安占軍,徐立霞,史保權(quán),曹潔瑋,鄭美霞,張煒,付曉倩,龐菲
偏頭痛是臨床常見的原發(fā)性血管性頭痛,多為發(fā)作性、偏側(cè)、搏動樣中重度頭痛,一般持續(xù)4~72 h,可伴有惡心、嘔吐,畏光、畏聲,活動時加重[1]。2015年全球疾病負(fù)擔(dān)調(diào)查顯示,世界范圍內(nèi)偏頭痛的患病率為11.7%,中國偏頭痛的患病率為9.3%,偏頭痛被世界衛(wèi)生組織列為全球第七大致殘性疾病,為50歲以下年輕群體的第一位失能性疾病[2]。偏頭痛發(fā)病機制尚不明確,目前認(rèn)為偏頭痛發(fā)作與三叉神經(jīng)血管反射關(guān)系密切,發(fā)病過程涉及三叉神經(jīng)血管復(fù)合體(trigeminovascular system,TGVS)激活導(dǎo)致的神經(jīng)肽釋放、顱內(nèi)血管擴張和通透性改變以及無菌性炎癥的產(chǎn)生[3-4]。麥角胺類血管收縮劑、5-羥色胺(5-hydroxytryptamine,5-HT)受體激動劑、降鈣素基因相關(guān)肽受體拮抗劑等偏頭痛治療藥物多根據(jù)以上機制研發(fā),但仍有大批患者治療反應(yīng)差或不耐受[5]。而神經(jīng)心理變化貫穿偏頭痛發(fā)病的全過程,多種偏頭痛防治措施亦通過神經(jīng)心理調(diào)控起作用,因此近年來偏頭痛的神經(jīng)調(diào)控機制再次引起關(guān)注,神經(jīng)調(diào)控相關(guān)治療措施亦進展迅速。本文旨在綜述偏頭痛的神經(jīng)調(diào)控機制及相關(guān)治療進展,以期與三叉神經(jīng)血管復(fù)合體等學(xué)說互為補充,從更多角度豐富偏頭痛發(fā)病機制和治療措施,為臨床診療提供參考,最終造?;颊?。
1.1 神經(jīng)敏化與TGVS 偏頭痛患者對外部刺激的敏感性存在差異,對不同刺激的反應(yīng)亦因人而異。大量研究顯示,偏頭痛與TGVS關(guān)系密切,TGVS的活化是偏頭痛發(fā)病的關(guān)鍵[6]。三叉神經(jīng)接受頭面部的感覺及傷害性信號刺激,通過神經(jīng)敏化介導(dǎo)TGVS級聯(lián)反應(yīng),導(dǎo)致硬腦膜內(nèi)肥大細(xì)胞脫顆粒和神經(jīng)源性炎癥,促使血管舒張,進而引發(fā)偏頭痛[7]。而包括炎癥蛋白在內(nèi)的神經(jīng)炎癥通路可作為偏頭痛的治療靶點[8]。偏頭痛患者的神經(jīng)敏化可分為外周神經(jīng)敏化和中樞神經(jīng)敏化。其中外周神經(jīng)敏化與TGVS有關(guān),是偏頭痛發(fā)病的重要啟動機制。外周神經(jīng)敏化既是三叉神經(jīng)痛覺感受器活化的原因,又是其結(jié)果,能夠引發(fā)偏頭痛發(fā)作時神經(jīng)血管正反饋效應(yīng)。降鈣素基因相關(guān)肽(calcitonin gene-related peptide,CGRP)是神經(jīng)敏化與TGVS激活的關(guān)鍵神經(jīng)活性肽,CGRP受體在三叉神經(jīng)節(jié)神經(jīng)元、腦膜血管和膠質(zhì)細(xì)胞中均有表達(dá),三叉神經(jīng)節(jié)的激活可引起CGRP釋放增加;反之,CGRP亦可在三叉神經(jīng)系統(tǒng)的多個位點通過激活CGRP受體調(diào)節(jié)三叉神經(jīng)節(jié)神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的活動,繼而引發(fā)三叉神經(jīng)血管反應(yīng),啟動和維持外周、中樞神經(jīng)敏化[9]。