孫俊,姜其慧,張陸勇,龐濤
(中國藥科大學藥物科學研究院 新藥篩選中心 江蘇省新藥篩選重點實驗室,江蘇 南京 210009)
急性缺血性腦卒中目前仍是全球范圍內(nèi)導致患該疾病患者突發(fā)死亡的主要病因,也是成年人身體殘疾的主要原因[1]。對腦缺血患者在發(fā)病初期應給予積極的治療,可阻止腦缺血的進一步加重,減輕對腦組織的損傷。1995年靜脈溶栓療法最初引入時進展緩慢,隨后的血管內(nèi)血栓切除術在大血管閉塞(large vessel occlusion,LVO)治療中取得了巨大進展[2]。但即使在高度有效的再灌注治療后,許多患者仍存在嚴重殘疾、身體各方面的功能獨立性較差等問題。神經(jīng)保護劑可以減小缺血后腦梗死體積而不引發(fā)出血,保護大腦免受再灌注損傷[3]。目前神經(jīng)保護劑有2種使用辦法:一種是在缺血性腦卒中發(fā)作早期給予治療,以潛在地延長靜脈或動脈內(nèi)的治療時間窗;另一種是在部分或完全再灌注期間或之后使用,以減少再灌注的損傷,進而降低腦卒中患者在治療后殘疾的可能[4]。本文簡要概括近年來對于神經(jīng)保護劑的研究進展,分析了目前神經(jīng)保護劑研究應用失敗的原因,討論神經(jīng)保護劑臨床前和臨床試驗的研究方法,以期未來其能夠在腦卒中治療中發(fā)揮更大的作用。
既往研究表明,急性缺血性腦卒中患者缺血核心是由不可逆轉(zhuǎn)的梗死組織組成,周圍是半暗帶即功能受損但可挽救的組織[5]。急性腦卒中后,隨著時間的推移,缺血核心可能擴展到半暗帶,進一步發(fā)生梗死,但如果缺血組織能夠得到較早、有效的再灌注,這個過程可能會中止。根據(jù)患者側(cè)支血流容量和缺血耐受性的差異,缺血核心的擴大在不同的個體間可以按不同的速率進行。因此,側(cè)支血流較差、LVO后缺血耐受性較低的患者,在發(fā)病后不久即出現(xiàn)較大的缺血中心,這些患者被稱為快進展患者[6],這些患者的臨床結(jié)果往往更糟,癥狀更嚴重,腦梗死體積更大,惡性腦水腫和出血轉(zhuǎn)化的風險更高。相反,在卒中發(fā)生LVO后幾天內(nèi),還具有良好的側(cè)支血流和缺血耐受性的患者往往出現(xiàn)較小的缺血核心,治療效果更理想,這些患者為慢進展患者[7],他們在再灌注治療后通常會有相對較好的臨床結(jié)果。
幾個缺血性腦卒中治療的隨機臨床試驗已證實,LVO再灌注可以明顯改善腦缺血嚴重患者的臨床結(jié)果,且這些實驗證實了一個明顯趨勢,即更快和更完整的動脈再灌注與較好的治療效果呈正相關(見表1)。
表1 腦卒中再灌注治療進展的關鍵臨床試驗Figure 1 Key clinical trials in the development of stroke reperfusion therapy
盡管再灌注治療已成功實現(xiàn)標準化,但只能在一定程度上改善患者的臨床癥狀。在靜脈注射tPA聯(lián)合血管內(nèi)血栓切除術的標準干預下,仍有大量LVO患者出現(xiàn)嚴重殘疾,且可能伴隨溶栓后顱內(nèi)出血等并發(fā)癥。2015年對腦卒中血管內(nèi)治療成功的5項試驗進行meta分析發(fā)現(xiàn),18.5% ~ 32.5%的卒中患者在發(fā)病后3 ~ 8 h內(nèi)可獲得成功再灌注,但在90 d內(nèi)仍有嚴重的殘疾或死亡發(fā)生[14]。在延遲再灌注治療的臨床半暗帶分診覺醒卒中及遲發(fā)型卒中患者應用Trevo裝置行取栓治療(DAWN)研究和影像評估篩選缺血性卒中患者血管內(nèi)治療研究3(DEFUSE 3)試驗中,分別有84%和76%的患者獲得了成功再灌注,但只有49%和45%的患者實現(xiàn)了長期自主生活功能獨立[15-16]。這些數(shù)據(jù)表明,部分卒中患者對最初成功的再灌注反應較差,即單獨的再灌注治療不能有效地改善其臨床結(jié)果。
