張夢倩 儲智勇 錢曉明 王梓涵 劉德祥 龍程**

（1）廣州市番禺區(qū)中心醫(yī)院，華南師范大學(xué)-番禺區(qū)中心醫(yī)院基礎(chǔ)與轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)聯(lián)合實驗室，廣州 511400；2）華南師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，廣州 510631；3）中洋生物科技（上海）股份有限公司，上海 200002；4）徐州醫(yī)科大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，徐州 221004）

癌性疼痛是癌癥的一種常見且具有破壞性的癥狀，有時對患者生活的影響比診斷出癌癥更大。目前常用的藥理學(xué)和非藥理學(xué)方法僅在一定程度上控制癌性疼痛［1］，世界衛(wèi)生組織（World Health Organization，WHO）推出了癌癥三階梯止痛原則（圖1）［2］，但藥理學(xué)和非藥理學(xué)方法并非普遍有效，許多患者繼續(xù)遭受疼痛。未經(jīng)治療或治療不當(dāng)?shù)奶弁磿绊懮眢w機能、心理健康和社交互動［3］。持續(xù)性疼痛對癌癥患者的生活質(zhì)量是毀滅性的，因為與癌癥可能導(dǎo)致死亡的這一后果相比，患者時常更難以忍受癌性疼痛。隨著癌癥的發(fā)展，癌性疼痛往往會加劇。超過1/3的癌癥患者經(jīng)歷中度至重度癌性疼痛。癌性疼痛的原因多種多樣，包括癌癥本身、化療放療，以及并發(fā)癥（例如便秘、行動不便和血栓性靜脈炎）［4］。目前，治療中度至重度癌癥相關(guān)疼痛的藥物療法主要是口服或注射阿片類藥物，然而并不總是奏效，長期使用可能導(dǎo)致成癮、軀體依賴性及鎮(zhèn)痛耐受性等，并且伴有多種不良反應(yīng)，如便秘、惡心/嘔吐、尿潴留、瘙癢和中樞神經(jīng)系統(tǒng)毒性（嗜睡、認(rèn)知障礙、困惑、幻覺、肌肉陣攣性抽搐、痛覺過敏等）［5-7］。此外，癌癥患者常有的多種并發(fā)癥也一定程度上降低了對阿片類藥物不良反應(yīng)的耐受性。因此，對于許多飽受疼痛的癌癥患者來說，現(xiàn)有的藥物治療不能滿足其需求，迫切地需要新的非阿片類鎮(zhèn)痛藥物。

Fig. 1 The World Health Organization （WHO） three-step analgesic ladder for managing cancer pain in adults［2］圖1 世界衛(wèi)生組織對成人癌性疼痛的三階梯止痛原則［2］

河鲀毒素曾稱河豚毒素（tetrodotoxin，TTX），其結(jié)晶是一種弱堿性的無色物質(zhì)，分子式為C11H17O8N3（圖2a）。它是一種典型的鈉離子通道阻斷劑，對鈉離子通道的選擇性很高，其致毒作用主要是選擇性地與肌肉和神經(jīng)細(xì)胞細(xì)胞膜表面的電壓門控鈉離子通道（voltage-gated sodium channel，VGSC）結(jié)合，從而阻斷鈉離子通道，使神經(jīng)興奮與傳導(dǎo)、中樞神經(jīng)系統(tǒng)調(diào)控功能、心臟搏動、平滑肌蠕動、骨骼肌收縮和激素分泌等一系列的生理功能受到影響，導(dǎo)致肌肉和神經(jīng)的麻痹，嚴(yán)重時導(dǎo)致死亡。TTX帶正電的胍基（化學(xué)式為—CN3H4，1個C與3個N連接，其中與1個N是以雙鍵相連的，其余的2個N是以單鍵與C相連）（圖2a）與VGSCs結(jié)合，與通道外前庭周圍帶負(fù)電的羧基端殘基發(fā)生相互作用，堵塞通道孔并阻斷Na+流動，從而阻斷了神經(jīng)沖動的傳遞［8］。2018年由清華大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院顏寧實驗室與澳大利亞昆士蘭大學(xué)Glenn King實驗室合作發(fā)表的《科學(xué)》（Science）雜志文章［9］報道了運用高分辨率冷凍電鏡成像解析VGSCs與其阻斷劑TTX、石房蛤毒素（saxitoxin，STX）及其門控調(diào)節(jié)劑蜘蛛毒素（Dc1a）三種復(fù)合物的結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)TTX的極性基團(tuán)與VGSCs選擇性濾器上的酸性殘基形成大量的氫鍵，使其穩(wěn)定地堵在孔道區(qū)域，阻斷Na+通過選擇性濾器的通路，為TTX的功能研究提供了分子解釋。通過VGSC-Dc1a-TTX復(fù)合體的結(jié)構(gòu)分析還發(fā)現(xiàn)VGSCs細(xì)胞膜外側(cè)與TTX和STX相互作用的特定氨基酸位點，詳細(xì)闡明了TTX阻斷VGSCs功能的結(jié)構(gòu)機制［9］。

