难治性癫痫的发病机制

难治性癫痫的发病机制
尚丽;王开颜
【期刊名称】《临床神经病学杂志》
【年(卷),期】2013(026)006
【总页数】4页(P476-479)
【作者】尚丽;王开颜
【作者单位】200040上海,复旦大学附属华山医院神经内科;200040上海,复旦大
学附属华山医院神经内科
【正文语种】中文
【中图分类】R742.1
大部分癫痫患者经过临床系统、正规地抗癫痫药物(AEDs)治疗可获得长期缓解，
但仍有约1/3的癫痫患者经正规AEDs治疗仍不能得到有效的控制，称之为难治
性癫痫(RE)［1］。

目前国内外对RE尚无严格的界定;国内文献中多采用吴逊等［2］提出的定义，将RE概括为频繁的癫痫发作(至少每月4次以上)，应用适当的AEDs正规治疗且药物血浓度在有效范围内，至少观察2年，仍不能控制且影响日常生活，无进行性中枢神经系统疾病或颅内占位性病变。

2009年国际抗癫痫联盟从治疗的角度制定了RE定义的统一方案，即根据癫痫发作类型，经过合理选择并正确使用至少2种耐受性好的AEDs，单药前后分别使用或联合使用，无发作的持续时间未达到治疗前最长发作间隔时间的3倍或者1年(取决于二者之间哪个更长)
［3］。

另外，确诊RE须排除误诊、选药不当、AEDs用量不足、患者依从性差
以及约束不足等因素。

癫痫频繁发作、长期大量使用AEDs及其所带来的社会歧视给RE患者造成躯体损害和心理、精神障碍，显著影响患者的生活质量。

RE的确
切原因尚未完全明确，目前发现其可能的原因有耐药［4］、特殊病因及癫痫反复发作;其中耐药导致的RE的发病机制是近年来国内外癫痫研究的热点。

现对以上3种病因导致的RE的发病机制综述如下。

1 耐药导致的RE
耐药导致RE的发病机制有转运体学说、靶点学说和缺乏靶点学说，见图1［4］。

图1 耐药导致RE的发病机制:①转运体学说，②靶点学说，③缺乏靶点学说
1.1 转运体学说转运体学说认为构成血-脑屏障的毛细血管内皮细胞外排转运体(又称多药转运蛋白)的过度表达导致AEDs在通过血-脑屏障时被过多的泵出，而难以到达靶点发挥药效，从而导致RE。