雖然腦卒中再灌注治療在理想情況下是有效的,但其在現(xiàn)實中的有效性仍然不佳,因為大多數(shù)腦卒中患者缺乏及時的靜脈溶栓及血管內(nèi)治療。一般人群中25%的急性缺血性腦卒中是LVO造成[17],而大部分是遠端動脈分支閉塞或小血管閉塞的非LVO患者,由于他們?nèi)狈皶r的再灌注治療,這些患者臨床癥狀出現(xiàn)時間會延遲超過4.5 h,這一現(xiàn)狀表明再灌注治療應輔助神經(jīng)保護劑,以保護缺血半暗帶腦組織,延遲組織梗死,緩解缺血后的細胞損害,防止出血轉(zhuǎn)化,以期有效延長再灌注治療的時間窗。
雖然靜脈溶栓及機械取栓療法是目前治療早期缺血性腦卒中的主要方法,但其時間窗及適用范圍均較窄(靜脈溶栓治療適應證:缺血性腦卒中患者的年齡80歲且發(fā)病時間4.5 h,或年齡 >80歲且發(fā)病時間3 h;機械取栓治療適應證:缺血性腦卒中患者的發(fā)病時間6 h)[18]。研究表明,缺血后神經(jīng)保護治療可以顯著延長靜脈溶栓治療的時間窗[19]。神經(jīng)保護治療的主要作用方式是緩解缺血后的細胞損害,能夠有效延長治療時間窗。常用的神經(jīng)細胞保護劑有鈣離子通道阻滯劑、興奮性氨基酸受體拮抗藥、抗氧化劑、抗炎免疫調(diào)節(jié)劑、凋亡抑制劑及其他類。
腦卒中發(fā)生后,三磷酸腺苷(adenosine triphosphate,ATP)能量耗竭,導致鈉-鉀ATP酶活性降低,細胞內(nèi)外K+濃度改變,細胞膜發(fā)生去極化,Na+-Ca2+交換體使得細胞外Ca2+流入細胞內(nèi),細胞內(nèi)貯存的Ca2+超載。同時,腦卒中后激活N-甲基-D-天冬氨酸(N-methyl-D-aspartic acid receptor, NMDA)受體,使得電壓門控Ca2+通道開放,細胞外的Ca2+流入細胞內(nèi),進一步增加Ca2+超載。過量的Ca2+會激活分解生物膜結(jié)構的蛋白酶,破壞細胞結(jié)構,并且線粒體攝入過量的Ca2+會引起膜電位紊亂,線粒體發(fā)生凋亡,進而引起細胞凋亡。
鈣離子通道阻滯劑通過抑制鈣離子內(nèi)流不僅可以減少神經(jīng)元突觸前膜興奮性氨基酸的釋放和細胞內(nèi)鈣超載,而且可使腦血管擴張、腦血流量增加,在缺血性腦卒中的治療中發(fā)揮重要作用。如尼莫地平(1)具有擴血管作用,可改善微循環(huán),對腦水腫有預防和治療作用。Horn等[20]發(fā)現(xiàn)一種分離自紅樹林真菌Xylaria的新型海洋真菌提取物xyloketal B,其可以改善氧糖剝奪(oxygen and glucose deprivation,OGD)導致的細胞死亡,縮小缺氧缺血性腦損傷小鼠模型中的梗死體積,并可促進其損傷后功能行為恢復。通過研究發(fā)現(xiàn),xyloketal B是通過抑制鈣離子內(nèi)流、抑制細胞凋亡而發(fā)揮作用[21]。
腦卒中后,腦組織供血不足,細胞內(nèi)外Ca2+失衡,神經(jīng)元發(fā)生去極化,使得興奮性氨基酸[(主要為谷氨酸(Glu)]大量合成并釋放,而突觸間隙ATP生物合成障礙,使得突觸間隙過量的Glu不能被重吸收或分解,過量的Glu作用于NMDA受體,激活Ca2+通道,進一步引發(fā)Ca2+超載,導致腦組織損傷加重。興奮性氨基酸受體拮抗劑如腦苷肌肽,對于腦卒中的治愈率有明顯的提升[22]。但有研究顯示,神經(jīng)節(jié)苷脂試驗組和安慰劑對照組的死亡率和致殘率差異并無統(tǒng)計學意義[23]。地佐環(huán)平(2)作為一種非競爭性NMDA受體拮抗劑,可以阻斷NMDA離子通道[24]。動物實驗研究發(fā)現(xiàn),其可顯著縮小腦梗死體積。