Fig. 2 Schematic diagram of VGSC and TTX binding sites圖2 VGSC和TTX結(jié)合位點示意圖

VGSCs在疼痛中起著重要作用，許多研究表明，一些TTX敏感的VGSCs亞型與病理性疼痛有很強的關(guān)聯(lián)［10］。由于TTX以高度選擇的方式阻斷這些VGSCs，在緩解疼痛方面具有巨大的潛力［11］。因此，本文將先介紹VGSCs及其與疼痛相關(guān)的臨床實驗研究數(shù)據(jù)，進(jìn)一步闡明TTX緩解癌性疼痛的治療潛力。

1 VGSCs

VGSCs是由一個大的α亞基和一個或多個β亞基組成的跨膜蛋白，是細(xì)胞形成動作電位（action potential，AP）過程中重要的組成構(gòu)件（圖2b）。大多數(shù)VGSCs廣泛分布于中樞和外周神經(jīng)系統(tǒng)，負(fù)責(zé)產(chǎn)生Na+電流，參與神經(jīng)元AP的引起和傳導(dǎo)［12］。TTX發(fā)揮鎮(zhèn)痛作用的機制是通過與VGSC外前庭內(nèi)的α亞基結(jié)合，阻止Na+通過鈉離子通道進(jìn)入［13-14］。通過這種方式，TTX減少了神經(jīng)沖動的啟動和傳導(dǎo)所需的Na+通量。根據(jù)電壓門控鈉離子通道對TTX的敏感性，將其分為TTX敏感型（TTX-sensitive，TTX-S）和TTX耐受型（TTX-resistant，TTX-R），其中6個TTX-S鈉離子通道成員（Nav1.1、Nav1.2、Nav1.3、Nav1.4、Nav1.6、Nav1.7）可以被TTX阻斷，其他的鈉離子通道亞型是TTX-R鈉離子通道（Nav1.5、Nav1.8、Nav1.9），不能被TTX阻斷（表1）。

Table 1 VGSCs and their associated pain表1 VGSCs與其相關(guān)的疼痛

在這些鈉離子通道亞型中，傷害性感受器（Nociceptor）高表達(dá)的Nav1.7（優(yōu)先表達(dá)于背根神經(jīng)節(jié)（dorsal root ganglion，DRG）神經(jīng)元）、Nav1.8和Nav1.9（選擇性表達(dá)于DRG神經(jīng)元）和損傷后在傷害性神經(jīng)元表達(dá)上調(diào)的Nav1.3一直是研究的中心，主要集中于這些通道在慢性疼痛發(fā)生和維持中的作用，這些通道亞型有望成為解除病理性疼痛狀態(tài)藥物的治療靶點［16］。其中Nav1.7因其與部分疼痛疾病的遺傳相關(guān)而備受關(guān)注［17-18］，而Nav1.8特異性富集表達(dá)在DRG神經(jīng)元上，在疼痛的病理生理學(xué)研究中也極為重要［19］。

1.1 Nav1.7

與其他鈉離子通道亞型相比，Nav1.7通道具有快速激活、快速失活的特點，以緩慢的閉合狀態(tài)失活，且從失活中恢復(fù)緩慢，微小刺激就能將其激活，并促進(jìn)細(xì)胞膜進(jìn)一步去極化［20-21］（表2）。Nav1.7通道可以在外周神經(jīng)元中表達(dá)，且相比非傷害性感覺神經(jīng)元，Nav1.7通道在傷害性感覺神經(jīng)元中表達(dá)更為明顯［22-23］。同時Nav1.7通道在許多癌細(xì)胞中表達(dá)，如子宮內(nèi)膜癌細(xì)胞、胃癌細(xì)胞、乳腺癌細(xì)胞、肺癌細(xì)胞，通過抑制Nav1.7通道可以進(jìn)一步減弱這些細(xì)胞的活性［24］。

Table 2 Contribution of Nav1.7，Nav1.8，Nav1.9 to action potentials表2 Nav1.7、Nav1.8、Nav1.9對動作電位的貢獻(xiàn)

