程鳴佳，林一丹

按照國(guó)際疼痛學(xué)會(huì)(IASP)的定義，疼痛是一種令人不快的感覺(jué)和情緒上的感受，伴隨有現(xiàn)存的或潛在的組織損傷。慢性疼痛又稱(chēng)持續(xù)性疼痛，特指持續(xù)時(shí)間在6個(gè)月以上，超過(guò)疾病痊愈或創(chuàng)傷愈合所需正常時(shí)間的疼痛，涉及多種炎性和神經(jīng)性疾病，包括創(chuàng)傷、間質(zhì)性膀胱炎、胰腺炎、類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、骨關(guān)節(jié)炎、腫瘤、皰疹后神經(jīng)痛和糖尿病性神經(jīng)病等。慢性持續(xù)性疼痛已成為全世界面臨的一個(gè)主要健康問(wèn)題。

目前臨床上對(duì)于輕至中度疼痛，主要使用非阿片類(lèi)鎮(zhèn)痛藥，如非甾體類(lèi)抗炎藥(NSAIDs);對(duì)于中至重度疼痛，主要使用阿片類(lèi)鎮(zhèn)痛藥。然而，NSAIDs存在“封頂效應(yīng)”，阿片僅能使不到30%的非腫瘤性慢性疼痛得到有效緩解，20%的癌痛患者存在阿片類(lèi)藥物耐藥。此外，現(xiàn)有止痛藥還存在輕至重度不良反應(yīng)，長(zhǎng)期用藥過(guò)程中尤其明顯。由于現(xiàn)有藥物只對(duì)約1/3慢性疼痛患者有效［1］，且對(duì)于更多患者來(lái)說(shuō)，長(zhǎng)期用藥的安全性是一個(gè)主要問(wèn)題，所以開(kāi)發(fā)新型止痛藥有極大的臨床需求。自從30多年前NSAIDs被應(yīng)用于鎮(zhèn)痛，臨床上還未開(kāi)發(fā)出任何新穎有效的鎮(zhèn)痛藥。因此，全新的藥物作用靶點(diǎn)開(kāi)始受到關(guān)注，如TrkA受體就是其中之一。本文就TrkA受體在疼痛中的作用及TrkA抑制劑的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 TrkA受體

TrkA受體家族屬于受體酪氨酸激酶(RTKs)，包括TrkA、TrkB和TrkC。TrkA是神經(jīng)生長(zhǎng)因子(NGF)的受體酪氨酸激酶，選擇性結(jié)合NGF，是NGF的功能性受體。除高親和力受體TrkA外，NGF還可與其低親和力受體p75結(jié)合［2］。

NGF與TrkA受體結(jié)合主要激活3個(gè)信號(hào)通路:(1)PI3K(phosphatidyl inositol-3-kinase)通路，抑制凋亡蛋白;(2)MAPK(mitogen-activated protein kinase)通路，促進(jìn)神經(jīng)元分化和軸突生長(zhǎng);(3)磷脂酶C-γ(PLC-γ)通路，參與介導(dǎo)過(guò)度敏感現(xiàn)象［3］。

NGF與TrkA的相互作用在神經(jīng)元的生存與分化中起關(guān)鍵作用。然而，在NGF調(diào)控異常的情況下，這種相互作用可以成為導(dǎo)致疼痛的因素之一［4］。

2 NGF 及TrkA在疼痛和痛覺(jué)過(guò)敏中的作用

NGF及TrkA與疼痛和痛覺(jué)過(guò)敏的關(guān)系主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:(1)NGF水平在創(chuàng)傷、炎癥和慢性疼痛中升高:在大量動(dòng)物和人體實(shí)驗(yàn)中，NGF水平升高與疼痛之間的關(guān)系已得到確定。在類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、間質(zhì)性膀胱炎、胰腺炎、前列腺炎、糖尿病性神經(jīng)病、癌性疼痛和椎間盤(pán)退行性病變等急性或慢性疼痛狀態(tài)中，NGF水平都有所升高［5］。(2)應(yīng)用NGF可加劇疼痛并促進(jìn)痛覺(jué)過(guò)敏:在隨機(jī)雙盲人體試驗(yàn)中，與基線(xiàn)相比，肌內(nèi)注射N(xiāo)GF可增加痛覺(jué)感受程度，并且可以增加注射部位的壓痛敏感性［6］。如咬肌局部注射N(xiāo)GF可導(dǎo)致機(jī)械性痛覺(jué)超敏(mechanical allodynia)和持續(xù)時(shí)間至少長(zhǎng)達(dá)7d的痛覺(jué)過(guò)敏(hyperalgesia)［7］。(3)大量臨床前證據(jù)表明，阻斷NGF與TrkA的作用可以減輕疼痛和痛覺(jué)過(guò)敏:動(dòng)物模型已證實(shí)，使用抗NGF抗體或非選擇性小分子TrkA抑制劑阻斷NGF-TrkA信號(hào)可抑制疼痛［8-9］。在一些由創(chuàng)傷造成的神經(jīng)病理性疼痛的動(dòng)物模型中，阻斷NGFTrkA信號(hào)可防止溫度性和機(jī)械性痛覺(jué)過(guò)敏。這些動(dòng)物模型包括慢性擠壓損傷［10］、部分神經(jīng)切斷術(shù)［11］以及脊髓部分橫斷模型［12］。

