導(dǎo)語(yǔ)：小議慢性疼痛的治療問(wèn)題一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：疼痛是醫(yī)學(xué)界的一個(gè)重要課題，許多疾病和創(chuàng)傷都伴隨有疼痛存在。特別是晚期癌痛和慢性頑固性疼痛，醫(yī)藥論文不僅給患者帶來(lái)軀體和精神上的痛苦，也給家庭和社會(huì)帶來(lái)沉重的負(fù)擔(dān)。有效的止痛治療，尤其是對(duì)于晚期癌癥和慢性頑固性疼痛病人的治療，已經(jīng)成為目前迫切需要解決的問(wèn)題。對(duì)于晚期癌痛患者，靜脈或口服阿片類藥物是唯一能夠部分緩解疼痛的方法，但是這樣又帶來(lái)了諸多的副作用，如起過(guò)度鎮(zhèn)靜、呼吸抑制、便秘以及成癮等。

關(guān)鍵詞：慢性疼痛基因治療定義

病人自控鎮(zhèn)痛(PCA)技術(shù)的出現(xiàn)，給癌痛患者帶來(lái)了福音，但是它同樣存在著難以長(zhǎng)期維持、增加感染機(jī)會(huì)、費(fèi)用較高等問(wèn)題。尋找更方便、有效、作用持久且經(jīng)濟(jì)、安全的鎮(zhèn)痛方法，成為人們關(guān)注的課題?？寺〖?xì)胞移植川和異種組織細(xì)胞移植的出現(xiàn)，為慢性疼痛的治療開辟了一條新的途徑。近年來(lái)，又提出了用基因治療的方法來(lái)處理慢性疼痛問(wèn)題的新思路工，并且已有許多科學(xué)家開始對(duì)這方面進(jìn)行了深人細(xì)致的研究。

一、基因治療的基本概念

美國(guó)FDA(美國(guó)食品和藥物管理局)在1993年給人類基因治療下的定義為：“通過(guò)對(duì)活細(xì)胞遺傳物質(zhì)的改變而進(jìn)行的醫(yī)學(xué)治療。這種改變可在活體外進(jìn)行，然后應(yīng)用于人體，或者直接在人體內(nèi)進(jìn)行”。從該定義可知，存在兩種基因治療方式：即間接體內(nèi)法(exvivo)和體內(nèi)法(invivo)。前者是通過(guò)選擇適當(dāng)?shù)陌屑?xì)胞，在體外進(jìn)行基因轉(zhuǎn)移，篩選可表達(dá)外源基因的細(xì)胞，再將這些細(xì)胞轉(zhuǎn)移至體內(nèi)。這是基因治療前期最常用的方法，其優(yōu)點(diǎn)在于將細(xì)胞移植回體內(nèi)前，可以對(duì)細(xì)胞進(jìn)行檢查和優(yōu)化。但該方法僅局限于可移植細(xì)胞，如淋巴細(xì)胞和骨髓細(xì)胞等，同時(shí)仍需對(duì)可能發(fā)生的免疫反應(yīng)進(jìn)行檢查。該方法的另一缺陷是細(xì)胞移植回體內(nèi)后其基因表達(dá)關(guān)閉，必須開發(fā)和尋找合適的啟動(dòng)子。另外該法還面臨著如何長(zhǎng)期保持移植細(xì)胞功效的問(wèn)題。體內(nèi)法則是直接在體內(nèi)改變與修復(fù)遺傳物質(zhì)。目前對(duì)其研究日益增多，可能將成為基因治療最有前途的方法?；蛑委熤幸獙⒛骋荒康幕蜣D(zhuǎn)移到靶細(xì)胞，就必須通過(guò)一定的載體。

基因治療載體可分為病毒型和非病毒型兩類。病毒型載體包括：逆轉(zhuǎn)錄病毒、腺病毒、腺相關(guān)病毒和疤疹病毒。目前最有效的方法是使用經(jīng)過(guò)改造的、具有穿膜特性的病毒作為載體，定向地將目的基因?qū)爰?xì)胞。然而由于人體自身具有抗病毒的免疫系統(tǒng)，使用病毒載體作為媒介來(lái)傳遞DNA時(shí)就不得不面對(duì)宿主的免疫反應(yīng)。非病毒型載體包括：脂質(zhì)體、裸露DNA和DNA包裝顆粒，范圍從裸DNA顯微注射、電激法、基因槍技術(shù)等各類物理學(xué)方法到聚陽(yáng)離子賴氨酸或陽(yáng)離子脂質(zhì)體。

