肉毒毒素及其在国内外临床上的应用

肉毒毒素及其在国内外临床上的应用
王荫椿
作者单位:中国生物技术集团公司兰州生物制品研究所,兰州
370046
通讯作者:王荫椿,E 2mail :wangyinchun2@biohengli 1com
1989年12月美国食品药品管理局(FDA )批准
注射用A 型肉毒毒素(BOT OX )作为新药上市,是世界上第1个用于临床的微生物毒素。

此后,英国(Dysport )、中国(衡力,BTX A )同类产品相继问世,成为当今国际三大知名品牌。

昔日闻而生畏的毒素,今日变为治病良药,既是观念上的突破和更新,也开创了微生物毒素用于临床治疗的先河。

肉毒毒素的产生
肉毒毒素是肉毒梭状芽胞杆菌(简称肉毒梭菌)生长、繁殖过程中产生的一种细菌外毒素,根据毒素抗原的不同分为7个型别,即A 、B 、C1、D 、E 、F 、G 。

A 、
B 、E 、F 是人中毒的主要型别,它们能引起病死率极高(20%～40%)的肉毒中毒。

由于毒素进入人体的途径不同,可分为食物性肉毒中毒、创伤性肉毒中毒、婴儿肉毒中毒和吸入性肉毒中毒。

我国以食物性肉毒中毒为主,新疆等西北省、区每年有多起因进食发酵豆制品(臭豆腐、豆瓣酱)而引起的A 型或B 型肉毒中毒发生,青海、西藏则偶有生食冬藏牛、羊肉所致的E 型肉毒中毒的报道。

我国兰州生物制品研究所自20世纪60年代初研制、生产各型肉毒抗毒素以来,对肉毒中毒的救治起到了药物保障作用。

肉毒毒素是迄今已知的最毒的生物毒素之一,1μg 纯毒素可杀死30000只小鼠,人的致死量为011～1μg ,合3000～30000小鼠致死量。

也有资料称,1g A 型肉毒结晶毒素能致死100万人。

肉毒毒素的结构和功能
肉毒毒素通常以神经毒素和血凝素复合体(也
称前体毒素)的形式存在。

其中神经毒素具有神经毒活性,是致病和起治疗作用的关键成分,血凝素则能保持毒素的三维结构和稳定性。

神经毒素开始被
肉毒梭菌合成为单一多肽链,然后被酶(内源性或外
源性)切割为由二硫键连接的双链分子(裂痕毒素),轻链〔L ,相对分子质量(M r )为50000〕是锌肽链内切酶,重链(H ,M r 为100000)则与受体结合,促进轻链内转而发挥其作用。

肉毒毒素进入机体后,作用于周围运动神经末梢,通过受体介导的细胞吞噬作用进入靶细胞,完整的肉毒毒素双硫键被切断,轻链进入胞质并按毒素型别分别作用于乙酰胆碱囊泡膜的小突触泡蛋白(B 、D 、F 、G 型)或突触前膜的相关蛋白(A 、E 型)和融合蛋白(C1型)等膜联系/跨膜蛋白,从而影响乙酰胆碱囊泡的锚靠和融合,并抑制突触前膜乙酰胆碱的释放,导致肌肉松弛性麻痹。

近年又发现,A 型肉毒毒素能通过对肌梭的作用,减少I a 纤维的传入,间接影响中枢系统,从而调节感觉反馈。

A 型肉毒毒素还能影响传递痛觉的伤害神经元,通过周围和中枢的抗伤害感受作用而发挥止痛效果。

肉毒毒素的临床应用
20世纪70年代初美国旧金山眼科研究所的Scott 医师从肉毒中毒病人最先累及眼外肌,引起视
力模糊、眼睑下垂、瞳孔散大和复视等症状并缓慢恢复的过程中得到启示,与世界著名肉毒毒素专家、美国威斯康星大学食品微生物及毒素学系Schantz 教授合作,在猴实验基础上将肉毒毒素引入眼科疾病治疗,并在1980年首次报告眼外肌注射A 型肉毒毒素替代斜视手术治疗的可能性,此后他和其他临床专家对肉毒毒素的临床效果、副作用及免疫学反应进行了大量的实验研究,并在斜视、眼睑痉挛、面肌痉挛等疾病的治疗中取得了令人鼓舞的结果。