已有研究證明，敲除Nav1.7會出現(xiàn)嚴(yán)重的疼痛不敏感和嗅覺缺失［17，25］，而條件性剔除小鼠感覺神經(jīng)元中的Nav1.7也能消除疼痛感。Black等［26］觀察到，與從同一神經(jīng)獲得的更近端的對照組織相比，在人類痛性神經(jīng)瘤的盲端軸突中，Nav1.7表達(dá)上調(diào)。說明Nav1.7確實在人類神經(jīng)瘤相關(guān)疼痛的發(fā)展中起重要作用。

不僅如此，2021年發(fā)表的一篇文章進(jìn)一步證明，Nav1.7疼痛靶點確實存在，MacDonald等［27］發(fā)現(xiàn)，盡管感覺上產(chǎn)生鎮(zhèn)痛效果，但DRG神經(jīng)元的傷害性感受器活動基本上不受Nav1.7缺失的影響。在Nav1.7缺失的神經(jīng)元中，鎮(zhèn)痛的關(guān)鍵位點是其中樞突末梢，而非外周部分。因此，該發(fā)現(xiàn)為外周靶向Nav1.7抑制劑未能引起鎮(zhèn)痛提供了生物學(xué)解釋，并指出DRG神經(jīng)元中樞突末梢表達(dá)的Nav1.7和相關(guān)的阿片信號通路是止痛的替代治療靶點［27］。

另外，已經(jīng)有報道詳細(xì)闡述了Nav1.7和TTX之間相互作用的模式圖（圖3）［28-29］，這對未來止痛配體的優(yōu)化有一定的幫助。

Fig. 3 Interaction between TTX and Nav1.7 channel［29］圖3 TTX與Nav1.7通道的交互作用［29］

1.2 Nav1.8

Nav1.8是參與慢性疼痛、心房纖維性顫動、血管性疾病布加綜合征的重要離子通道，是疼痛治療的高選擇性作用靶點。早在20世紀(jì)90年代，在非洲爪蟾卵母細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)Nav1.8通道表現(xiàn)出緩慢激活和失活的TTX-R電流［30］（表2）。Dib-Hajj等［31］通過膜片鉗記錄研究發(fā)現(xiàn)，人類DRG神經(jīng)元中存在Nav1.8通道，并且具有相同的特性。證實在表達(dá)Nav1.8的卵母細(xì)胞上獲得的結(jié)果與人類傷害性感受器有關(guān)。對Nav1.8的深入研究，有助于明確疼痛及其他相關(guān)疾病的發(fā)病機制、開發(fā)鎮(zhèn)痛藥物，為疾病的診斷、治療、預(yù)防提供基礎(chǔ)。

借助骨癌疼痛模型的研究發(fā)現(xiàn)，Nav1.8在骨癌鼠DRG神經(jīng)元細(xì)胞膜上的表達(dá)顯著升高，這種升高提示它可能參與骨癌疼痛的發(fā)生和維持，說明Nav1.8與骨癌疼痛存在潛在關(guān)系［32］；在空腸炎模型中，正常小鼠DRG神經(jīng)元的興奮性大大增加，而Nav1.8敲除小鼠的興奮性缺失［33］，說明Nav1.8也參與了慢性癌性痛、慢性內(nèi)臟痛。一項計算機模擬研究揭示，Nav1.8表達(dá)的改變可能損壞了神經(jīng)元興奮性的調(diào)節(jié)功能，進(jìn)而導(dǎo)致神經(jīng)病理性疼痛和炎癥性疼痛等慢性疼痛狀態(tài)的發(fā)展［34］。新近研究發(fā)現(xiàn)，在miR-96基因敲除小鼠的脊髓背角（spinal dorsal horn，SDH）神經(jīng)元中，Nav1.7、Nav1.8、Nav1.9和Nav1.2表達(dá)上調(diào)［35］。這些小鼠DRG中CACNA2D1/2的表達(dá)被抑制，并表現(xiàn)出機械性和熱性痛覺異常，鞘內(nèi)或腹膜內(nèi)注射Nav1.7或Nav1.8阻滯劑可減輕癥狀。SDH神經(jīng)元miR-96和鈉離子通道表達(dá)下調(diào)導(dǎo)致神經(jīng)病理性疼痛，鞘內(nèi)注射Nav1.7或Nav1.8阻滯劑也可緩解這種疼痛。首次發(fā)現(xiàn)脊髓神經(jīng)元在神經(jīng)損傷時異常表達(dá)Nav1.7和Nav1.8，且鈉離子通道抑制劑需要透過血腦屏障才能達(dá)到最好的止痛效果，改寫了靶向Nav1.7和Nav1.8鎮(zhèn)痛藥物研發(fā)的策略［35］。

