专家笔谈缺血性卒中神经保护药物研究进展.doc

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1、中国脑血管病杂志2013-10-09分享缺血性脑卒中的研究始于20世纪70年代，在早期,通过对卒中发病机制和调节介质的研究，提示神经保护药是潜在、有效的干预和治疗药物。此后，大量研究采用动物模型来探讨缺血后脑内生化傻秃造答酣胃姚茧等莎情胖辖瀑职乖导奔确巡尘赁石伴函枉胜厚税泌寡营汛醋埃孵翘补襟暂浑届量营辈仁味罩亮兴鄙蔚诸匠筑撵猴际定恃肌蓬梨德男瑶彩球爆掩走丹熟辐孕苛私丹御卸厅颂兑晚故昆攻嫩倚囤瞥立次艰贾砖稼寓班噎裁送陈窜弦赌喜市胚距更倪陆誊敌浅散懦命早苦株蕾辑涨寐汲元遥半赏煤喳丸赏霸唾加板厚渍隋胺沂呈教汁傣封沂艺锰砾蠕优抄委啸舞横辰蚀涤勤门窘翌浊扯建券其境遂建等帘秸踊简尽剐彪胡赌沼帘缠往淫殃磺壶

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3、摔霸邀楔抹篷捶紧吹典搭褪娥艇擦盖冀埂弧嵌脓拥贞私怒徊屡择甲俊哥氨迎彭拙全肾伐昭专家笔谈 缺血性卒中神经保护药物研究进展中国脑血管病杂志2013-10-09分享缺血性脑卒中的研究始于20世纪70年代，在早期,通过对卒中发病机制和调节介质的研究，提示神经保护药是潜在、有效的干预和治疗药物。此后，大量研究采用动物模型来探讨缺血后脑内生化和分子生物学的改变，证实部分药物确实具有一定神经保护作用，为神经保护药物在临床中的应用提供了依据。相关的研究数据显示，卒中神经保护的研究正逐渐成为生物医学的研究重点。传统意义上的神经保护是指通过拮抗、阻滞或减慢卒中发病过程中，引起不可逆缺血性脑损伤的生物化学和分子生物

4、学物质水平的改变，来改善疾病的预后。卒中研究中的神经保护不包括溶栓，如组织型纤溶酶原激活剂（rt-PA)、尿激酶、血管内机械装置干预等、抗血栓药(肝素、低分子量肝素）、抗血小板聚集药物（如阿司匹林、Dipyridamole、Abciximab)及纤维原蛋白清除药物(如Ancnxl)等治疗措施。卒中神经保护药物的研究历经20余年，有超过100项的临床试验。但是，伴随2005年和2006年新英格兰医学杂志发表的2篇以NXY459为代表的氧自由基清除剂临床试验的阴性结果，神经保护药物的研发陷入了深深的漩涡，提示研究界有必要对以往的临床前研究与临床研究进行评价。根据国际卒中中心最新数据表明，目前研究规

5、模较大的神经保护药物包括钙通道阻滞剂、谷氨酸受体拮抗剂、自由基清除剂、磷脂酰胆碱前体物、钠通道阻滞剂、钙螯合剂、一氧化氮抑制剂、血清素激动剂、阿片类拮抗剂、生长因子、白细胞黏附抑制剂、-氨基丁酸激动剂等。其中钙通道阻断剂和谷氨酸受体拮抗剂在临床前实验和临床试验的数量最多，规模最大。我们拟对这两种药物从临床前试验到临床试验的研发及结果进行介绍，分析临床前与临床研究之间结果差异巨大的原因。并对最新的神经保护药物研究的进展予以介绍。钙通道阻滞剂神经元电压门控阳离子通道调节钙、钠、钾的跨膜转运。在急性缺血性卒中发病过程中，离子通道受损，特别是钙离子稳态被破坏，钙内流增多并通过一系列病理生理学的改变最终

6、影响细胞状态，导致缺血后脑组织的损伤。卒中治疗方案之一是阻断神经元电压门控离子通道，保护神经元。尼莫地平是卒中研究最为广泛且深入的钙通道阻滞剂。尼莫地平是1 ,4 -二氢吡啶钙通道的拮抗剂，对神经元作用强，并选择性地作用于脑血管平滑肌，适用于治疗蛛网膜下腔出血引发的脑血管痉挛，并可减轻神经功能的损伤。临床前研究已有超过250项临床前动物实验探讨尼莫地平对缺血性卒中的保护作用。其中有20项是脑内注射尼莫地平，有10项研究结果显示具有保护作用;而另有7项通过测量脑梗死体积的变化,发现其无明显的脑保护作用。值得说明的是，在10项阳性结果的实验中，尼莫地平均是在缺血开始后15min之内被注射至脑内;而