2.3.1 自由基清除劑機體內(nèi)氧自由基過度生成而消除能力降低,會致體內(nèi)氧自由基堆積與活性氧簇(reactive oxygen species,ROS)蓄積,從而引起神經(jīng)元損傷。腦缺血后線粒體功能發(fā)生障礙,線粒體利用氧氣生成ATP的能力喪失,當恢復血流后,氧氣一部分轉(zhuǎn)化為氧離子,另一部分在黃嘌呤氧化酶的作用下生成OH-,氧離子和OH-引發(fā)自由基鏈式反應,致使多種脂質(zhì)過氧化物生成,最終導致大量ROS產(chǎn)生,對細胞造成損傷,進而引起細胞凋亡。自由基清除劑理論上可阻斷該惡性循環(huán),對神經(jīng)起到保護作用。例如依達拉奉(3)可清除自由基、抗脂質(zhì)過氧化,還可以維護血腦屏障(blood brain barrier,BBB)的完整性,阻止炎癥細胞的侵入。有研究表明,與安慰劑對照組相比,給藥試驗組(對急性缺血性腦卒中患者輸注依達拉奉30 mg,每日2次,持續(xù)14 d)的神經(jīng)功能得到了很大的改善[25]。吡喃酮、卡唑生物堿這些生物堿是從黃皮果中提取的天然產(chǎn)物 claulansine F衍生而來,衍生物中的10a、7c和11a分子亞型在體外過氧化氫處理細胞模型和OGD細胞模型中均表現(xiàn)出對神經(jīng)細胞的保護作用[26]。過氧化物酶體增殖物激活受體γ輔激活因子1α(peroxisome proliferatoractivated receptor γ coactivator-1α,PGC-1α)已被證明可作為氧化代謝的有效調(diào)節(jié)劑。研究發(fā)現(xiàn),ZLN005為一種可以激活PGC-1α的小分子,其對OGD或體內(nèi)外缺血誘導的神經(jīng)元損傷具有很好的保護作用[27];totarol(4)可通過增加蛋白激酶B(protein kinase B,AKT)的磷酸化和血紅素加氧酶-1(heme oxygenase-1,HO-1)的表達,進而增加谷胱甘肽(glutathione,GSH)和超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)的活性,減少氧化應激,從而預防缺血性腦卒中的發(fā)生[28]。研究還發(fā)現(xiàn),一種新型糖原合成酶激酶-3β(glycogen synthase kinase-3β,GSK-3β)抑制劑YQ138(5)在體內(nèi)和體外均可通過激活核因子2(nuclear factor E2-related factor 2,Nrf2)信號通路來防止Glu和腦缺血引起的神經(jīng)元損傷[29]。
2.3.2 一氧化氮合酶抑制劑機體內(nèi)有3種一氧化氮合酶(nitric oxide synthase,NOS),分別為神經(jīng)元型NOS(nNOS)、內(nèi)皮型NOS(eNOS)、誘導型NOS(iNOS)。不同的細胞在不同亞型的NOS催化下,生成的NO對于腦組織損傷作用不同。nNOS主要作用于缺血早期損傷;eNOS可促進血管舒張,增加腦血流量,對腦卒中有保護作用;iNOS主要在腦卒中晚期,可誘導大量NO生成,造成腦損傷。NO是缺血性腦卒中后引起病理損傷的活性氮簇,主要由iNOS催化生成。NO在細胞內(nèi)有多重損傷作用,它可以通過超氧化產(chǎn)生亞硝酸鹽,破壞線粒體并產(chǎn)生細胞毒性。因此,使用NOS抑制劑對于腦卒中患者的神經(jīng)細胞可以起到一定的保護作用。例如丹酚酸A(6)通過抑制NOS的表達和過氧亞硝基的形成,從而對腦缺血再灌注損傷發(fā)揮保護作用[30]。
