒茶酚胺的變化，了解海藻酸鈉-多聚賴(lài)氨酸-海藻酸鈉-微囊化牛嗜鉻細(xì)胞在異種動(dòng)物體內(nèi)分泌鎮(zhèn)痛物質(zhì)的情況和微囊的隔離效果，結(jié)果發(fā)現(xiàn)接受牛嗜鉻細(xì)胞和海藻酸鈉-多聚賴(lài)氨酸-海藻酸鈉微囊化牛嗜鉻細(xì)胞移植的兩組大鼠腦脊液灌流液中兒茶酚胺的水平升高。兒茶酚胺中的腎上腺素等可以作用于α受體從而產(chǎn)生鎮(zhèn)痛作用[13]。

三、PC12嗜鉻細(xì)胞瘤細(xì)胞鎮(zhèn)痛

國(guó)內(nèi)外研究學(xué)者提出并用實(shí)驗(yàn)論證了PC12嗜鉻細(xì)胞瘤細(xì)胞移植在癌痛中的鎮(zhèn)痛作用。Mizrachi等從大鼠腎上腺皮質(zhì)瘤里發(fā)現(xiàn)了PC12細(xì)胞株，PC12細(xì)胞可以分泌兒茶酚胺，表達(dá)神經(jīng)肽，擁有煙堿受體[14,15]。

PC12細(xì)胞是可以向其他細(xì)胞形態(tài)分化的一種細(xì)胞，其擁有細(xì)胞前腦啡肽基因(PENK)，一般情況下只能釋放少量腦啡肽，當(dāng)PC12細(xì)胞在特定藥物的影響下，可以增強(qiáng)細(xì)胞前腦啡肽基因(PENK)的表達(dá)，分化為嗜鉻細(xì)胞，因而使腦啡肽的分泌量得到提升[16-17]。有研究表示，大鼠腦室應(yīng)用少量腦啡肽（約0.2 mg/kg）就能產(chǎn)生明顯的鎮(zhèn)痛效果，在椎管內(nèi)使用大量的腦啡肽（約10 mg）也不會(huì)引起明顯的呼吸障礙，并且對(duì)心率、平均動(dòng)脈壓、平均肺動(dòng)脈壓等血流動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)也無(wú)明顯的影響，因此，腦啡肽在實(shí)際應(yīng)用上安全性比較高[18]。腦啡肽屬于內(nèi)啡肽，由五個(gè)氨基酸殘基組成，其中由于第五位氨基酸殘基結(jié)構(gòu)的不同分為兩種，分別是甲硫氨酸腦啡肽(Methionine-enkpehalin,MEK, 結(jié)構(gòu)式Tyr-Gly-Gly-Phe-Met)和亮氨酸腦啡肽(Leucineenkephalin, LEK,結(jié)構(gòu)式Tyr-Gly-Gly-Phe-Leu) ，二者的前體（前腦啡肽）相同。腦啡肽通過(guò)與過(guò)μ受體、δ受體受體結(jié)合降低神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)cAMP水平和鈣傳導(dǎo)，抑制神經(jīng)傳遞，從而構(gòu)成內(nèi)源性痛覺(jué)調(diào)制系統(tǒng)而起到鎮(zhèn)痛作用[19]。

四、微囊化在嗜鉻細(xì)胞鎮(zhèn)痛中的應(yīng)用

細(xì)胞移植會(huì)面對(duì)一個(gè)巨大的問(wèn)題，即免疫排斥。Kaplan等發(fā)現(xiàn)，在羊蛛網(wǎng)膜下腔進(jìn)行牛嗜鉻細(xì)胞移植會(huì)使CD4+淋巴細(xì)胞比例上升，導(dǎo)致宿主全身性免疫細(xì)胞反應(yīng)，雖然全身病理變化不明顯，但腦脊液淋巴細(xì)胞數(shù)量和移植部位免疫反應(yīng)都有明顯的增加[20]。

目前，克服免疫排斥反應(yīng)主要采用三類(lèi)方法：

1.減少供體組織細(xì)胞的免疫源性，如紫外線照射、低溫保存及用抗體處理，但是效果不盡如人意。

2.使宿主體暫時(shí)免疫抑制，如X線照射及使用免疫抑制劑，此法因宿主體免疫力大大下降而產(chǎn)生許多副作用。

3.將移植體與宿主體免疫系統(tǒng)隔離。細(xì)胞微囊化技術(shù)作為一種重要的免疫隔離方法，對(duì)降低免疫排斥有很好的效果。微囊(microencapsule)是用親水性高分子材料與細(xì)胞混勻，從噴嘴射出時(shí)在組織細(xì)胞表面成型，形成直徑50～800 μm的包裹組織的球囊，可以包裹組織細(xì)胞、酶和其他活性物質(zhì)，可將移植的組織細(xì)胞與宿主體免疫系統(tǒng)隔離，因而降低免疫排斥反應(yīng)。一般制作微囊的材料有海藻酸鈉(alginate)、多聚賴(lài)氨酸(Polylysine)、脫乙酰己丁質(zhì)、瓊脂糖、聚丙烯胺和羧甲基纖維素鈉等等。而目前，在多種材料制作微囊技術(shù)中，發(fā)展最成熟的是海藻酸鈉-聚賴(lài)氨酸-海藻酸鈉(APA)制作的微囊[21]。大量的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和近年來(lái)的臨床試驗(yàn)均證實(shí)，微囊化嗜鉻細(xì)胞移植到疼痛模型大鼠及癌痛病人蛛網(wǎng)膜下腔后能發(fā)揮鎮(zhèn)痛作用，但由于腎上腺嗜鉻細(xì)胞來(lái)源匱乏及異種移植存在的倫理學(xué)問(wèn)題，從而限制了該方法的臨床應(yīng)用。