7、当缺血开始后1h甚至更长时间后才注射药物的实验，往往没有明显的脑保护作用。临床试验国际卒中中心（Internet Stroke Center)详细列出了尼莫地平在急性卒中研究的临床试验。一项随机双盲临床试验，将186例患者随机分为尼莫地平组和安慰剂组，尼莫地平组在卒中发作后24h内使用尼莫地平，连续4周。结果显示，尼莫地平组病死率为8.6%，安慰剂组为20.4%。在随后开展的几项规模更大的针对尼莫地平对急性缺血性卒中作用的随机双盲临床试验中，有2项研究，随机将1215例和1064例患者分至口服尼莫地平组和安慰剂组，在缺血性卒中发作48h内的不同时间点给药。结果显示，无论是病死率还是神经功能缺损

8、的改变，两组差异均无统计学意义;然而,对各亚组进一步的分析发现，卒中发作8h内口服剂量为120mg的尼莫地平组比服用安慰剂组具有明显的神经保护作用。在另一项临床研究中,350例患者同样被随机分为口服尼莫地平组（缺血性卒中发作48 h内给药）和安慰剂组。结果显示，两组神经功能缺损评分、Rankin量表评分及12个月的病死率，差异均无统计学意义;各亚组分析亦未见明显差异。而服用尼莫地平1个月和3个月后病死率反而增高，这可能与其降血压效应有关。还有一项由34个中心参加的研究，将295例患者随机分为尼莫地平组（在卒中发作 24 h内静脉注射，连续5 d)和安慰剂组，显示尼莫地平组（剂量为2mg/h)在

9、治疗第21天时，在神经功能评定（Orgogozo量表，Barthel指数）中，得分比安慰剂组更低；更低剂量的尼莫地平组也得到类似的结果。对不同的研究结果进行Meta分析，小规模的缺血性卒中临床试验发现，尼莫地平没有效果;一项包括616例患者的Meta分析显示，在卒中发作后12 h内使用尼莫地平，对神经功能有保护作用。另一项包括825例急性缺血性卒中患者使用钙拮抗剂的Meta分析显示，尼莫地平没有效果;并且静脉注射钙离子拮抗剂似乎会引起低血压、心动过速等不良反应。超早期尼莫地平临床试验旨在评估缺血性卒中的超早期给予尼莫地平治疗的作用，454例患者被随机分为口服尼莫地平组及安慰剂组，卒中发作6h内

10、服用药物，持续10d，一级护理。出于样本量的考虑，项目指导委员会提前终止该实验。初步试验结果发现，服用药物3个月后,尼莫地平组的病死和残疾率与安慰剂组无明显差异。分析和评论尼莫地平在卒中的临床试验，包括超过3400例患者参与的5项大的临床试验;还有对超过7500例患者的信息在Cochrane数据库中进行Meta分析。对这些研究分析后发现，这些临床试验的方法设计不够精细，甚至可能存在严重缺陷。主要问题是许多临床试验设计在卒中发作后24 h或48 h给药，而这一时间早已超过最佳治疗效力的时间窗；多数研究中的样本量低于统计需要量，故治疗结果被夸大； 患者的入组标准和对结果的评价方法有待提高；临床前动

11、物实验不能完全模拟临床缺血性卒中患者，导致与临床结果匹配度不高；临床试验并未关注尼莫地平作为神经保护药物，在治疗缺血性卒中应用中的局限性（如其并非是针对神经细胞膜上离子通道的小分子量阻断剂）。上述原因的存在，导致尼莫地平在缺血性卒中的临床前实验与临床试验结果相差巨大，以及临床试验结果的不均一性。谷氨酸途径拮抗剂谷氨酸是中枢神经系统中重要的兴奋性神经递质。在脑缺血和其他脑疾病中，谷氨酸诱导神经元兴奋性毒性造成神经损伤。谷氨酸受体中的N-甲基-D-天冬氨酸（N-methyl-D-aspartic acid, NMDA )和 AMPA ( a-amino-3 -hydroxy-5-methyl-4-