2.3.3 還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶抑制劑還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(reduced nicotinamide adenine dinucleotide phosphate,NADPH)氧化酶系統(tǒng)是ROS的重要生成來源。正常情況下,大多數(shù)細胞的NADPH氧化酶處于低表達狀態(tài);腦缺血后,NADPH氧化酶系統(tǒng)激活,機體正常氧化還原動態(tài)失衡,ROS過量產(chǎn)生使得多種生物大分子如脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、核酸被破壞,引起細胞凋亡。因此,抑制NADPH氧化酶對于腦卒中患者具有一定的神經(jīng)保護作用,如抗氧化劑二苯基碘(diphenylene iodonium,DPI,7)可通過阻斷NADPH氧化酶,以保護大腦神經(jīng)細胞免受腦卒中的影響[31]。
免疫炎性反應在腦缺血再灌注損傷的發(fā)生、發(fā)展中起著重要作用。腦缺血再灌注損傷時,氧自由基等信號分子可激活小膠質(zhì)細胞等炎性細胞產(chǎn)生炎性因子,使白細胞和血管內(nèi)皮細胞表面的黏附分子表達上調(diào),中性粒細胞向微血管內(nèi)皮細胞移動和黏附并可進入腦內(nèi),外周血中炎性細胞聯(lián)合小膠質(zhì)細胞產(chǎn)生大量炎性因子,從而加重腦損傷。因此,對于腦卒中患者使用一定的抗炎免疫調(diào)節(jié)劑對于再灌注后腦神經(jīng)保護具有十分重要的意義。目前的抗炎與免疫調(diào)節(jié)藥物有:1)茶黃素(thea flavins,TF1,8),阻斷炎癥相關因子的產(chǎn)生以及環(huán)氧化物酶和NOS等的表達,對腦缺血再灌注損傷模型有明顯的保護作用[32]; 2)鹽酸吡格列酮(9),為氧化物酶體增殖物激活受體γ(PPARγ)激動劑,可以減少全身炎癥反應,降低卒中風險[33];3)米諾環(huán)素(10),是一種具有挑戰(zhàn)性的抗炎藥物,其化學穩(wěn)定性不強,但可進行化學轉(zhuǎn)化,Sharma等[34]研究發(fā)現(xiàn)了一種米諾環(huán)素綴合物(D-mino),其在脂多糖(LPS)激活的小鼠小神經(jīng)膠質(zhì)細胞中有抗炎和抗氧化活性,D-mino綴合物由于其攝取快速,可抑制炎性細胞因子的產(chǎn)生和通過抑制NO產(chǎn)生降低氧化應激,從而增強了藥物的細胞內(nèi)可用性,所有這些特點均顯著優(yōu)于游離藥物;另外,D-mino的增強功效可以為靶向藥物遞送治療神經(jīng)損傷提供新的機會。
筆者所在團隊前期研究發(fā)現(xiàn),天然產(chǎn)物(+)-balasubramide的衍生物——化合物3C(11)在體外表現(xiàn)出明顯的抗神經(jīng)炎癥作用;通過對小膠質(zhì)細胞炎癥的調(diào)控,確定化合物3C在腦缺血后具有神經(jīng)保護作用;細胞實驗中,化合物3C在LPS刺激的BV2細胞和小鼠原代小膠質(zhì)細胞中可促進抗炎介質(zhì)表達;動物實驗中,化合物3C可顯著縮小大鼠腦梗死體積,改善腦缺血大鼠的神經(jīng)功能缺損[35]?;衔?C的抗炎機制為:1)通過激活磷酸腺苷活化蛋白激酶(AMPK)或AMPK上游的鈣調(diào)節(jié)蛋白依賴性蛋白激酶(CaMKKβ),從而發(fā)揮抗炎作用;2)通過增強小膠質(zhì)細胞中過氧化物酶體,促使PGC-1α活化,促進抗炎介質(zhì)的生成,從而起到腦神經(jīng)保護作用。
