耐藥性癲癇(Drug-resistant epilepsy,DRE)患者約占全部癲癇患者 30%,盡管引入了各種新的抗癲癇發作藥物(Anti-seizure medications,ASMs),部分癲癇患者仍無法控制發作。這類患者過早死亡、受傷、心理社會功能障礙的風險增加,生活質量降低,因此臨床迫切需要開發更有效的治療方法。然而,由于各種類型的癲癇和癲癇發作和時間模式復雜化,尤其是耐藥機制尚未完全了解,耐藥仍是癲癇治療中的一項艱巨挑戰。現就近年來有關DRE的研究進展,包括定義、流行病學、潛在機制、預警因子和治療等做一綜述,以期對疾病的早期臨床診斷、治療和預后提供新思路。
引用本文: 李志強, 張鴻. 耐藥性癲癇的研究進展. 癲癇雜志, 2022, 8(4): 342-347. doi: 10.7507/2096-0247.202201004 復制
癲癇是最常見和最易致殘的神經系統疾病之一[1],全世界約有7 000萬癲癇患者[2]。自20世紀90年代以來,已經推出了多種第二代及第三代抗癲癇發作藥物(Anti-seizure medications,ASMs),很大程度上增加了為每位患者制定個性化治療的機會。然而,部分患者經藥物治療后仍無法控制癲癇發作,產生了耐藥性,即耐藥性癲癇(Drug-resistant epilepsy,DRE)。有研究顯示,癲癇患者合并DRE的患病率為30%,合并發病率為15%[3],其中癲癇患者的發病年齡、癥狀性癲癇、異常的神經影像學表現、異常的腦電圖結果、智力遲鈍史、神經精神障礙、發熱性癲癇發作和癲癇持續狀態增加了發生DRE的風險[3]。由于伴隨疾病、心理功能障礙、社會污名化、生活質量降低、死亡風險增加和預期壽命降低[4],給這類患者的經濟、身體、心理等方面對患者、家庭及社會造成了極大負擔。從理論上講,DRE通常可以在治療早期時發現,但到目前為止,耐藥發生的機制仍未完全了解,DRE的診斷主要依賴于藥物治療的結果,這通常需要長達數年的時間。在此期間,反復發作不僅會加重患者的腦功能障礙,還可能延誤早期的個體化和優化治療。因此,對于新確診的癲癇患者,若能早期識別、早期預判未來發展成為DRE的可能性,就可以制定更有效的治療計劃,從而達到改善預后的目的。本綜述闡明了DRE的定義,流行病學,潛在的耐藥機制,可能的早期預測因素及治療進展。
1 定義
既往諸多臨床研究中DRE的界定標準并不統一,從而限制了其研究數據的可比性。我國學者在1998年提出了較為認同的定義,即頻繁的癲癇發作,至少每月4次以上、應用適當的第一線ASMs正規治療且藥物的血藥濃度達有效范圍,無嚴重藥物副反應,至少觀察2年仍不能控制發作,影響日常生活、無進行性中樞神經系統疾病或占位性病變者。在2010年,國際抗癲癇聯盟(International League Against Epilepsy,ILAE)任命一個工作組制定了DRE的共識定義,即至少2種適當的ASMs正規治療,藥物已經用至最大耐受劑量,患者不能達到12個月或治療前最長發作間隔的3倍時間內無發作[5]。該定義包括兩個分類層次,1級分類應對每個患者的治療提供了一個通用的方案,如ASMs序貫試驗,而2級分類則在1級分類標準的基礎上提供了一組DRE的核心定義,即兩種恰當且可耐受的ASMs正規治療足夠長的時間仍不能實現持續性癲癇無發作。
2 流行病學
癲癇患病率是指某一特定時間內任何人群中受癲癇影響的比例,而發病率則是某一特定時間內人群中新病例的發生率,通過統計方法計算的流行率或發病率值都只是估計值。由于病例確定方法的不同、缺乏挨家挨戶的研究以及活動性癲癇定義的差異,為癲癇等復雜癥狀建立現實的流行病學指標一直是一項挑戰[6]。DRE的流行病學研究將面臨許多相同的問題,并且確定和識別耐藥患者的復雜性也會增加[7]。一項薈萃分析納入了35項研究,包括13 080例癲癇患者和3 941例DRE患者,各研究對DRE的定義差異很大,僅4項研究符合ILAE定義的要求,其數據顯示癲癇患者DRE的合并患病率為30%[95%CI(0.19,0.42)],合并發病率為15%[95%CI(0.11,0.19)][3]。此外,另一篇最新的薈萃分析納入了103篇文章,顯示DRE的累積發病率在兒童研究中為25.0%[95%CI(16.8,34.3)],而在成人研究中為14.6%[95%CI(8.8,21.6)],在社區人群中,DRE患病率為13.7%[95%CI(9.2,19.0)],而在臨床隊列中為36.3%[95%CI(30.4,42.4)],并且經回歸分析證實,DRE在臨床人群和局灶性癲癇中患病率較高[8]。由于這兩項研究中存在高質量數據有限,定義缺乏一致性,數據間存在較高的異質性和偏倚風險等問題,未來相關研究應更多基于ILAE定義來設計更佳的研究方案,產生準確可靠的結果。