1.3 其他鈉離子通道與疼痛領(lǐng)域最新研究進(jìn)展

當(dāng)今關(guān)于疼痛和鈉離子通道的研究并非僅限于Nav1.7和Nav1.8兩種亞型，越來越多的研究開始關(guān)注其他鈉離子通道亞型。

2020年的一篇報道證明了蜘蛛毒HpTx1抑制Nav1.7、激活Nav1.9，但不影響Nav1.8，進(jìn)而可以恢復(fù)Nav1.7基因敲除小鼠痛覺［36］。此研究首次揭示了DRG神經(jīng)元中激活Nav1.9通道可以部分補償Nav1.7功能缺失以及在AP產(chǎn)生中3種鈉離子通道亞型之間的關(guān)系，提出這3種通道可能在調(diào)節(jié)DRG神經(jīng)元的膜興奮性和AP發(fā)放中發(fā)揮不同的作用。AP的產(chǎn)生是神經(jīng)細(xì)胞膜去極化的過程，Nav1.7、Nav1.8和Nav1.9在靜息膜電位、AP閾值或上升階段扮演著不同的角色，它們的協(xié)作是形成完整的AP和重復(fù)啟動所必需的［36］。數(shù)據(jù)還顯示，Nav1.9活性的增強降低了電流閾值，這表明，與Nav1.7類似，Nav1.9也可以作為增益放大器來放大AP的閾下刺激［37-38］（表2）。多項研究表明，Nav1.8可能是AP上升階段的主要貢獻(xiàn)者［39-40］。Bennett等［36］進(jìn)一步細(xì)化了Nav1.7對AP生成的貢獻(xiàn)，指出Nav1.7有助于AP的上升階段。到目前為止，還沒有證據(jù)表明Nav1.9對AP上升階段有貢獻(xiàn)。正常情況下，由于Nav1.9在DRG神經(jīng)元中的低表達(dá)，其對與疼痛信號相關(guān)AP放電的貢獻(xiàn)可能不顯著［41］。與Nav1.7和Nav1.8不同的是，臨床上沒有發(fā)現(xiàn)Nav1.9功能喪失的突變，Nav1.9敲除小鼠對生理傷害的感受沒有明顯的差異。另一方面，在痛覺過敏（如HpTx1治療、炎癥因子、感冒和功能突變）的情況下，Nav1.9的貢獻(xiàn)增強，甚至補償Nav1.7的損失。增強Nav1.9的激活可能會恢復(fù)Nav1.7相關(guān)的先天性無痛癥（congenital insensitivity to pain，CIP）的疼痛反應(yīng)，為進(jìn)一步治療Nav1.7相關(guān)的CIP提供了新的方向［42］。

上述研究的重要意義可概括為以下3點：一是提供了Nav1.7相關(guān)的先天性無痛癥治療的新策略、新靶點和藥物先導(dǎo)分子；二是揭示了Nav1.7、Nav1.8和Nav1.9三個亞型在AP的產(chǎn)生以及疼痛信號傳導(dǎo)中共同精細(xì)調(diào)節(jié)神經(jīng)元興奮性；三是提供了Nav1.9擔(dān)負(fù)疼痛感知重要角色的藥理學(xué)證據(jù)，填補了Nav1.9在疼痛信號傳導(dǎo)藥理學(xué)研究的空白。

有研究注意到VGSCs在乳腺癌中的作用，數(shù)據(jù)表明Nav1.5及其剪接變異體nNav1.5在乳腺癌的診斷（包括預(yù)后）和治療中有望作為潛在的腫瘤標(biāo)志物［46］。研究還證明VGSCs產(chǎn)生的復(fù)蘇性電流（INaR）是許多神經(jīng)元維持高頻發(fā)放所必需的，參與神經(jīng)元的超興奮和疾病的病理生理［47］。一項工作揭示了TTX-R的INaR產(chǎn)生的新機制，通過VGSCs的α亞基和A型成纖維細(xì)胞生長因子同源因子（fibroblast growth factor homologous factors，F(xiàn)HFs）的共表達(dá)證明，INaR可以在異源系統(tǒng)中重組，A型FHFs可以誘導(dǎo)Nav1.8、Nav1.9、Nav1.5和Nav1.7產(chǎn)生INaR，A型FHFs的N端是介導(dǎo)INaR的關(guān)鍵分子。FHF4A是調(diào)節(jié)Nav1.8和Nav1.9 INaR的最重要異構(gòu)體，敲除FHF4A基因顯著降低感覺神經(jīng)元中INaR的幅度和產(chǎn)生INaR神經(jīng)元的百分比，大大抑制其興奮性，為疼痛的治療提供了重要的潛在靶點［48］。

