Ruffolo G,et,al. Neurobiol Dis. 2018 Jul;115:59-68.
背景知识
癫痫是最常见的严重慢性脑疾病之一，影响全球5000 - 7000万人，其中20%-30%的患者为难治性
拉考沙胺(LCM)作为一种第三代新型抗癫痫药物，可有效治疗难治性癫痫患者
LCM的作用机制仍然是一个有争议的问题，虽然目前公认其可选择性增强钠通道慢失活
因此，本研究旨在分析LCM最常见和有效的治疗组合，并研究其是否可以如左乙拉西坦(LEV)一样，影响GABAA介导的神经传递
本文关键信息
LCM与LEV联合治疗在临床上最常见且疗效较好
两者在分子水平上的协同作用，改善了癫痫患者因皮质GABA受损而表现出的IGABA衰减，且具有特异性，当LEV与其他钠通道阻滞剂AED联用时无影响
癫痫是最常见的严重慢性脑疾病之一，影响全球5000 - 7000万人，其中20%-30%的患者为难治性[1-2]。
在临床实践中，医生在为难治性患者制定药物治疗方案时除个人经验和专家意见外，患者的合并症和伴随药物，以及每个抗癫痫药物(AEDs)具体耐受性和安全性也会极大地影响医生的选择。但值得注意的是，两种(或更多)药物使用时的分子和生理学原理很少详细描述[3-4]。因此，探索多种治疗方案潜在的生理和药理的相关作用机制对提高认识难治性癫痫新的可能分子靶点是非常有用的。
拉考沙胺(LCM)作为一种新型AED，可有效治疗难治性癫痫患者。其作用机制是选择性增强钠通道慢失活，且不影响快失活[5-7]。而本文将回顾性分析添加LCM治疗难治性局灶性癫痫患者时的疗效，特别是与左乙拉西坦(LEV)联用。并对临床中观察到的有趣发现进行电生理学研究，以揭示LCM单药或添加治疗对GABAA-Rs(GABAA受体)的附加作用，这可能部分地解释了LCM对难治性癫痫的良好疗效。
一项观察性研究，纳入2010年5月至2012年5月间，来自在罗马翁贝托一世综合医院神经和精神科门诊就诊的157例接受LCM治疗的成年难治性癫痫患者。
≥18岁
完整的临床数据(包括临床记录、癫痫发作日记、视频脑电图记录、脑MRI)
局灶性发作
诊断为难治性癫痫(经2种耐受性好的抗癫痫药物单药或联合使用后，患者未达到无发作)[8]
≥1个伴随AEDs
对6例难治性TLE患者的手术标本(新皮质)进行研究(1-6号)；接受脑膜瘤手术患者的标本作为对照组(7-9号，WHO III级)。患者临床特征详见表1.
表1 难治性TLE手术患者和对照组患者的临床特点
HS, 海马硬化; T, 颞叶;L,左侧;R,右侧;SPS, 单纯部分性发作; CPS, 复杂部分性发作; SGS,继发全面性发作;CBZ;卡马西平;TPM,托吡酯;LTG,拉莫三嗪;PB,苯巴比妥;VGB, 氨己烯酸;PHT,苯妥英;CLB, 氯巴占;VPA,丙戊酸
157例接受LCM治疗的难治性癫痫患者中，63例为应答者(应答者：LCM治疗12个月无发作或发作频率降低＞75%)，其中，51例接受双联治疗。其余无应答者均接受联合治疗(＞2个AEDs)。
在接受双联治疗的应答者中，LCM最常与LEV联用(45%)。与其他AEDs联用的情况如下：卡马西平(CBZ 21.6%)、 丙戊酸(VPA 15.7%)、奥卡西平(OXC 7.8%)、拉莫三嗪 (LTG 3.9%)、托吡酯(TPM 3.9%)和苯巴比妥(PB 1.96%)(图1)。
LCM和LEV联用时，频率高，疗效好，原因较明了。与其他AED相比，LEV耐受性更佳，药物间相互作用少，这均有助于LCM优先LEV组合。
图1 临床中各AEDs与LCM的联用情况
既往研究表明，LEV（一种与突触前囊泡蛋白2A(SV2A)相互作用的药物）可通过促使TLE患者和TLE动物模型脑组织中的GABAA电流衰减来增强GABA能传递[9-10]。而本研究中，将手术切除致痫灶的难治性TLE患者的皮质膜微注射移植至非洲爪蟾卵母细胞，以揭示LCM是否也可影响GABA(表1)。
长时间暴露于LCM后(200μM，20-180min)，IGABA(GABA电流)的衰减在90分钟后具有统计学意义(p < 0.001,图2A)。
暴露于LCM后3h衰减幅度最大(64.2±3.3%,p<0.001,图2A、B、C），并在较长时间内保持稳定。
LCM浓度低于200μM时有诱导IGABA衰减的趋势，但无显著性差异。
图2A LCM 200μM在不同暴露时间时对GABA电流的影响
图2B 暴露在LCM 200μ180分钟前后疗效的时间历程
图2C 暴露在LCM 20min/180min前后对GABA电流的影响
注：GABA电流为第6次测量的电流峰值(6th)幅度的减少，相当于第1次测量的电流峰值(1st)的百分比；1st，第1次测量的电流；6th，第6次测量的电流
