大麻二酚治療癲癇的研究進(jìn)展

徐 雯 張敬軍

山東第一醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院，山東 泰安 271000

癲癇發(fā)病機(jī)制復(fù)雜，全世界約有7 000萬癲癇患者，約1/3為難治性癲癇。大麻二酚（cannabidiol，CBD）作為非精神活性的大麻成分，受到廣泛關(guān)注和研究。CBD和Δ9-四氫大麻酚（Δ9-tetrahydrocannabinol，THC）是含量最豐富的植物大麻素［1］。研究發(fā)現(xiàn)，CBD治療Dravet綜合征（dravet syndrome，DS）和Lennox-Gastaut綜合征（Lennox-Gastaut syndrome，LGS）等難治性癲癇有較好效果［2］。本文主要探討CBD治療難治性癲癇的機(jī)制及臨床應(yīng)用。

1 內(nèi)源性大麻素系統(tǒng)的組成

內(nèi)源性大麻素系統(tǒng)（endocannabinoid system，eCBS）由大麻素受體、配體及參與合成、轉(zhuǎn)運(yùn)和降解的蛋白質(zhì)和酶組成，在控制神經(jīng)元放電頻率和調(diào)控突觸傳遞方面發(fā)揮作用［3］。現(xiàn)認(rèn)為有2種大麻素受體，大麻素受體1（CB1R）和大麻素受體2（CB2R），均為G蛋白偶聯(lián)受體。CB1R由472個(gè)氨基酸組成，有7個(gè)跨膜域，主要分布于中樞神經(jīng)系統(tǒng)，特別是海馬、基底節(jié)和小腦。CB1R存在于γ-氨基丁酸（γaminobutyric acid，GABA）能神經(jīng)元和谷氨酸能神經(jīng)元上，通過抑制G蛋白耦合到腺苷酸環(huán)化酶、鈣離子通道等發(fā)揮作用［4］。CB2R是由342個(gè)氨基酸組成的多肽，存在于外周神經(jīng)系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)細(xì)胞中，如小膠質(zhì)細(xì)胞、破骨細(xì)胞和成骨細(xì)胞，與機(jī)體的免疫調(diào)節(jié)密切相關(guān)［5，6］。

在哺乳動(dòng)物體內(nèi)發(fā)現(xiàn)CB1R和CB2R的內(nèi)源性配體，即內(nèi)源性大麻素（endocannabinoid，EC）［7］。腦組織中主要存在2種內(nèi)源性大麻素：2-花生四烯酸甘油（2-arachidonoyl glycerol，2-AG）和N-花生四烯酸乙醇胺（arachidonoyl ethanolamide，AEA）。作為CB1R和CB2R激動(dòng)劑，AEA主要結(jié)合并激活CB1R，而2-AG可同時(shí)激活CB1R和CB2R［8］。eCBS通過控制谷氨酸和GABA釋放調(diào)節(jié)大腦興奮和抑制。谷氨酸釋放促進(jìn)2-AG合成，2-AG可激活CB1R通過負(fù)反饋?zhàn)饔靡种乒劝彼岷铣伞Ｍ瑫r(shí)，CBR1激活后可促進(jìn)GABA釋放［9］。因此，神經(jīng)元過度興奮時(shí)eCBS發(fā)揮抑制作用。

在癲癇發(fā)作動(dòng)物模型中，2-AG和AEA在癲癇發(fā)作后迅速升高；CB1R急劇下降，然后緩慢上升；顳葉癲癇患者中，谷氨酰能軸突終末的CB1R表達(dá)下調(diào)，而GABA能軸突終末CB1R表達(dá)上調(diào)。臨床研究表明，控制CB1R可調(diào)節(jié)癲癇發(fā)作頻率和持續(xù)時(shí)間，即CB1R激活劑能終止癲癇發(fā)作，而CB1R拮抗劑則顯著增加癲癇發(fā)作。當(dāng)前研究顯示CBD對(duì)CB1R和CB2R親和力低且具體結(jié)合位點(diǎn)尚未明確，更多研究開始關(guān)注eCBS以外的作用靶點(diǎn)［10］。