目前，中洋生物科技（上海）股份有限公司已與中國科學(xué)院上海藥物研究所合作，采用醋酸扭體鎮(zhèn)痛模型和嗎啡軀體依賴模型開展藥效實驗，進(jìn)行TTX鎮(zhèn)痛、戒毒應(yīng)用研究，與中國藥科大學(xué)合作，開展TTX治療口服、外用兩種形式，戒毒、抗癌、鎮(zhèn)痛、麻醉、癲癇病的前期基礎(chǔ)研究，與中國科學(xué)院昆明植物研究所合作，針對疼痛藥物研發(fā)的兩個熱門靶點，應(yīng)用靶點抑制劑NYZY01，開展TTX鎮(zhèn)痛復(fù)方配伍應(yīng)用研究，初步結(jié)果表明協(xié)同鎮(zhèn)痛效果顯著。

綜上所述，天然毒素TTX能夠有效地阻斷VGSCs中9個亞型的6個，是治療多種疼痛綜合征的極具吸引力的靶點，前景可期。TTX在治療癌性疼痛的最新進(jìn)展和潛力尤為受到關(guān)注。

2 TTX治療癌性疼痛的試驗研究

當(dāng)今神經(jīng)毒素藥物開發(fā)領(lǐng)域的研究側(cè)重于VGSCs的特定阻滯劑，例如TTX、μ芋螺毒素、石房蛤毒素及其類似物。這些毒素是極具吸引力的麻醉和鎮(zhèn)痛候選藥物，已經(jīng)開展的TTX相關(guān)臨床試驗結(jié)果表明，其在治療輕度至重度癌癥疼痛方面的有效性，也進(jìn)一步顯示出TTX在臨床應(yīng)用的巨大潛力。

2.1 臨床前實驗

有關(guān)TTX在癌癥引起疼痛的臨床前模型的探索較少，2015年的一項大鼠研究表明，局部注射TTX會顯著減輕因使用結(jié)直腸化療藥物奧沙利鉑引起的神經(jīng)性疼痛［49］。大鼠接受靜脈注射奧沙利鉑后第4天和15天表現(xiàn)出強烈的肌肉機械痛敏。若每45 min增加注射一次劑量為0.03、0.1、0.3或1.0 g/20 L的TTX則顯示，在第4天，給予0.1 g/20 L或更高劑量的TTX，大鼠表現(xiàn)出傷害性機械閾值的顯著增加，在最高劑量1.0 g/20 L時增加效果最大。在第15天時，1.0 g/20 L劑量繼續(xù)顯著增加機械傷害閾值，減少化療引起的神經(jīng)性疼痛［49］。此外，還有研究證明1.0、3.0和6.0 μg/kg劑量的TTX可以抑制由化療藥物紫杉醇引起的神經(jīng)性疼痛，并且沒有產(chǎn)生毒性或其他不良副作用的跡象［50］。

2.2 臨床研究

多項臨床試驗表明，TTX對癌癥患者有緩解疼痛或鎮(zhèn)痛作用。第一項臨床試驗是關(guān)于肌注TTX治療嚴(yán)重癌痛的IIa期開放標(biāo)簽、多劑量療效和安全性研究［51］，24名患者先后接受31次治療，劑量范圍為15~90 μg/d，2次/d（b.i.d.）或3次/d（t.i.d.）給藥，為期4 d。這31份實驗結(jié)果中的17份顯示，TTX可以顯著降低疼痛強度，持續(xù)緩解疼痛長達(dá)2周甚至更久，在高達(dá)30 μg b.i.d.的TTX劑量下有效且耐受良好［51］。威克斯藥業(yè)有限公司（Wex Pharmaceuticals Inc.）的研究人員通過一項規(guī)模更大、多中心、隨機、雙盲、同時有安慰劑為對照的試驗，進(jìn)一步評估了TTX在中度至重度癌痛中的作用［52］，該研究把82名患者隨機分為TTX（n=41）或安慰劑（n=41）組，以疼痛強度差異為主要終點分析顯示，TTX組（皮下注射TTX，30 μg b.i.d.）對42%的患者有鎮(zhèn)痛效果，顯著高于安慰劑組（僅31%）。進(jìn)一步使用復(fù)合終點分析（包括疼痛水平下降或阿片類藥物劑量下降以及生活質(zhì)量的改善）和探索性事后分析均表明鎮(zhèn)痛效果更強［52］。一項新的多中心開放標(biāo)簽研究進(jìn)一步評估皮下TTX治療（30 μg b.i.d.）在降低慢性癌痛強度方面的長期安全性和有效性，研究招募了45名患者，其中47%符合應(yīng)答者的標(biāo)準(zhǔn)（即疼痛嚴(yán)重程度比平均基線降低30 %或更多的受試者），在長達(dá)1年以上的連續(xù)治療周期內(nèi)，一直能持續(xù)緩解癌痛，并且副作用程度在可接受的范圍［53］。