目前研究较多的多药转运蛋白有以下4种。

1.1.1 P-糖蛋白(P-gp)P-gp于1976年被发现，由1280个氨基酸多肽构成，具有12个跨膜区(疏水区)和2个三磷酸腺苷(ATP)结合位点(亲水区)［5］，属于ATP
结合盒B亚家族成员。

P-gp广泛表达在与排泄有关的组织器官中，癫痫患者的神经元、内皮细胞、脑实质和血管周围的星形胶质细胞P-gp表达增高。

在生理状态下，P-gp阻止外源性毒素入侵，同时排除内源性有毒物质，维持内环境的稳定，充当血-脑屏障破坏之后的“第二屏障”，可以限制药物或毒物进入脑内。

P-gp
通过水解ATP提供能量，将药物从细胞内泵到细胞外，也可将镶嵌在细胞膜脂质
双分子层的药物泵到细胞外。

Volk等［6］研究发现，RE大鼠模型的P-gp表达明显高于对照组，主要在海马、齿状回及梨状皮质层过表达，与痫性发作频率无关。

多耐药基因1(MDR1)即ATP 结合盒B亚家族成员1转运蛋白基因，属可调控基因，是编码P-gp的主要基因，其调节导致了 P-gp的过度表达［7］。

Ban等［8］研究发现，RE患者外周血
MDR1水平明显高于正常对照组，且MDR1的水平与癫痫发作频率呈正相关。

相关研究［9］表明，部分AEDs是P-gp的底物，P-gp过度表达与RE的多药耐药性正相关，其数量和活性增加可导致脑细胞内AEDs浓度降低。

1.1.2 多药耐药相关蛋白(MRP)MRP是1992年Cole等在人小细胞肺癌细胞耐药株中发现的一种耐药相关蛋白。

人类MRP基因定位于16号染色体上，编码的MRP由1531个氨基酸残基组成，属于ABCC亚家族。

目前为止已经发现的MRP 家族成员有9个(MRP1～9)，成员的蛋白质结构相似，基本结构是2个ABC位点和12个跨膜区;MRP的功能与P-gP相似。

MRP可以表达在多种正常的组织器官中，如肺、脾、肾上腺等，在肝和脑组织中表达低。

MRP成员分别表达在细胞膜的不同部位，其作用也不同。

如MRP2定位于细胞顶端细胞膜，MRP1、MRP3、MRP5分布在细胞膜基底外侧。

MRP也具有将药物、毒素和代谢产物排出细胞，保护机体的作用。

Ak等［10］研究发现，RE患者病灶脑组织血管内皮细胞的MRP1表达增高。

MRP在RE病灶组织中可能参与了AEDs的耐药机制。

国外学者动物实验研究［11］发现，给鼠和兔应用MRP的抑制剂丙磺舒可以显著提高其脑组织的AEDs(如卡马西平、苯妥英和丙戊酸)浓度，而且至少有一种MRP亚型(MRP1和/或MRP2)参与了AEDs在中枢神经系统的分布。

但新近Luna-Tortos等［12］的体外模型研究显示，大多数AEDs(包括卡马西平、左乙拉西坦、苯妥英钠、拉莫三嗪和苯巴比妥)都不是 MRP1、MRP2和 MRP5的底物。

因此，常见的AEDs是否为MRP的底物，MRP在RE耐药中的具体作用机制仍有待进一步的研究。

1.1.3 乳腺癌耐药蛋白(BCRP)BCRP也属ATP结合盒亚家族的一员。

正常情况下，BCRP可以在小肠上皮细胞和脑组织的内皮细胞表达，也有外排泵的作用，可以保护机体不受代谢产物和毒物的损害。

在耐药的肿瘤细胞中BCRP高表达。

因此，BCRP在RE中也可能发挥外排AEDs的作用，参与RE耐药的发生。

Aronica等
［13］对55例RE患者外科手术切除的脑标本进行检测，发现BCRP定位在血-
脑屏障内皮细胞表面，同时发现BCRP主要在与肿瘤相关的RE患者脑组织内呈高表达，而非肿瘤如海马硬化的RE患者的脑组织未发现BCRP高表达。

因此推测，BCRP在抗肿瘤治疗的耐药现象中所起的作用较其在ADEs耐药中所起到的作用更大。

1.1.4 主穹窿蛋白(MVP)MVP系非ABC转运体超家族成员，是于1993年从非小
细胞肺癌中发现的一种多药耐药蛋白，亦称肺耐药相关蛋白。

MVP是穹窿体的主要组成部分，在正常脑组织中仅部分表达于血管壁，目前已有学者在RE患者病变部位的血管内皮细胞、胶质细胞和神经元中发现MVP表达上调［14］。

其导致耐药的可能机制有:(1)阻止以细胞核为靶点的药物进入细胞核，即MVP具有中间塞
子的作用，阻止药物进入细胞核内，或者把已经进入核内的药物通过转运载体重新运到细胞核外。

(2)将细胞浆中的药物转运至运输囊泡，从而使药物呈房室性分布，并通过胞吐作用将其排到细胞外，降低细胞内的药物浓度，产生耐药。

1.2 靶点学说靶点学说认为AEDs的作用靶点发生结构或功能改变，导致AEDs无法结合预定靶点抑制神经元过度放电，无法控制癫痫发作，主要体现在离子通道的异常。

目前已经证实，电压门控性Na+通道(VGSC)主要在可兴奋细胞中表达，是传统一线AEDs的主要靶点。

有关研究表明，VGSC的密度、分布、分子结构和功能的改变，均可影响AEDs正常作用的发挥，从而导致耐药。

Na+通道的开放或失活状态可能受第二信使系统介导的通道磷酸化调节。

第二信
使G蛋白在活化受体和腺苷酸环化酶之间起偶联作用，当受体被激活使cAMP水平升高，G蛋白将降低VGSC对配体的亲和力［15］，癫痫发作可能触发第二信
使级联诱导离子通道或胞内蛋白的磷酸化，导致其对AEDs的反应效能减弱。