3 潛在的耐藥機制
近年來,關于DRE耐藥性的研究取得了一定的進展,提出了各種耐藥相關假說,但DRE耐藥的具體分子機制仍不明確,其中比較熱門的假說包括靶點假說、藥代動力學假說、轉運蛋白假說、神經元網絡假說、內在的嚴重性假說、基因變異假說和表觀遺傳假說等。
3.1 靶點理論
耐藥主要是由于大腦內藥物作用靶點在分子水平上的獲得性改變,導致了DRE患者對治療的敏感性降低[9]。靶點假說主要基于卡馬西平對海馬神經元電壓門控鈉通道的研究,發現了卡馬西平對卡馬西平耐藥患者電壓依賴性Na+通道作用的喪失,并認為這種敏感性的喪失可以解釋DRE的進展,構成了靶點假說的核心[10]。除了電壓依賴性鈉離子通道外, γ-氨基丁酸A(γ-aminobutyric acid A,GABAA)受體也可能發生改變。毛果蕓香堿模型的研究進一步證明,GABAA受體的內化,即這些受體從突觸膜運輸到膜下隔室,導致功能性突觸后GABAA受體數量減少,使患者對通過GABAA受體發揮作用的ASMs產生抵抗[11]。此外,還有研究者認為在癲癇發生期間,GABAA受體可能從成人超極化抑制性受體轉變為新生兒去極化興奮性受體,降低了對藥物的敏感性[12]。然而,部分DRE患者對作用于不同治療靶點的多個ASMs具有耐藥性,這一證據破壞了靶點假說的普遍性,反而支持可能存在一種對單個AED非特異性的機制[13]。目前關于該假說的證據相當有限,有待進一步研究和驗證。
3.2 轉運體假說
一些外排轉運蛋白在血腦屏障(Blood brain barrier,BBB)的內皮細胞和其他腦細胞中過表達,這些過表達的轉運蛋白可能會降低致癇灶附近ASMs的細胞外濃度,從而使這些病理改變引起的癲癇對ASMs的治療產生耐藥性[14]。由外排轉運蛋白引起的多藥耐藥性(Multidrug resistance,MDR)最早在化療耐受性癌癥中得到證實,作為解釋對多種ASMs的耐藥性的假定機制[13]。現目前最受關注的P-糖蛋白(P-glycoprotein,P-gp)是人類多藥耐藥-1(Multi-drug-resistance-1,MDR1;ABCB1)基因的產物,具有廣泛的底物特異性,包括目前臨床使用的各種結構不同的藥物,所以又稱為多藥轉運體[15]。此外,在DRE患者的腦毛細血管內皮細胞和星形膠質細胞中也可能存在某些多藥耐藥蛋白(Multidrug resistance protein,MRP)的過度表達,從而增加了BBB通透性。Brandt等[16]在動物癲癇模型中進一步證實了P-糖蛋白抑制劑與苯巴比妥合用可逆轉對苯巴比妥的耐藥性。然而,轉運體假說仍存在爭議,需進一步研究來確定BBB外排轉運蛋白過表達的臨床相關性[13]。
3.3 藥代動力學假說
DRE患者多藥轉運體表達和功能的改變不一定局限于大腦,也可能發生在其他組織中。位于外周器官如腸道、肝臟和腎臟中的外排轉運蛋白過表達降低了DRE患者的藥物血漿濃度,從而減少了ASMs可通過BBB并到達癲癇灶的數量[13]。其中P-糖蛋白可能是阻止藥物從腸腔進入血液的屏障,從而降低了藥物的口服生物利用度[17]。然而,在動物癲癇模型中沒有發現ASMs應答者和無應答者的藥物血漿濃度的差異[18]。并且Lazarowski等[19]提出的藥代動力學假說僅基于兩個案例研究,目前尚不清楚他們的觀察是否僅局限于這些案例,或者是一個更廣泛的現象,需進一步驗證。
3.4 神經網絡假說
Fang等[20]認為在基因和微環境的影響下,反復發作過度神經活動的病理紊亂可誘發神經元變性壞死、膠質增生、軸突發芽、突觸重組和神經網絡重塑。在錯誤信息的引導下,癲癇引起的損傷腦內殘余神經元會向非生理方向延伸,并與下突觸形成異常連接,從而形成了病理條件下的新型神經網絡,改變了癲癇樣放電的來源或途徑。異常神經網絡的形成不僅避免了內源性抗癲癇系統的抑制作用,也阻止了傳統ASMs進入其靶點,最終導致了耐藥性。其實,早在提出神經網絡假說之前,海馬硬化就被認為在ASMs的耐藥機制中起著重要作用[21],海馬錐體神經元和齒狀回的功能改變可能與耐藥性密切相關。這一觀點在癲癇手術切除顳葉的耐藥患者中得到了證實,即切除受影響的組織通常會逆轉耐藥性[22]。然而,該假說存在一定局限性,即神經網絡的改變不會導致所有癲癇患者的耐藥性[13]。