Wex Pharmaceutical Inc.還在一項II期隨機、雙盲、安慰劑對照、多中心試驗中測試了TTX改善化療引起的神經(jīng)性疼痛，研究在125名因紫杉烷類或鉑類化合物抗癌治療而導(dǎo)致神經(jīng)性疼痛的患者中進(jìn)行，目的是探索連續(xù)4天服用多個劑量TTX和不同給藥間隔的安全性和有效性［54］。分別對5個給藥隊列（7.5 μg b.i.d.、15 μg b.i.d.、30 μg/d一次（q.d.）、30 μg b.i.d.、安慰劑組）的受試者開展的研究表明，在為期4周的試驗期間，每周平均疼痛評分與基線相比變化最大的是TTX 30 μg q.d.和30 μg b.i.d.。此外，TTX 30 μg b.i.d.方案在任何測試時間點都顯示出最大數(shù)量的應(yīng)答者。與之前的臨床試驗結(jié)果一致，顯示出TTX具有良好的耐受性及可接受的安全性。盡管如此，仍有必要繼續(xù)開展新的、更大規(guī)模的臨床試驗，客觀全面評價TTX治療癌癥患者因化療引起疼痛的效果。

為了進(jìn)一步驗證TTX在減輕癌性疼痛方面的安全性和耐受性，Wex Pharmaceutical Inc.進(jìn)行了一項III期隨機、雙盲、安慰劑對照臨床試驗，用于治療不受控制的癌癥疼痛［55］。這項研究從2008年開始持續(xù)到2012年，從加拿大、澳大利亞和新西蘭的19個中心招募了165名患者，其中TTX組77名患者和安慰劑組88名患者［55］。僅基于疼痛終點，TTX組與安慰劑相比具有顯著的臨床益處（TTX組有50.8 %的患者屬于應(yīng)答者，而安慰劑組僅34.5 %的患者為應(yīng)答者）。并且，次要分析也非常有說服力，TTX鎮(zhèn)痛作用的平均持續(xù)時間為56.7 d，而安慰劑組僅為9.9 d。此外，對患者臨床療效總評量表分析，大多數(shù)接受安慰劑治療的患者（63.1%）表示沒有緩解疼痛，而接受TTX治療的半數(shù)以上患者（55.4%）報告疼痛得到一定程度的改善，并且大多數(shù)報告的不良事件通常是短暫的，嚴(yán)重程度為輕度至中度［55］。

總之，II期和III期臨床試驗已對TTX緩解癌癥疼痛進(jìn)行了評估，驗證了其緩解癌癥相關(guān)疼痛的安全性和有效性（表3），并且為未來使用TTX作為癌癥疼痛治療提供了第一手證據(jù)。TTX確實可以止痛又沒有嚴(yán)重副作用，在不久的將來有望成為阿片類藥物疼痛治療的替代方案。

Table 3 Summary of clinical trials of TTX in cancer pain表3 TTX在癌性疼痛臨床試驗總結(jié)

3 TTX作為緩解癌性疼痛藥物的研究進(jìn)展

3.1 TTX的供應(yīng)

要將TTX廣泛用于臨床治療，必須首先保障其產(chǎn)量。人們嘗試在實驗室合成，但需要通過23~67步合成反應(yīng)，總得率也僅為0.34%~1.82%，產(chǎn)量極低且價格昂貴［56］。2022年7月《科學(xué)》（Science）雜志發(fā)表了一種更有效的新方法，把從葡萄糖衍生物合成為TTX的步驟減少到22步，且效率提高到11%［57］。另外，中國中洋生物科技（上海）股份有限公司近年另辟蹊徑，著力攻克TTX的提取、分離和純化，其工藝日臻成熟，精制技術(shù)與工藝也在不斷突破，并獲得國家發(fā)明型專利授權(quán)（專利號：5069953）。盡管如此，進(jìn)一步完善TTX的制備方法、優(yōu)化產(chǎn)品生產(chǎn)線仍是需要繼續(xù)努力的方向。今后TTX能否大批量進(jìn)入醫(yī)藥市場很大程度上也有賴于其藥物配方的進(jìn)一步研發(fā)。