造成腦卒中神經(jīng)元損傷的主要原因之一是細胞凋亡。參與缺血相關細胞凋亡因子有Caspase蛋白酶家族、AMPK、p53、核轉(zhuǎn)錄因子-κB(nuclear factorκ-gene binding,NF-κB)等。因而細胞凋亡抑制劑如二甲雙胍(12)在腦缺血的情況下可通過激活AMPK來調(diào)節(jié)細胞凋亡,進而發(fā)揮對神經(jīng)細胞的保護作用[36]。在動物實驗中證實,黃芩苷(13)可通過調(diào)節(jié)磷脂酰肌醇三激酶/蛋白激酶B(PI3K/AKT)通路,從而保護缺氧缺血性新生小鼠免于腦損傷[37]。
Hurtado等[38]利用成年雄性大鼠局部腦缺血模型,在缺血造模前腹腔注射給予胞二磷膽堿(14),結(jié)果發(fā)現(xiàn)隨著劑量的增加(0.5、1和2 g · kg-1),缺血后大鼠腦組織梗死體積逐漸縮小,化合物14可以縮小梗死面積,降低神經(jīng)功能缺陷。一項meta分析結(jié)果也顯示,胞二磷膽堿可以改善缺血性腦卒中患者出院時的神經(jīng)功能[39]。雖然研究發(fā)現(xiàn)胞二磷膽堿對治療腦卒中有明顯的效果,但其治療機制尚未明確,多推測可能與胞二磷膽堿可以合成卵磷脂,而卵磷脂是合成細胞膜的重要成分有關。神經(jīng)節(jié)苷脂是在國內(nèi)廣泛使用的一種促神經(jīng)發(fā)生劑,在腦中含量豐富,其可參與突觸的發(fā)生過程,激活酪氨酸激酶受體,調(diào)節(jié)細胞內(nèi)鈣離子的平衡,降低活性氧自由基的產(chǎn)生,具有保護細胞膜、恢復神經(jīng)功能等作用。一項關于神經(jīng)節(jié)苷脂輔助治療腦梗死療效的meta分析表明,在腦卒中的常規(guī)治療上加神經(jīng)節(jié)苷脂有很好的療效[40]。最近,越來越多的研究者認為,營養(yǎng)物質(zhì)是預防腦卒中的重要因素[41],因此蛋白水解物得到了越來越多的關注。腦蛋白水解物是由動物腦組織蛋白通過酶水解獲得的一種物質(zhì),它是由多種小分子肽和具有生物活性的特異性氨基酸組成,以各種方式作用于中樞神經(jīng)系統(tǒng),可保護神經(jīng)元,提高記憶力、注意力和警惕性。此外,許多老年人尤其是亞洲國家的老年人更喜歡食用植物衍生肽,高纖維食物也可以降低腦卒中的發(fā)病風險[42]。Wattanathorn等[43]研究表明,腰果衍生的蛋白水解物對大腦中動脈閉塞誘導的腦缺血大鼠具有神經(jīng)保護作用,其也可以作為防止腦卒中的潛在保護劑,但其具體的作用機制尚不明確。
近20年來,急性缺血性腦卒中臨床前研究的數(shù)量、廣度和深度均顯著增加[44]。最近已在臨床前動物模型中確定了大量的神經(jīng)保護劑可以減少急性缺血性腦損傷。1990—1994年,全球平均每年有25篇文章評估急性缺血性腦卒中動物模型中神經(jīng)保護劑的作用;2000—2004年間增長了3倍(每年平均77篇),在2010年之后增長了近6倍(平均每年144篇),而在1990—1994年,針對缺血性腦卒中治療,在500項臨床試驗中約包括200種神經(jīng)保護候選藥物開始進行研究,其中350項試驗于2018年2月28日前已經(jīng)完成(數(shù)據(jù)來源于www.clinicaltrials.gov)。但在200名接受神經(jīng)保護劑治療試驗的患者中,只有9名患者在有臨床前研究的基礎下成功轉(zhuǎn)入Ⅲ期臨床試驗[45]。這表明在腦卒中臨床試驗中,很少有神經(jīng)保護劑能達到預期的臨床效果。神經(jīng)保護劑在早期臨床試驗失敗的原因主要為臨床前和臨床研究因素不匹配。為了找出臨床前試驗與臨床腦卒中研究之間的差異,一項研究分析了1990年1月1日到2018年2月28日在PubMed和Web of Science數(shù)據(jù)庫中檢索到的關于缺血性腦卒中神經(jīng)保護劑的所有臨床前研究[46],最終確定了PubMed上的3 943篇文獻和Web of Science上的6 749篇文獻,研究結(jié)果顯示臨床前與臨床研究因素不匹配可能導致臨床試驗的失敗。臨床人群的5個主要特征在大多數(shù)臨床前研究模型中沒有被考慮(見圖1)。