動物實驗表明,A型肉毒神經(jīng)毒素(botulinum toxion A,BoNT/A)可以通過降低小鼠三叉神經(jīng)節(jié)中裂解突觸小體相關(guān)蛋白25(synaptosomalassociated protein 25,SNAP25)的表達(dá),減少CGRP在三叉神經(jīng)節(jié)和三叉神經(jīng)脊束核尾側(cè)亞核的釋放,抑制三叉神經(jīng)敏化,從而預(yù)防偏頭痛的發(fā)作[10]。中樞神經(jīng)敏化歸因于中樞向外周致敏的由上往下的機制,而皮層擴散性抑制(cortical spreading depression,CSD)可能是中樞神經(jīng)敏化的始動環(huán)節(jié),CSD可進一步激活TGVS并引起偏頭痛的先兆癥狀[11]。研究顯示,偏頭痛發(fā)作頻繁的患者有著更高的中樞神經(jīng)敏化水平,這既可以解釋不同患者對不同誘發(fā)因素的敏感性不同,又可以解釋偏頭痛發(fā)作時伴隨的癥狀不同[12]??梢姡車窠?jīng)敏化和中樞神經(jīng)敏化互相影響,共同調(diào)控偏頭痛發(fā)作的病理生理過程。疼痛調(diào)節(jié)機制對神經(jīng)敏化的影響尚不明確,有研究發(fā)現(xiàn)具有抗炎、鎮(zhèn)痛作用的遞質(zhì)棕櫚酰乙醇胺(palmitoylethanolamide,PEA)在硝酸甘油誘導(dǎo)的偏頭痛發(fā)作期明顯升高,但這只是一種無關(guān)的平行現(xiàn)象,與偏頭痛病情無因果關(guān)聯(lián),同時發(fā)現(xiàn)內(nèi)源性大麻素系統(tǒng)(endocannabinoid system,ES)亦不直接參與中樞神經(jīng)敏化,其在偏頭痛發(fā)作中的作用機制有待進一步探討[13]。
1.2 腦神經(jīng)元代謝通路與偏頭痛 近年關(guān)于偏頭痛患者腦神經(jīng)元代謝通路及相關(guān)遞質(zhì)、離子通道的研究逐漸深入,提示偏頭痛患者存在腦神經(jīng)元代謝通路異常,并有學(xué)者試圖從遺傳學(xué)基因?qū)用骊U釋偏頭痛神經(jīng)元代謝異常的發(fā)病機制[13]。有研究顯示,與偏頭痛有關(guān)的44種以脂類和有機酸為主的代謝產(chǎn)物在基因水平存在重疊,偏頭痛患者除了omega-3脂肪酸和DHA與健康對照者無明顯差異外,其他脂肪酸水平均較健康對照者升高,其中溶血磷脂酰乙醇胺(lysophosphatidylethanolamines,LPE)水平升高與偏頭痛存在因果關(guān)系,可作為潛在的治療靶點[14]。有研究者利用第二代測序技術(shù)(next generation sequencing,NGS)發(fā)現(xiàn)了家族性偏癱型偏頭痛(familial hemiplegic migraine,F(xiàn)HM)發(fā)病相關(guān)的CACNA1A、ATP1A2、SCN1基因突變及其突變位點[15],F(xiàn)HM基因突變的識別為從基因?qū)用嫜芯磕X神經(jīng)代謝通路提供了新的視角,有利于從遺傳代謝方面加深對偏頭痛和癲癇發(fā)作時腦神經(jīng)超興奮機制的認(rèn)識[16]。有研究表明,大腦神經(jīng)元可表達(dá)有陽離子轉(zhuǎn)運功能的膜通道、膜轉(zhuǎn)運蛋白和離子泵的編碼基因,包括FHM1、FHM2及FHM3,相關(guān)基因突變可通過谷氨酸轉(zhuǎn)運及Na+-K+-ATP酶等途徑調(diào)控神經(jīng)元或神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞興奮性,從而啟動CSD并加速其傳播[17-18]。偏頭痛與癲癇共病較為常見,偏頭痛的先兆和癲癇可以表現(xiàn)出重疊的癥狀,二者的激發(fā)和抑制均受情緒、睡眠等調(diào)節(jié)因子的影響,而這在偏頭痛患者中更為普遍[19]。