除此以外，细胞内呼吸链的改变、膜内结构蛋白功能影响均可能参与VGSC对AEDs
敏感性的变化，也与对AEDs的耐药性有关。

编码钠通道亚基的基因有10个，其中位于中枢神经系统的有4个:SCN1A、SCN2A、SCN3A及 SCN8A。

SCN1A基因突变致病性强，大多为RE，且临床常见，目前已报道的突变者多达700余例［16］。

而目前发现SCN2A基因突变的病例较少，且多为轻型的良性癫痫。

至于SCN3A、SCN8A基因突变的致痫作用尚不明确。

模拟人类通道病的基因敲除小鼠模型实验［17］证明，SCN1A突变引起钠通道亚型Nav1.1表达水平降低，导致抑制性神经元兴奋性降低，抑制环路功能下降，神经元兴奋性增高，是产生痫性发作的必要条件。

SCN1A基因突变是婴儿严重肌阵挛癫痫(SMEI)的主要致病基因，SCN1A基因多态性分析对SMEI的早期诊断和治疗有指导意义［18］。

有文献［19，20］报道，卡马西平和拉莫三嗪对控制 SMEI的癫痫发作无效，在部分患儿还可能使发作加重，故对明确诊断为SMEI的患儿应避免选择此类药物;丙戊酸、托吡酯、氯硝西泮和左乙拉西坦对控制部分SMEI患儿癫痫发作有效。

1.3 缺乏靶点学说该学说认为，现有的AEDs仅能预防部分患者的癫痫发作，在某些RE患者往往因缺乏靶点(如缝隙连接、线粒体功能异常、自身抗体的产生)而无法发挥抑制痫性发作的作用。

1.3.1 缝隙连接(GJ)GJ为细胞膜上的一种特殊结构，构成相邻细胞间的通讯通道，离子及小分子物质可经该通道进行细胞间转运传递信息，在神经元电活动的维持、神经元快速同步化、神经元的发育中起重要的作用［21］。

癫痫的电生理改变是大脑神经元发生异常过度同步性放电，以往认为主要是基于化学突触的传递异常，后经研究发现电突触也在其中起重要作用，而神经元之间的GJ是电突触的结构基础。

同时GJ亦存在于胶质细胞中，在神经元网络功能方面发挥重要作用。

一些体外实验证实，GJ阻断剂有明显的抗癫痫作用，目前用于研究的GJ阻断剂有生胃酮、奎宁、辛醇等，都是广谱的GJ阻滞剂，目标靶位无特异性，用药后可影响到身体的其他脏器。

而且Voss等［22］发现，只有高剂量生胃酮、奎宁有抑制痫性
发作的作用，低剂量胃酮、奎宁反而增加痫性发作。

因此，GJ阻断剂的抗癫痫作用还需要深入的研究。

GJ由连接蛋白(Cx)组成，其有许多成员，在哺乳动物中发现约有20种，根据其分子质量大小命名，如分子质量为43 kD的连接蛋白被命名为Cx43。

有11种类型的Cx在中枢神经系统表达，Cx43在神经系统分布尤为广泛，主要存在于星形胶质细胞，同时在室管膜及脑膜内皮细胞也有分布。

其次是Cx32，主要存在于脑干的中脑和基底神经节。

曾杨滨等［23］在癫痫大鼠海马和皮质区发现CX32表达增高，CX32可能参与了癫痫的发生和发展过程。

Yao等［24］在难治性颞叶癫痫患者手术切除的海马组织中发现，Cx32及Cx43表达水平显著升高，而对照组的表达水平较低;表明Cx32、Cx43表达水平与RE有一定的关系，但哪个是始动因素还无定论。

Jacobson等［25］将Cx36敲除小鼠用戊四氮诱发癫痫发作，与野生型小鼠进行对照，结果显示Cx36敲除小鼠的癫痫发作敏感性增高，发作等级显著强于野生型小鼠，提示Cx36型GJ或许可成为潜在的癫痫治疗靶点。

