瞬時感受器電位香草酸受體1抑制劑在神經病理性疼痛中的研究進展

盛樹悅 田映紅 張興梅

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

引起神經病理性疼痛的具體機制尚未明確，包括外周機制和中樞機制［3］。外周機制包括外周敏化、交感神經高興奮性相關疼痛，可由炎癥因子如降鈣素基因相關肽和P 物質等引起［3］。中樞機制包括脊髓機制和脊髓上中樞機制。細胞水平的機制涉及離子通道，如Na+、Ca2+、K+，離子型和代謝型受體，如血清素受體、腎上腺素能受體、神經激肽和香草素受體；多種炎癥因子等［3］。

近年來研究提示瞬時感受器電位（transient receptor potential，TRP）與神經病理性疼痛相關，尤其是TRP 家族中TRPV1（transient receptor potential vanilloid 1）。已在神經病理性疼痛模型動物中觀察到TRPV1 表達增加［4］，并且在藥理學研究中發(fā)現(xiàn)TRPV1 能下調多種疼痛刺激物質的產生［5］。本文將綜述與神經病理性疼痛機制相關的瞬時感受器電位作用機制，總結其抑制劑在治療神經病理性疼痛中的研究進展，為神經病理性疼痛的治療提供一種新方向。

1 瞬時感受器電位

瞬時感受器電位（transient receptor potential，TRP）通道最初在分析果蠅的視覺突變體時發(fā)現(xiàn)，與野生型果蠅中的持續(xù)受體電位相反，該突變體顯示出對光的短暫響應［6］。TRP 通道分為七個亞群：TRPC，TRPV，TRPM，TRPP，TRPML，TRPA 和TRPN［7］。TRPC、TRPM、TRPA 和TRPV 亞家族中存在一段由6 個氨基酸構成的保守序列，位于羧基末端，稱為TRP 盒（TRP box）。有研究表明TRP 盒對TRP 通道的通道門控有重要作用［8］。TRP 通道涉及人體內多種感覺功能［9］。TRP 通道的突變會引起多種疾病，如腎?。═RPC6）、自發(fā)性疼痛綜合征（TRPA1）、低鎂血癥（TRPM6）、夜盲癥（TRPM1）［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，位于細胞膜上和許多細胞器膜上，對Ca2+有高度選擇性，對其他陽離子也有一定的選擇透過性。TRPV1 可以被多種物質激活，內源性激動劑包括花生四烯乙醇胺、2-花生四烯酸酰甘油和溶血磷脂酸，外源性激動劑包括多種節(jié)肢動物的毒素。對該受體有效的刺激有溫度、辣椒素、PH 值。目前研究提示TRPV1 調控神經病理性疼痛可能的機制之一是當有刺激激活TRP 通道，導致大量Ca2+穿過胞膜內流，導致膜去極化，進而觸發(fā)電壓門控離子通道依賴性動作電位［10］，引起痛覺向神經中樞傳遞。TRPV1 在中樞神經系統(tǒng)和周圍神經系統(tǒng)均有表達，主要表達在背根神經節(jié)和三叉神經上［11-12］。

2 TRPV1 抑制劑治療神經病理性疼痛的研究進展

目前治療神經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、加巴噴丁）、三環(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［13］。

從1989年TRP 家族通道被發(fā)現(xiàn)以來，TRPV1參與神經病理性疼痛的作用是近幾年研究的熱點。下文將綜述TRPV1 抑制劑用于治療神經病理性疼痛的研究進展。

2.1 辣椒平（capsazepine）

1994年，辣椒平第一個被證實是辣椒素的競爭性拮抗劑［14］。辣椒平能夠競爭TRPV1 上的辣椒素結合位點，阻斷辣椒素誘導的大鼠背根神經節(jié)上的離子通道激活。雖然辣椒平在實驗室研究中作用顯著，但是目前還未將其應用于臨床，主要是存在以下幾個局限性：首先是因為實驗用的動物基本都是嚙齒動物，嚙齒動物的代謝穩(wěn)定性差，藥代動力學不穩(wěn)定［15］。另一個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合位點結合并抑制辣椒素介導的內向電流［16］。

