盡管近年來，大量新型抗癲癇藥物涌現，但仍有超過 1/3 的癲癇患者癥狀沒有得到有效控制，發展成為耐藥性癲癇。未經控制的癲癇可導致多種行為和精神障礙，造成患者的死亡率升高和生活質量降低。針對耐藥性癲癇的特定生物學機制進行精準醫療，能夠有效提高抗癲癇藥物的有效性和耐受度。文章主要從分子遺傳學的角度，對耐藥性癲癇的研究進展作一綜述。
引用本文： 吳華敏, 續蕾. 耐藥性癲癇及其分子遺傳學機制研究. 癲癇雜志, 2019, 5(6): 458-462. doi: 10.7507/2096-0247.20190074 復制
全球有超過 6 500 萬的癲癇患者，每年癲癇的發病率約為 50/10 萬，而患病率約為 700/10 萬[1, 2]。盡管在過去 20 年中，有許多新型抗癲癇藥物（AEDs）的出現，但仍有超過 1/3 的癲癇患者癥狀沒有得到有效控制，耐藥性癲癇的發生率也未下降[3]。未經控制的癲癇可引發許多共病，導致行為和精神障礙，耐藥性癲癇患者的死亡率是一般人群的 5 倍，造成巨大的社會負擔[4]。目前對耐藥性癲癇的定義和分類仍需規范，對 AEDs 的耐藥機制仍不明確。本文主要從分子遺傳學的角度，對耐藥性癲癇的研究進展作一綜述。
1 耐藥性癲癇的定義
國際抗癲癇聯盟（ILAE）對耐藥性癲癇的核心定義為：按標準化治療，應用兩種或兩種以上抗癲癇藥物（AEDs）治療（不論是單藥還是多藥），12 個月內仍有癲癇發作。
在標準化應用 AEDs 后，癲癇患者的結局可分為三類：“無癲癇發作”、“治療失敗”和“療效未知”。① 沒有任何形式的癲癇發作（包括先兆），持續 1 年時間或 3 倍于治療之前的最長緩解時間（95% 不會復發），則可分類為“無癲癇發作”；② 12 個月內任何時候復發（接近 12 個月），則分類為“治療失敗”；③ 若 3 倍的最長緩解時間<12 個月，則分類為“未定”。標準化的治療是指采用高質量臨床試驗驗證有效的藥物治療方案，并且達到食品及藥品監督管理局（FDA）推薦的最大劑量或世界衛生組織的限定日劑量，并持續合適的治療時間。若未采用標準化治療，即使兩種治療方案無效，也不能定義為“治療失敗”，應分類為“療效未知”。而按標準化治療后，癲癇緩解超過 12 個月，或超過三倍用藥前癲癇緩解間隔時間，則為藥物反應性癲癇[5]。Brodie 等[6]在一項持續 26 年，包含 1 098 例新診斷癲癇患者的隊列研究發現，首次抗癲癇治療失敗后，13.3% 的患者能在第二次抗癲癇治療后得到控制，而僅有 3.7% 的患者能在第三次抗癲癇治療后控制，而持續無癲癇發作 1 年時間或三倍于治療之前的最長緩解時間的患者，95% 不會復發，耐藥性癲癇的定義據此得出。然而，目前僅有 12% 的臨床試驗應用了標準的耐藥性癲癇定義，嚴重限制了耐藥性癲癇相關的科研進展[7]。開展 ILAE 標準的耐藥性癲癇臨床試驗是獲得準確可靠結論的必要條件。
2 病因及發病機制
目前認為，原發性癲癇的發病機制是受體或離子通道蛋白的基因結構改變；繼發性癲癇則是初始條件和二次打擊的共同作用。腦部損傷如外傷、缺血性卒中、癲癇持續狀態發生后，僅一部分人發生癲癇，這部分人中很可能存在如基因變異、調節因子失衡、共患病等的二次打擊因素。目前關于耐藥性的產生有以下假說：
2.1 轉運蛋白假說
該假說認為耐藥性可能是由多重耐藥外向轉運蛋白過表達所致。最具有代表性的是 P-糖蛋白（P-glycoprotein，PG），由 MDR1 基因編碼，兩個同源二聚體組成，每個同源二聚體包含 6 個疏水跨膜結構域和 1 個相對親水的胞質內 ATP 結合位點，是 ATP 結合盒蛋白亞家族的成員，因此它的功能嚴格受到能量代謝和 ATP 水平的調控。在生理狀態下，PG 分布于大腦的毛細管內皮細胞中，將外源性物質從細胞內空間泵入毛細管腔，從而維持血腦屏障的完整性，降低腦內的藥物濃度[8]。在大鼠顳葉癲癇（TLE）模型中，發現相對于苯巴比妥治療有效的大鼠，苯巴比妥抵抗的大鼠大腦毛細管內皮細胞中 PG 過表達[9]。在 MDR1 基因敲除的小鼠中，發現抗驚厥藥物烯胺酮濃度增高[10]。在經手術切除的耐藥性癲癇患者的腦標本中，也可以觀察到 PG 和其他外排轉運蛋白在毛細血管中的上調[11]。但目前關于轉運蛋白假說的臨床相關性仍然缺乏令人信服的證據。