目前,神經(jīng)保護劑的臨床前研究疾病模型大多數(shù)是針對短暫性缺血模型[46]。短暫性缺血動物實驗模型通常在小鼠中持續(xù)1 h或在大鼠中持續(xù)1.5 ~2 h。在這些時間范圍內(nèi)使用重組人組織型纖溶酶原激活物阿替普酶(alteplase,rt-pa)和血管內(nèi)治療的臨床試驗患者中,同時使用神經(jīng)保護劑對于治療成功的可能性更大。研究顯示,永久性缺血模型的神經(jīng)保護劑治療效果通常比暫時性缺血模型差[47],因此臨床前研究也認為神經(jīng)保護劑發(fā)揮療效需要依賴于再灌注治療。觀察進入Ⅲ期臨床試驗的10種神經(jīng)保護劑在短暫性和永久性缺血臨床前動物模型中的作用結(jié)果發(fā)現(xiàn),這10種神經(jīng)保護劑只在短暫性缺血模型中有積極作用,而在永久性模型中并未顯示有明顯作用[46]。因此,血管內(nèi)充分的再灌注治療為神經(jīng)保護療法提供了機會,腦卒中的主要治療目標應針對于缺血半暗帶,而再灌注恢復血流可以促進神經(jīng)保護劑向缺血性半暗帶輸送,進一步保護缺血半暗帶損傷的細胞[48]。缺血性卒中后再灌注的療效不僅取決于閉塞血管的再通,還取決于側(cè)支循環(huán)的固有特性,梗死核心附近的側(cè)支循環(huán)可能在血管閉塞后被激活,為損傷的周圍組織提供缺失的營養(yǎng)物質(zhì)和氧氣,因此,側(cè)支血流通暢情況可影響預后。
圖1 缺血性腦卒中神經(jīng)保護劑的研究選擇流程圖Figure 1 Study selection flow chart of neuroprotective agents for ischemic stroke
臨床前研究多以梗死體積評估,臨床試驗多以長期神經(jīng)功能狀態(tài)評估。70%的臨床前研究將梗死體積作為評價治療效果的單一標準,而臨床治療效果主要是基于改良Rankin量表[49-50]用于評估長期神經(jīng)功能狀態(tài)。在一部分受試者中的研究顯示,臨床癥狀的嚴重程度與梗死體積之間并無直接相關性[51],這表明在臨床前研究中不能將梗死體積作為單一評估標準。綜合分析顯示,2 489項臨床前研究中只有819項評估了卒中動物的神經(jīng)功能結(jié)果,而在這819項研究中只有不到30%的研究在較長時間(此處定義為> 14 d)監(jiān)測了神經(jīng)功能狀態(tài)[46];在這些臨床前研究中顯示,大多數(shù)神經(jīng)保護劑可以促進長期神經(jīng)功能恢復,但均未進行過臨床試驗。究其原因可能是:動物研究和人體研究之間存在巨大差異;腦卒中在不同人群中發(fā)病亦存在差異;治療時間窗不同以及神經(jīng)保護劑的不良反應亦不同;腦缺血損傷機制復雜,單一的神經(jīng)保護劑不能起到很好的效果。因此,在臨床前研究中對長期神經(jīng)功能恢復取得改善作用的神經(jīng)保護劑,對其進行臨床試驗并深入研究是有必要的。