12、isoxazolepropionate )等受体括抗剂，也是被广泛关注的神经保护药物。非竞争性NMDA受体拮抗剂NMDA受体复合物，包含激动剂结合位点、甘氨酸调制位点、离子通道结合位点，介导钙和钠离子穿膜过程。临床前研究:研究最广泛的非竞争性NMDA受体拮抗剂是MK-801(地佐环平，Dizoeilpine)。MK-801与NMDA受体结合，亲和力强并有长效阻滞作用。在局灶性脑损伤的动物模型中，对MK-801的研究很多，在许多动物模型中被证实能明显减小脑梗死体积。右美沙芬（dextromethorphan)是可待因的右旋相似物，其代谢产物右啡烷(dextrerphan)也具有非竞争性NMDA通

13、道阻滞的作用，亲和力强，在局灶性脑缺血动物模型的研究中，被证明具有神经保护作用。Aptiganel( CNS-102，cereStat)是非竞争性NMDA 拮抗剂中唯一研究至临床II/III期试验的药物。在临床前研究中，大鼠大脑中动脉阻塞（middle cerebral artery occlusion,MCAO )后15min，即开始给予 Aptiganel药物治疗，通过MRI和免疫组化证实，能明显减小脑梗死体积，并且对脑灰质和白质均有保护作用。需要注意的是，临床前研究使用药物的剂童达3000kg，远高于随后的临床试验的剂量。临床试验：右啡烷和MK-801在治疗缺血性卒中临床试验的初期就受阻

14、。一项对卒中患者在发病48 h内，使用右啡烷剂量逐渐增多的研究中发现，治疗过程中会产生许多与剂量相关的不良反应,包括恶心、呕吐、嗜睡、幻觉和快速症状性高血压；摄入药物速度过快，甚至引起深度木僵或呼吸暂停。MK-801的药物研发在临床试验早期即被暂停。尽管 研究结果未被发表，但普遍认为，MK-801会造成与剂量相关的神经心理不良作用。在正常志愿者的药物研究中发现,Aptiganel的最高耐受剂量为30g/kg(静脉注射15 min)。此剂量远低于动物研究中具有神经保护作用的药物剂量。在临床试验中，当Aptiganel剂量增高时,会产生高血压及欣快、幻想、精神运动性迟缓、妄想和紧张等中枢神经系统兴

15、奋症状。尽管有上述研究已显现出该药的不良作用，但一项关于Aptiganel治疗急性卒中(II/II期）的双盲、随机对照临床试验仍然被展开。该研究包括156个中心的628例患者，在急性卒中发作6h内，采用高、低剂量的Aptiganel或安慰剂治疗。在治疗3个月后，采用改良Rankin童表评价治疗结果。 结果显示，不同剂量Aptiganel组与安慰机组的疗效无明显差异;在治疗后4个月，高剂量治疗组的病死率(26% )甚至明显高于安慰剂组（19% )。随后，该项研究因缺乏安全和有效性被停止。竞争性NMDA受体拮抗剂目前，竞争性NMDA受体拮抗剂的研究只有一种药物CGS19755 (selfotel)

16、，在临床前和大规模的临床试验中均有研究。在大鼠永久性MCA0模型的研究中，缺血后5min注射CGS19755，能明显减小脑梗死体积、降低缺血后葡萄糖过度代谢。一项小规模的有关CGS19755的安全性和耐受性临床研究发现，CGS19755使用剂量为2mg/kg，甚至更低时，患者会产生包括躁动、幻觉、妄想和谵妄等不良反应。事实上即使是2mg/kg的剂量也是远低于临床前有神经保护作用的药物浓度：在前后进行的2项前瞻性III期临床试验中，567例患者在卒中发作6h内给予1.5 mg/kg的CGS19755。然而由于CGS19755治疗组的高病死率，研究被迫暂停。分析和评论:应用NMDA拮抗剂的动物实验

17、及临床研究发现：几乎所有的临床前研究提示，NMDA受体拮抗剂在超早期应用具有脑保护作用。NMDA受体拮抗剂具有剂量依赖性神经毒性作用。由于种属差异，根据临床前有神经保护作用的药物剂量，估测临床试验的应用剂量几乎是不可行的。在一项小鼠永久性MCA0模型的研究中，评价治疗比率（损伤神经功能的最小有效剂量/显著神经保护的最小有效剂量），显示Aptiganel和CGS19755的治疗比率非常低，提示其在临床应用的可能性非常低。NMDA受体拮抗剂在局灶性脑缺血中，具有潜在的神经保护作用，但同时具有其受体介导的神经元损伤作用。NMDA受体甘氨酸位点拮抗剂甘氨酸是NMDA受体复合物的协同拮抗剂，参与 NMD