3.2 TTX給藥方式

隨著對TTX治療潛力的評估，優(yōu)化給藥效果受到越來越多的關(guān)注。最近已有研究報道，在治療帶狀皰疹后遺神經(jīng)痛方面，口服TTX微丸比肌肉注射有效得多，治療指數(shù)高于注射劑［58］。在后續(xù)大鼠醋酸誘導(dǎo)扭體試驗中，對腸道持續(xù)釋放TTX微丸進(jìn)行的鎮(zhèn)痛作用表明，給予20~80 μg/kg TTX能產(chǎn)生鎮(zhèn)痛效果，且給藥后持續(xù)1.5~9.0 h，最強效應(yīng)在3~6 h之間［59］。與肌肉注射相比，TTX的口服給藥極大地促進(jìn)其在臨床治療中的應(yīng)用。

TTX鎮(zhèn)痛以及麻醉的有效性在很大程度上取決于其穿透神經(jīng)組織的能力及其作用范圍，通過輔助物質(zhì)或靶向遞送系統(tǒng)，針對局部治療可以減少TTX用藥量，延長其鎮(zhèn)痛及麻醉作用時間，顯著改善TTX治療指數(shù)［60］?；瘜W(xué)滲透促進(jìn)劑（chemical permeation enhancers，CPE）能增加小分子對生物屏障的滲透率，包括一些表面活性劑和非表面活性劑（如亞硫醚、多元醇、脂肪酸、醇和酯），能夠可逆地修飾脂質(zhì)，導(dǎo)致膜流動性增加［61］。Melnikova等［62］發(fā)現(xiàn)，與血管收縮劑、局部麻醉劑和化學(xué)滲透促進(jìn)劑共同給藥時，TTX的療效顯著提高。微米和納米藥物輸送系統(tǒng)的引入提供了以更低的藥量獲得更好治療反應(yīng)的機會，同時保持了較高的安全性［63］。以此方式包裹和運輸TTX，在特定選擇的組織中釋放并達(dá)到治療要求的高濃度，從而實現(xiàn)靶向治療，同時降低全身毒性［63］。當(dāng)TTX用微粒和脂質(zhì)體與金納米棒結(jié)合時，觀察到最大的給藥功效［64-66］。用二氧化硅納米粒子封裝可降低全身毒性，同時增加TTX持續(xù)鎮(zhèn)痛的時間［65］。值得注意的是，較大的顆?？梢匀菁{更多的藥物且不易崩解，比微顆?；蚣{米顆粒的使用效果更為優(yōu)越［67］。

大幅提升TTX藥效的主要挑戰(zhàn)在于載藥量、穩(wěn)定性、毒性以及克服生物屏障的能力，事實上，這不僅是TTX所面對的挑戰(zhàn)，也是其他類似生物毒素面臨的問題。因此，未來需要進(jìn)一步研究如何確保作用部位具有優(yōu)異的TTX生物利用度（bioavailability）以及更高的選擇性和安全性。

4 總結(jié)與展望

神經(jīng)毒素TTX高活性和選擇性地阻斷參與疼痛信號形成VGSCs的能力引起研究人員的高度注意，同時也為TTX提供了優(yōu)于其他鎮(zhèn)痛和麻醉藥物的優(yōu)勢。大量研究數(shù)據(jù)表明，TTX在緩解癌性疼痛方面有較明顯治療效果、有良好的耐受性，以及可接受的安全性。最近，Wex Pharmaceutical Inc.進(jìn)行的一項隨機雙盲安慰劑對照研究進(jìn)一步評估了TTX在臨床實驗中的安全性、耐用性和藥理動力學(xué)，再次證明TTX不僅安全、耐受性良好，也不會引起臨床或監(jiān)管方面的心臟變化、沒有誘發(fā)神經(jīng)肌肉或呼吸系統(tǒng)的任何臨床可測量損傷［68］。即便部分患者有輕或中度不良反應(yīng)，也是暫時性的，均未對臨床試驗帶來不利影響。

為了開發(fā)更安全的靶向藥物，人們一直在尋求新的方法，在減少不良反應(yīng)的同時增強藥物止痛效果的另一種方法是使用聯(lián)合療法。探索聯(lián)合治療方案是癌性疼痛臨床試驗未來的方向，最近報道一個臨床相關(guān)藥物靶向阿片系統(tǒng)和腦啡肽酶抑制劑［69］。研究顯示，在與Nav1.7缺失突變的CIP小鼠和人類相關(guān)的無痛狀態(tài)中，阿片類藥物的信號通路具有重要作用［7］。研究人員發(fā)現(xiàn)，Nav1.7的缺失導(dǎo)致產(chǎn)生腦啡肽蛋白的PenkmRNA和甲硫氨酸腦啡肽蛋白上調(diào)，證明CIP中阿片信號增加［7］。當(dāng)給予阿片拮抗劑納洛酮時，加強了對脊髓的傷害性外周輸入，并顯著逆轉(zhuǎn)了Nav1.7缺失突變小鼠的鎮(zhèn)痛。研究還發(fā)現(xiàn)，較低的Na+水平與PenkmRNA表達(dá)上調(diào)有關(guān)［7］，揭示了阿片系統(tǒng)在CIP中的作用及其鎮(zhèn)痛的潛在機制。上述發(fā)現(xiàn)提示，Nav1.7抑制劑與小劑量的外源性阿片類藥物或腦啡肽酶抑制劑聯(lián)合使用產(chǎn)生顯著的鎮(zhèn)痛效果，這種效應(yīng)已經(jīng)在炎癥性和神經(jīng)性疼痛的動物模型中得到證實［70-71］。因此，TTX結(jié)合其他鎮(zhèn)痛藥物，多藥聯(lián)用可以達(dá)到更好的止痛效果，為未來的止痛研究提供了一條充滿希望的途徑。