先天性無(wú)痛無(wú)汗癥(CIPA)是由于TrkA基因突變，受體無(wú)法與NGF結(jié)合，從而導(dǎo)致患者對(duì)痛覺(jué)感受能力降低［13］。盡管TrkA受體無(wú)法與NGF結(jié)合，CIPA患者的智力和認(rèn)知能力通常不受影響［13-14］。

由此看來(lái)，阻斷NGF-TrkA信號(hào)可顯著抑制疼痛，并且不會(huì)對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)造成嚴(yán)重影響。選擇性Trk抑制劑或許可以為臨床上治療疼痛提供新方法。

3 NGF導(dǎo)致疼痛和痛覺(jué)過(guò)敏的機(jī)制

疼痛可按其來(lái)源被分為感受性疼痛和神經(jīng)性疼痛。常見(jiàn)的感受性疼痛來(lái)源包括燒傷、機(jī)械性創(chuàng)傷和炎癥。神經(jīng)性疼痛是由神經(jīng)系統(tǒng)的創(chuàng)傷或疾病造成的。典型神經(jīng)性疼痛包括幻肢痛、骨關(guān)節(jié)炎和糖尿病性神經(jīng)病。二者都是由相關(guān)傷害感受性神經(jīng)元被激活而引起的。

在創(chuàng)傷和炎癥組織中，NGF高表達(dá)，且位于傷害感受性神經(jīng)元上的TrkA受體的激活可通過(guò)多種機(jī)制引發(fā)并加強(qiáng)疼痛信號(hào)。

3.1 NGF使TRPV1敏感化TrkA選擇性表達(dá)于傷害感受性神經(jīng)元［15］，這些神經(jīng)元同時(shí)表達(dá)瞬態(tài)電壓感受器陽(yáng)離子通道(TRPV1)［16］。TRPV1是一種非選擇性配體門(mén)控陽(yáng)離子通道，能對(duì)細(xì)胞內(nèi)或細(xì)胞外的機(jī)械性、溫度性和化學(xué)性刺激做出反應(yīng)。這些刺激導(dǎo)致TRPV1開(kāi)放，Ca2+內(nèi)流，使傷害感受性神經(jīng)元產(chǎn)生動(dòng)作電位，傳導(dǎo)疼痛信號(hào)［16］。研究表明，NGF水平在慢性疼痛狀態(tài)中異常升高［17］，并且主要通過(guò)以下兩條途徑影響TRPV1的功能:(1)創(chuàng)傷或炎癥后，NGF表達(dá)增加，與傷害感受性神經(jīng)元上的TrkA受體結(jié)合，激活磷脂酶C，降低TRPV1開(kāi)放閾值，從而使其敏感化［18］;(2)NGF導(dǎo)致TRPV1表達(dá)增加［19］，并促進(jìn)其向胞膜轉(zhuǎn)運(yùn)［20］。這兩條途徑都可以降低傷害感受性神經(jīng)元?jiǎng)幼麟娢划a(chǎn)生的閾值。

3.2 NGF引起傷害感受器基因表達(dá)的改變從傷害感受性神經(jīng)元突觸末端到胞體的逆向NGF信號(hào)可增加多種蛋白質(zhì)的表達(dá)，包括P物質(zhì)、Nav1．8 Na+通道和腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子(BDNF)等。這些蛋白質(zhì)進(jìn)一步使傷害感受性神經(jīng)元敏感化，并且促進(jìn)中樞神經(jīng)系統(tǒng)中次級(jí)神經(jīng)元的激活［5，8］。