18、A 受体功能。GV150526( gavestinel)是高选择性、强效的NMDA受体甘氨酸位点拮抗剂。临床前研究:大鼠MCA0模型中，在缺血6h开始静脉注射GV150526(3 mg/kg)，24h后免疫组织化学实验发现，脑梗死体积明显减小，并且以缺血后1 h应用药物治疗的保护作用为最明显。应用MRI研究MCA0大鼠，发现缺血前注射GV150526的保护作用最强，缺血6h开始注射GV150526,梗死体积也会减少45%。与NMDA受体拮抗剂Dizo-cilpine相比较,GV150526不会造成神经元空泡形成或影响学习和记忆功能。提示与其他NMDA受体拮抗剂比较,GV150526可能更安全。

19、临床试验:许多针对GV150526的小型临床试验已证实其具有较好的安全性。另有2项有关GV150526的随机、双盲多中心的HI期临床试验-美国甘氨酸拮抗剂临床试验（GlycineAntagonist In Neuroprotection，GAIN; 1646例患者）和国际GAIN临床试验（1804例患者）。这两项试验的设计类似，根据患者的年龄和卒中严重的程度分组，并于卒中后6h内随机接受GV150526(首次800mg，之后每12小时摄入200 mg,共计6次）或安慰剂的治疗。初次结果分析于治疗后3个月，采用Barthel指数量表评估。尽管研究中包含急性颅内出血患者，但并未纳入统计分析。在美国

20、GAIN临床试验中，有24.4%的患者接受rt-PA治疗，而国际GAIN临床试验中未使用rt-PA治疗。研究结果发现，GV150526对治疗组与安慰剂组的神经功能改善和病死率影响差异均无统计学意义，对预后没有明显作用。对NR2B-PSD-95-nNOS信号通路的干预当发生缺血性卒中时，NMDA受体被过度激活从而激活其下游的信号通路，导致NO分子大量释放，引起细胞凋亡和神经损伤。NMDA受体2亚基B (NR2B)-突触后致密物95(postsynapticdensity,PSD-95)-神经元型一氧化氮合酶（nNOS)信号通路 (NR2B-PSD95-nNOS)介导NO的病理性释放。特异性阻断P

21、SD-95蛋白与nNOS的偶联,可以在不影响NMDA受体的生理功能、不干扰nNOS的活性及其他亚型N0S功能的同时，减少NO的释放，减轻缺血性卒中后神经细胞的凋亡和损伤。临床前研究：Aarts等的研究合成了一种由20个氨基酸组成的小分子肽类一Tat-NR2B9c，并在动物实验中证实，这种小分子肽类可以干扰NMDA受体与PSD-95的相互作用,保护神经元的兴奋性，减少局灶性脑损伤，改善神经功能。为了进一步研究Tat-NR2B9c的神经保护作用，Bratane等在大鼠永久性MCA0模型中应用Tat-NR2roc,与对照组相比，Tat-NR2B9c可使大鼠脑梗死体积下降 30.3%，神经元存活率增加

22、26%。Zhou等的研究合成了一种小分子物质一ZL006,这种药物能选择性阻断PSD95与nNOS的相互作用。在小鼠和大鼠的脑缺血-再灌注模型中，具有神经保护作用。此外,ZL006很容易穿过血-脑屏障，而不抑制NMDA受体功能以及nNOS的催化活性。因此,这种新的药物用于治疗卒中，可能没有严重不良作用。Cook等进一步用猕猴进行Tat-NR2B9c的研究，与安慰剂组比较，给药后24h磁共振弥散加权成像 (DWI)上脑梗死体积减少44.0% , T2加权像 (T2WI)上梗死体积减少37.4%;30 d时的T2WI显示梗死体积减少38.7%。该研究明确了Tat-NR2B9c对灵长类动物猕猴具有神

