沙芬酰胺治療帕金森病的研究進展

龍 倩，苑玉和，張 欣，王莎莎，陳乃宏,

(1.山西中醫(yī)藥大學(xué)中藥學(xué)院，山西 太原 030619；2.中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院神經(jīng)科學(xué)中心，中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院藥物研究所，天然藥物活性物質(zhì)與功能國家重點實驗室，北京 100050)

帕金森病(Parkinson's disease，PD)也稱震顫麻痹，是一種常見的神經(jīng)系統(tǒng)退行性病變疾病。根據(jù)美國國立衛(wèi)生研究院 (National Institutes of Health,NIH) 統(tǒng)計，美國每年有大約 5 萬人被診斷患上PD，全美國總共有約 100 萬PD患者[1]，我國65歲以上患病率高達1.7%，PD患者總共約為 300 萬。隨著社會的發(fā)展，人口老齡化現(xiàn)象越來越嚴(yán)重，PD患者人數(shù)可能還會持續(xù)增多。

沙芬酰胺(safinamide)于2017年3月21日被美國 FDA 批準(zhǔn)用于治療 PD，是近十幾年來首個被批準(zhǔn)的抗PD新藥。沙芬酰胺是由意大利 Newron制藥公司開發(fā)的，用于輔助治療正在服用左旋多巴或卡比多巴，并處于 “關(guān)閉”期的PD患者[2]。本文介紹用于治療 PD 的單胺氧化酶抑制劑及其發(fā)展歷史、作用機制，并對第3代單胺氧化酶抑制劑——沙芬酰胺的具體作用機制及近幾年的部分臨床研究進行闡述，旨在為沙芬酰胺用于治療 PD 與開發(fā)治療 PD 的創(chuàng)新藥物提供一定的理論依據(jù)。

1 PD 的研究背景

PD的高發(fā)人群是60歲以上的老年人，其主要的病理改變是中腦黑質(zhì)多巴胺(dopamine, DA)能神經(jīng)元的變性死亡、紋狀體中 DA 含量的明顯減少，以及黑質(zhì)殘存神經(jīng)元的胞質(zhì)內(nèi)出現(xiàn)嗜酸性包涵體，即路易小體[3]。 PD的臨床癥狀主要表現(xiàn)為靜止性震顫、肌肉強直、運動遲緩、姿勢平衡障礙等運動癥狀，以及嗅覺減退、自主活動障礙、胃腸功能紊亂、精神障礙、睡眠障礙、認(rèn)知損害等非運動癥狀[4]。

目前，探究PD發(fā)病機制的報道有很多，但PD的具體發(fā)病機制尚未完全明確，可能與年齡老化、環(huán)境因素、遺傳因素等有關(guān)。免疫異常、環(huán)境毒素、氧化應(yīng)激、炎癥反應(yīng)、內(nèi)生毒素機制等都是現(xiàn)今PD的發(fā)病機制假說?；颊叩牟∏闀S著患病時間的推移不斷加重，最終導(dǎo)致運動功能障礙，影響病人的正常生活。由于病因的多樣性，現(xiàn)有的疾病模型并不能完全模擬PD的全部病理進程，目前臨床上并沒有可以從發(fā)病機制上延緩PD病程或逆轉(zhuǎn)PD發(fā)生的治療手段，只能以補充多巴胺的方式對疾病進行一定的藥物治療。

目前，有效控制PD運動癥狀的治療方法是針對多巴胺能系統(tǒng)，自1961年以來，左旋多巴開始作為DA的替代產(chǎn)物用于治療PD，迄今仍是治療PD最常用、療效最好的藥物。但左旋多巴長期使用會引發(fā)一系列的副作用，比如惡心、厭食、藥效波動、左旋多巴誘發(fā)的異動癥等，尤其在疾病的晚期，由于藥物抵抗，會加劇和惡化患者的運動障礙，嚴(yán)重影響了病人順從性和生活質(zhì)量, 且服用時間越長則毒副反應(yīng)越明顯、越重[5-6]。服藥期間一旦出現(xiàn)上述并發(fā)癥，就意味著PD患者的病程已經(jīng)發(fā)展到晚期，這時候需要通過調(diào)整左旋多巴的劑量、重新規(guī)劃左旋多巴的用法用量、聯(lián)合使用其他治療藥物，控制出現(xiàn)的一系列副作用[7]。