3.3 NGF激活肥大細(xì)胞在創(chuàng)傷和炎癥狀態(tài)下，NGF可使肥大細(xì)胞敏感化。激活的肥大細(xì)胞釋放多種疼痛介質(zhì)，如5-HT、前列腺素、緩激肽、組胺、三磷腺苷(ATP)、H+和NGF本身，從而刺激傷害感受器并增強(qiáng)疼痛反應(yīng)，形成一個(gè)使傷害感受性神經(jīng)元敏感化的正反饋環(huán)路，間接促進(jìn)疼痛的產(chǎn)生［21］。

3.4 NGF/TrkA誘導(dǎo)神經(jīng)芽生和神經(jīng)瘤形成 組織或神經(jīng)損傷時(shí)，NGF可誘導(dǎo)異常神經(jīng)芽生和神經(jīng)瘤的形成［22-23］。在神經(jīng)瘤動(dòng)物模型中，隔絕NGF的融合蛋白可減少創(chuàng)傷性神經(jīng)瘤的形成和自發(fā)異位放電，從而減輕疼痛［22］。因此，阻斷NGF激活TrkA可以在減輕疼痛的同時(shí)，阻斷感覺(jué)和交感神經(jīng)纖維的病理性重構(gòu)，而這種病理重構(gòu)是痛覺(jué)過(guò)敏的主要驅(qū)動(dòng)力。此研究結(jié)果可被應(yīng)用于存在組織或神經(jīng)損傷的情況中，如創(chuàng)傷、截肢手術(shù)和骨科手術(shù)等。

NGF在疼痛中起著關(guān)鍵作用，這為阻斷NGF-TrkA信號(hào)以減輕疼痛提供了明確的理論依據(jù)。因此，選擇性Trk抑制劑(至少能抑制TrkA受體)或許可以被應(yīng)用于疼痛的臨床治療。

4 作用于TrkA受體的藥物

4.1 激酶抑制劑

4.1.1 K252a 一種生物堿樣化合物，可抑制蛋白激酶。K252a能夠抑制NGF介導(dǎo)的TrkA酪氨酸磷酸化，并且對(duì)TrkA有高親和性(KD=3 nM)。K252a不直接干擾NGF/p75信號(hào)。在體外實(shí)驗(yàn)中，K252a可以有效阻止TrkA信號(hào)和NGF介導(dǎo)的神經(jīng)分化。其IC50為3nM。但K252a的選擇性較低，會(huì)干擾其他酪氨酸或絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶，從而干擾它們的信號(hào)通路［24］。因此，缺乏激酶選擇性限制了K252a作為止痛藥的應(yīng)用。

4.1.2 Isothiazole 2006年由Pfizer公司報(bào)道的高效、高選擇性化合物，在生化分析中具有亞納摩爾級(jí)(sub-nanomolar)效能，細(xì)胞研究中IC50為7nM［25］。

4.1.3 AZ-23 2009年由AstraZeneca公司報(bào)道，具有良好水溶性(100μM)、口服生物利用度以及合適的藥代動(dòng)力學(xué)特性，值得進(jìn)一步研究。對(duì)TrkA有很好的選擇性，不會(huì)結(jié)合包括FGFR1、FGFR3、Flt3、Ret、MuSK、Lck、EphA2、IR和JAK2在內(nèi)的多種其他激酶。細(xì)胞分析中，對(duì)于TrkA的EC50約為2nM［26］。

4.2 擬肽人工設(shè)計(jì)合成的肽，相似于能和TrkA受體相互作用的短N(yùn)GF(5-10個(gè)氨基酸)基序，可與NGF競(jìng)爭(zhēng)TrkA受體。擬肽可以起抑制或激活作用?？紤]到鎮(zhèn)痛目的，以下僅涉及抑制性NGF擬肽。

4.2.1 單價(jià)環(huán)狀擬肽 C28-35:競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合并抑制TrkA和p75。C92-96:抑制TrkA。IC50為(23．5±16)μM。

4.2.2 1ss Brahimi等［27］通過(guò)一個(gè)小分子化合物將2個(gè)單價(jià)擬肽D3連接起來(lái)，從而產(chǎn)生NGF拮抗活性。1ss可以阻止NGF與受體的結(jié)合以及NGF介導(dǎo)的TrkA信號(hào)，其IC50約為5μM。

4.3 小分子抑制劑小分子NGF結(jié)合抑制劑非共價(jià)地改變神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子表面的靜電和分子拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。所產(chǎn)生的NGF/小分子復(fù)合物將失去有效結(jié)合TrkA受體的能力。與抗體不同，小分子抑制劑可以被口服，給藥更為方便。

