分子镇痛-未来疼痛治疗的新策略

分子镇痛－未来疼痛治疗的新策略田玉科华中科技大学同济医院麻醉科慢性疼痛神经病理性疼痛癌痛炎症痛等由实际的或潜在的组织损伤引起的一种不愉快的感觉和情感经历（IASP定义）由于各种原因(如骨质增生,慢性软组织伤以及恶性肿瘤等)所致的长期(数周、数月或数年)不愈的疼痛疼痛慢性疼痛疼痛传导通路药物治疗：阿片类药物、NSAIDs、抗精神病药物等物理治疗：光疗、水疗、冷热疗、针刺等手术治疗：选择性的神经阻滞、神经损毁术等慢性疼痛治疗策略分子镇痛——新策略转基因细胞移植镇痛疫苗镇痛靶向毁损镇痛近几年我们的研究转基因细胞移植镇痛鞘内转基因细胞移植（脑啡肽原基因）镇痛分子（脑啡肽）外源基因修饰细胞株转基因细胞移植镇痛转基因细胞移植镇痛我们的研究经历的三阶段细胞移植转基因细胞移植病毒转基因治疗嗜铬细胞免疫反应生存期短来源困难细胞移植微囊化嗜铬细胞细胞移植优点免疫隔离——减少免疫抑制剂的应用，保护植入细胞免遭受机体排斥缺点1.微囊制作复杂，成功率不高2.微囊内死亡的细胞会污染正常产物3.囊膜破裂4.微囊纤维包裹，影响了微囊对外环境的敏感性和镇痛物质的释放微囊化嗜铬细胞细胞移植转基因细胞移植镇痛转基因细胞移植优点可取自自体或同种异体，组织相容性好非肿瘤细胞，无致瘤性存在的问题细胞生存时间基因表达的可控性解决细胞来源问题—永生化细胞永生化利用转基因技术将外源性的永生化基因转入到靶细胞并稳定整合到靶细胞基因组中，获得稳定表达的转化细胞，从增殖危机中逃逸，从而获得无限增殖能力我们构建的永生化细胞永生化神经胶质细胞永生化神经前体细胞基因修饰永生化细胞镇痛人前脑啡肽原基因修饰永生化神经胶质细胞，大鼠蛛网膜下腔移植后，具有良好的镇痛效果腺相关病毒携带人前脑啡肽原基因修饰永生化神经前体细胞，蛛网膜下腔移植后，具有良好的镇痛效果基因表达的可控性非可控性表达模式可控性表达模式Tet-on诱导表达系统解决基因表达可控性问题—tet-on表达系统目的基因TRErtTACMV可控性转基因细胞移植镇痛+Dox-Dox+Dox永生化胶质细胞中强力霉素调节脑啡肽分泌诱导表达后大鼠脑脊液中脑啡肽含量明显增加hPPE/β-actin0.000.002.004.006.008.010Dox(-)Dox(+)SNISNI/ControlSNI/hPPESNI/hPPE**#注：与SNI组和SNI/Control组相比*P0.05与SNI/hPPE/Dox(-)组相比，#P0.05诱导表达后诱导hPPE基因表达后镇痛效果评价注：SNI/hPPE/Dox(+)组和SNI/hPPE/Dox(-)组相比，*P0.05诱导表达后结果提示具有良好的可控性镇痛效果病毒转基因镇痛结果提示蛛网膜下腔注射病毒后，具有良好的可控性镇痛效果优点操作简单，容易实现外源基因表达效率高缺点慢病毒应用于基因治疗，暂无长期临床观察，因此有病毒的生物安全性担忧病毒转基因镇痛成果发表文章1.XuebiT,GongmingW,YukeT,etal.AnimprovedTet-onsystemforexpressioninneuronsdeliveredbyasinglelentiviralvector.HumGeneTher.2009,20:113–123.2.XuY，TianXB，TianYK,etal.Lumbartransplantationofimmortalizedenkephalin-expressingastrocytesattenuateschronicneuropathicpain.EurJPain.2008,12(4):525-33.3.AnK,TianYK,etal.ImmortalizedRatAstrocyteStrainGeneticallyModifiedbyRatPreprogalaninGene.JournalofHuazhongofUniversityScienceandTechnology[MedSci],2005,25(2):144-146.４.安珂,田玉科,杨辉,高峰,王鹏.猿肾病毒40大T抗原基因永生化大鼠星形胶质细胞株的构建.中华麻醉学杂志,2004,24(11):838-841.５.杨辉,田玉科,王鹏,安珂,高峰,吴小兵,梅伟.重组人前脑啡肽原基因腺相关病毒载体的构建.中华麻醉学杂志,2005,25(1):34-36.６.高峰,田玉科,杨辉,安珂,张传汉.猿肾病毒40大T抗原基因永生化大鼠神经前体细胞株的构建.中华麻醉学杂志,2005,25(8):597-600.......疫苗镇痛疫苗原理体液免疫抗原识别B细胞活化、增殖与分化合成分泌抗体并发挥效应抗原抗体疫苗的应用传染病1.During等构建的疫苗AAV/NR1，产生NR1抗体，可用于脑缺血和癫痫的治疗2.Schenk等研究发现，Aβ42多肽疫苗可诱导产生抗体，治疗AD疫苗应用于慢性癌痛？