3.5 內在嚴重程度假說
耐藥性不是由特定的耐藥因素造成的,而是癲癇本身的嚴重程度不斷進展所致,即越嚴重的癲癇越難以治療[23]。隨后,Rogawski等[24]提出了內在嚴重程度假說,認為耐藥性是與疾病嚴重程度相關的癲癇的固有特性。發作頻率被認為是癲癇嚴重程度的一個重要標志,因此,治療前的高發作頻率可能是與治療后癲癇長期緩解幾率低的重要因素之一[23]。此外,海馬結構損傷的嚴重程度或其他代表疾病嚴重性的指標也可能與耐藥性相關。然而,該假說不能充分適用于表現出波動或進化模式的DRE類型,此外,幾乎沒有證據支持癲癇的嚴重程度和ASMs反應之間存在直接的機制聯系[25],尚需動物癲癇模型或相關研究進一步驗證。
3.6 基因變異假說
基因變異假說是最有力的假說之一,也可能是最基本的耐藥原因,即癲癇患者存在內源性基因變異,通過各種機制降低ASMs的有效性。主要靶點、轉運蛋白和藥物代謝酶中的基因變異都可能是耐藥機制的原因之一。SCN1A基因的多態性,可能會影響編碼蛋白的構象、結合或其他活性或轉錄后miRNA的穩定性,最終導致機體對鈉通道阻斷型ASMs的反應減弱,從而耐藥[26]。編碼P-糖蛋白的ABCB1基因則是另一個備受關注的研究熱點,近年來基于不同的定義和患者群體,研究者們發現了許多基于該基因多態性的關聯,但結果差異較大,仍然沒有定論[27]。此外,目前還沒有可靠的、普遍的試驗模型來支持由基因變異驅動的耐藥機制,還需要更有力的可重復的藥物基因組學研究來證明這一假說。
3.7 表觀遺傳假說
基因組是內源性變異的來源之一,導致不同人群之間存在不同的疾病風險。除此之外,變異還有其他來源,如基因組之外的組群,有表觀基因組、轉錄組、蛋白質組、微生物組等。其中,構成表觀基因組的分子包括組蛋白和非編碼RNA。Kobow等[28]認為癲癇發作可以介導表觀遺傳修飾,從而導致持續的基因組甲基化、組蛋白密度、翻譯后修飾以及非編碼RNA的變化,這些變化在上述的內在嚴重性假說中也可能發揮重要作用。然而,由于表觀基因組是動態變化的,短時間內和不同器官內都會發生變化,研究表觀基因組相關耐藥機制具有一定的挑戰性[28]。此外,相關研究還需要從表觀現象中分離因果關系,即表觀基因組改變導致了耐藥性,還是耐藥性產生后對表觀基因組產生了影響。對此,目前仍缺乏可靠的實驗證據來證明和解釋這一假說,有待進一步研究。
總體來說, DRE患者是一個高度異質性的群體,其耐藥機制可能是多變的和多因素共同作用的,即耐藥性很可能不是由單一機制引起的,而是更有可能是由幾種機制引起的,這些機制可能同時發生在同一患者身上。
4 預警因子
盡管人們對潛在的分子和細胞途徑的了解越來越多,但由于癲癇的復雜性和多因素性及其異質性,目前還沒有更有效方法來預防高危人群的癲癇發展[29],尤其是耐藥性的產生。因此,DRE特異性治療的遠景依賴于預警模型的建立,通過開發新的無創性預警因子來早期識別DRE,進而改善疾病早期預后和支持精確醫學。
近年來,在美國、加拿大、西歐和印度的研究已經確定了一些臨床預測因素,如早期發病、腦電圖異常、單純部分性、強直性和肌陣攣性發作、癲癇持續狀態史、發育遲緩以及計算機斷層掃描和磁共振成像的異常腦成像結果等[30]。Zhang等[31]在一組納入107例伴有聽覺特征的DRE患者的研究中發現,癲癇發作年齡≤10歲,第一用藥是奧卡西平和睡眠中癲癇發作可能有助于早期診斷DRE。其中,與耐藥性相關的最有意義的預測因素是第一用藥,早期使用奧卡西平是耐藥的負向預測因子,這可能為減少耐藥風險提供一個干預點。Orozco等[32]在對哥倫比亞地區133例成年全面性癲癇患者的研究中發現,伴有先兆的全面性癲癇、神經系統檢查異常和癲癇持續狀態是DRE的預測因素。在較早的一項關于兒童的前瞻性病例對照研究中發現,發病年齡<1歲、發病時發作頻率高、新生兒癲癇發作陽性史、癲癇發育延遲和持續狀態、神經功能缺陷、腦成像結果異常在兒童DER患者中更常見[30]。類似的,最近的一項對兒童的回顧性隊列研究中表明,預測因素主要有發病年齡<1歲、先前的神經功能障礙和異常腦電圖結果,而神經功能障礙則是最強的預測因素[33]。為評估2歲以下兒童DRE的預測因素,Yildiz等[34]將229例年齡在1~24月齡之間確診的癲癇患兒納入研究,其中,140例(61%)患者符合DRE的標準,多元邏輯回歸分析顯示癲癇持續狀態、發育遲緩、多灶性癲癇樣放電DRE強有力的預測因素。Voll等[35]也支持這一觀點,在一項專門針對成人全局性癲癇患者的研究中,發現發育遲緩意味著更廣泛和嚴重的腦損傷,它是一個明確的孤立危險因素,可預測全面性癲癇的耐藥性,除此之外,隱源性癲癇和癥狀性癲癇患者發生DRE的風險明顯高于特發性癲癇患者,神經影像學異常也是DRE的預測因子[35]。