二、慢性疼痛基因治療的原理

最近關(guān)于疼痛方面的研究絕大部分都已深入到基因、細(xì)胞和分子生物學(xué)的水平。正是基于對(duì)慢性疼痛產(chǎn)生的分子生物學(xué)機(jī)理有了更加深入的了解，才使得人們有可能在基因水平上探討對(duì)慢性疼痛的治療。

1.慢性疼痛的痛覺(jué)過(guò)敏現(xiàn)象(HyPeralgesia)

對(duì)于慢性疼痛，人們已逐漸認(rèn)識(shí)到其主要是由于炎癥或神經(jīng)損傷所導(dǎo)致的痛覺(jué)神經(jīng)細(xì)胞高反應(yīng)性的一種表現(xiàn)，與急性疼痛是完全不同的。外周傷害性刺激或組織損傷引起初級(jí)傳人神經(jīng)末梢釋放興奮性的氨基酸(EAA，)和其他一些神經(jīng)遞質(zhì)到脊髓后角。這些興奮性氨基酸(EAA)如N一甲基一D一天冬氨酸(NMDA)可以通過(guò)其受體而介導(dǎo)脊髓后角及其他神經(jīng)中樞部位的突觸后興奮性傳遞。Yu和saher[61發(fā)現(xiàn)NMDA受體_L調(diào)可以引起細(xì)胞內(nèi)鈉離子濃度升高，導(dǎo)致突觸間興奮性傳遞增強(qiáng)，從而產(chǎn)生痛覺(jué)中樞敏感性增高。因此，通過(guò)阻斷NMDA受體而抑制NMDA的神經(jīng)興奮性遞質(zhì)作用，可以阻斷痛覺(jué)的中樞興奮性傳導(dǎo)，治療慢性疼痛。但是，目前的NMDA受體阻斷劑如MK一801和APV，都有很強(qiáng)的毒副作用，不能在臨床上使用。所以Garry等川提出可以利用基因技術(shù)干擾NMDA受體基因的表達(dá)來(lái)治療神經(jīng)性疼痛。Finegokl等〔8〕發(fā)現(xiàn)將一種編碼NMDA受體亞單位的非敏感性基因片段(As一NMDA一Rl)加人到可以正常表達(dá)NMDA受體的基因中時(shí)，NMDA受體的表達(dá)就受到影響。因此，F(xiàn)inegold利用病毒載體轉(zhuǎn)染技術(shù)，將攜帶有AS一NMDA一Rl基因片段的腺病毒直接注人鼠的脊髓實(shí)質(zhì)內(nèi)，發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元的NMDA受體表達(dá)缺失。

另外EAA還可以導(dǎo)致脊髓后角的神經(jīng)元中即刻早期基因(immediateearlygenes，IEGs)的表達(dá)〔9〕，這一過(guò)程可通過(guò)細(xì)胞內(nèi)信使包括CaZ+和多種蛋白激酶等激活。目前發(fā)現(xiàn)的即刻早期基因如c-fos，jun基因等在脊髓后角神經(jīng)元中表達(dá)時(shí)具有時(shí)間依從性。這些基因的蛋白表達(dá)產(chǎn)物作為轉(zhuǎn)錄因子，可以介導(dǎo)中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)神經(jīng)元的細(xì)胞結(jié)構(gòu)重塑[9]。zimmerman。等發(fā)現(xiàn)慢性疼痛過(guò)程中痛覺(jué)感受神經(jīng)元細(xì)胞結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，與痛覺(jué)過(guò)敏現(xiàn)象有關(guān)[’o三。在另外一項(xiàng)研究中，waxman等t川認(rèn)為神經(jīng)損傷后，DRG內(nèi)神經(jīng)元興奮性異常升高，從而產(chǎn)生自發(fā)性動(dòng)作電位或其他異常高頻電活動(dòng)，這與慢性疼痛有關(guān)。DRG內(nèi)神經(jīng)元自發(fā)性動(dòng)作電位的產(chǎn)生依賴于電壓一門控鈉通道。DRG神經(jīng)元可以表達(dá)六種鈉通道，并且有些只表達(dá)于感覺(jué)神經(jīng)元上。外周神經(jīng)損傷后，表現(xiàn)為DRG神經(jīng)元上一些鈉通道上調(diào)，而另一些鈉通道下調(diào)，從而導(dǎo)致DRG神經(jīng)元興奮性異常升高。Waxman認(rèn)為如果能夠控制這些神經(jīng)元上的Na+通道的異常表達(dá)，就可以為慢性疼痛治療提供新的有效方法。