2.2 藥物靶向改變假設
AEDs 細胞靶點（如電壓門控離子通道和神經遞質受體）組成的改變，導致藥物的敏感性降低。一項研究表明，在耐藥性 TLE 患者手術切除的海馬中，卡馬西平對海馬齒狀顆粒細胞中的快速鈉電流的依賴阻斷作用消失[11]，但在應用丙戊酸鈉和拉莫三嗪時未觀察到類似現象。在 TLE 患者中，拉莫三嗪的結合位點—突觸小泡糖蛋白 2A（SV2A）表達減少[12]。除此之外，耐藥性 TLE 的海馬齒狀顆粒細胞中 γ-氨基丁酸 A（GABAA）受體亞基構成發生改變，對鋅離子的敏感度上升，可能導致 TLE 的邊緣興奮性亢進[13]。然而大多數難治性癲癇患者對多個作用于不同治療靶點的 AEDs 具有耐藥性，不支持靶點假說的一般應用，并說明耐藥機制并非針對單個 AEDs。
2.3 網絡假說
無論是原發性癲癇還是繼發性癲癇，在病因存在與臨床發作之間都有一段潛伏期，該假說認為病因的持續存在能使非癲癇性大腦轉變為癲癇性大腦[14]。病因和癲癇發作可能引起小膠質細胞激活，細胞因子損傷血腦屏障；星型膠質細胞的水通道 AQP4、內向整流鉀通道 KIR4.1 和 mGLURs 表達和亞細胞定位發生改變，鉀離子、水失衡，細胞外間隙增大。造成神經元過興奮、神經元丟失，膠質增生等腦部改變，如改變持續進展不能被藥物控制，則發展為耐藥性癲癇。在耐藥性 TLE 患者的腦部能觀察到苔蘚纖維芽生，齒狀回的顆粒細細胞彌散增寬，海馬 CA1 區、CA 區神經元凋亡等改變。
2.4 氧化應激
癲癇發生時，神經元的興奮增加了大腦活性氧簇（Reactive oxygen species，ROS）分子的產生，導致氧化應激這種氧化應激通過激活不同的信號分子 Nrf2，NF-Kappa α 的激活，調控血腦屏障 ATP 結合盒（ATP-binding cassette，ABC）外排轉運蛋白，增加了 AEDs 的外排，抗氧化劑與 AEDs 和生酮飲食一起作為輔助治療有希望成為有效的神經保護劑[15]。
2.5 膠質細胞的電耦合縫隙連接
TLE 中神經元的缺失與廣泛的膠質細胞增生或轉化有關，還與參與離子、水穩態以及神經元代謝的多種蛋白表達模式相關。不同連接素在星形膠質細胞的表達量和亞細胞定位的改變，會導致神經膠質、血管和細胞外間隙中鉀離子緩沖作用改變[16]。雖然這些機制中有許多具有潛在的致癇性，但每種機制對 AEDs 耐藥的實驗證據還遠非結論性的。
2.6 其他假說
有推論認為神經元縫隙連接、線粒體功能異常、轉運體的自身抗體、藥物代謝酶 CYP3A5 和穹窿體主蛋白（Major vault protein，MVP）等多種因素與癲癇耐藥相關。研究發現，耐藥性癲癇患者，腦內細胞間隙藥物濃度正常，藥代動力學正常，藥物作用受體數量可能不改變或下降，受體的最大結合力也不改變。以上假說難以解釋一種 AEDs 耐藥，但可解釋多種 AEDs 耐藥的現象。
3 分子遺傳學研究進展
隨著基因測序技術的進步，大量變異位點被發現與癲癇耐藥性相關。藥物基因組學研究探討基因變異在藥物反應中的作用，以提高藥物治療的有效性。近年來的研究主要集中在可能影響耐藥的遺傳因素上，認為遺傳多態性可以改變 AEDs 藥動學和藥效學機制的假說越來越可靠。目前基因變異假說認為，AEDs 藥動學和藥效學中涉及的蛋白質發生的遺傳變異導致了多種 AEDs 耐藥的固有的耐藥性。目前癲癇耐藥性相關的基因可分為三類：藥物轉運蛋白、藥物靶點、藥物代謝酶。
3.1 藥物轉運蛋白