進(jìn)一步的研究應(yīng)該推廣到動物模型以外，驗證治療動物的方法用于患者的安全性和有效性，確定TTX對人類的最有效治療方案。另外，應(yīng)該更多研究TTX穿透血腦屏障的能力，確保其穿過血腦屏障起到治療作用的同時，限制其意外影響。

雖然大量動物和人類實驗證實，Nav1.7、Nav1.8和Nav1.9等VGSCs亞型是潛在的疼痛治療靶點，VGSCs亞型在傷害性感受器過度興奮的過程中發(fā)揮核心作用，但VGSCs參與癌性疼痛的病理生理過程中的分子途徑和靶點仍不明確，故在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域、藥物開發(fā)方面暫未取得顯著進(jìn)展。造成這種現(xiàn)象的原因可能是以下幾點。a. 動物和人類的藥物靶點分布存在一定差異，且缺乏人類VGSCs結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)。b. 藥物對靶點的選擇特異性不高。VGSCs雖可以作為治療癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移的潛在治療靶點［72］，但在幾個預(yù)知的結(jié)合位點中只有兩個位于胞外連接物上的結(jié)合位點具有開發(fā)亞型選擇性藥物的潛力，剩下的結(jié)合部位都位于跨膜區(qū)的通道孔內(nèi)，其氨基酸序列高度相似。美國食品藥品管理局（food and drug administration，F(xiàn)DA）已經(jīng)批準(zhǔn)的藥物雷諾拉嗪、利多卡因、羅比卡因和苯妥英都靶向局部麻醉位點，卻與其他位點有一些重疊，存在共同的結(jié)合區(qū)，這個結(jié)合區(qū)域嚴(yán)重限制了這些藥物分子的亞型選擇性和臨床應(yīng)用。c. 缺乏合適的人類疾病的臨床前替代模型。像懸尾試驗這樣的急性抗傷害性測試實際上是在測量嚙齒類動物的反射行為，而不一定是抗傷害性行為。此外，神經(jīng)病理性疼痛模型中的損傷后時間（約14 d）不能恰當(dāng)反映人類的神經(jīng)病理性疼痛。沒有合適的疼痛模型，藥物發(fā)現(xiàn)工作必然受到阻礙，因為大多數(shù)候選藥物在臨床前階段通常表現(xiàn)出良好的止痛效果，不良反應(yīng)較少，但在臨床試驗中產(chǎn)生類似于安慰劑的效果。因此，迫切需要合適的臨床前疼痛模型。

Genentech等制藥公司大力開發(fā)針對Nav1.7的小分子抑制劑，GX-936等小分子與Nav1.7嵌合體通道的三維結(jié)構(gòu)已經(jīng)得到解析［73］。人們已經(jīng)確定了一系列VGSCs的高分辨率結(jié)構(gòu)，并采用高通量自動膜片鉗分析來檢測狀態(tài)依賴的通道調(diào)制器，越來越清晰地認(rèn)識到動物毒素等天然化合物作為一大類極具潛力的候選生物大分子藥物在VGSCs亞型上的作用［74］。完全有理由相信，隨著現(xiàn)代分子生物學(xué)的發(fā)展、計算機輔助藥物設(shè)計、結(jié)構(gòu)生物學(xué)和組合化學(xué)等先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用，通過對VGSCs高分辨率復(fù)合物結(jié)構(gòu)的不斷解析，探明靶點選擇性分子基礎(chǔ)，理清特異性離子通道與疾病間的內(nèi)在聯(lián)系，進(jìn)而明確鎮(zhèn)痛機制，不斷優(yōu)化作用靶點，未來必定會有越來越多的靶向鎮(zhèn)痛藥物走向臨床，造福廣大癌性疼痛患者。