2.慢性疼痛的中樞

調(diào)控疼痛是一個(gè)很復(fù)雜的生理過(guò)程，機(jī)體內(nèi)許多生化物質(zhì)包括無(wú)機(jī)離子，多種神經(jīng)遞質(zhì)，神經(jīng)膚還有多種中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)的受體都參與疼痛的產(chǎn)生、調(diào)節(jié)及整合過(guò)程。閘門控制學(xué)說(shuō)曾是最經(jīng)典的中樞神經(jīng)系統(tǒng)疼痛調(diào)控機(jī)制理論。而且我們已知中樞神經(jīng)系統(tǒng)的內(nèi)源性嗎啡樣物質(zhì)(MLF)如壓內(nèi)啡膚、強(qiáng)啡膚、腦啡膚、內(nèi)嗎啡膚等是控制痛傳導(dǎo)的重要物質(zhì)，在傷害性刺激時(shí)體內(nèi)含量增高，特別是快痛型刺激尤為顯著。這些內(nèi)源性嗎啡樣物質(zhì)在中樞系統(tǒng)內(nèi)通過(guò)阿片受體而起作用，它們可以在脊髓后角以突觸前方式抑制傷害性沖動(dòng)物質(zhì)神經(jīng)元)的傳導(dǎo)。但是在慢性疼痛中，中樞的調(diào)控機(jī)制發(fā)生了改變。在動(dòng)物模型中，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)慢性疼痛可以伴隨有脊髓的初級(jí)痛覺(jué)傳人神經(jīng)元中內(nèi)源性阿片類物質(zhì)減少。不僅如此，zhang等還發(fā)現(xiàn)在外周神經(jīng)損傷后造成的慢性疼痛動(dòng)物鼠和猴模型中，脊髓后根神經(jīng)節(jié)(dorsalrootganglia，DRG)以及脊髓后角中阿片類受體琳受體免疫陽(yáng)性的神經(jīng)元的數(shù)量及密度都大大降低，并且在猴的模型中這種狀態(tài)持續(xù)的時(shí)間要明顯長(zhǎng)于鼠的模型。利用基因技術(shù)，調(diào)控神經(jīng)中樞內(nèi)源性嗎啡類鎮(zhèn)痛物質(zhì)的表達(dá)合成，是慢性疼痛基因治療的最主要的手段。Pohl和Braz就提到在利用基因技術(shù)治療疼痛的研究中，人們最初的目標(biāo)就是將阿片類物質(zhì)前體基因轉(zhuǎn)人疼痛病人體內(nèi)，使它們?cè)诩顾杷竭^(guò)量的表達(dá)，從而產(chǎn)生持久的鎮(zhèn)痛效果。并且在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究中，這種基因治療手段的鎮(zhèn)痛效果已經(jīng)得到證實(shí)。除了利用內(nèi)源性阿片類物質(zhì)作為治療慢性疼痛的基因調(diào)控物質(zhì)之外，中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)還有許多參與疼痛發(fā)生的神經(jīng)遞質(zhì)和神經(jīng)調(diào)質(zhì)可被用于基因調(diào)控。丫一氨基丁酸(GABA)是中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)的一種抑制性遞質(zhì)，在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ椭杏懈纳苽π源碳に碌奶弁捶磻?yīng)的作用。在慢性疼痛的治療中可以通過(guò)調(diào)控GABA的表達(dá)來(lái)改善疼痛。GABA是由谷氨酸在谷氨酸脫梭酶(GAD)的作用下生成的。New等通過(guò)基因技術(shù)，將攜帶有谷氨酸脫竣酶cD-NA的單純疤疹病毒(HSV)轉(zhuǎn)染神經(jīng)中樞細(xì)胞，結(jié)果神經(jīng)中樞細(xì)胞表達(dá)GAD增多，從而使GABA合成增多〔”〕。Eato。等則采用基因治療的間接體內(nèi)技術(shù)，首先在體外將谷氨酸脫梭酶cDNA導(dǎo)人中樞神經(jīng)細(xì)胞，再將這些細(xì)胞移植到體內(nèi)，使GABA產(chǎn)生增多從而達(dá)到鎮(zhèn)痛的目的。