最主要的假設是，由于血腦屏障上存在的 AEDs 射流泵降低了特定受體位置的 AEDs 濃度，從而導致耐藥性癲癇的發生。最常見的藥物轉運蛋白是 ABC 蛋白，其中 ABC 亞家族 B 成員 1（ABCB1）和 C 成員 2（ABCC2），被稱為多藥耐藥蛋白 1（MDRl）和多藥耐藥蛋白 2（MDR2）。研究發現，在 ABCC2 的基因多態性 rs2273697 上，與基因型 GG 相比，基因型 AA+AG 與卡馬西平或奧卡西平治療癲癇患者的神經系統不良藥物反應風險增加有關[17]；rs3740066 上，與基因型 CC 相比，基因型 CT+TT 與男性癲癇患者卡馬西平代謝降低有關，但在后續實驗未被證實[18]；rs717620 上，與基因型 CC 相比，基因型 CT+TT 與癲癇患者 AEDs 耐藥性增加有關[19]；rs4148386 上，與基因型 GG 相比，基因型 AA+AG 與癲癇患者卡馬西平清除增加有關[18]；rs1045642（ABCB1）上與 G 等位基因相比，A 等位基因與癲癇患者使用 AEDs 和卡馬西平、苯巴比妥治療時出現耐藥性的可能性增加有關，但結果無重復性[20]；rs1128503 等位基因 A 與癲癇患者在接受 AEDs 治療時出現耐藥性的風險增加有關，且會增加非洲人種的卡馬西平清除率[18, 21]；rs2032582 與 C 等位基因相比，卡馬西平、苯妥英鈉（PHT）或丙戊酸鈉治療癲癇患者的 T 等位基因與耐藥表型有關[22]；rs3789243 等位基因 G 與男性癲癇患者服用 AEDs 后出現耐藥性的風險增加有關，但在大型薈萃分析中未被證實[23]；rs4148739、rs4148740 與基因型 CT 相比，基因型 TT 與癲癇患者卡馬西平代謝降低有關[18]。
3.2 藥物靶點
此類基因編碼中樞神經系統的離子通道，是 AEDs 的作用靶點，其中研究最多的是分別編碼電壓門控鈉離子通道 α1 和電壓門控鈉離子通道 α2 的 SCN1A 和 SCN2A。在全面性癲癇伴熱性驚厥附加癥、熱性驚厥、Dravet 綜合征、散發性癲癇中均發現了 SCN1A 基因的變異。SCN1A 的基因多態性 rs3812718 中發現，與 CC 基因型相比，基因型 TT+CT 與癲癇患者可能須增加 PHT 及卡馬西平應用的劑量以達到藥效[24, 25]。rs2298771 的與 T 等位基因相比，C 等位基因與癲癇患兒對卡馬西平、氯巴占、乙琥胺、拉莫三嗪、左乙拉西坦、奧卡西平或丙戊酸鈉的反應增加有關，但未在其他實驗中證實[26]；SCN1A 基因多態性 rs3812718 中發現，與基因型 CC 相比，基因型 TT+CT 與癲癇患者苯妥英 PHT 增加劑量有關[27]。通過回顧性分析患者對卡馬西平的耐受度和反應率發現，SCN1A 基因多態性 rs2290732 位點上，與基因型 GG 相比，基因型 AA+AG 對癲癇患者卡馬西平反應增加[28]。SCN2A 基因多態性 rs2304016 位點上，與 GG 基因型患者相比，AA 基因型患者和使用 AEDs（如卡馬西平、拉莫三嗪、奧卡馬西平、苯妥英鈉、托吡酯）治療的癲癇患者可能有更高的耐藥風險，但在漢族人群中未有相關發現[29]。SCN2A 的多態性 rs17183814 位點上，與 GG 基因型相比，AA 基因型癲癇患者對 AEDs 的反應可能較低，但在大型薈萃分析中證實與耐藥性無關[30]。GABRA1 基因編碼 GABAA 受體 α1 亞基，其基因多態性 rs2279020 與基因型 AA 相比，基因型 GG 與癲癇患者卡馬西平、PHT 或丙戊酸鈉治療時的耐藥表型相關[31]。GRIN2B 基因編碼的離子型谷氨酸 NMDA 受體，rs1019385 與基因型 AA+AC 相比，基因型 CC 與癲癇患者丙戊酸鈉劑量降低有關[22]。
3.3 藥物代謝酶