迄今,国外报道,肉毒毒素已可用于眼科、神经科、康复科、消化科、泌尿科、皮肤科及美容科等50余种病症(很多是疑难杂症、难治之症)的治疗。

20世纪90年代起,我国利用自行开发的治疗
用A 型肉毒毒素(衡力,BTX A )治疗肌张力障碍性疾
病,如眼睑痉挛,口、面部肌肉痉挛(Meige 综合征),痉挛性斜颈,痉挛性构音障碍,职业性肌张力障碍
(如书写痉挛);非肌张力障碍性和肌肉痉挛性疾病,如半侧面肌痉挛,斜视,睑内翻,头、手震颤,肢体痉挛、强直和畸形(包括小儿脑瘫、小儿麻痹后畸形,脑卒中、脑损伤后遗症等),贲门失弛张症,肛裂及其他,如手、足多汗症,腋臭,美容(皮肤除皱),还有偏头痛、背部肌肉痉挛等,都取得了良好的效果。

1998年后A型肉毒毒素美容除皱开始风靡全国,千百万爱美妇女为之趋之若鹜。

11毒素的疗效　国内、外10余年临床经验表明,肉毒毒素治疗安全、有效、简便、易行,深受患者和医师的青睐。

就我国制品“衡力”而言,对眼睑痉挛、面肌痉挛、痉挛性斜颈、斜视等的总有效率在90%以上,显效率也在80%左右,药效维持时间为3～6个月,平均4个月,与美国制品BOT OX在北京协和、北京同仁医院的对比观察结果基本一致。

21毒素的不良反应　尽管国内、外制品均无全身中毒的报道,但在少数患者仍可出现程度不同的局部不良反应,如眼睑下垂、睑裂闭合不全、面肌肌力减弱、口角歪斜,甚至轻度的吞咽困难或颈肌无力(特别是痉挛性斜颈患者颈部注射后)。

美容除皱中还可有额部紧绷感,表情呆板、眼睑下垂、眉下垂等,极个别患者还可出现一过性皮疹。

但这些反应一般都较轻微、短暂,不治而愈。

局部副反应通常是由于毒素弥散至周围非靶肌引起,所以熟悉注射部位的局部解剖,准确掌握注射位点、深浅、剂量、手法,并坚持个例化原则是避免或减轻不良反应所必须遵循的,有条件的医院最好在肌电图仪引导下注射。

31安全性和抗体产生　因肉毒毒素的注射治疗剂量为毫微克(ng)级,特别是颜面部,包括美容,仅为人致死量的数十乃至数百分之一;美国专家委员会也称,肉毒毒素的治疗量仅为人吸入致死量的3‰,口服致死量的01005%。

所以一般认为是安全的,关键是控制好用量,一定做到微量注射。

毒素注射后3～6个月,随着神经末梢新芽形成及神经2肌肉传导的重建,症状又会复发,可视具体情况酌情掌握剂量重复注射,仍能获得满意疗效。

由于肉毒毒素是一种具有良好免疫原性的大分子蛋白质,虽然治疗剂量很小,短期内反复注射仍有可能刺激抗体产生,而这将直接影响以后的治疗效果,所以一定要坚持小量、间隔3～6个月方可重复使用。

一旦产生抗体,只有改用其他型肉毒毒素(如B型、F型,目前美国已批准商品名为MY OBLOC的B型肉毒毒素制品上市)方能奏效。

中国治疗用肉毒毒素的研制、生产和质量指标
中国治疗用A型肉毒毒素(衡力,BTX A)的开发研究始于20世纪80年代中期,略晚于美国。

由于兰州生物制品研究所有国家梭菌实验室的基础,积累了不少肉毒梭菌培养、肉毒毒素精制提纯方面的学识和经验,使治疗用A型肉毒毒素很快完成了实验室研制。

在取得试制品治疗斜视、眼睑痉挛、面肌痉挛等Ⅰ、Ⅱ期临床试验安全、有效结论的基础上, 1993年10月经中国卫生部批准为新药,并获得试生产文号。

在试生产和扩大的Ⅲ期临床试验顺利结束后,1997年2月转为正式生产文号〔(97)卫药准字(兰)S201号〕。

从此,该药在全国31个省、市、自治区乃至台湾和香港推广使用。

近年已正式出口韩国、印度、巴西等国和香港地区。

美国、日本、澳大利亚和一些欧洲国家也在试用,并经常在一些国外论著及国际会议中被提及和引用。

还获得了国家发明专利。

中国治疗用A型肉毒毒素(衡力,BTX A)采用自创工艺,即原毒素酸沉淀—毒素磷酸盐缓冲液提取—核糖核酸酶处理—DE AE2A50离子交换层析—特异性成分的硫酸铵浓缩—提纯毒素的自然结晶及再结晶—结晶毒素的稀释—分装和冻干。