五、去永生化

鎮(zhèn)痛細(xì)胞仍然是具備傳代增殖潛能的細(xì)胞，因此，植入人體后，在一定程度上有致瘤性，因此，解決針對(duì)鎮(zhèn)痛細(xì)胞移植的致瘤性也是細(xì)胞鎮(zhèn)痛有關(guān)問(wèn)題的重點(diǎn)。目前，關(guān)于鎮(zhèn)痛細(xì)胞移植的致瘤性，現(xiàn)在也有良好的應(yīng)對(duì)措施，即去永生化。細(xì)胞經(jīng)過(guò)自發(fā)或者其他外界因素的影響而脫離增殖衰老，從而擁有無(wú)限增殖能力，稱(chēng)為細(xì)胞永生化的過(guò)程。而去永生化是指用生物學(xué)技術(shù)將細(xì)胞內(nèi)的永生化基因定向剔除(Knockdown)，使其失去永生化(dismmortalization)，也可以稱(chēng)之為可逆性永生化(reversible immortalization), 從而消除了致瘤性[22]。去永生化主要使用Cre-loxP重組酶系統(tǒng)，其中，Cre重組酶(cause recombinase)可特異性結(jié)合LoxP位點(diǎn)，LoxP是34bp長(zhǎng)且?guī)в胁糠只匚男蛄械腄NA序列，通過(guò)內(nèi)分子重組，Cre可介導(dǎo)兩個(gè)34bp之間的LoxP位點(diǎn)間的特異性重組，從而特異性敲除該段序列或基因，控制基因的表達(dá)，如猿病毒40大T抗原（SV40Tag）等細(xì)胞永生化最常用的目的基因。

六、細(xì)胞鎮(zhèn)痛尚未解決的問(wèn)題：

1.細(xì)胞來(lái)源

（1）腎上腺髓質(zhì)嗜鉻細(xì)胞：

此前，用于移植的細(xì)胞來(lái)源受到倫理等各方面限制而來(lái)源稀少，因此限制了細(xì)胞鎮(zhèn)痛的研究和發(fā)展，因而，人們開(kāi)始轉(zhuǎn)向動(dòng)物等方向研究。牛腎上腺髓質(zhì)細(xì)胞來(lái)源豐富，容易分離獲取并且和人腎上腺髓質(zhì)細(xì)胞功能相仿，為細(xì)胞移植提供了大量的來(lái)源。

（2）嗜鉻細(xì)胞瘤細(xì)胞（PC12細(xì)胞）：

如前所述，PC12細(xì)胞可分泌兒茶酚胺、腦啡肽等鎮(zhèn)痛物質(zhì)，且微囊化PC12細(xì)胞也解決了以前一直限制其發(fā)展的免疫排斥問(wèn)題。

（3）轉(zhuǎn)腦啡肽基因細(xì)胞：

楊茂元等實(shí)驗(yàn)證明蛛網(wǎng)膜下腔移植hppe基因修飾細(xì)胞可有效改善神經(jīng)性疼痛，其鎮(zhèn)痛效應(yīng)是通過(guò)阿片受體介導(dǎo)的。由于細(xì)胞移植入新的環(huán)境需要時(shí)間適應(yīng)和功能恢復(fù)，因而鎮(zhèn)痛作用起效時(shí)間較長(zhǎng)（3～5天），因此不適用于急性疼痛治療；但因其效應(yīng)持久，所以對(duì)慢性疼痛提供了一個(gè)新的細(xì)胞來(lái)源[23]。

2.動(dòng)物模型和人體之間可能存在的差異

目前的研究大多建立在動(dòng)物模型上，以人體為實(shí)驗(yàn)對(duì)象的相關(guān)研究還不多，因此，不排除動(dòng)物模型上產(chǎn)生的效應(yīng)和對(duì)人體所產(chǎn)生的效應(yīng)有一定的差異。

七、發(fā)展與展望

盡管目前細(xì)胞移植鎮(zhèn)痛仍處于發(fā)展階段，類(lèi)似于鎮(zhèn)痛深度的調(diào)控等問(wèn)題還有待更多的科研實(shí)驗(yàn)來(lái)探索，但是總體來(lái)說(shuō)，隨著現(xiàn)代科技的進(jìn)步和癌痛病人對(duì)更高效、更安全、不良反應(yīng)更小的鎮(zhèn)痛方式的需求，細(xì)胞移植鎮(zhèn)痛開(kāi)辟了一條嶄新的道路，隨著研究的進(jìn)展，細(xì)胞鎮(zhèn)痛作為一種具有滿(mǎn)足癌痛病人各方面需求的新型鎮(zhèn)痛方式，也將擁有廣闊的前景。

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10.3969/j.issn.1006-9852.2017.10.011

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