臨床前研究模型主要使用年輕動物,而在臨床患者常見于老年患者。眾所周知,人類腦卒中發(fā)病風險隨著年齡的增長而急劇上升[52]。臨床前研究表明,發(fā)生短暫性腦動脈閉塞的青年大鼠死亡率為6.3%,老年大鼠死亡率為43.5%[53]。臨床前研究在超過2 000種治療方法中,只有2種治療方法[3K3A激 活 蛋 白 C(3K3A-activated protein C,3K3AAPC)[54]和氯化鎂[55]]在老年嚙齒動物(3K3A-APC實驗動物為小鼠,氯化鎂為大鼠)永久性缺血模型中進行評估,并發(fā)現(xiàn)缺血損傷后老年大鼠神經(jīng)功能損害隨著時間的延長而愈發(fā)嚴重[56]。美國心臟協(xié)會最近一份報告顯示,65 ~ 74歲缺血性腦卒中患者的30 d內(nèi)死亡率為9.0%,74 ~ 84歲為13.1%,85歲及以上為23.0%[57]。美國國家神經(jīng)紊亂和卒中研究所報告稱,每年卒中的女性患者比男性多5.5萬人,女性在年輕時缺血性腦卒中發(fā)病率低于男性,但在85歲之后反而高于男性,且女性腦卒中后的死亡率、致殘率更高[58]。在臨床前研究中,年輕雌性嚙齒類動物在缺血性腦卒中后腦部損傷程度比年輕雄性嚙齒類動物小[59],因為類固醇激素如雌激素和黃體酮,是缺血性腦卒中后潛在的神經(jīng)保護因子[60]。因此,考慮到年齡及性別差異,有必要分別評估用于老年男性和女性的神經(jīng)保護劑。
臨床卒中患者常伴多種其他疾病。大約72%的缺血性腦卒中發(fā)生在65歲以上的患者身上[61]。在這一老年人群中往往存在著其他慢性疾病,包括高血壓和糖尿病等,且其可能影響神經(jīng)保護劑的療效[62]。腦卒中研究評估發(fā)現(xiàn),90%的缺血性腦卒中是由包括高血壓、糖尿病、高濃度酒精攝入、吸煙習慣、不良飲食選擇、肥胖、缺乏運動、心理社會壓力、心臟疾病和脂質(zhì)異常等10個已知的危險因素引起的[63]。但絕大多數(shù)臨床前腦卒中研究對象均是建立在最佳無病原條件下飼養(yǎng)的年輕健康嚙齒類動物模型中進行的,因此嘗試設計包括糖尿病和高血壓等常見共患病的動物模型,再在這些模型中進行神經(jīng)保護劑的效果評估可能更準確[64]。 然而,鑒于共患病的復雜性,應要求腦卒中實驗模型只涵蓋多種疾病的單一方面,確保在特定共患病的多個獨立模型中有效,這樣可能增加臨床試驗成功的可能性。
中性或消極的結(jié)果很難在同行評議期刊上發(fā)表,這會在臨床前和臨床研究中引入發(fā)表偏見,從而影響報告中得出結(jié)論的真實性。研究發(fā)現(xiàn),95%符合納入標準的研究均能在臨床前模型中獲得積極的結(jié)果[46],這種只報告正面結(jié)果的傾向?qū)е屡R床前和臨床研究的發(fā)表偏移,造成研究結(jié)果不真實。
綜上,腦卒中治療的主要目標是提高缺血性卒中早期再通率,應探索新型溶栓藥物以提高缺血性腦卒中患者再通率,降低出血風險。改進機械溶栓技術不僅可以實現(xiàn)LVO再通,而且可獲得最大程度的小血管再灌注。同時,應尋找保護血腦屏障并保持其完整性的藥物,腦缺血后,其可以保護BBB功能,抑制水和促炎細胞因子進入大腦,最終減輕再灌注損傷。基于廣泛的文獻分析,神經(jīng)保護劑與溶栓藥物或血管內(nèi)血栓切除術的結(jié)合應作為治療急性缺血性卒中的新策略。目前,神經(jīng)保護劑在臨床研究未能成功為臨床試驗失敗的原因:1)在患者方面,未將神經(jīng)保護劑候選分子與快速、豐富的再灌注結(jié)合治療。在實驗模型上,過多應用短暫腦卒中模型,而未使用永久性腦卒中模型。2)缺乏臨床前研究分析治療效果與長期神經(jīng)功能。3)使用健康的成年雄性動物替代患有糖尿病和其他疾病的老年雄性和雌性動物。4)與大型臨床試驗相比,臨床前研究文章傾向于報告有統(tǒng)計學意義的積極結(jié)果。因此,鼓勵臨床前研究使用雌性動物、老年動物,評估長期神經(jīng)功能結(jié)果,并增加嚴格、權威性的分析和適當?shù)慕y(tǒng)計性數(shù)據(jù)[65],且鼓勵臨床前永久性腦卒中模型的建立,這些高要求可以加速臨床前向臨床研究的轉(zhuǎn)化,給生物醫(yī)學帶來回報,也為未來腦卒中患者帶來更多的福音。