越來越多的證據表明,炎癥在癲癇中起著重要的病理生理作用[36]。一些基本無創的血液預警因子可能幫助早期預測DRE的發生,現已有研究顯示,DRE患者血清中CD4 T細胞的比例顯著增加,尤其是表現為Th17和Th1表型的促炎CD4 T細胞的比例顯著增加。并且與對照組相比,癲癇和DRE患者血清中的神經保護因子和抗炎細胞因子IL-4降低[37],同時,DRE患者的血清神經絲輕鏈(Neurofilament light chain,NFL)水平也顯著升高。此外,有研究表明DRE患者血液中高遷移率族蛋白1(High mobility group box 1,HMGB1)水平顯著高于健康對照組和藥物控制癲癇患者[38],HMGB1可以作為DRE的潛在生物標志物,用于提高現有臨床指標的敏感性和準確性[39]。趨化因子是一種可能將外周炎癥與神經元過度興奮聯系起來的介質,有數據顯示,趨化因子C-C基序配體(C-C motif chemokine ligand 2,CCL2)多態性將導致更高水平的CCL2產生,與DRE高易感性相關[40],血漿中胸腺和活化調節趨化因子(Thymus and activation regulated chemokine,TARC;CCL17)和可溶性細胞內粘附分子5(Intercellular adhesion molecule 5,ICAM5)的比值準確地區分了對照組和DRE患者[41]。
多項靶標研究和全基因組miRNA表達譜表明,miRNAs在癲癇患者大腦中存在差異性表達,并通過調節與癲癇相關的靶點和通路,如鉀通道、c-氨基丁酸、神經營養因子信號傳導和軸突引導等參與癲癇發作。一項慢性DRE大鼠模型研究報道稱,miR-146a基因沉默可減輕DRE的病理改變,從而改善耐藥[42]。考慮到miR-146a和miR-134在神經炎癥和樹突功能中的作用,另一項前瞻性研究分析了162例部分性發作伴有意識障礙的癲癇患者血清miR-134和miR-146a水平[43],結果表明,DRE患者循環miR-134和miR-146a水平均升高。數據分析表明,循環miR-134/146a水平升高的患者發生DRE的風險顯著更高。因此,血清miR-134/146a水平升高可能與DRE的高風險相關,并可構成新的無創性分子標記物,改善疾病早期預后,支持精準醫療[43]。
5 治療
若懷疑癲癇患者存在耐藥性,需要對癲癇的診斷進行重新評估診斷及治療方案是否正確,除外“醫源性DRE”,并排除心因性非癲癇性發作[44]。一旦確診為DRE,需要考慮各種治療方法,最常見的是進行ASMs的序貫試驗,在連續的ASMs方案下,DRE患者產生癲癇發作的可能性逐漸降低[45],聯合治療也已廣泛應用于DRE患者[46]。目前,已有幾種新型藥物正在進行臨床試驗,如依維莫司(Everolimus)[47]、塞奧巴馬(Cenobamate)[48]等。使用一些作用于耐藥機制的藥物進行附加治療,如使用P-糖蛋白抑制劑或抗炎藥物等,也是一種很有前途的克服耐藥的治療途徑。另外,非藥物治療方法發展飛速,包括癲癇手術、迷走神經刺激(Vagus nerve stimulation,VNS)、腦深部刺激(Deep brain stimulation,DBS)、響應神經刺激(Responsive neurostimulation,RNS)、生酮飲食(Ketogenic diet,KD)等[49]。此外,精準醫療是一種根據基因、生物標志物、表型或社會心理特征針對個體患者需求的個性化治療,近年來,由于患者病歷的廣泛數字化,基因、影像、電生理和生化測試的發展以及健康信息和通信技術的進步,促進了精準醫療的發展[50],這種可以識別特定癲癇的病因并建立合理的治療方法,可能為治療DRE提供新策略。新的成像技術也可能有助于增加對癲癇患者耐藥機制的了解,并指導個別患者的治療。遺傳學在確定對藥物反應敏感的患者以及確定某些類型癲癇的病因學基礎方面發揮了重要作用,促進了癲癇的精準治療。