神经系统疾病：脑缺血、癫痫、阿尔茨海默病（Alzheimerdisease,AD）镇痛疫苗疼痛NR2BNR2B拮抗剂NR2BsiRNA以NR2B为靶点，将NR2B作为抗原诱导机体产生NR2B抗体，拮抗NR2B或下调其表达，用于癌痛治疗NMDA受体2B亚基NR2B疫苗构建NR2B全基因镇痛疫苗NR2B重组腺病毒recombinantadenovirus5-mediatedNR2B(rAd5/NR2B)质粒pDC515/NR2B转染293细胞镇痛疫苗rAd5/NR2BNR2B全基因镇痛疫苗NR2B特异性抗体镇痛疫苗rAd5/NR2BNR2B多肽大鼠免疫后产生NR2B抗体的滴度“”加强免疫的时间12NR2B►180kDaβ-actin►42kDa3与空白对照组和病毒空载体组比较，*P＜0.05大鼠免疫后脊髓NR2B表达下调1：空白对照组2：病毒空载体对照组3：病毒疫苗免疫组大鼠免疫后镇痛效果评价与术前比较，＃P0.05；与空白对照组和病毒空载体组相比，*P0.05镇痛疫苗可发挥超前镇痛作用结果提示免疫后表位疫苗表位疫苗表位：抗原表位（epitope）抗原被抗体识别的特异性位点抗体多肽抗原抗体表位抗原抗体表位疫苗NR2B多肽NR2B表位基因NR2B表位疫苗rAd5/eNR2B镇痛作用筛选NR2B表位大鼠免疫后产生NR2B抗体的滴度大鼠免疫后脊髓NR2B表达下调NB2BΒ-actin1：空白对照组2：表位疫苗免疫组3：载体对照组与空白对照组和载体对照组比较，*P＜0.05大鼠免疫后镇痛效果评价NR2B表位疫苗能够更加有效地诱发免疫反应，产生良好的镇痛效果结果提示与术前比较，＃P0.05；与空白对照组和病毒空载体组相比，*P0.05“”免疫时间免疫后表位疫苗优点提高免疫效应特异性强缺点过程复杂表位筛选困难NR2B作用广泛疼痛认知功能运动功能神经元凋亡突触可塑性NR2B疫苗的安全性评价检测大鼠海马及脊髓神经元的凋亡Morris水迷宫检测大鼠的认知功能认知检测海马长时程增强(LTP)现象突触以大鼠游泳速度评价其运动功能凋亡疫苗结果提示镇痛疫苗不会引起大鼠脊髓及海马神经元的凋亡增加，也不会损害大鼠的认知功能和运动功能，但是会削弱海马CA1区LTP的产生与维持运动镇痛疫苗的安全性有待更进一步研究！rAd5/NR2B镇痛疫苗现已申请发明专利（专利申请号200710168964.7）发表文章：1.WangGM,TianYK,etal.GeneTher,2007,14(24):1681-7.2.WangGM,TianYK,etal.ChinMedJ(Engl),2007,120(8):643-7.3.王公明,田玉科,等.中华麻醉学杂志,2007,27(8):699-702.4.陈建平,田玉科,等.中华麻醉学杂志,2006,26(10):948-951.5.陈建平,田玉科,等.中华麻醉学杂志,2007,27(12):1100-1103.6.王公明,田玉科,等.中华麻醉学杂志,2008,28,9:783-786.……成果靶向细胞毁损镇痛分子靶向治疗分子靶向治疗受体靶向技术有的放矢一种以细胞受体、关键基因和调控分子为靶点的新型治疗下行易化系统延髓头端腹内侧核（RVM）脑干下行抑制/易化系统下行易化系统μ阿片受体阳性易化神经元μ受体神经元靶点μ阿片受体•μ阿片受体阳性易化神经元细胞膜表面特异性表达μ阿片受体•以μ阿片受体为靶点，特异性损毁易化神经元可阻断疼痛的下行易化系统，达到镇痛的目的μ阿片受体受体靶向技术自杀基因配体偶联物(免疫偶联物)实现治疗的靶向性配体内吗啡肽-caspase3耦联体耦联体结合μ阿片受体内吞吞噬体形成耦联体裂解凋亡内吗啡肽Caspase-3靶向毁损镇痛RVM区注射μ受体阳性神经元特异性表达caspase3μ受体阳性神经元凋亡镇痛作用内吗啡肽Caspase-3结果提示ＲＶＭ区注射后具有良好的镇痛效果受体靶向毁损镇痛优点靶向性强镇痛效果确切（安全性有待进一步研究）缺点工艺复杂，成本高转染率低成果发表文章1.CaoF，TianYK,etal.Regulationofspinalneuroimmuneresponsesbyprolongedsystemicmorphinetreatmentinaratmodelofcancerinducedbonepain.BrainRes.（Revision）2.肖兴鹏,田玉科,等.第四军医大学学报,2008,29(24).3.曹菲,田玉科,等.中华麻醉学杂志,2008,28(6).4.曹菲,田玉科,等.中国组织工程研究与临床康复,2007,50(11).5.许爱军,田玉科,等.中国疼痛医学杂志,2008,14(3).......展望有待解决的问题安全性其他生物学功能临床未来疼痛治疗的新策略——希望与困难并存致谢国家自然科学基金委员会１.去永生化转脑啡肽基因神经细胞的构建及其镇痛效应研究（项目编号：30170905），2002.1～2004.12２.N-甲基-D-天门冬氨酸受体2B亚基表位疫苗的构建及其镇痛效应的研究（项目编号：30471660），2005.1～2007.12３.受体靶向毁损癌痛大鼠脑干下行易化系统镇痛效应的研究（项目编号：30672027），2007.1～2009.12４.NG2细胞在大鼠神经病理性痛中的作用及其机制研究（项目编号：30872441）2009.01~2011.12