沙芬酰胺作為正在服用左旋多巴的PD患者的輔助用藥，具有多種作用機制，不僅可以通過多巴胺能系統(tǒng)抑制DA的再攝取發(fā)揮治療作用，還可以通過非多巴胺能系統(tǒng)，包括高選擇性、可逆地抑制單胺氧化酶 B(monoamine oxidase B, MAO-B)、阻斷鈉離子通道、調(diào)節(jié)鈣離子通道、抑制谷氨酸鹽的釋放等[8-9]多個方面發(fā)揮治療作用。

2 用于治療 PD 的單胺氧化酶抑制劑

單胺氧化酶在單胺能神經(jīng)遞質(zhì)穩(wěn)態(tài)中起著重要作用， 影響著生物體內(nèi)多種神經(jīng)遞質(zhì)如DA、5-羥色胺、去甲腎上腺素等的釋放，此過程中所需要的酶主要通過單胺氧化酶催化氧化。單胺氧化酶分布于線粒體外膜，分為MAO-A和MAO-B兩種亞型，這兩種亞型有70%的氨基酸序列相同，由X染色體上相鄰的兩個基因編碼，但底物、抑制劑及表達部位不一樣。MAO-A主要在腸道、肝臟和周圍的腎上腺素能神經(jīng)元中表達，MAO-B主要表達在大腦、肝臟等中[10]。

DA的失活由單胺氧化酶和兒茶酚胺氧位甲基轉(zhuǎn)移酶所介導(dǎo)，單胺氧化酶是DA分解代謝的關(guān)鍵酶之一。在單胺氧化酶氧化催化DA的反應(yīng)中，最初的反應(yīng)產(chǎn)物為具有潛在神經(jīng)毒性的醛類與過氧化氫。過氧化氫被還原成水的過程中會釋放出活性氧，這一過程與超氧化物歧化酶、過氧化氫酶等有著密切的關(guān)系。通過調(diào)節(jié)相關(guān)酶類與內(nèi)源性的抗氧化劑如谷胱甘肽的濃度，可以中和過高的活性氧。在PD患者中，清除過多活性氧的功能失調(diào)，因此，抑制單胺氧化酶，可以減少活性氧的生成，使多巴胺能神經(jīng)元的損傷作用得到一定程度的改善。由于抑制了單胺氧化酶的作用，DA的分解代謝減少，腦內(nèi)的DA水平升高，可以改善PD患者由于多巴胺能神經(jīng)元的變性死亡導(dǎo)致的一系列臨床癥狀[11-12]。MOA-A與MOA-B的結(jié)構(gòu)存在著差異，從而對底物的選擇不一樣，MAO-A能更好地結(jié)合分子質(zhì)量較大的胺類物質(zhì)，如5-羥色胺，而MAO-B能夠更好地與疏水性的小分子如苯乙胺、芐胺結(jié)合。MAO-B抑制劑減少腦內(nèi)DA的分解，提高腦內(nèi)的DA水平，可以用于治療早期 PD 患者。在中晚期 PD 患者中，由于長期服用左旋多巴出現(xiàn)藥效波動時，可以抑制外源的DA補充劑左旋多巴的分解，使左旋多巴的作用時間延長，用于治療PD的輔助手段。由于DA的代謝過程中會有活性氧的產(chǎn)生，因此，多巴胺能神經(jīng)元中的活性氧濃度比一般的神經(jīng)元要高，對環(huán)境中的氧化應(yīng)激更為敏感，MAO-B抑制劑可以減少活性氧的生成，對多巴胺能神經(jīng)元有一定的保護作用，有利于延緩PD病程發(fā)展[13]。

2.1第1代MAO-B抑制劑——司來吉蘭MAO-B 抑制劑用于治療PD有一定的歷史，第1代不可逆 MAO-B 選擇性抑制劑是司來吉蘭。司來吉蘭對MAO-B的選擇性有劑量依賴性，低劑量時,對MAO-B具有很好的選擇性，但在大劑量(20～40 mg·d-1)情況下，抑制MAO-B的同時也會抑制 MAO-A，MAO-A被抑制后，腸道內(nèi)酪胺的降解也會受到抑制，進而體內(nèi)去甲腎上腺素水平升高，導(dǎo)致血壓升高。司來吉蘭治療PD常用的劑量為10 mg·d-1，低劑量司來吉蘭在治療PD時，并不會因為失去對MAO-B的選擇性而引起高血壓反應(yīng)。司來吉蘭可單獨使用，也可與左旋多巴聯(lián)合使用治療PD。單獨使用時可一定程度改善PD患者的癥狀，用于治療早期PD患者時，還可以推遲患者使用左旋多巴的時間，減少左旋多巴的用量。用于左旋多巴的輔助治療手段時，能延緩 PD 患者運動并發(fā)癥的出現(xiàn)。