6 小結與展望
綜上,克服耐藥性仍是在治療癲癇患者時面臨的一個關鍵挑戰,需要基礎研究者和臨床醫生的共同努力。未來研究應更加關注癲癇患者產生耐藥性的具體分子機制,進一步建立臨床相關的非侵入性預警模型,使臨床醫生在疾病早期即給予適當的干預治療或提供更個體化的精準治療,改善DRE患者的臨床預后。
利益沖突聲明 所有作者無利益沖突。
癲癇是最常見和最易致殘的神經系統疾病之一[1],全世界約有7 000萬癲癇患者[2]。自20世紀90年代以來,已經推出了多種第二代及第三代抗癲癇發作藥物(Anti-seizure medications,ASMs),很大程度上增加了為每位患者制定個性化治療的機會。然而,部分患者經藥物治療后仍無法控制癲癇發作,產生了耐藥性,即耐藥性癲癇(Drug-resistant epilepsy,DRE)。有研究顯示,癲癇患者合并DRE的患病率為30%,合并發病率為15%[3],其中癲癇患者的發病年齡、癥狀性癲癇、異常的神經影像學表現、異常的腦電圖結果、智力遲鈍史、神經精神障礙、發熱性癲癇發作和癲癇持續狀態增加了發生DRE的風險[3]。由于伴隨疾病、心理功能障礙、社會污名化、生活質量降低、死亡風險增加和預期壽命降低[4],給這類患者的經濟、身體、心理等方面對患者、家庭及社會造成了極大負擔。從理論上講,DRE通常可以在治療早期時發現,但到目前為止,耐藥發生的機制仍未完全了解,DRE的診斷主要依賴于藥物治療的結果,這通常需要長達數年的時間。在此期間,反復發作不僅會加重患者的腦功能障礙,還可能延誤早期的個體化和優化治療。因此,對于新確診的癲癇患者,若能早期識別、早期預判未來發展成為DRE的可能性,就可以制定更有效的治療計劃,從而達到改善預后的目的。本綜述闡明了DRE的定義,流行病學,潛在的耐藥機制,可能的早期預測因素及治療進展。
1 定義
既往諸多臨床研究中DRE的界定標準并不統一,從而限制了其研究數據的可比性。我國學者在1998年提出了較為認同的定義,即頻繁的癲癇發作,至少每月4次以上、應用適當的第一線ASMs正規治療且藥物的血藥濃度達有效范圍,無嚴重藥物副反應,至少觀察2年仍不能控制發作,影響日常生活、無進行性中樞神經系統疾病或占位性病變者。在2010年,國際抗癲癇聯盟(International League Against Epilepsy,ILAE)任命一個工作組制定了DRE的共識定義,即至少2種適當的ASMs正規治療,藥物已經用至最大耐受劑量,患者不能達到12個月或治療前最長發作間隔的3倍時間內無發作[5]。該定義包括兩個分類層次,1級分類應對每個患者的治療提供了一個通用的方案,如ASMs序貫試驗,而2級分類則在1級分類標準的基礎上提供了一組DRE的核心定義,即兩種恰當且可耐受的ASMs正規治療足夠長的時間仍不能實現持續性癲癇無發作。
2 流行病學
癲癇患病率是指某一特定時間內任何人群中受癲癇影響的比例,而發病率則是某一特定時間內人群中新病例的發生率,通過統計方法計算的流行率或發病率值都只是估計值。由于病例確定方法的不同、缺乏挨家挨戶的研究以及活動性癲癇定義的差異,為癲癇等復雜癥狀建立現實的流行病學指標一直是一項挑戰[6]。DRE的流行病學研究將面臨許多相同的問題,并且確定和識別耐藥患者的復雜性也會增加[7]。一項薈萃分析納入了35項研究,包括13 080例癲癇患者和3 941例DRE患者,各研究對DRE的定義差異很大,僅4項研究符合ILAE定義的要求,其數據顯示癲癇患者DRE的合并患病率為30%[95%CI(0.19,0.42)],合并發病率為15%[95%CI(0.11,0.19)][3]。此外,另一篇最新的薈萃分析納入了103篇文章,顯示DRE的累積發病率在兒童研究中為25.0%[95%CI(16.8,34.3)],而在成人研究中為14.6%[95%CI(8.8,21.6)],在社區人群中,DRE患病率為13.7%[95%CI(9.2,19.0)],而在臨床隊列中為36.3%[95%CI(30.4,42.4)],并且經回歸分析證實,DRE在臨床人群和局灶性癲癇中患病率較高[8]。由于這兩項研究中存在高質量數據有限,定義缺乏一致性,數據間存在較高的異質性和偏倚風險等問題,未來相關研究應更多基于ILAE定義來設計更佳的研究方案,產生準確可靠的結果。
3 潛在的耐藥機制