研究顯示,癲癇和偏頭痛的發(fā)作均與神經(jīng)元興奮性異常有關(guān),前者發(fā)作是大腦神經(jīng)元陣發(fā)性異常同步化電活動的結(jié)果,而后者發(fā)作則與大腦神經(jīng)元對不良刺激的高反應(yīng)性有關(guān)[20],線粒體功能異常導(dǎo)致的腦神經(jīng)興奮性改變可能是二者的共同發(fā)病機制[21]。MELAS綜合征是最常見的母系遺傳線粒體疾病,表現(xiàn)為神經(jīng)肌肉線粒體功能障礙,而周期性偏頭痛是其常見臨床表現(xiàn)之一[22],這從另一側(cè)面提示了偏頭痛發(fā)作與線粒體功能異常所致的神經(jīng)能量代謝障礙的相關(guān)性。有研究發(fā)現(xiàn),反復(fù)偏頭痛發(fā)作可導(dǎo)致慢性腦損傷,這可能與偏頭痛發(fā)作過程中伴隨的煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(nicotinamide adenine dinucleotide phosphate,NADPH)雙相波動有關(guān),這一過程既促發(fā)了氧化應(yīng)激,又損害了抗氧化防御機制[23]。亦有研究探索了多巴胺受體與偏頭痛先兆及頭暈、惡心、嘔吐、畏光、畏聲等伴隨癥狀的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)大腦神經(jīng)元表面多巴胺受體表達(dá)增加是引起偏頭痛發(fā)作先兆和伴隨癥狀的重要原因,而NcoIC/C等位基因參與了多巴胺D2受體編碼,阿片堿和延胡索乙素可通過下調(diào)多巴胺D2受體表達(dá)而緩解偏頭痛相關(guān)伴隨癥狀[24]。
1.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的廣泛聯(lián)系與偏頭痛 功能影像學(xué)的進展為腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)研究提供了方法學(xué)保證,偏頭痛患者的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系不僅表現(xiàn)為頭痛信號與前庭、耳蝸及邊緣系統(tǒng)的廣泛聯(lián)系,而且存在皮質(zhì)投射的差異,這種差異在視聽相關(guān)皮質(zhì)中表現(xiàn)得更為明顯。研究顯示,偏頭痛患者視覺皮質(zhì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的腹、背側(cè)通路與健康人存在差異,對視覺刺激信號更加敏感[25]。亦有研究證實了偏頭痛先兆發(fā)作時枕、顳葉皮質(zhì)由低代謝、低灌注到高代謝、高灌注的轉(zhuǎn)化過程,顯示了視聽相關(guān)皮質(zhì)投射區(qū)域神經(jīng)興奮性的變化[26]。前庭、耳蝸系統(tǒng)與偏頭痛關(guān)系密切,良性復(fù)發(fā)性眩暈患者的家族成員偏頭痛患病率明顯增加,有學(xué)者甚至認(rèn)為良性復(fù)發(fā)性眩暈就是前庭性偏頭痛(vestibular migraine,VM)的早期表現(xiàn),而偏頭痛患者耳鳴的發(fā)生風(fēng)險則是非偏頭痛患者的3.3倍,且女性多見[27]。分析原因,偏頭痛發(fā)作時,中樞神經(jīng)敏化使中樞代償增強,大腦更容易感知聽覺信息,引起聽覺過敏,而偏頭痛恢復(fù)時,耳鳴也得到緩解。亦有學(xué)者在遺傳學(xué)基因?qū)用姘l(fā)現(xiàn),COCH、MYO7A、POU4F3基因與前庭功能障礙和耳聾存在關(guān)聯(lián)性,并報道了VM的易感基因,認(rèn)為偏頭痛相關(guān)感音性神經(jīng)性耳聾與CACNA1A基因Val191Met位點有關(guān)[28]。