司來吉蘭的化學(xué)結(jié)構(gòu)屬甲基苯丙胺的衍生物，經(jīng)由體內(nèi)代謝后，代謝的產(chǎn)物為具有擬交感活性的安非他命類衍生物，具有擬交感活性的代謝產(chǎn)物會使患者在服用司來吉蘭治療PD的過程中，患心臟病、高血壓的風(fēng)險增高。除此之外，還會引起中樞神經(jīng)興奮等毒副作用[14]。由于司來吉蘭選擇性差、不良反應(yīng)大等缺點，并不能成為治療PD的首選藥物。

2.2第2代MAO-B抑制劑——雷沙吉蘭第2代不可逆MAO-B選擇性抑制劑為雷沙吉蘭。雷沙吉蘭與司來吉蘭的結(jié)構(gòu)類似，但雷沙吉蘭選擇性更強、副作用更少、對單胺氧化酶的抑制作用更明顯，是目前臨床上用于治療PD的常用MAO-B抑制劑[15]。

雷沙吉蘭的分子結(jié)構(gòu)還包含了一個炔丙基，炔丙基能使雷沙吉蘭不可逆抑制單胺氧化酶的作用更強，更好地發(fā)揮神經(jīng)保護作用，且其代謝不產(chǎn)生安非他命類衍生物，不會引起神經(jīng)毒性。雷沙吉蘭不僅可以用于治療早期PD，對中晚期PD也有較好的治療效果。雷沙吉蘭通過增加超氧化物歧化酶的濃度，使抗氧化作用增強，降低凋亡相關(guān)通路下游的促凋亡蛋白表達，調(diào)節(jié)線粒體膜電位，增強抗凋亡作用，還可提高與神經(jīng)保護作用密切相關(guān)的基因、膠質(zhì)細(xì)胞源神經(jīng)營養(yǎng)因子(glial cell line derived neurotrophic factor, GDNF) 和腦源神經(jīng)營養(yǎng)因子(brain derived neurotrophic factor, BDNF)的表達，促進神經(jīng)營養(yǎng)因子的釋放[16]。但是由于雷沙吉蘭對單胺氧化酶的選擇性不強，而且對酶活性抑制是不可逆的,使其仍然不能成為治療PD的最理想藥物。

2.3第3代MAO-B抑制劑——沙芬酰胺針對第1、2代MAO-B抑制劑選擇性不高、副作用較多等問題，研究出第3代MAO-B抑制劑——沙芬酰胺。與第1、2代MAO-B抑制劑相比，沙芬酰胺對MAO-B的選擇性更高，而且對單胺氧化酶的抑制作用是可逆的，MAO-B的生理活性在停藥8 h后可以完全恢復(fù)。由于沙芬酰胺對MAO-B的高選擇性及抑制作用的可逆性，在使用沙芬酰胺治療PD時，不良反應(yīng)的發(fā)生減少，且生物安全性更高。

3 沙芬酰胺的作用機制與臨床研究進展

3.1沙芬酰胺的作用機制沙芬酰胺發(fā)揮治療PD作用的機制除了通過多巴胺能系統(tǒng)以外，還通過其他機制，如抑制谷氨酸的釋放、抑制鈉離子通道的開放、調(diào)節(jié)鈣離子通道等[17]。多種作用途徑與多個作用靶點共同調(diào)節(jié)，更好地發(fā)揮抗PD病作用。

在治療早期PD時，沙芬酰胺通過提高DA的含量發(fā)揮治療效果。對于PD中晚期患者，沙芬酰胺與左旋多巴聯(lián)合使用，用于輔助治療，減輕因長期服用左旋多巴帶來的惡心、藥效波動、異動癥等一系列副作用，提高患者的生活質(zhì)量。歐盟已經(jīng)認(rèn)可 50、100 mg·d-1劑量的沙芬酰胺用于治療先天性的PD成年患者。用于治療伴有劑量波動的中晚期 PD 患者，單獨使用或者聯(lián)合其他治療 PD 藥物使用，均具有一定的治療效果[18]，具體的機制如下。