近年來,關于DRE耐藥性的研究取得了一定的進展,提出了各種耐藥相關假說,但DRE耐藥的具體分子機制仍不明確,其中比較熱門的假說包括靶點假說、藥代動力學假說、轉運蛋白假說、神經元網絡假說、內在的嚴重性假說、基因變異假說和表觀遺傳假說等。
3.1 靶點理論
耐藥主要是由于大腦內藥物作用靶點在分子水平上的獲得性改變,導致了DRE患者對治療的敏感性降低[9]。靶點假說主要基于卡馬西平對海馬神經元電壓門控鈉通道的研究,發現了卡馬西平對卡馬西平耐藥患者電壓依賴性Na+通道作用的喪失,并認為這種敏感性的喪失可以解釋DRE的進展,構成了靶點假說的核心[10]。除了電壓依賴性鈉離子通道外, γ-氨基丁酸A(γ-aminobutyric acid A,GABAA)受體也可能發生改變。毛果蕓香堿模型的研究進一步證明,GABAA受體的內化,即這些受體從突觸膜運輸到膜下隔室,導致功能性突觸后GABAA受體數量減少,使患者對通過GABAA受體發揮作用的ASMs產生抵抗[11]。此外,還有研究者認為在癲癇發生期間,GABAA受體可能從成人超極化抑制性受體轉變為新生兒去極化興奮性受體,降低了對藥物的敏感性[12]。然而,部分DRE患者對作用于不同治療靶點的多個ASMs具有耐藥性,這一證據破壞了靶點假說的普遍性,反而支持可能存在一種對單個AED非特異性的機制[13]。目前關于該假說的證據相當有限,有待進一步研究和驗證。
3.2 轉運體假說
一些外排轉運蛋白在血腦屏障(Blood brain barrier,BBB)的內皮細胞和其他腦細胞中過表達,這些過表達的轉運蛋白可能會降低致癇灶附近ASMs的細胞外濃度,從而使這些病理改變引起的癲癇對ASMs的治療產生耐藥性[14]。由外排轉運蛋白引起的多藥耐藥性(Multidrug resistance,MDR)最早在化療耐受性癌癥中得到證實,作為解釋對多種ASMs的耐藥性的假定機制[13]。現目前最受關注的P-糖蛋白(P-glycoprotein,P-gp)是人類多藥耐藥-1(Multi-drug-resistance-1,MDR1;ABCB1)基因的產物,具有廣泛的底物特異性,包括目前臨床使用的各種結構不同的藥物,所以又稱為多藥轉運體[15]。此外,在DRE患者的腦毛細血管內皮細胞和星形膠質細胞中也可能存在某些多藥耐藥蛋白(Multidrug resistance protein,MRP)的過度表達,從而增加了BBB通透性。Brandt等[16]在動物癲癇模型中進一步證實了P-糖蛋白抑制劑與苯巴比妥合用可逆轉對苯巴比妥的耐藥性。然而,轉運體假說仍存在爭議,需進一步研究來確定BBB外排轉運蛋白過表達的臨床相關性[13]。
3.3 藥代動力學假說
DRE患者多藥轉運體表達和功能的改變不一定局限于大腦,也可能發生在其他組織中。位于外周器官如腸道、肝臟和腎臟中的外排轉運蛋白過表達降低了DRE患者的藥物血漿濃度,從而減少了ASMs可通過BBB并到達癲癇灶的數量[13]。其中P-糖蛋白可能是阻止藥物從腸腔進入血液的屏障,從而降低了藥物的口服生物利用度[17]。然而,在動物癲癇模型中沒有發現ASMs應答者和無應答者的藥物血漿濃度的差異[18]。并且Lazarowski等[19]提出的藥代動力學假說僅基于兩個案例研究,目前尚不清楚他們的觀察是否僅局限于這些案例,或者是一個更廣泛的現象,需進一步驗證。
3.4 神經網絡假說
Fang等[20]認為在基因和微環境的影響下,反復發作過度神經活動的病理紊亂可誘發神經元變性壞死、膠質增生、軸突發芽、突觸重組和神經網絡重塑。在錯誤信息的引導下,癲癇引起的損傷腦內殘余神經元會向非生理方向延伸,并與下突觸形成異常連接,從而形成了病理條件下的新型神經網絡,改變了癲癇樣放電的來源或途徑。異常神經網絡的形成不僅避免了內源性抗癲癇系統的抑制作用,也阻止了傳統ASMs進入其靶點,最終導致了耐藥性。其實,早在提出神經網絡假說之前,海馬硬化就被認為在ASMs的耐藥機制中起著重要作用[21],海馬錐體神經元和齒狀回的功能改變可能與耐藥性密切相關。這一觀點在癲癇手術切除顳葉的耐藥患者中得到了證實,即切除受影響的組織通常會逆轉耐藥性[22]。然而,該假說存在一定局限性,即神經網絡的改變不會導致所有癲癇患者的耐藥性[13]。
3.5 內在嚴重程度假說