此類基因主要由編碼細胞色素 P450 氧化酶家族和尿苷二磷酸葡萄糖醛酸基轉移酶組成。90% 的 PTH 由細胞色素 P450（CYP）2C9 酶清除。CYP2C 基因變異，包括 CYP2C9*3，已知可導致 PHT 清除率降低 93%～95%[32]。CYP2C9*3 能夠增加 PTH 治療中的神經毒性癥和嚴重皮膚不良反應的風險[33]。2013 年有文獻報道一例兩歲患兒因全身性癲癇持續狀態接受 PHT［15 mg/（kg·d）］治療，隨后出現 PHT 神經毒性癥狀。研究發現該患兒攜帶的 CYP2C9 和 CYP2C19 基因多態性與高血漿濃度導致的 PHT 毒性風險增加之間直接的關系[34]。CYP2C9 基因多態性 rs1057910 等位基因 C 相對與等位基因 A，PTH 代謝率下降且具有更高的藥物毒性[35]。CYP2C9 基因多態性 rs12782374 的 AA 基因型可能降低 CYP2C9 表達，因此 AA 基因型的癲癇患者可能需要減少 PHT 的劑量，GG 則需要增加 PHT 的用量，基因型 AG 介于兩者中間[33]。CYP2C9 基因多態性 rs1934969 研究發現，與 AA 基因型相比，AT 和 TT 基因型的患者平均有 1.7 倍高的劑量校正 PHT 濃度[36]。盡管 CYP2C9 也參與丙戊酸鈉的代謝，但 CYP2C9/2C19 基因型不影響丙戊酸鈉的血清濃度[37]。新型 AEDs 氯巴占，可通過其代謝產物 N-去甲基氯巴占發揮作用和引起不良反應，在 CYP 氧化酶家族中的 CYP2C19 變異中，*1/*1 基因型和癲癇患者與*1/*2、*1/*3、*2/*2、*2/*3 或 *3/*3 基因型患者相比，代謝 N-去甲基氯巴占的能力更強，這種新陳代謝的增加可能會降低不良反應的風險，但也可能會引起耐藥[38]。CYP2C19 基因多態性也被發現可能與丙戊酸鈉誘導的女性癲癇患者體重增加相關。此外，還發現 CYP1A2 基因多態性 rs762551 AA 基因型可能增加卡馬西平的清除率；CYP3A4 基因多態性 rs2242480 CC 基因型、CYP3A5 基因多態性 rs15524 AA 基因型可能增加卡馬西平濃度；但均需重復大樣本量的實驗證實[39]。CYP1A1 基因多態性 rs2606345 AA 基因型能減少女性患者對 AEDs 的反應，可能與雌激素代謝有關[40]。UGT1A4 基因編碼尿苷二磷酸葡萄糖醛酸基轉移酶 1a4，基因多態性 rs6755571 TT基因型患者與基因型 GG+GT 相比，對拉莫三嗪反應增加有關，且血藥濃度升高[41]。UGT2B7 基因多態性 rs28365063 中與基因型 AG+GG 相比，基因型 AA 與癲癇患者卡馬西平和拉莫三嗪清除率降低有關[18, 42]，rs7668258基因型 CC+CT 與基因型 TT 相比，與癲癇患者丙戊酸鈉濃度升高相關[43]。rs1105879（UGT1A6），與基因型 AA+AC 相比，基因型 CC 與癲癇患者丙戊酸鈉劑量增加有關[22]。rs7439366 C 等位基因與 T 等位基因相比，與癲癇患者奧卡西平、丙戊酸鈉劑量增加有關，*1a/*1a 基因型的患兒丙戊酸鈉代謝可能下降，可能需要減少丙戊酸鈉的劑量[44]。UGT1A10 rs6759892 等位基因 G 與丙戊酸鈉的糖醛酸化增加有關，可能需要增加丙戊酸鈉的用量[45]。rs28898617 等位基因 G 與等位基因 A 相比，與癲癇患兒丙戊酸鈉濃度升高有關[46]。rs2070959 等位基因 G 與丙戊酸鈉的糖醛酸化增加有關[45]。
4 結語
盡管目前市場上有多種 AEDs，但約 1/3 的患者癲癇仍未控制，往往導致嚴重的醫學和社會問題。現有研究表明，患者對不同 AEDs 的反應具有異質性，并受到遺傳因素的影響。大量研究發現，罕見的基因變異可能會影響 AEDs 的療效，增加藥物不良反應的發生率。若能夠發展針對不同患者引起癲癇的特定生物學機制的精準醫療，可能會顯著提高當前癲癇治療的有效性和耐受度。AEDs 的異質性可能來自一系列基因的遺傳變異，不僅包括藥動學或藥效學的基因，還包括癲癇致病相關的基因。目前大多數關于 AEDs 基因組學研究仍存在一些問題，包括缺乏對耐藥性癲癇的統一定義、樣本量小、存在多種潛在的混雜因素，如種族、合并癥和伴隨藥物。雖然目前缺乏系統的實驗證據，但分子遺傳機制為癲癇患者個體化治療提供了一定的參考。