3.1.1抑制鈉離子通道的開放，調(diào)節(jié)鈣離子通道 生物體維持正常的生理功能需要各部位協(xié)同作用，廣泛存在于細(xì)胞膜上的多種離子通道，與細(xì)胞內(nèi)外物質(zhì)的交換及能量的傳遞有著密切的聯(lián)系，由此可見，離子通道對維持細(xì)胞穩(wěn)態(tài)有著十分重要的意義。研究表明，許多神經(jīng)系統(tǒng)疾病與細(xì)胞膜上鈉離子通道功能紊亂造有關(guān)。鈉離子通道在興奮性細(xì)胞中廣泛存在，神經(jīng)元的多種活動，如電信號的傳導(dǎo)、電信號的擴大與鈉離子通道均有重要關(guān)系。鈉離子通道的具體分布情況、分布的多少、物質(zhì)運輸?shù)哪Ｊ?、激活方式與程度等各個方面都調(diào)節(jié)著神經(jīng)元的興奮性活動。根據(jù)不同的分類方式，鈉離子通道可分為不同的類型，根據(jù)鈉離子通道被激活的方式不同，可將其分為電壓門控離子通道(voltage-gated sodium channels,VGSCs)、酸質(zhì)子門控鈉離子通道(acid sensitiveion channels, ASICs)和濃度門控鈉離子通道(concentration-gated sodium channels, Nac)3大類。沙芬酰胺對鈉離子通道的抑制作用通過Nac，在低劑量下，抑制突觸前膜鈉離子通道的開放程度，從而防止釋放過多神經(jīng)毒性氨基酸如谷氨酸鹽，起到改善PD癥狀的作用。在低濃度的沙芬酰胺作用下，雖然抑制了突觸前膜釋放神經(jīng)毒性物質(zhì)，但不影響鈉離子通道其他正常的生理功能，這也是沙芬酰胺不良反應(yīng)少的一個重要原因[19]。

沙芬酰胺還能夠調(diào)節(jié)鈣離子通道，有研究表明，沙芬酰胺是作用于N-型鈣離子通道，從而抑制突觸前膜釋放神經(jīng)遞質(zhì)。但沙芬酰胺并不影響與鈣離子通道相關(guān)的如血壓、心率等生理功能的變化。因此，在用沙芬酰胺治療PD時，并不會增加患高血壓、心臟病的風(fēng)險，也避免了治療不同疾病的多種藥物之間發(fā)生相互作用的隱患，對飲食的要求也相對不那么嚴(yán)格，在一定程度上可以改善患者的生活質(zhì)量[19]。隨機、雙盲的對照試驗結(jié)果顯示，沙芬酰胺用于輔助用藥治療PD時，持續(xù)服用50、100 mg·d-12年及2年以上，PD患者的運動障礙癥狀與使用1種藥物治療的患者相比，有明顯的改善，并在運動評分方面有統(tǒng)計學(xué)意義。

3.1.2抑制谷氨酸鹽的釋放 谷氨酸是中樞神經(jīng)系統(tǒng)中主要的興奮性神經(jīng)遞質(zhì)，神經(jīng)細(xì)胞的興奮性與谷氨酸的濃度密切相關(guān)。胞外一定濃度的谷氨酸存在下，可以使神經(jīng)細(xì)胞維持著興奮的狀態(tài)，但當(dāng)谷氨酸濃度過高時，會引起過量的氧化應(yīng)激，最終會導(dǎo)致神經(jīng)毒性[20]。由谷氨酸的過量堆積引起的神經(jīng)毒性與阿爾茨海默癥、PD、癲癇、腦缺血等多種神經(jīng)系統(tǒng)疾病的發(fā)生有重要聯(lián)系。谷氨酸以囊泡的形式從突觸前膜釋放到突觸間隙，把神經(jīng)興奮傳遞到突觸后膜，引起神經(jīng)元興奮。