耐藥性不是由特定的耐藥因素造成的,而是癲癇本身的嚴重程度不斷進展所致,即越嚴重的癲癇越難以治療[23]。隨后,Rogawski等[24]提出了內在嚴重程度假說,認為耐藥性是與疾病嚴重程度相關的癲癇的固有特性。發作頻率被認為是癲癇嚴重程度的一個重要標志,因此,治療前的高發作頻率可能是與治療后癲癇長期緩解幾率低的重要因素之一[23]。此外,海馬結構損傷的嚴重程度或其他代表疾病嚴重性的指標也可能與耐藥性相關。然而,該假說不能充分適用于表現出波動或進化模式的DRE類型,此外,幾乎沒有證據支持癲癇的嚴重程度和ASMs反應之間存在直接的機制聯系[25],尚需動物癲癇模型或相關研究進一步驗證。
3.6 基因變異假說
基因變異假說是最有力的假說之一,也可能是最基本的耐藥原因,即癲癇患者存在內源性基因變異,通過各種機制降低ASMs的有效性。主要靶點、轉運蛋白和藥物代謝酶中的基因變異都可能是耐藥機制的原因之一。SCN1A基因的多態性,可能會影響編碼蛋白的構象、結合或其他活性或轉錄后miRNA的穩定性,最終導致機體對鈉通道阻斷型ASMs的反應減弱,從而耐藥[26]。編碼P-糖蛋白的ABCB1基因則是另一個備受關注的研究熱點,近年來基于不同的定義和患者群體,研究者們發現了許多基于該基因多態性的關聯,但結果差異較大,仍然沒有定論[27]。此外,目前還沒有可靠的、普遍的試驗模型來支持由基因變異驅動的耐藥機制,還需要更有力的可重復的藥物基因組學研究來證明這一假說。
3.7 表觀遺傳假說
基因組是內源性變異的來源之一,導致不同人群之間存在不同的疾病風險。除此之外,變異還有其他來源,如基因組之外的組群,有表觀基因組、轉錄組、蛋白質組、微生物組等。其中,構成表觀基因組的分子包括組蛋白和非編碼RNA。Kobow等[28]認為癲癇發作可以介導表觀遺傳修飾,從而導致持續的基因組甲基化、組蛋白密度、翻譯后修飾以及非編碼RNA的變化,這些變化在上述的內在嚴重性假說中也可能發揮重要作用。然而,由于表觀基因組是動態變化的,短時間內和不同器官內都會發生變化,研究表觀基因組相關耐藥機制具有一定的挑戰性[28]。此外,相關研究還需要從表觀現象中分離因果關系,即表觀基因組改變導致了耐藥性,還是耐藥性產生后對表觀基因組產生了影響。對此,目前仍缺乏可靠的實驗證據來證明和解釋這一假說,有待進一步研究。
總體來說, DRE患者是一個高度異質性的群體,其耐藥機制可能是多變的和多因素共同作用的,即耐藥性很可能不是由單一機制引起的,而是更有可能是由幾種機制引起的,這些機制可能同時發生在同一患者身上。
4 預警因子
盡管人們對潛在的分子和細胞途徑的了解越來越多,但由于癲癇的復雜性和多因素性及其異質性,目前還沒有更有效方法來預防高危人群的癲癇發展[29],尤其是耐藥性的產生。因此,DRE特異性治療的遠景依賴于預警模型的建立,通過開發新的無創性預警因子來早期識別DRE,進而改善疾病早期預后和支持精確醫學。
近年來,在美國、加拿大、西歐和印度的研究已經確定了一些臨床預測因素,如早期發病、腦電圖異常、單純部分性、強直性和肌陣攣性發作、癲癇持續狀態史、發育遲緩以及計算機斷層掃描和磁共振成像的異常腦成像結果等[30]。Zhang等[31]在一組納入107例伴有聽覺特征的DRE患者的研究中發現,癲癇發作年齡≤10歲,第一用藥是奧卡西平和睡眠中癲癇發作可能有助于早期診斷DRE。其中,與耐藥性相關的最有意義的預測因素是第一用藥,早期使用奧卡西平是耐藥的負向預測因子,這可能為減少耐藥風險提供一個干預點。Orozco等[32]在對哥倫比亞地區133例成年全面性癲癇患者的研究中發現,伴有先兆的全面性癲癇、神經系統檢查異常和癲癇持續狀態是DRE的預測因素。在較早的一項關于兒童的前瞻性病例對照研究中發現,發病年齡<1歲、發病時發作頻率高、新生兒癲癇發作陽性史、癲癇發育延遲和持續狀態、神經功能缺陷、腦成像結果異常在兒童DER患者中更常見[30]。類似的,最近的一項對兒童的回顧性隊列研究中表明,預測因素主要有發病年齡<1歲、先前的神經功能障礙和異常腦電圖結果,而神經功能障礙則是最強的預測因素[33]。為評估2歲以下兒童DRE的預測因素,Yildiz等[34]將229例年齡在1~24月齡之間確診的癲癇患兒納入研究,其中,140例(61%)患者符合DRE的標準,多元邏輯回歸分析顯示癲癇持續狀態、發育遲緩、多灶性癲癇樣放電DRE強有力的預測因素。Voll等[35]也支持這一觀點,在一項專門針對成人全局性癲癇患者的研究中,發現發育遲緩意味著更廣泛和嚴重的腦損傷,它是一個明確的孤立危險因素,可預測全面性癲癇的耐藥性,除此之外,隱源性癲癇和癥狀性癲癇患者發生DRE的風險明顯高于特發性癲癇患者,神經影像學異常也是DRE的預測因子[35]。