3.慢性疼痛基因治療的方法

經(jīng)典的基因治療一般都要包含以下幾個(gè)內(nèi)容：目的基因的選擇;目的基因的克隆、測(cè)序;目的基因轉(zhuǎn)移傳遞系統(tǒng)的選擇;靶組織的選擇;目的基因的表達(dá)調(diào)控;療效及安全性評(píng)價(jià)。目前慢性疼痛基因治療的研究才剛剛起步，各種基因治療方法還處于探索階段，一切都還不成熟。因此當(dāng)前關(guān)于慢性疼痛基因治療的研究的重點(diǎn)還只是集中在目的基因的選擇、傳遞以及靶組織的選擇三方面。我們將分為三部分加以討論。

(1)目的基因的選擇

正如上文中所提到的，慢性疼痛基因治療的原理主要是抑制中樞的痛覺(jué)高敏性和調(diào)整中樞的痛覺(jué)調(diào)控分子機(jī)制。因此，就目前而言，研究較多的治療慢性疼痛的目的基因，其表達(dá)產(chǎn)物主要集中在阿片類物質(zhì)、抑制性氨基酸遞質(zhì)GABA以及興奮性氨基酸NMDA。阿片類物質(zhì)是中樞內(nèi)最主要的內(nèi)源性鎮(zhèn)痛物質(zhì)，因此利用基因技術(shù)增加其內(nèi)部的表達(dá)成為人們基因治療慢性疼痛的首先考慮到的方法。p一內(nèi)啡膚(p一endo甲hin)[”」及腦啡膚(。nkephali。)前體基因是經(jīng)常被用到的目的基因。GABA屬于氨基酸類，它是由谷氨酸脫梭酶(GAD)作用于底物谷氨酸而合成的，其本身不是基因編碼的產(chǎn)物。但是GAD屬于蛋白質(zhì)類，它是由基因編碼誘導(dǎo)產(chǎn)生的。因此研究中將谷氨酸脫梭酶CDNA作為目的基因?qū)思?xì)胞內(nèi)。NMDA為興奮性氨基酸，它可以增加神經(jīng)中樞細(xì)胞的痛覺(jué)敏感性。與前兩種物質(zhì)要求過(guò)量產(chǎn)生不同的是，慢性疼痛治療中要求減少NMDA的產(chǎn)生或減弱其作用。在基因治療中通過(guò)基因調(diào)控，使其受體不表達(dá)而達(dá)到基因治療的目的。所以慢性疼痛基因治療中，選擇的目的基因可以直接表達(dá)膚類鎮(zhèn)痛物質(zhì)，可以編碼某種酶，還可以編碼某種受體。

(2)載體的選擇

將病毒作為傳遞目的基因的載體，是目前研究中應(yīng)用最多的。單純疤疹病毒(HSV)和腺病毒是目前慢性疼痛基因治療中最常應(yīng)用的病毒載體。HSV是一種親神經(jīng)性的DNA病毒，所以用它來(lái)將目的基因轉(zhuǎn)染給神經(jīng)細(xì)胞是最合適的。而且它的病毒基因組很大(巧Zkl))，包含70一80個(gè)基因。野生型病毒既可以感染細(xì)胞并裂解之，也可以在某些細(xì)胞類型如神經(jīng)元中進(jìn)入潛伏期。它不整合到宿主染色體上，但可在神經(jīng)細(xì)胞核內(nèi)持續(xù)存在。早期基因ICP4基因突變后，病毒就喪失了自主復(fù)制能力，只能在輔助細(xì)胞的幫助下進(jìn)行增殖，這就是最初的HSV載體。HSV載體的一大優(yōu)點(diǎn)就是載體容量很大，為各種病毒載體之最，可容納高達(dá)50kb的外源DNA，因此可以同時(shí)裝載多個(gè)目的基因。腺病毒(Ad)是一種線性雙鏈DNA病毒，基因組長(zhǎng)約30-SOKb，由非結(jié)構(gòu)性早期基因(E1一E4)、編碼結(jié)構(gòu)蛋白的晚期基因和RNA聚合酶111轉(zhuǎn)錄子組成。去除El后就成為第一代Ad載體。它不能自主復(fù)制，只有在能反式提供El基因的包裝細(xì)胞如293細(xì)胞的幫助下，才能進(jìn)行繁殖。目的基因插人到El基因的位置上，其轉(zhuǎn)錄可受El啟動(dòng)子或外源啟動(dòng)子控制。在慢性疼痛的基因治療中，Li等還發(fā)現(xiàn)用電造孔法可將外源性基因直接轉(zhuǎn)移到脊髓神經(jīng)細(xì)胞中去。電造孔基因轉(zhuǎn)移法是應(yīng)用電場(chǎng)在細(xì)胞質(zhì)膜內(nèi)引起可逆性造孔，外源性基因即可由此引人。Li是通過(guò)直接向鼠的蛛網(wǎng)膜鞘內(nèi)注人pE一GFPCI載體，同時(shí)鞘內(nèi)施加以20OV的五個(gè)電脈沖持續(xù)50ms的時(shí)間。結(jié)果在1天、3天或7天后，在脊髓組織內(nèi)可以檢測(cè)到有外源性基因GFP，而GFP蛋白的表達(dá)在3到7天內(nèi)達(dá)到高峰，14天后明顯下降。并且未發(fā)現(xiàn)脊髓神經(jīng)損傷和動(dòng)物行為的改變。