雖然備受爭議,近年仍有不少學(xué)者提出了耳蝸型偏頭痛的概念,并將其與VM一起歸類于內(nèi)耳型偏頭痛[29]。而VM的概念早已得到廣泛認(rèn)可,主要表現(xiàn)為眩暈與偏頭痛的關(guān)聯(lián)性發(fā)作[30],其診斷標(biāo)準(zhǔn)附錄于2018年國際頭痛協(xié)會和Barany協(xié)會發(fā)表的《國際頭痛分類第三版正式版》[1]。動物實驗發(fā)現(xiàn),CGRP受體拮抗劑可經(jīng)由PKC/ERK/CREB路徑,通過調(diào)節(jié)前庭核的突觸聯(lián)系而改善慢性偏頭痛實驗小鼠的前庭功能,提示偏頭痛和前庭系統(tǒng)相關(guān)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系存在共同的遞質(zhì)基礎(chǔ)和作用靶點[31]。前庭功能紊亂與情緒調(diào)節(jié)障礙常伴隨發(fā)生,VM患者的焦慮、抑郁及軀體化障礙等精神心理疾病共病率可達(dá)65%[32],這源自前庭投射與中縫核、杏仁核、藍(lán)斑核及下丘腦的廣泛聯(lián)系,以及前庭系統(tǒng)與疼痛和情感傳導(dǎo)、調(diào)控通路的密切關(guān)系[33]。亦有學(xué)者研究了大腦半球的偏側(cè)化對前庭和情緒方面的影響,為VM與精神心理疾病的相互聯(lián)系提供了新的思路[34-35]。BEDNARCZUK等[34]認(rèn)為,與大腦半球的偏側(cè)化一樣,前庭皮質(zhì)亦存在偏側(cè)化現(xiàn)象,右半球的前庭皮質(zhì)投射區(qū)域比左半球更廣泛,前庭皮質(zhì)右半球偏側(cè)化程度低的個體焦慮程度增加,而左半球偏側(cè)化程度低的個體抑郁程度增加。DIETERICH等[35]發(fā)現(xiàn),不僅大腦半球存在偏側(cè)化現(xiàn)象,前庭投射在腦干和丘腦水平亦存在偏側(cè)化現(xiàn)象,右利手者的右半球頂島前庭皮質(zhì)投射占優(yōu)勢。前庭投射的偏側(cè)化現(xiàn)象與偏頭痛,尤其是與VM相互聯(lián)系的具體機制有待進一步明確。
2.1 心理行為干預(yù) 心理行為干預(yù)可以改善睡眠、緩解疼痛。在動物實驗中,搖擺能夠使小鼠快速安靜并進入睡眠狀態(tài)[36]。同樣,規(guī)律的擺動不但能疏解人的壓力,也可明顯減輕經(jīng)前綜合征引起的疼痛、焦慮等不適[37]。偏頭痛是一種明確與精神情緒相關(guān)的疾病,且不可治愈,因此行為心理干預(yù)對偏頭痛的防治尤為重要。目前,偏頭痛的多種認(rèn)知行為療法(cognitive behavioral therapy,CBT)包括放松訓(xùn)練、正念療法、生物反饋,已在臨床應(yīng)用并被證實有效[38]。一項隨機對照試驗顯示,正念療法可降低偏頭痛發(fā)作頻率和減輕繼發(fā)的心理失調(diào),但未能減輕相關(guān)腦器質(zhì)性損傷[39]。隨著智能穿戴設(shè)備的發(fā)展,心理行為干預(yù)將變得更為便捷,有研究將智能APP用于偏頭痛患者的生物反饋治療,顯示出了良好的應(yīng)用前景[40]。