越來越多的證據表明,炎癥在癲癇中起著重要的病理生理作用[36]。一些基本無創的血液預警因子可能幫助早期預測DRE的發生,現已有研究顯示,DRE患者血清中CD4 T細胞的比例顯著增加,尤其是表現為Th17和Th1表型的促炎CD4 T細胞的比例顯著增加。并且與對照組相比,癲癇和DRE患者血清中的神經保護因子和抗炎細胞因子IL-4降低[37],同時,DRE患者的血清神經絲輕鏈(Neurofilament light chain,NFL)水平也顯著升高。此外,有研究表明DRE患者血液中高遷移率族蛋白1(High mobility group box 1,HMGB1)水平顯著高于健康對照組和藥物控制癲癇患者[38],HMGB1可以作為DRE的潛在生物標志物,用于提高現有臨床指標的敏感性和準確性[39]。趨化因子是一種可能將外周炎癥與神經元過度興奮聯系起來的介質,有數據顯示,趨化因子C-C基序配體(C-C motif chemokine ligand 2,CCL2)多態性將導致更高水平的CCL2產生,與DRE高易感性相關[40],血漿中胸腺和活化調節趨化因子(Thymus and activation regulated chemokine,TARC;CCL17)和可溶性細胞內粘附分子5(Intercellular adhesion molecule 5,ICAM5)的比值準確地區分了對照組和DRE患者[41]。
多項靶標研究和全基因組miRNA表達譜表明,miRNAs在癲癇患者大腦中存在差異性表達,并通過調節與癲癇相關的靶點和通路,如鉀通道、c-氨基丁酸、神經營養因子信號傳導和軸突引導等參與癲癇發作。一項慢性DRE大鼠模型研究報道稱,miR-146a基因沉默可減輕DRE的病理改變,從而改善耐藥[42]。考慮到miR-146a和miR-134在神經炎癥和樹突功能中的作用,另一項前瞻性研究分析了162例部分性發作伴有意識障礙的癲癇患者血清miR-134和miR-146a水平[43],結果表明,DRE患者循環miR-134和miR-146a水平均升高。數據分析表明,循環miR-134/146a水平升高的患者發生DRE的風險顯著更高。因此,血清miR-134/146a水平升高可能與DRE的高風險相關,并可構成新的無創性分子標記物,改善疾病早期預后,支持精準醫療[43]。
5 治療
若懷疑癲癇患者存在耐藥性,需要對癲癇的診斷進行重新評估診斷及治療方案是否正確,除外“醫源性DRE”,并排除心因性非癲癇性發作[44]。一旦確診為DRE,需要考慮各種治療方法,最常見的是進行ASMs的序貫試驗,在連續的ASMs方案下,DRE患者產生癲癇發作的可能性逐漸降低[45],聯合治療也已廣泛應用于DRE患者[46]。目前,已有幾種新型藥物正在進行臨床試驗,如依維莫司(Everolimus)[47]、塞奧巴馬(Cenobamate)[48]等。使用一些作用于耐藥機制的藥物進行附加治療,如使用P-糖蛋白抑制劑或抗炎藥物等,也是一種很有前途的克服耐藥的治療途徑。另外,非藥物治療方法發展飛速,包括癲癇手術、迷走神經刺激(Vagus nerve stimulation,VNS)、腦深部刺激(Deep brain stimulation,DBS)、響應神經刺激(Responsive neurostimulation,RNS)、生酮飲食(Ketogenic diet,KD)等[49]。此外,精準醫療是一種根據基因、生物標志物、表型或社會心理特征針對個體患者需求的個性化治療,近年來,由于患者病歷的廣泛數字化,基因、影像、電生理和生化測試的發展以及健康信息和通信技術的進步,促進了精準醫療的發展[50],這種可以識別特定癲癇的病因并建立合理的治療方法,可能為治療DRE提供新策略。新的成像技術也可能有助于增加對癲癇患者耐藥機制的了解,并指導個別患者的治療。遺傳學在確定對藥物反應敏感的患者以及確定某些類型癲癇的病因學基礎方面發揮了重要作用,促進了癲癇的精準治療。
6 小結與展望
綜上,克服耐藥性仍是在治療癲癇患者時面臨的一個關鍵挑戰,需要基礎研究者和臨床醫生的共同努力。未來研究應更加關注癲癇患者產生耐藥性的具體分子機制,進一步建立臨床相關的非侵入性預警模型,使臨床醫生在疾病早期即給予適當的干預治療或提供更個體化的精準治療,改善DRE患者的臨床預后。
利益沖突聲明 所有作者無利益沖突。