在小鼠L5/L6 脊神經結扎模型中，研究人員采用了口服和鞘內注射AS1928370 研究其鎮(zhèn)痛作用。結果顯示，口服AS1928370 能顯著改善機械異常性疼痛；鞘內注射AS1928370 能上調脊神經結扎小鼠模型的機械疼痛閾值［17］。對實驗大鼠進行旋轉儀測試AS1928370 相關副作用，發(fā)現(xiàn)服用AS1928370 對此沒有顯著影響。相比較現(xiàn)今治療神經病理性疼痛的一線藥物常常會引起中樞系統(tǒng)副作用，AS1928370 在治療劑量下產生中樞副作用可能性較小［16］，由此可見，AS1928370 在神經病理性疼痛治療中有潛在研究價值。

2.3 二烯酰胺（dimeramide）

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TRPV1 的化合物［18］。為了達到更好藥代動力學目標，有研究顯示，在5 號位上用苯環(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。體內實驗證實該化合物能夠有效抑制由辣椒素誘導的Ca2+通道開放作用，并且能夠以劑量依賴的方式逆轉大鼠的機械性異常性疼痛，并且能夠在坐骨神經損傷誘導的神經病理性疼痛模型中顯著逆轉熱痛覺過敏［18］。

2.4 α-菠菜甾醇（α-spinasterol）

α-菠菜甾醇是一種具有抗炎、抗氧化和抗傷害感受的作用的TRPV1 的拮抗劑，同時也是一種環(huán)氧化酶（cyclooxygenase，COX）抑制劑。在神經病理性疼痛的產生機制中，COX 反應的終產物前列腺素E2（PGE2）可以作為內源性物質激活TRPV1。因此α-菠菜甾醇不僅通過抑制COX 減少PGE2 的產生，還能拮抗TRPV1，能夠作為鎮(zhèn)痛藥的新靶點［19］。

在小鼠實驗中，口服α-菠菜甾醇減少了術后疼痛，并減少損傷組織中的細胞浸潤［20］。此外，還觀察到α-菠菜甾醇在不改變動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，在術后疼痛和神經病理性疼痛模型中具有鎮(zhèn)痛作用［20］。

2.5 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。SSAO 分解伯胺（如甲胺，氨基丙酮）生成相應的醛、氨和過氧化氫［21］，可作用于TRPV1 受體并使之活性降低。體內實驗證實，在創(chuàng)傷性神經病理性疼痛的小鼠模型中，SZV1287 顯著抑制了由TRPV1 活化誘導的急性化學感受性痛覺過敏。在野生型小鼠和TRPV1 基因敲除小鼠的對照實驗中，野生型坐骨神經結扎的小鼠在SZV1287 給藥7天后，有半數(shù)小鼠神經性痛閾顯著降低，而在基因敲除小鼠中未觀察到該現(xiàn)象。上述研究結果說明SZV1287 不僅通過抑制SSAO 減少組織激活物的產生，同時也可抑制TRPV1 的作用，使之成為新型鎮(zhèn)痛藥的熱門研究對象［22］。