1.3.2 线粒体功能异常脑神经元是高度依赖线粒体供能的细胞之一。

正常生理条件下，线粒体氧化磷酸化作用是神经元代谢的主要能源。

线粒体功能决定着细胞的生存和死亡，同时还对多种神经递质的代谢有重要作用。

其功能异常参与癫痫发作，线粒体呼吸抑制剂3-硝基丙酸可引起啮齿类动物的阵挛性发作［26］。

王学峰［27］用基因芯片检测RE线粒体基因表达，发现线粒体37个基因与RE有关，其中8个涉及能量代谢，4个参与核蛋白合成。

线粒体功能异常能诱导人类癫痫发作，以癫痫发作为突出表现亦是许多线粒体功能障碍疾病的特点，且大多对一线AEDs耐药。

线粒体功能受损害后对癫痫再次发作缺乏耐受力，可能在RE的形成中发挥重要的作用。

1.3.3 自身抗体长期癫痫发作(特别是RE患者)可破坏血-脑屏障，使脑组织暴露在免疫系统中，即可成为抗原而启动免疫反应产生自身抗体。

目前发现的可能与某些
特殊类型RE相关的抗体有:电压门控性钙离子和钾离子通道自身抗体、针对谷氨酸N-甲基-d-天门冬氨酸(NMDA)和γ-氨基丁酸B受体的自身抗体、抗神经节苷脂
抗体、抗谷氨酸受体抗体、抗谷氨酸脱羧酶抗体、抗muncl8抗体、抗心磷脂抗
体等［28，29］。

研究［30］表明，部分抗体水平与癫痫发作频率正相关。

自身
抗体可能参与了某些RE发作，免疫疗法对部分特殊类型RE(如婴儿痉挛症)有较好的疗效。

Nabbout［31］提出临床和生物学数据支持自身抗体在某些脑炎(如抗NMDA受体脑炎、边缘叶脑炎)继发的RE中有致病作用，具体发病机制还不清楚。

目前仅发现部分可能的机制，如实验研究证实抗心磷脂抗体可通过直接作用于神经末梢破坏神经功能，并且抑制γ-氨基丁酸介导的氯离子通道，降低痫性发作的阈值;抗神经节苷脂可增加电压依赖性K+通道离子流量，同时抑制电压依赖性Na+
通道活性，减慢其失活，从而使神经元过度兴奋［28］。

2 特殊病因导致的RE
有相当部分RE是由某些特殊病因所引起的继发性癫痫，或有某种特征的癫痫综合征，如婴儿痉挛症、Lennox-Gastaut综合征，或进行性肌阵挛性综合征、Rasmussen综合征、颞叶内侧癫痫等。

部分癫痫综合征因本身病因的特殊性对AEDs耐药导致RE，如婴儿痉挛症;或病因不清对AEDs耐药，如Rasmussen综
合征;或病因复杂和特殊病理学改变导致RE，如颞叶内侧癫痫，80%以上的患者对AEDs耐药。

继发性RE的特殊病因:结节性硬化、中枢内代谢性疾病、Sturgr-Weber综合征、颅内肿瘤、外伤引起的脑损伤、动静脉畸形、中枢神经系统感染等。

这些特殊病因持续导致脑损害，并且有的病因难以去除，造成癫痫治疗困难。

3 癫痫反复发作导致的RE
各种因素导致的癫痫频繁发作亦可能致使癫痫逐步进展为RE。

有关研究［32］认为，长期癫痫发作可诱发海马苔藓纤维出芽、突触重组形成兴奋性环路，这一病理改变可使癫痫发作加重，导致RE。

癫痫反复发作时出现的神经元过度电活动可诱
导神经元变性坏死、胶质增生、轴突萌芽、突触重组及神经网络的重构［33］。

神经细胞膜损伤可引起细胞膜上离子通道密度和分布的改变，致钠、钙离子流发生异常，引起癫痫发作阈值降低，导致癫痫的发生。

神经胶质的增生往往使其对神经元间离子浓度调节功能发生异常，诱导癫痫发作。

临床观察发现，癫痫发作频率增多又可使癫痫再发的几率相应增高，癫痫发作越频繁的患者，AEDs治疗的效果越差［34］。

RE的治疗一直是临床面临的难题，RE发病机制的研究对提高RE的治疗效果有重要意义。

目前的研究结果显示，多药转运蛋白阻滞剂［35］、筛选非多药转运蛋白底物的AEDs、GJ靶点阻滞剂和基因治疗(阻断MDR1转录翻译成P-gp、修补缺陷基因)等将为寻找RE的治疗方法提供全新的思路。

由于RE的形成是多病因、多因素参与所致，故现没有一个学说能解释其确切的发病机制;要完全弄清RE的发病机制还需要进一步地深入研究。

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