全球有超過 6 500 萬的癲癇患者，每年癲癇的發病率約為 50/10 萬，而患病率約為 700/10 萬[1, 2]。盡管在過去 20 年中，有許多新型抗癲癇藥物（AEDs）的出現，但仍有超過 1/3 的癲癇患者癥狀沒有得到有效控制，耐藥性癲癇的發生率也未下降[3]。未經控制的癲癇可引發許多共病，導致行為和精神障礙，耐藥性癲癇患者的死亡率是一般人群的 5 倍，造成巨大的社會負擔[4]。目前對耐藥性癲癇的定義和分類仍需規范，對 AEDs 的耐藥機制仍不明確。本文主要從分子遺傳學的角度，對耐藥性癲癇的研究進展作一綜述。
1 耐藥性癲癇的定義
國際抗癲癇聯盟（ILAE）對耐藥性癲癇的核心定義為：按標準化治療，應用兩種或兩種以上抗癲癇藥物（AEDs）治療（不論是單藥還是多藥），12 個月內仍有癲癇發作。
在標準化應用 AEDs 后，癲癇患者的結局可分為三類：“無癲癇發作”、“治療失敗”和“療效未知”。① 沒有任何形式的癲癇發作（包括先兆），持續 1 年時間或 3 倍于治療之前的最長緩解時間（95% 不會復發），則可分類為“無癲癇發作”；② 12 個月內任何時候復發（接近 12 個月），則分類為“治療失敗”；③ 若 3 倍的最長緩解時間<12 個月，則分類為“未定”。標準化的治療是指采用高質量臨床試驗驗證有效的藥物治療方案，并且達到食品及藥品監督管理局（FDA）推薦的最大劑量或世界衛生組織的限定日劑量，并持續合適的治療時間。若未采用標準化治療，即使兩種治療方案無效，也不能定義為“治療失敗”，應分類為“療效未知”。而按標準化治療后，癲癇緩解超過 12 個月，或超過三倍用藥前癲癇緩解間隔時間，則為藥物反應性癲癇[5]。Brodie 等[6]在一項持續 26 年，包含 1 098 例新診斷癲癇患者的隊列研究發現，首次抗癲癇治療失敗后，13.3% 的患者能在第二次抗癲癇治療后得到控制，而僅有 3.7% 的患者能在第三次抗癲癇治療后控制，而持續無癲癇發作 1 年時間或三倍于治療之前的最長緩解時間的患者，95% 不會復發，耐藥性癲癇的定義據此得出。然而，目前僅有 12% 的臨床試驗應用了標準的耐藥性癲癇定義，嚴重限制了耐藥性癲癇相關的科研進展[7]。開展 ILAE 標準的耐藥性癲癇臨床試驗是獲得準確可靠結論的必要條件。
2 病因及發病機制
目前認為，原發性癲癇的發病機制是受體或離子通道蛋白的基因結構改變；繼發性癲癇則是初始條件和二次打擊的共同作用。腦部損傷如外傷、缺血性卒中、癲癇持續狀態發生后，僅一部分人發生癲癇，這部分人中很可能存在如基因變異、調節因子失衡、共患病等的二次打擊因素。目前關于耐藥性的產生有以下假說：
2.1 轉運蛋白假說
該假說認為耐藥性可能是由多重耐藥外向轉運蛋白過表達所致。最具有代表性的是 P-糖蛋白（P-glycoprotein，PG），由 MDR1 基因編碼，兩個同源二聚體組成，每個同源二聚體包含 6 個疏水跨膜結構域和 1 個相對親水的胞質內 ATP 結合位點，是 ATP 結合盒蛋白亞家族的成員，因此它的功能嚴格受到能量代謝和 ATP 水平的調控。在生理狀態下，PG 分布于大腦的毛細管內皮細胞中，將外源性物質從細胞內空間泵入毛細管腔，從而維持血腦屏障的完整性，降低腦內的藥物濃度[8]。在大鼠顳葉癲癇（TLE）模型中，發現相對于苯巴比妥治療有效的大鼠，苯巴比妥抵抗的大鼠大腦毛細管內皮細胞中 PG 過表達[9]。在 MDR1 基因敲除的小鼠中，發現抗驚厥藥物烯胺酮濃度增高[10]。在經手術切除的耐藥性癲癇患者的腦標本中，也可以觀察到 PG 和其他外排轉運蛋白在毛細血管中的上調[11]。但目前關于轉運蛋白假說的臨床相關性仍然缺乏令人信服的證據。