2.2 神經(jīng)調(diào)控藥物 多種傳統(tǒng)藥物,如鎮(zhèn)靜催眠藥、抗癲癇藥、抗抑郁藥、鈣拮抗劑以及β-受體阻滯劑,兼具不同機制的神經(jīng)及精神調(diào)控作用,已在偏頭痛的防治中廣泛應(yīng)用,但這些藥物并非專為偏頭痛研發(fā),常具有較多不良反應(yīng)。治療偏頭痛的經(jīng)典藥物5-HT受體激動劑曲普坦類藥物的療效確切,但用藥后可引起血管收縮,使其在高血壓、心腦血管病及老年患者中的應(yīng)用受到限制[41]。選擇性CGRP受體拮抗劑的臨床應(yīng)用是近年來偏頭痛治療的重要進展,CGRP受體拮抗劑可迅速緩解偏頭痛癥狀,并對閃光感等先兆癥狀有效,其作用機制除了對抗血管擴張、抑制肥大細(xì)胞脫顆粒、減輕炎癥反應(yīng)外,亦涉及三叉神經(jīng)和中樞神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)調(diào)節(jié),抑制TGVS的周圍、中樞神經(jīng)敏化[42]。BoNT/A是一種肌肉松弛劑,已在67個國家獲得批準(zhǔn)用于偏頭痛的治療,其機制除了涉及抑制突觸間隙內(nèi)乙酰膽堿的釋放外,還與藥物通過軸突傳導(dǎo)對多種神經(jīng)遞質(zhì)、受體及細(xì)胞因子的調(diào)控有關(guān)[43]。但BoNT/A對偏頭痛急性發(fā)作的療效差,主要用于慢性偏頭痛的預(yù)防,有研究顯示,注射BoNT/A后第1、2個月患者頭痛天數(shù)及鎮(zhèn)痛藥物使用量明顯減少,而第3個月開始則明顯增加[44]。BoNT/A注射療法為偏頭痛的防治提供了新的思路和方法,有著良好的應(yīng)用和開發(fā)前景。近年,一些改善線粒體功能的藥物試用于臨床,其中輔酶Q10是唯一的內(nèi)源性抗氧化劑,其可參與線粒體膜和線粒體外的電子傳遞,有學(xué)者研究了輔酶Q10在偏頭痛等神經(jīng)系統(tǒng)疾病中的作用,但大多顯示其在動物模型中比在人類中更有效[45-46]。因而,具有神經(jīng)調(diào)控作用的藥物是偏頭痛治療藥物的重要成員,其與麥角胺類血管收縮劑、5-HT受體激動劑等藥物相互補充,在偏頭痛防治中可發(fā)揮重要作用,具有良好的開發(fā)前景。
2.3 神經(jīng)調(diào)控器具 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)失調(diào)是偏頭痛發(fā)病的重要環(huán)節(jié),早期即有研究發(fā)現(xiàn)刺激三叉神經(jīng)周圍支配區(qū)域可以緩解偏頭痛癥狀,而星狀神經(jīng)節(jié)及枕神經(jīng)阻滯療法在偏頭痛中的應(yīng)用也日益廣泛[47-48]。近年,針對外周及中樞不同神經(jīng)部位的各種神經(jīng)調(diào)控器具應(yīng)運而生并顯示出了良好的療效,神經(jīng)刺激已成為治療頭痛疾病的一種有前景的方式[49]。一項關(guān)于便攜式經(jīng)皮神經(jīng)低頻電刺激儀Cefaly的隨機雙盲安慰劑對照試驗證實,三叉神經(jīng)的眶上支經(jīng)皮電刺激治療可以緩解偏頭痛癥狀,對輕、中、重度發(fā)作均有效且安全[50]。Cefaly為首個獲得美國食品藥品監(jiān)督管理局(Food and Drug Administration,F(xiàn)DA)批準(zhǔn)用于偏頭痛治療的醫(yī)療器具[51],并作為Ⅱ類醫(yī)療器械獲得中國食品藥品監(jiān)督管理總局批準(zhǔn)〔注冊號:國食藥監(jiān)械(進)字2014第2212368號〕用于偏頭痛的防治。由于偏頭痛和癲癇及精神類疾病有著類似的神經(jīng)病理基礎(chǔ),對癲癇或情緒調(diào)節(jié)有效的一些物理治療對偏頭痛患者同樣有效。經(jīng)顱磁刺激(transcranial magnetic stimulation,TMS)療法由BARKER等[52]于1985年創(chuàng)立。TMS基于電磁感應(yīng)原理,磁場穿透顱骨后可產(chǎn)生一系列生理生化反應(yīng),對神經(jīng)活動具有調(diào)節(jié)作用,在癲癇和精神疾病的治療中已有廣泛應(yīng)用[53]。近年,多項研究證明了TMS在偏頭痛防治中的良好效果[54-55]。