在PD病變過程中，當(dāng)黑質(zhì)多巴胺能神經(jīng)元損傷后，谷氨酸鹽通路被過度激活，釋放大量的谷氨酸，還會導(dǎo)致鈣離子內(nèi)流增加，神經(jīng)元內(nèi)鈣離子濃度異常增高，又會加重神經(jīng)元的損傷，直至黑質(zhì)神經(jīng)元的變性或死亡。當(dāng)谷氨酸與突觸后膜上的受體結(jié)合后，會激活其生理功能，受體可分為兩大類，即親離子型谷氨酸受體和親代謝型谷氨酸受體。根據(jù)選擇性的不同，親離子型谷氨酸受體可分為α-氨基-3羥基-5甲基-4異惡唑[(RS)-α-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazolepropionic acid hydrobromide，AMPA]、海人藻酸(kainite, KA)、和 N-甲基-D-天冬氨酸(N-methyl-D-aspartic acid，NMDA)3個亞型。根據(jù)氨基酸序列的同源性、藥理學(xué)性質(zhì)和信號轉(zhuǎn)導(dǎo)機制，親代謝型谷氨酸受體可分為3個組8個亞型。不同離子濃度狀況下，神經(jīng)遞質(zhì)的釋放由不同的離子通道介導(dǎo)，在高鉀離子濃度下，神經(jīng)遞質(zhì)的釋放由鈣離子通道介導(dǎo)。沙芬酰胺抑制谷氨酸鹽的釋放，是其減輕PD患者神經(jīng)毒性的最重要機制，通過阻止N-型鈣離子通道的激活發(fā)揮此作用[21]。

3.2沙芬酰胺的臨床研究進展在治療早期PD患者的臨床研究中，有1項隨機、雙盲、對照組給予安慰劑的臨床試驗在196例原發(fā)性PD患者中展開，共有172名受試者隨機接受0.5、1.0 mg·kg-1·d-1兩個不同劑量的沙芬酰胺，或者給予安慰劑，將沙芬酰胺作為單一用藥或者作為使用DA激動劑療法的輔助用藥，為期3個月，此期間受試者禁止服用高酪氨酸的食物。實驗結(jié)果顯示，與沙芬酰胺低劑量組(30.9%)和安慰劑組(21.4%)相比，沙芬酰胺高劑量組(37.5%，P<0.02)在PD評定量表(UPDRS)Ⅲ中的得分有至少30%的改善。沙芬酰胺的耐受性良好，在給予沙芬酰胺的組中，不良反應(yīng)的出現(xiàn)并不常見，初步結(jié)果顯示，沙芬酰胺可以改善早期PD患者的癥狀[22]。

在作為附加劑用于治療中晚期PD患者的臨床試驗中，雙盲、隨機開展多中心的臨床試驗，受試者有3年以上的病史，DA的療效已基本穩(wěn)定，同時，也無可避免地忍受著運動波動帶來的痛苦，每天“關(guān)”持續(xù)時間至少1.5 h以上。在給予沙芬酰胺之前，先穩(wěn)定受試者左旋多巴的劑量，實驗過程中，受試者1 ∶1 ∶1被隨機分為安慰劑組(222例)、沙芬酰胺50 mg·d-1組(223例)、沙芬酰胺100 mg·d-1組(224例)，沙芬酰胺作為左旋多巴療法的輔助用藥。實驗結(jié)果顯示，與安慰劑組(0.7 h)相比，沙芬酰胺組(50 mg·d-1,P=0.022; 100 mg·d-1,P=0.013)都明顯延長每天“開”的時間(平均 1.3 h )[23]。

在評價沙芬酰胺對帕金森運動損傷修復(fù)能力的動物實驗中發(fā)現(xiàn)，大鼠在DA拮抗劑、DA損耗劑和擬膽堿藥物的誘導(dǎo)下，產(chǎn)生下頜的震顫運動，沙芬酰胺可以明顯降低由抗膽堿脂酶劑加蘭他敏、毒蕈堿激動劑毛果蕓香堿和 D2 拮抗劑哌咪清誘導(dǎo)的下頜震顫的數(shù)量。上述實驗結(jié)果為沙芬酰胺用于臨床治療PD，減輕PD患者的震顫麻痹癥狀提供了一定的理論依據(jù)[24-25]。

4 結(jié)語與展望

單胺氧化酶用于治療PD有一定的歷史，并有很好的療效，相比于之前的司來吉蘭與雷沙吉蘭，沙芬酰胺是選擇性高、生物安全性好、治療效果明顯的治療PD的新藥。不管是單獨用于治療早期PD患者，還是用于輔助治療正在服用左旋多巴或卡比多巴的中晚期PD患者，都有明顯療效。沙芬酰胺發(fā)揮治療PD的作用是多種機制共同作用的結(jié)果，除了通過多巴胺能系統(tǒng)作為DA的補充劑以外，還能通過非多巴胺能系統(tǒng)調(diào)節(jié)鈉離子、鈣離子通道的開放，抑制谷氨酸鹽的釋放發(fā)揮作用。沙芬酰胺用于治療PD有著廣闊的前景，了解沙芬酰胺的作用機制可為PD創(chuàng)新藥物的研究提供更多的理論線索和依據(jù)。