所制备的精制提纯毒素呈单一针状结晶,它纯度高LD50为〔(215～310)×107/mg蛋白,A260/A280=0155,高分子量毒素蛋白含量在9912%以上〕、特异性强。

由于选用了新的稀释冻干保护液并降低了pH,使稀释、冻干中毒素毒力的损失减至10%～20%,因而成品中毒素活性单位含量(U/ng)高达20～25,完全可以与国外制品相媲美。

肉毒毒素是双刃剑
治疗用肉毒毒素的独特药理作用及不断扩大的适应证越来越受到人们的关注,并被誉为“20世纪90年代生物医药的重大进展之一”。

随着2002年4月15日美国FDA正式批准BOT OX的美容适应证,一场肉毒毒素应用热已席卷全球。

但国内、外有关专家不无担心,美国FDA批准BOT OX美容用途后,缘于人们对美丽容颜的期盼和巨大商机的追求,肉毒毒素的生产、供应将大幅度地增加,从而带来诸如公众健康和国家安全受到威胁的更多麻烦和危险。

展望及努力方向
基于肉毒毒素临床治疗的迅猛发展,当前仍有
许多课题值得探索和重视。

1.加强基础和应用研究　首先要对肉毒毒素的结构、功能和注射局部及远隔部位的组织学进行深入的研究,旨在弄清它的功能区和作用机制,并找出延长肉毒毒素的作用时间和延缓神经末梢发芽和神经肌肉传导重建的办法;其次要在产毒菌株上下工夫,建立杂交株或基因工程株,也可以进行毒素亚单位杂交,以提高肉毒毒素对特异神经末梢的亲和性,并成为核糖体毒物进入并致死神经体细胞,来增强和延长肉毒毒素的治疗效果。

2.扩大临床应用范围　目前,国内、外报道的肉毒毒素治疗的病症越来越多,凡述及肌肉(骨骼肌、平滑肌)活动过度或痉挛、抽搐的均可试用。

手、足多汗症,腋臭,弗莱综合征,还有变应性鼻炎或血管动力性鼻炎也可用肉毒毒素治疗,且有明显疗效,说明肉毒毒素对自主神经也有作用,应进一步扩大这方面适应证的研究。

近年又在美容除皱中发现了肉毒毒素对偏头痛的明显疗效,并扩展到对部分腰背痛和肌筋膜痛的治疗,显示了肉毒毒素在治疗常见病、多发病方面的潜力,问题是要更好了解肉毒毒素治疗疼痛的机制,以保证和提高肉毒毒素治疗疼痛的疗效。

扩大和深化A型肉毒毒素在泌尿外科领域的应用研究不仅对逼尿肌2括约肌协同失调(DS D),神经源性、间质性膀胱炎等疾病的治疗,而且还可对良性前列腺增生和前列腺炎这一老年常见病进行探索治疗,以解除残疾患者和老年患者的痛苦。

肉毒毒素的应用前景宽广。

但是在开发利用同时,也要防止对肉毒毒素不适当地夸大和滥用,应充分了解肉毒毒素作为新药和新疗法也有其自身的不足,要慎用、会用,否则将引起公众健康方面不必要的麻烦和窘迫。

3.提高制品质量　尽管目前我国制品质量已达到或超过了美国FDA的标准,但是该毒素纯度还有提高的可能,要千方百计地提高制品质量,以减少因制品的问题而引起的不良反应和毒副作用;要竭尽全力地提高制品中毒素的活性单位/ng(U/ng),以大幅度减少注射治疗的抗原量,从而降低抗体产生的概率,保证一型毒素、一种制品的稳定使用;要研制其他型肉毒毒素和缓释或控释毒素,使肉毒毒素更加有效和长效。

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(收稿日期:2007210211)。