TMS低頻重復(fù)刺激大腦枕葉區(qū)域療法于2017年被FDA批準(zhǔn)用于偏頭痛的急性治療和預(yù)防[56]。近年,不斷有新的神經(jīng)調(diào)控器具和方法應(yīng)用于臨床,其中頸部迷走神經(jīng)刺激治療偏頭痛的療效亦得到多項研究證實[57-58]。這些設(shè)備療效可靠,且逐漸向小型化及便攜性方向發(fā)展,在偏頭痛治療中的應(yīng)用日益廣泛。雖然有很多神經(jīng)調(diào)控器具治療偏頭痛的療效得到了證實,但不同患者對不同器具的反應(yīng)不同,要形成明確的推薦意見還需要高質(zhì)量的研究證據(jù)支持[59]。有研究通過對102 084例偏頭痛患者進行全基因組分析,確立了123個風(fēng)險位點和亞型特異性風(fēng)險位點,這種差異可能決定了患者臨床表現(xiàn)和治療反應(yīng)的差異性[60]。
2.4 傳統(tǒng)中醫(yī)療法 傳統(tǒng)中醫(yī)療法與現(xiàn)代神經(jīng)調(diào)控治療均重視疾病的整體觀和病癥的廣泛聯(lián)系,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)說可能對從現(xiàn)代醫(yī)學(xué)視角理解中醫(yī)經(jīng)絡(luò)理論有所幫助。傳統(tǒng)中醫(yī)療法防治偏頭痛的獨特優(yōu)勢在于,其既可以根據(jù)不同疾病時期及不同癥候特點,在治療策略上秉以“急則治其標(biāo),緩則治其本”的理念,又可靈活組合各種手段,包括針灸、艾灸、壓穴、按摩、針刀、火罐等,做到個體化施治。在偏頭痛發(fā)作期常以辨經(jīng)論治為主,輔以辨證,非發(fā)作期則反之[42,61]。研究顯示,針灸能誘發(fā)偏頭痛患者的皮質(zhì)反應(yīng),而痛覺的中軸和周邊傳導(dǎo)通路以及痛覺下行調(diào)控系統(tǒng)均參與了偏頭痛的痛覺調(diào)控[62]。由于良好的療效和安全性,近年“中學(xué)西漸”日盛,偏頭痛的傳統(tǒng)中醫(yī)療法逐漸得到西方醫(yī)學(xué)界的重視和認(rèn)可,2021年英國國家衛(wèi)生與臨床優(yōu)化研究所在《12秒及以上頭痛的診斷和治療指南》[63]中建議,對藥物治療無效或不耐受的偏頭痛患者可以在5~8周內(nèi)進行10個療程的針灸治療。
綜上所述,偏頭痛的神經(jīng)調(diào)控涉及神經(jīng)敏化、腦神經(jīng)元代謝通路以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的廣泛聯(lián)系,是偏頭痛發(fā)作和癥狀維持的重要機制,為TGVS學(xué)說的重要補充。而與神經(jīng)調(diào)控相關(guān)的治療方法,包括心理行為干預(yù)、神經(jīng)調(diào)控藥物、神經(jīng)調(diào)控器具和傳統(tǒng)中醫(yī)療法,因其可靠的療效、良好的安全性和可獲得性,日益被醫(yī)生和患者所接受和推廣。神經(jīng)調(diào)控相關(guān)療法與傳統(tǒng)止痛藥和5-HT受體激動劑等治療方法的相互補充,已成為偏頭痛預(yù)防和治療措施的重要組成部分。相信隨著對偏頭痛神經(jīng)調(diào)控機制認(rèn)識的深入和更多治療靶點的突破,臨床醫(yī)生對偏頭痛的診療水平將不斷提高并最終造福廣大患者。
作者貢獻(xiàn):安占軍進行文章的構(gòu)思和設(shè)計、文獻(xiàn)的搜集和整理以及論文撰寫;徐立霞、史保權(quán)、曹潔瑋、鄭美霞、張煒、付曉倩、龐菲負(fù)責(zé)文獻(xiàn)的整理和校對;曹潔瑋負(fù)責(zé)文章的質(zhì)控和審校,對文章整體負(fù)責(zé)、監(jiān)督管理。本文無利益沖突。