临床研究数据显示, LCM患者血浆浓度大约是50μM[11]，然而，在该浓度下，未发现对IGABA衰减的显著影响(图3A)。这表明与其他药物的协同作用可能与难治性患者的临床改善相关[12]。
本研究团队的既往研究结果已表明，LEV影响IGABA衰减的最大剂量在1μM内[11-12]，远低于患者的已知血浆浓度(约100μM)[13]。本研究中，极低浓度的LEV(0.25μM)对难治性癫痫患者的IGABA衰减无明显影响(图3B)。但LEV(0.25μM)与LCM(50μM)联合处理则可降低IGABA的衰减(图3C)，表明这2种AEDs的联合使用会产生新的协同作用。值得注意的是，相同的预处理方案对非癫痫组织(脑膜瘤患者，7-9号患者)的非洲爪蟾卵母细胞无影响。
此外，高剂量LCM(200μM)和LEV(1-100μM)联合治疗也可降低癫痫组织中IGABA的衰减，且与上述低剂量的结果非常相似(43 ± 0.7%和66.5 ± 4.7%，1-3号患者)。
图3 LEV和LCM单独和联合处理时对IGABA的衰减的影响
注：GABA电流为第6次测量的电流峰值(6th)幅度的减少，相当于第1次测量的电流峰值(1st)的百分比
由于低浓度的LEV足以增强LCM对IGABA衰减的影响，为排除LEV也可与其他经典钠通道阻滞剂发生类似协同作用，研究者考察了LEV 0.25μM分别与LTG(25μM)[13]或CBZ(25μM)[13]联合处理时对IGABA衰减的影响。结果显示：LEV+ LGT(39.7±5%)或LEV+CBZ(42.2±3.7%)均未对IGABA的衰减(44.6 ± 6%)有统计学意义的影响(图4)。
图4 LEV与其它SCB联用时对IGABA衰减的影响
注：GABA电流为第6次测量的电流峰值(6th)幅度的减少，相当于第1次测量的电流峰值(1st)的百分比
本研究考察了LCM单独或与其他药物联合作用的机制，以便更好地了解其对难治性癫痫患者疗效的潜在原因。临床观察中发现LCM+LEV联用时疗效良好，因此研究者通过实验室研究对这2种药物的药理学相关性进行了分析。
LCM添加治疗的优势不仅在于其对钠通道的作用
LCM与LEV联合治疗在临床上非常有效
LCM与LEV联合治疗的机制具有特异性，当LEV与其他钠通道阻滞剂AED联用则无效
两者在分子水平上的协同作用，改善了癫痫患者因皮质GABA受损而表现出的IGABA衰减
研究报道，多种癫痫类型均有一定程度的GABA能损伤[14-17]，而GABAA-Rs功能的衰减是难治性癫痫的标志[9-10,18-21]。GABA能损伤包括GABA反复刺激后GABA电流的剧烈减少(模拟癫痫发作期间持续的神经递质释放)，并可通过GABAA-Rs和/或相关蛋白的磷酸化来预防[19-24]。
研究者假设，癫痫患者因对磷酸化/去磷酸化机制敏感的受体亚基改变而使GABAA-Rs在反复刺激中变得不稳定[21,25]。而多项研究显示，不同外源性或内源性因子，如脑源性神经营养因子(BNDF)、腺苷受体拮抗剂等，能够通过降低GABA电流的衰弱来恢复GABA能损伤，LEV可通过改善癫痫患者和动物模型中GABA的衰减而影响GABA能的传递[9,24-27]。因此，本研究假设LCM也具有相似的作用机制。
研究结果显示，在药物浓度下，LCM能够逆转由难治性癫痫患者皮质膜微注射移植的蛙卵母细胞中GABA电流的衰减。这不仅揭示了LCM的另一作用机制，还可能解释其在多种AED治疗失败的患者中特别有效的原因。
通过对难治性癫痫患者的回顾性分析发现，大多数患者满意LCM添加至LEV的临床反应。这一现象证实了近期一项关注LCM和LEV联合治疗时耐受性和有效性的研究结果[28]。因此，为了进一步了解两者的相关性，进行了LEV对难治性癫痫患者脑组织中IGABA衰弱影响的研究。
已知LCM在患者中血浆浓度为约50μM[11]，然而，在该浓度下未发现对IGABA衰减的显著影响，这表明与其他药物联合可能与难治性患者的临床改善相关[12]。令人惊讶的是，虽然两者单独使用对GABAA-Rs不起作用，但当其联用时却有效。说明2种AEDs对GABA能的功能具有协同作用。
上述现象可以部分解释LCM + LEV双重治疗对难治性癫痫患者的良好疗效。同时，这种协同作用对于癫痫的GABAAR具有高度特异性，因为在无神经系统疾病的对照组患者中，这2种AEDs联合无作用。
本研究发现了LCM一种新的添加治疗的作用机制，除对钠通道的作用外，还可以改善难治性癫痫患者的GABA电流衰减，从而恢复GABA能功能。值得注意的是，LCM只有在与极低剂量的LEV联合使用时才会对GABA能功能发挥协同作用，且具有特异性。
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