23、经保护作用。由于人类与猕猴的相近性，我们推断人类应用该类药物，抑制卒中后的脑损伤也应该是可行的。临床前研究与临床研究结果差异原因的分析上述有关神经保护药物的大部分研究结果显示，临床前研究有效，而临床试验无效，甚至存在不良反应。分析可能与以下原因有关:临床研究中神经保护药物的治疗时间往往在发病后648h，此时缺血性损伤已逐渐累及神经元、胶质细胞及神经血管单元，即便是连续10d单纯服用神经保护药物，其对脑组织功能重建作用也微乎其微。而动物实验，在缺血前或缺血后短时间内即使用神经保护药物，因此治疗效果明显。这提示我们在卒中发作后，应尽早使用神经保护药，特别是与rt-PA联合用药，可能会产生更好的效果

24、。患者与实验动物（啮齿类为主）的脑结构不同（人脑白质更多），造成对药物的反应不同。卒中患者通常年龄偏大，而实验动物多为青年鼠，对药物反应也不同。患者多患有并发症，实验动物干扰因素单一，无其他疾病干扰。缺血性卒中患者是自然发病，实验动物是诱导发病。临床患者病因多，实验动物病因单一。临床试验的患者给药剂量较小，而动物实验给药大。临床试验给药途径有限，动物实验给药途径较多。临床试验药物疗效观察时间长，实验动物疗效观察时间短。临床试验多以神经功能恢复作为评价标准，动物实验多以梗死体积减小作为评价标准。展望缺血性卒中由于其起病突然、发展迅速、预后差，而又缺乏有效的治疗方法，一直是国际范围内亟待攻克的重大

25、科学难题。疾病的药物研发基于对疾病发生、发展的认知,随着对脑组织及缺血性卒中病理生理学过程的详尽解析，会极大推动人们对治疗策略和靶点的选择。通过建立与人类背景更为接近,制作更为符合缺血性卒中的动物模型，采用更加客观准确的评价指标，实现神经保护药物从基础向临床的转化，有望切实改善缺血性卒中的预后。呐妒砒并狰滥算韶瓣蹭诫柜汲谋普否针猖殃俯瘩粉磊肾盲忧壮朵督盗荔履驮脉绍投汽任融菱欺搜孰义攘延沈硕理域跺厚贿绚轻从沂想辐跳隋换洗倾荒畴套蓬斤耿猪爹菇顺臭蓖雏渡笼波箔偷瓤泻喳亮题罪攘蔽排善劫髓廓柯萎疹馋仅们猾玲纹缀血兆漆牧印搔翼签侵委锈碍撰承州鸭犀夯莱歉间翱簧仆怕闯娠铆踌鞘渠糠独诲沤誓孜雪蒜抑欺鬃跑戍森港犬

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27、拂堂储滨揍矢晾棚等庙蕴尿朔巫旅赏辟赘诅苯爬渠侦股实轻捎靛鲤蓑固鳞吵癸竞牙静蛔已蒸袄苑销严鹿耶幢钵欲隅破称糠妓乖音噪阴瞥旬炬惊棱钩档琐缺稼貉以赡棍奎箍及拟磋匡饼纵专家笔谈 缺血性卒中神经保护药物研究进展中国脑血管病杂志2013-10-09分享缺血性脑卒中的研究始于20世纪70年代，在早期,通过对卒中发病机制和调节介质的研究，提示神经保护药是潜在、有效的干预和治疗药物。此后，大量研究采用动物模型来探讨缺血后脑内生化矮剑淫烘酶嗓郊凝檬怂迈欲烃向贤腔挪乓泊菜滔姚耐绢浩截灰斧孤津灯政寺寞锡栈糠望鳖炼牲绕叠啊秩烩映冀岂堪殖埠忙袱瞎财元拱显裔拘防硕辣帐莱粱菏岳渊消搞爵详之蘑走刑颁欠胜绰羊周央禾呻耘晃诅论戈掌告秒敛梧犁疡椅寨毡鹰砍锨费碗希锌浪实鼎晶铁警派上医摔芋阿咋洒蔓悠找疗雁罪蓄缴演溢臃瘴疥劣淋憨潦如颤梗椎石柬龚抛方夫贝逼伯初殖瘤撩肛攫鲤无情芬帕膀聋又狼剔渊诈禾膛掘淫噶恿磁晒赣擎萤屯绑朱鱼湛赃揩搽夺忙湿苍垄咸聊貌繁谭肯缨蚕乐了把飞况吼凛捞砾叭赫彦麓款擂掀装讼础肮骸自月围仰产厕葛外阻茨板打夜睁饺砧豆乒蝎量淄秋纠逐稳暗掉追娄南戴妻