2 CBD的作用靶點(diǎn)及其抗癇機(jī)制

CBD是一種多靶點(diǎn)藥物，其作用機(jī)制復(fù)雜，詳盡機(jī)制還未完全闡明，可能與下列因素有關(guān)。

2.1 CBD與G蛋白偶聯(lián)受體55

G蛋白偶聯(lián)受體55（GPR55）是由319個(gè)氨基酸組成的蛋白質(zhì)［11］，2007年Ryberg發(fā)現(xiàn)GPR55可被大麻素配體結(jié)合并激活，故認(rèn)為GPR55可能是一種新型大麻素受體［12］。GPR55對(duì)大麻素敏感，但結(jié)構(gòu)上與CB1、CB2受體序列同源性很差，且缺乏經(jīng)典大麻素結(jié)合位點(diǎn)，因此將其作為大麻素受體仍有爭議［13］。GPR55廣泛分布于中樞神經(jīng)系統(tǒng)，表達(dá)于齒狀回和海馬其他區(qū)域的中間神經(jīng)元和興奮性神經(jīng)元中［14］。GPR55與大麻素配體結(jié)合并被激活，利用G蛋白傳導(dǎo)通路進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，隨后釋放三磷酸肌醇門控的細(xì)胞內(nèi)Ca2+儲(chǔ)備以及激活磷脂酶C增加細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度，調(diào)節(jié)谷氨酸釋放［15］。CBD通過拮抗GPR55降低癲癇組織細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度，抑制谷氨酸釋放和神經(jīng)元異常興奮，從而發(fā)揮抗癇作用。

2.2 CBD與腺苷

腺苷是一種中樞神經(jīng)調(diào)節(jié)劑，能夠調(diào)控神經(jīng)元興奮性［16］。腺苷在細(xì)胞損傷后釋放，與4種7-跨膜G蛋白偶聯(lián)受體（A1、A2a、A2b和A3）相互作用發(fā)揮生理效應(yīng)［15］。CBD調(diào)節(jié)腺苷信號(hào)傳遞和細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度（通過GPR55動(dòng)員和瞬時(shí)受體電位香草酸通道1內(nèi)流調(diào)控Ca2+水平）。腺苷A1受體被局部釋放的腺苷激活，抑制突觸前膜鈣離子內(nèi)流，增強(qiáng)內(nèi)向整流鉀通道活性，進(jìn)而引起突觸后膜超極化，使神經(jīng)元處于抑制狀態(tài)［17］。CBD能直接激活腺苷A1受體，減少谷氨酸釋放，降低神經(jīng)元興奮性［3］；CBD還可與A2a受體相互作用，當(dāng)神經(jīng)元興奮時(shí)，CBD激活A(yù)2a受體逆轉(zhuǎn)谷氨酸興奮性毒性，增強(qiáng)神經(jīng)保護(hù)作用；其次，CBD可競爭性抑制平衡型轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白1對(duì)腺苷的轉(zhuǎn)運(yùn)，增加細(xì)胞外腺苷濃度，增強(qiáng)腺苷信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，降低神經(jīng)元興奮性，進(jìn)而發(fā)揮抗癇作用［18］。

2.3 CBD與γ-氨基丁酸A受體

γ-氨基丁酸A受體（GABAA受體）是由5個(gè)亞基（2α2βγ）組成的氯離子通透性配體門控離子通道，誘導(dǎo)神經(jīng)元超極化，降低神經(jīng)元興奮性，GABAA受體功能障礙可使神經(jīng)元過度興奮從而誘發(fā)癲癇［8］。DS患者存在GABRA1和GABRG2等基因突變，GABRA1基因編碼GABAA受體的α1亞基，突變后GABA誘導(dǎo)的最大電流幅度和有效激活濃度均下降［19］。GABRG2基因編碼GABAA受體的γ2亞基，突變后明顯減弱GABAA受體功能。LGS患者存在GABRB3和SLC6A1等基因突變。GABRB3編碼的β3亞基對(duì)GABAA受體的組裝和轉(zhuǎn)運(yùn)起關(guān)鍵作用，敲除GABRB3基因的小鼠出現(xiàn)癲癇發(fā)作，表明該基因是大腦正常發(fā)育的關(guān)鍵基因，其功能受損導(dǎo)致癲癇發(fā)作［20］。SLC6A1編碼GABA轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白1，該基因突變后導(dǎo)致GABA攝取減少進(jìn)而誘發(fā)癲癇［21］。CBD作為GABAA受體的正變構(gòu)調(diào)節(jié)劑［22］，可增強(qiáng)GABAA介導(dǎo)的電流，促進(jìn)GABA能中間神經(jīng)元?jiǎng)幼麟娢划a(chǎn)生，發(fā)揮抗癇作用。此外，CBD能增強(qiáng)海馬中GABAA受體介導(dǎo)的自發(fā)性抑制性突觸后電流，減少齒狀回興奮性輸出，從而發(fā)揮抗癇作用［14］。