2.2 藥物靶向改變假設
AEDs 細胞靶點（如電壓門控離子通道和神經遞質受體）組成的改變，導致藥物的敏感性降低。一項研究表明，在耐藥性 TLE 患者手術切除的海馬中，卡馬西平對海馬齒狀顆粒細胞中的快速鈉電流的依賴阻斷作用消失[11]，但在應用丙戊酸鈉和拉莫三嗪時未觀察到類似現象。在 TLE 患者中，拉莫三嗪的結合位點—突觸小泡糖蛋白 2A（SV2A）表達減少[12]。除此之外，耐藥性 TLE 的海馬齒狀顆粒細胞中 γ-氨基丁酸 A（GABAA）受體亞基構成發生改變，對鋅離子的敏感度上升，可能導致 TLE 的邊緣興奮性亢進[13]。然而大多數難治性癲癇患者對多個作用于不同治療靶點的 AEDs 具有耐藥性，不支持靶點假說的一般應用，并說明耐藥機制并非針對單個 AEDs。
2.3 網絡假說
無論是原發性癲癇還是繼發性癲癇，在病因存在與臨床發作之間都有一段潛伏期，該假說認為病因的持續存在能使非癲癇性大腦轉變為癲癇性大腦[14]。病因和癲癇發作可能引起小膠質細胞激活，細胞因子損傷血腦屏障；星型膠質細胞的水通道 AQP4、內向整流鉀通道 KIR4.1 和 mGLURs 表達和亞細胞定位發生改變，鉀離子、水失衡，細胞外間隙增大。造成神經元過興奮、神經元丟失，膠質增生等腦部改變，如改變持續進展不能被藥物控制，則發展為耐藥性癲癇。在耐藥性 TLE 患者的腦部能觀察到苔蘚纖維芽生，齒狀回的顆粒細細胞彌散增寬，海馬 CA1 區、CA 區神經元凋亡等改變。
2.4 氧化應激
癲癇發生時，神經元的興奮增加了大腦活性氧簇（Reactive oxygen species，ROS）分子的產生，導致氧化應激這種氧化應激通過激活不同的信號分子 Nrf2，NF-Kappa α 的激活，調控血腦屏障 ATP 結合盒（ATP-binding cassette，ABC）外排轉運蛋白，增加了 AEDs 的外排，抗氧化劑與 AEDs 和生酮飲食一起作為輔助治療有希望成為有效的神經保護劑[15]。
2.5 膠質細胞的電耦合縫隙連接
TLE 中神經元的缺失與廣泛的膠質細胞增生或轉化有關，還與參與離子、水穩態以及神經元代謝的多種蛋白表達模式相關。不同連接素在星形膠質細胞的表達量和亞細胞定位的改變，會導致神經膠質、血管和細胞外間隙中鉀離子緩沖作用改變[16]。雖然這些機制中有許多具有潛在的致癇性，但每種機制對 AEDs 耐藥的實驗證據還遠非結論性的。
2.6 其他假說
有推論認為神經元縫隙連接、線粒體功能異常、轉運體的自身抗體、藥物代謝酶 CYP3A5 和穹窿體主蛋白（Major vault protein，MVP）等多種因素與癲癇耐藥相關。研究發現，耐藥性癲癇患者，腦內細胞間隙藥物濃度正常，藥代動力學正常，藥物作用受體數量可能不改變或下降，受體的最大結合力也不改變。以上假說難以解釋一種 AEDs 耐藥，但可解釋多種 AEDs 耐藥的現象。
3 分子遺傳學研究進展
隨著基因測序技術的進步，大量變異位點被發現與癲癇耐藥性相關。藥物基因組學研究探討基因變異在藥物反應中的作用，以提高藥物治療的有效性。近年來的研究主要集中在可能影響耐藥的遺傳因素上，認為遺傳多態性可以改變 AEDs 藥動學和藥效學機制的假說越來越可靠。目前基因變異假說認為，AEDs 藥動學和藥效學中涉及的蛋白質發生的遺傳變異導致了多種 AEDs 耐藥的固有的耐藥性。目前癲癇耐藥性相關的基因可分為三類：藥物轉運蛋白、藥物靶點、藥物代謝酶。
3.1 藥物轉運蛋白