4.3.1 ALE0540(Allelix Biopharmaceuticals Inc．，Mississauga，ON，加拿大)NGF TrkA受體的非肽類(lèi)拮抗劑，結(jié)合并改變NGF，可抑制NGF與TrkA和p75的結(jié)合，也可抑制TrkA受體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。其IC50為(3．72±1．3)μM［28］。

4.3.2 PD90780(Parke-Davis Pharmaceuticals，Ann Arbor，MI，美國(guó))結(jié)合并改變NGF，阻止NGF與TrkA結(jié)合。其IC50為1．8μM［29］。

4.3.3 Ro08-2750 結(jié)合并改變NGF。其 IC50為86μM［30］。

4.3.4 Y1036 結(jié)合并改變NGF，并且可與BDNF、NT3、NT4/5等多種神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子結(jié)合。其IC50為5．7μM［31］。

4.4 TrkA單抗MNAC13來(lái)源于鼠的針對(duì)TrkA的單克隆抗體，可有效減輕疼痛反應(yīng)，這些疼痛包括炎性疼痛和神經(jīng)病理性疼痛。其作用在體外和體內(nèi)實(shí)驗(yàn)中均得到證實(shí)［32］。MNAC13可阻斷NGF與TrkA之間的相互作用，并且對(duì)TrkA具有特效性，不會(huì)結(jié)合其他Trk受體［33］。此外，MNAC13還可增強(qiáng)阿片的鎮(zhèn)痛作用［34］。

5 總結(jié)與展望

創(chuàng)傷(包括醫(yī)源性創(chuàng)傷，如手術(shù))和慢性疼痛有很大的相關(guān)性。手術(shù)和創(chuàng)傷是引起慢性疼痛的重要原因，而這種持續(xù)性疼痛成為了影響患者疾病預(yù)后、生活質(zhì)量和心理狀態(tài)的重要因素。在創(chuàng)傷的治療中，有效控制疼痛是一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，可減少并發(fā)癥，降低死亡率。雖然創(chuàng)傷后的急性疼痛可用阿片類(lèi)鎮(zhèn)痛藥控制，但臨床上對(duì)于長(zhǎng)期慢性疼痛的治療依然非常困難。TrkA抑制劑或許可以為有效控制創(chuàng)傷后的慢性疼痛提供新的解決方案。

為了使TrkA抑制劑的療效最大化，需要進(jìn)一步確認(rèn)哪種疼痛是由NGF驅(qū)使并維持的。如TrkA陽(yáng)性纖維主要支配內(nèi)臟、肌肉和骨骼［35-37］，而TrkA陰性纖維主要支配皮膚［37］。由此可以推測(cè)，抑制NGF-TrkA信號(hào)對(duì)于控制內(nèi)臟性疼痛將更加有效。還需要理解在疾病的哪個(gè)階段，應(yīng)用TrkA抑制劑最有效。如在臨床前實(shí)驗(yàn)中，抗NGF抗體并不能有效抑制骨折發(fā)生后數(shù)秒至數(shù)分鐘內(nèi)的疼痛，卻能使骨折24h后的疼痛減輕程度＞50%［38］。這表明抑制NGF-TrkA信號(hào)對(duì)于控制骨折數(shù)小時(shí)至數(shù)天后的疼痛更為有效。除了要確定阻斷NGF-TrkA的鎮(zhèn)痛效果外，還需明確涉及到針對(duì)TrkA治療安全性的問(wèn)題，包括:(1)對(duì)于正常自主和感受性神經(jīng)元結(jié)構(gòu)和功能的影響;(2)在正?；騽?chuàng)傷狀態(tài)下通過(guò)胎盤(pán)或血腦屏障的能力，以及由此引起的對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的影響;(3)使用強(qiáng)效止痛藥后，患者行為方式以及對(duì)受傷肢體或衰退器官使用情況的改變等。

臨床上對(duì)于開(kāi)發(fā)新穎有效，且不會(huì)對(duì)心血管、胃腸道或中樞神經(jīng)系統(tǒng)造成嚴(yán)重不良影響的鎮(zhèn)痛藥有著極大需求，目前人們已經(jīng)意識(shí)到NGF及其受體在成人疼痛機(jī)制中起著關(guān)鍵作用，這為開(kāi)發(fā)出具有靶向性的新型鎮(zhèn)痛藥提供了新的臨床思路。

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