2.4 CBD與電壓門控鈉通道

電壓門控鈉通道（voltage-gated sodium channel，VGSC）在動(dòng)作電位傳播中發(fā)揮重要作用，是神經(jīng)元興奮性的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子。VGSC亞型中發(fā)現(xiàn)了700多個(gè)突變，這些突變大多發(fā)生在編碼Nav1.1的基因（SCN1A）上，導(dǎo)致蛋白質(zhì)截?cái)嗪桶被崽鎿Q［23］。DS患者由于編碼Nav1.1通道（特別是在產(chǎn)生和傳播動(dòng)作電位的GABA能中間神經(jīng)元軸突初始段）的SCN1A基因突變，降低了GABA能神經(jīng)元興奮性，導(dǎo)致癲癇發(fā)作。Nav1.2主要在大腦谷氨酸能神經(jīng)元中表達(dá)，編碼該通道的基因（SCN2A）突變會(huì)導(dǎo)致難治性癲癇［7］，該突變導(dǎo)致通道功能增強(qiáng)，引起過度興奮和動(dòng)作電位放電。研究發(fā)現(xiàn)，CBD能有效抑制VGSC電流和紋狀體神經(jīng)元鈉電流［24］。CBD抑制Nav1.2電流，在治療難治性SCN2A相關(guān)癲癇方面比傳統(tǒng)AEDs更有優(yōu)勢。此外，CBD還可減少野生型和突變Nav1.6通道的鈉電流，降低神經(jīng)元興奮性，抑制癲癇發(fā)作［23］。

2.5 CBD與瞬時(shí)受體電位香草酸通道1（TRPV1）

瞬時(shí)受體電位香草酸通道1（TRPV1）是配體門控的非選擇性陽離子通道，與配體通道的離子通道相連，可使許多陽離子流動(dòng)（尤其是Ca2+）。它在中樞神經(jīng)系統(tǒng)和周圍傳入纖維中廣泛表達(dá)，促進(jìn)神經(jīng)元去極化，增加神經(jīng)元放電頻率和突觸活性［25］。TRPV1在顳葉癲癇患者海馬和皮質(zhì)中表達(dá)增加，激活后影響興奮性或抑制性神經(jīng)遞質(zhì)分泌，從而調(diào)節(jié)神經(jīng)元興奮性［26］。在轉(zhuǎn)染TRPV1的HEK293細(xì)胞中，膜片鉗分析顯示，CBD能誘導(dǎo)激活TRPV1受體使其快速脫敏，降低細(xì)胞內(nèi)Ca2+水平，減少放電頻率和突觸活動(dòng)，抑制神經(jīng)元過度興奮，從而發(fā)揮CBD的抗癲癇作用［15-16］。

3 CBD的藥代動(dòng)力學(xué)特征

3.1 CBD的代謝

2018年6月，美國食品和藥物監(jiān)督管理局批準(zhǔn)了Epidiolex（CBD口服制劑）用于治療難治性癲癇DS和LGS［27］?？诜﨏BD生物利用度很低，約為6%，可能是其在胃腸道和肝臟的高首關(guān)消除所致，藥物到達(dá)全身血液循環(huán)的量極少，且其血漿蛋白結(jié)合率約為94%，致使游離態(tài)CBD量減少［28］。CBD主要由細(xì)胞色素P450同工酶和葡萄糖醛酸轉(zhuǎn)移酶代謝，代謝產(chǎn)物大部分隨糞便排出［29］。CBD的藥理特性導(dǎo)致其生物利用度低，需要進(jìn)一步研發(fā)更加高效的CBD制劑類型。

3.2 CBD與其他AEDs的相互作用

在臨床試驗(yàn)中，CBD經(jīng)常與氯巴占（clobazam，CLB）聯(lián)合使用。CYP3A4和CYP2C19負(fù)責(zé)肝臟中CLB代謝，CBD能強(qiáng)烈抑制CYP3A4和CYP2C19，從而增加CLB及其活性代謝物的血漿濃度，并延長它們的半衰期，二者聯(lián)合應(yīng)用顯著提高了抗癇效果［26］。此外，CBD能抑制托吡酯、盧非酰胺、艾司利卡西平和唑尼沙胺的代謝［30］；丙戊酸鈉和司替戊醇的代謝不受CBD影響；苯妥英鈉、卡馬西平能促進(jìn)CBD代謝，降低其血藥濃度［31］。

4 展 望

CBD在DS和LGS等難治性癲癇治療上顯示了良好效果，其作用機(jī)制尚未完全闡明，可能與多靶點(diǎn)抗癇有關(guān)。目前關(guān)于CBD的試驗(yàn)僅限于歐美國家，中國仍缺乏相關(guān)研究。未來需進(jìn)一步明確CBD的作用機(jī)制，特別是尋找新的干預(yù)靶點(diǎn)及明確靶點(diǎn)間的相互聯(lián)系，以探索其應(yīng)用潛力及臨床適應(yīng)證，優(yōu)化其在癲癇治療中的應(yīng)用。其次，需深入探究CBD的藥代動(dòng)力學(xué)特征，以開發(fā)更穩(wěn)定的制劑類型，提高其生物利用度及有效性，為治療癲癇提供新型、高效的抗癇藥物。

利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突