最主要的假設是，由于血腦屏障上存在的 AEDs 射流泵降低了特定受體位置的 AEDs 濃度，從而導致耐藥性癲癇的發生。最常見的藥物轉運蛋白是 ABC 蛋白，其中 ABC 亞家族 B 成員 1（ABCB1）和 C 成員 2（ABCC2），被稱為多藥耐藥蛋白 1（MDRl）和多藥耐藥蛋白 2（MDR2）。研究發現，在 ABCC2 的基因多態性 rs2273697 上，與基因型 GG 相比，基因型 AA+AG 與卡馬西平或奧卡西平治療癲癇患者的神經系統不良藥物反應風險增加有關[17]；rs3740066 上，與基因型 CC 相比，基因型 CT+TT 與男性癲癇患者卡馬西平代謝降低有關，但在后續實驗未被證實[18]；rs717620 上，與基因型 CC 相比，基因型 CT+TT 與癲癇患者 AEDs 耐藥性增加有關[19]；rs4148386 上，與基因型 GG 相比，基因型 AA+AG 與癲癇患者卡馬西平清除增加有關[18]；rs1045642（ABCB1）上與 G 等位基因相比，A 等位基因與癲癇患者使用 AEDs 和卡馬西平、苯巴比妥治療時出現耐藥性的可能性增加有關，但結果無重復性[20]；rs1128503 等位基因 A 與癲癇患者在接受 AEDs 治療時出現耐藥性的風險增加有關，且會增加非洲人種的卡馬西平清除率[18, 21]；rs2032582 與 C 等位基因相比，卡馬西平、苯妥英鈉（PHT）或丙戊酸鈉治療癲癇患者的 T 等位基因與耐藥表型有關[22]；rs3789243 等位基因 G 與男性癲癇患者服用 AEDs 后出現耐藥性的風險增加有關，但在大型薈萃分析中未被證實[23]；rs4148739、rs4148740 與基因型 CT 相比，基因型 TT 與癲癇患者卡馬西平代謝降低有關[18]。
3.2 藥物靶點
此類基因編碼中樞神經系統的離子通道，是 AEDs 的作用靶點，其中研究最多的是分別編碼電壓門控鈉離子通道 α1 和電壓門控鈉離子通道 α2 的 SCN1A 和 SCN2A。在全面性癲癇伴熱性驚厥附加癥、熱性驚厥、Dravet 綜合征、散發性癲癇中均發現了 SCN1A 基因的變異。SCN1A 的基因多態性 rs3812718 中發現，與 CC 基因型相比，基因型 TT+CT 與癲癇患者可能須增加 PHT 及卡馬西平應用的劑量以達到藥效[24, 25]。rs2298771 的與 T 等位基因相比，C 等位基因與癲癇患兒對卡馬西平、氯巴占、乙琥胺、拉莫三嗪、左乙拉西坦、奧卡西平或丙戊酸鈉的反應增加有關，但未在其他實驗中證實[26]；SCN1A 基因多態性 rs3812718 中發現，與基因型 CC 相比，基因型 TT+CT 與癲癇患者苯妥英 PHT 增加劑量有關[27]。通過回顧性分析患者對卡馬西平的耐受度和反應率發現，SCN1A 基因多態性 rs2290732 位點上，與基因型 GG 相比，基因型 AA+AG 對癲癇患者卡馬西平反應增加[28]。SCN2A 基因多態性 rs2304016 位點上，與 GG 基因型患者相比，AA 基因型患者和使用 AEDs（如卡馬西平、拉莫三嗪、奧卡馬西平、苯妥英鈉、托吡酯）治療的癲癇患者可能有更高的耐藥風險，但在漢族人群中未有相關發現[29]。SCN2A 的多態性 rs17183814 位點上，與 GG 基因型相比，AA 基因型癲癇患者對 AEDs 的反應可能較低，但在大型薈萃分析中證實與耐藥性無關[30]。GABRA1 基因編碼 GABAA 受體 α1 亞基，其基因多態性 rs2279020 與基因型 AA 相比，基因型 GG 與癲癇患者卡馬西平、PHT 或丙戊酸鈉治療時的耐藥表型相關[31]。GRIN2B 基因編碼的離子型谷氨酸 NMDA 受體，rs1019385 與基因型 AA+AC 相比，基因型 CC 與癲癇患者丙戊酸鈉劑量降低有關[22]。
3.3 藥物代謝酶