2.6 針對TRPV1 的小分子RNA

小干擾RNA（small interfering RNA，siRNA）是一類長度在20-50 個核苷酸的RNA 鏈，通過RNA 干擾，與宿主細胞的mRNA 互補結合并使之降解，抑制宿主基因的表達。在神經病理性疼痛大鼠模型實驗中，與對照組對比，單側坐骨神經慢性壓迫損傷（CCI：Chronic constriction injury）誘導的大鼠對機械刺激和熱刺激的敏感性均明顯升高。并通過蛋白質檢測發(fā)現(xiàn)TRPV1 蛋白在前扣帶回皮質、背角和背根節(jié)的表達明顯增強。給大鼠鞘內注射靶向TRPV1 的siRNA 載體，結果表明，實驗組大鼠的冷刺激誘導的痛覺明顯減少。同時，研究者同時檢測了脊髓背角中細胞外信號調節(jié)激（Extracellular signal-regulated kinases，ERK）、鈣調素依賴性激酶（CaM-dependent kinases，CaMKs）水平。先前已經有證據(jù)證實ERK 磷酸化后在神經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 下調脊髓TRPV1 蛋白的表達后，脊髓TRPV1 和CaMKII 的表達減低，ERK 的磷酸化作用也減少，提示TRPV1siRNA 介導的止痛作用可能與下調CaMKII表達和減少ERK 的磷酸化有關［23］。

短發(fā)夾RNA（short-hairpin RNA，shRNA）是一類形成發(fā)夾結構的非編碼小RNA 分子，可通過RNA 干擾來抑制基因的表達。Hirai 等［24］將靶向TRPV1 的AAV9 載體（AAV9-shTRPV1）向神選擇性神經損傷（spared nerve injury，SNI）模型小鼠鞘內給藥，實驗結果顯示AAV9-shTRPV1 處理組在治療后第10 天至第28 天對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 表達水平降低約55%，在腰髓中降低約95%。該研究結果既證實TRPV1 在神經病理性疼痛中起著關鍵作用，也表明AAV9-sh-TRPV1 的熱鎮(zhèn)痛作用，在實驗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）可以通過TRPV1產生鎮(zhèn)痛的作用［25］。Lnc RNAs 是RNA 聚合酶II轉錄的副產物，目前對lnc RNA 的研究還不清楚，可能在細胞內許多重要調控過程中發(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］通過實驗發(fā)現(xiàn)在糖尿病性神經性疼痛（Diabetic neuropathic pain，DNP）的大鼠DRG 中，lnc RNA BC168687 的表達水平明顯增 高。Liu 等［26］通過動物實驗發(fā)現(xiàn)，lnc RNA BC168687 siRNA 能夠明顯提高DNP 大鼠的機械刺激縮足閾值（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，同時也明顯降低大鼠DRG中TRPV1 受體。

3 結論與展望

神經病理性疼痛是指由軀體感覺系統(tǒng)的損害或疾病導致的疼痛，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而影響生活質量。研究出靶向神經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，可以被多種內源性或外源性物質激活。該通道的激活與炎癥和疼痛相關，盡管TRPV1 參與疼痛產生的具體機制尚未闡明，有實驗證據(jù)表明TRPV1 通過激活鈣調素依賴性激酶，引起細胞中細胞外信號調節(jié)激磷酸化作用增強，進而參與神經病理性疼痛發(fā)生和維持的過程。但是這些發(fā)現(xiàn)也不排除其他信號分子參與這一過程。一系列TRPV1 抑制劑如2-（3-氟-4-甲基磺酰基氨基苯基）丙酰胺、二烯酰胺、α-菠菜甾醇、SZV 1287、針對TRPV1 的小分子RNA（包括siRNA、shRNA、lncRNA）、zinc 在細胞水平和動物模型上顯示出較好的神經病理性疼痛治療的作用。然而真正進入臨床階段的藥物還是很少。因為現(xiàn)有研究結果證實TRPV1 抑制劑也有局限性，主要在于兩個副作用：意外燒傷和高溫。許多TRPV1 抑制劑因為引起患者高體溫而被終止臨床試驗，有研究者建議通過服用普通退熱藥如對乙酰氨基酚來控制體溫，但更有效的方法應該是我們醫(yī)學工作者通過化學修飾來減少這些化合物產生的高溫的副作用，表明通過進一步優(yōu)化TRPV1 抑制劑的物理性質、化學結構，對于TRPV1 抑制劑用于靶向治療神經病理性疼痛具有重大意義。