基于痛觉通路及其分子机制的慢性疼痛基因治疗策略

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1、基于痛觉通路及其分子机制的慢性疼痛基因治疗策略第二军医大学东方肝胆外科医院麻醉科董刚俞卫锋殷正丰摘要慢性疼痛是一种疾病状态，需要同原发疾病一起治疗，而基因治疗有望成为慢性疼痛更好的治疗手段。实施基因治疗时要根据参与痛觉传导和调制通路的组织、分子选择相应的载体系统将治疗基因导入靶细胞，以达到治疗目的。关键词痛觉通路；慢性疼痛；基因治疗疼痛很常见，通常的（急性）疼痛是一种止常的平衡和保护机制，使得机体减少或避免受到伤害；但它也可能持续存在，成为一种神经系统的疾病状态即慢性疼痛⑴。实际上，自然界不存在口发控制持续性疼痛的有效机制，所以很明显,慢性疼痛对机体是有害的

2、，应该与原发性疾病一起治疗〔2］。口前我们对疼痛信号从外周到屮枢的神经传导通路、其屮的参与分子等方而都有了更多了解，但慢性疼痛的治疗却没有太大进展。临床治疗中常用的镇痛的主要有通过抑制坏氧酶途径阻断前列腺素合成的非第体类解热镇痛药和直接激活阿片受体的麻醉性镇痛药⑴。由于前列腺索和阿片受体在人体内分布广泛，所以此类镇痛方式必然会引起一系列较严重的不良反应。另外，对于某些慢性疼痛,特别是神经病理性疼痛的治疗仍然很困难。在这种情况下，基因基础上的治疗方法⑷1：在原位产生治疗性蛋白厶或是和反，对疼痛诱导产生的蛋白的抑制，可能成为慢性疼痛更好的治疗手段。很明显，疼痛加

3、工信号的哪个水平（疼痛信号的产生、传递、调制或是最终导致疼痛感受的整合）是基因治疗干预的最佳选择、哪些分子可以作为治疗靶位以及如何选择合适的载体将治疗基因靶向性的转移到治疗部位，是慢性疼痛基因治疗进一步获得发展前需要冋答的关键问题。1.痛觉通路⑸上可供选择的基因治疗靶点当各种伤害性刺激激活伤害感受器时，初级神经元将转化后的疼痛信号传递到脊髓背角，其末梢与那里的次级神经元形成突触，通过释放谷氨酸盐和肽类激活这些神经元。传递痛觉的次级神经元轴突交叉到对侧象限后上行，末端屮止于脑干及丘脑内的神经元。然后这些神经元再投射到介导疼痛感受不同方面的各个皮层区。同时，痛觉

4、的传导和加工也受到上位屮枢的有效控制。屮脑导水管周围灰质一延髓头端腹内侧区一脊髓背角被认为是疼痛传递主要的调控通路。了解疼痛传输、调制过程中涉及的外周和中枢神经系统的神经化学和神经解剖学，将帮助确定可能的止痛靶点。1・1伤害性感受器⑴⑹上可以选择的基因治疗靶点［2〕伤害性感受器是那些胞体存在于背根神经节和三叉神经节小，感受和传递伤害性冲动的初级感觉神经元的外周部分，它们在形态学上是初级感觉神经元的神经末梢，广泛分布于皮肤、肌肉、关节和内脏器官中，其中80%为多型伤害性感受器，即该感受器可感受多种刺激，如热、机械及化学性刺激，并可将这些伤害性信息换能为动作屯位

5、后传递给中枢⑺。伤害感受器上产生和传导疼痛信息的特异性细胞受体、离子通道和次级信使系统，都是潜在的基因治疗靶点。（图1）辣椒素受体（TRPV1）TRPV1是伤害性感受器上的配体门控的非选择性阳离子通道，可以被热刺激或辣椒索激活，是热诱发疼痛发生过程的关键分子，也参与了痛觉过敏的产生（如『和前列腺索E?可以调制其活动）。PT及其受体局部组织酸屮毒的程度与疼痛或不适明显相关。h+至少可以激活外周神经末端的两个受体，TRPV1通道和ASIC（酸敏感离子通道）。质子对TRPV1的功能主要有两种影响：当细胞外PH值低于6时，在室温下就可以激活TRPV1；在PH值6-8

6、之间时可以加强对辣椒素或热的反应，这与各种类型的组织损伤引起的局部酸屮毒的幅度相一致oASIC作为机械性刺激感受器的钠通道家族的成员,也对局部酸中毒有反应，并冃此通道是特异性或优先表达在神经系统上的。前列腺素合酶途径炎症和组织损伤时转录因了NF・kB被IL・1B激活，导致外周组织、外周神经元及中枢神经系统中磷脂酶A2和前列腺素合酶（COX2）表达的明显上升，激活了前列腺索系统，膜磷脂最终被转变为不同的前列腺索物质，作用于前列腺索受体后引起发热和疼痛，并导致外周敏化。针对于这一-系统可能的基因治疗靶点包括COX2、IL-1P、磷脂酶A2和外周的前列腺素受体。细

7、胞因了及其受体在炎症过程中有多种细胞因子释放，其中一些细胞因子宜接的或通过促进其他介质（例如前列腺索）释放间接的刺激伤害感受器，使感觉神经末梢敏感化。炎症发生后,细胞因子（如IL-lp,IL-6,IL-8,TNF-a）能维持非免疫细胞的活性,使慢性炎症持续下去，所以它们可能是连接齐种病理状态与疼痛的重要环节。另外有些细胞因了具有免疫和神经调节的作用，例如已证明IL・2在外周和中枢神经系统具有镇痛作用。这些细胞因子及其受体也代表了持续性疼痛基

8、大

9、治疗的潜在靶点。特异性钠通道电压门控性钠通道在初级感觉神经元的活化过程中起重要作用。外周伤害感受器通过对河豚毒素不

10、皱感的特异性的钠电流（TTX-RZ）形成的动作电压来