此類基因主要由編碼細胞色素 P450 氧化酶家族和尿苷二磷酸葡萄糖醛酸基轉移酶組成。90% 的 PTH 由細胞色素 P450（CYP）2C9 酶清除。CYP2C 基因變異，包括 CYP2C9*3，已知可導致 PHT 清除率降低 93%～95%[32]。CYP2C9*3 能夠增加 PTH 治療中的神經毒性癥和嚴重皮膚不良反應的風險[33]。2013 年有文獻報道一例兩歲患兒因全身性癲癇持續狀態接受 PHT［15 mg/（kg·d）］治療，隨后出現 PHT 神經毒性癥狀。研究發現該患兒攜帶的 CYP2C9 和 CYP2C19 基因多態性與高血漿濃度導致的 PHT 毒性風險增加之間直接的關系[34]。CYP2C9 基因多態性 rs1057910 等位基因 C 相對與等位基因 A，PTH 代謝率下降且具有更高的藥物毒性[35]。CYP2C9 基因多態性 rs12782374 的 AA 基因型可能降低 CYP2C9 表達，因此 AA 基因型的癲癇患者可能需要減少 PHT 的劑量，GG 則需要增加 PHT 的用量，基因型 AG 介于兩者中間[33]。CYP2C9 基因多態性 rs1934969 研究發現，與 AA 基因型相比，AT 和 TT 基因型的患者平均有 1.7 倍高的劑量校正 PHT 濃度[36]。盡管 CYP2C9 也參與丙戊酸鈉的代謝，但 CYP2C9/2C19 基因型不影響丙戊酸鈉的血清濃度[37]。新型 AEDs 氯巴占，可通過其代謝產物 N-去甲基氯巴占發揮作用和引起不良反應，在 CYP 氧化酶家族中的 CYP2C19 變異中，*1/*1 基因型和癲癇患者與*1/*2、*1/*3、*2/*2、*2/*3 或 *3/*3 基因型患者相比，代謝 N-去甲基氯巴占的能力更強，這種新陳代謝的增加可能會降低不良反應的風險，但也可能會引起耐藥[38]。CYP2C19 基因多態性也被發現可能與丙戊酸鈉誘導的女性癲癇患者體重增加相關。此外，還發現 CYP1A2 基因多態性 rs762551 AA 基因型可能增加卡馬西平的清除率；CYP3A4 基因多態性 rs2242480 CC 基因型、CYP3A5 基因多態性 rs15524 AA 基因型可能增加卡馬西平濃度；但均需重復大樣本量的實驗證實[39]。CYP1A1 基因多態性 rs2606345 AA 基因型能減少女性患者對 AEDs 的反應，可能與雌激素代謝有關[40]。UGT1A4 基因編碼尿苷二磷酸葡萄糖醛酸基轉移酶 1a4，基因多態性 rs6755571 TT基因型患者與基因型 GG+GT 相比，對拉莫三嗪反應增加有關，且血藥濃度升高[41]。UGT2B7 基因多態性 rs28365063 中與基因型 AG+GG 相比，基因型 AA 與癲癇患者卡馬西平和拉莫三嗪清除率降低有關[18, 42]，rs7668258基因型 CC+CT 與基因型 TT 相比，與癲癇患者丙戊酸鈉濃度升高相關[43]。rs1105879（UGT1A6），與基因型 AA+AC 相比，基因型 CC 與癲癇患者丙戊酸鈉劑量增加有關[22]。rs7439366 C 等位基因與 T 等位基因相比，與癲癇患者奧卡西平、丙戊酸鈉劑量增加有關，*1a/*1a 基因型的患兒丙戊酸鈉代謝可能下降，可能需要減少丙戊酸鈉的劑量[44]。UGT1A10 rs6759892 等位基因 G 與丙戊酸鈉的糖醛酸化增加有關，可能需要增加丙戊酸鈉的用量[45]。rs28898617 等位基因 G 與等位基因 A 相比，與癲癇患兒丙戊酸鈉濃度升高有關[46]。rs2070959 等位基因 G 與丙戊酸鈉的糖醛酸化增加有關[45]。
4 結語
盡管目前市場上有多種 AEDs，但約 1/3 的患者癲癇仍未控制，往往導致嚴重的醫學和社會問題。現有研究表明，患者對不同 AEDs 的反應具有異質性，并受到遺傳因素的影響。大量研究發現，罕見的基因變異可能會影響 AEDs 的療效，增加藥物不良反應的發生率。若能夠發展針對不同患者引起癲癇的特定生物學機制的精準醫療，可能會顯著提高當前癲癇治療的有效性和耐受度。AEDs 的異質性可能來自一系列基因的遺傳變異，不僅包括藥動學或藥效學的基因，還包括癲癇致病相關的基因。目前大多數關于 AEDs 基因組學研究仍存在一些問題，包括缺乏對耐藥性癲癇的統一定義、樣本量小、存在多種潛在的混雜因素，如種族、合并癥和伴隨藥物。雖然目前缺乏系統的實驗證據，但分子遺傳機制為癲癇患者個體化治療提供了一定的參考。