(3)靶組織的選擇

目前慢性疼痛基因治療的靶組織主要集中在中樞神經(jīng)系統(tǒng)：腦和脊髓。一種方法是將載體直接注人腦和脊髓的實(shí)質(zhì)內(nèi)，讓載體轉(zhuǎn)染神經(jīng)細(xì)胞，但是這樣實(shí)質(zhì)表達(dá)的外源性基因產(chǎn)物的分布就很局限且不均勻，不能達(dá)到良好的基因治療的目的。還有一種方法是將載體直接注人到神經(jīng)中樞周圍的鞘內(nèi)，通過(guò)轉(zhuǎn)染非神經(jīng)細(xì)胞如鞘膜細(xì)胞而發(fā)揮外源基因表達(dá)的作用。比如Finegold等仁將攜帶有p一內(nèi)啡肚的腺病毒載體分別注人側(cè)腦室和脊髓鞘內(nèi)，結(jié)果腦脊液中p一內(nèi)啡膚的含量增加，可以明顯加強(qiáng)中樞鎮(zhèn)痛作用。

4.慢性疼痛基因治療的缺陷

慢性疼痛的基因治療是近幾年才提出的概念，現(xiàn)在還處于實(shí)驗(yàn)室研究的階段。因?yàn)榛蛑委熯@一新的治療手段本身存在的技術(shù)缺陷，比如缺少高效的基因傳遞系統(tǒng)、缺少持續(xù)穩(wěn)定的表達(dá)和寄生產(chǎn)生免疫反應(yīng)，特別是目的基因體內(nèi)表達(dá)的調(diào)控這一關(guān)鍵問(wèn)題未能很好解決。早期基因治療的疾病主要選擇如肺囊性纖維化、ADA一SCID等遺傳缺陷性疾病，治療基因?qū)梭w內(nèi)后即使不進(jìn)行精確的調(diào)控也可獲得較好療效。而在慢性疼痛的治療中，目的基因表達(dá)的組織、時(shí)序和水平等都需要嚴(yán)格加以控制，這是慢性疼痛基因治療進(jìn)人臨床前必須解決的問(wèn)題。具體來(lái)講就是要從目的基因的靶向性、可誘導(dǎo)性以及安全性三方面加強(qiáng)攻關(guān)，從技術(shù)上滿足治療的要求。另外一方面，慢性疼痛的發(fā)病機(jī)理的研究也處于一種不斷在加以完善的狀況。因此就決定了目前慢性疼痛基因治療的目的基因的范圍選擇還主要是局限于阿片類物質(zhì)前體，方法比較單一，不能滿足臨床各種疼痛治療的要求。

5.慢性疼痛基因治療的展望

基因治療由Anderson在20世紀(jì)80年代初首先提出，1990年在美國(guó)成功進(jìn)行了ADA(腺昔脫氨酶)缺陷患兒的人體基因治療。以后基因治療從遺傳性疾病擴(kuò)展到腫瘤、心血管疾病、神經(jīng)系統(tǒng)性疾病、傳染病，包括AIDS病等領(lǐng)域。慢性疼痛由于本身涉及到很復(fù)雜的中樞調(diào)控機(jī)理及中樞神經(jīng)元的結(jié)構(gòu)重塑，在各種普通治療手段及普通藥物對(duì)頑固性疼痛越來(lái)越束手無(wú)策時(shí)，要從根本上解決慢性疼痛問(wèn)題，基因治療手段有著廣闊的應(yīng)用前景。

隨著人們從細(xì)胞凋亡、細(xì)胞周期、細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和反義核酸等角度對(duì)基因治療研究的深人，以及逐步建立起安全有效的基因調(diào)控體系后，基因治療將可能成為處理慢性疼痛的一種更為有效和安全的治療手段。