大麻二酚治疗癫痫的研究进展

徐 雯 张敬军

山东第一医科大学第二附属医院，山东 泰安 271000

癫痫发病机制复杂，全世界约有7 000万癫痫患者，约1/3为难治性癫痫。大麻二酚（cannabidiol，CBD）作为非精神活性的大麻成分，受到广泛关注和研究。CBD和Δ9-四氢大麻酚（Δ9-tetrahydrocannabinol，THC）是含量最丰富的植物大麻素［1］。研究发现，CBD治疗Dravet综合征（dravet syndrome，DS）和Lennox-Gastaut综合征（Lennox-Gastaut syndrome，LGS）等难治性癫痫有较好效果［2］。本文主要探讨CBD治疗难治性癫痫的机制及临床应用。

1 内源性大麻素系统的组成

内源性大麻素系统（endocannabinoid system，eCBS）由大麻素受体、配体及参与合成、转运和降解的蛋白质和酶组成，在控制神经元放电频率和调控突触传递方面发挥作用［3］。现认为有2种大麻素受体，大麻素受体1（CB1R）和大麻素受体2（CB2R），均为G蛋白偶联受体。CB1R由472个氨基酸组成，有7个跨膜域，主要分布于中枢神经系统，特别是海马、基底节和小脑。CB1R存在于γ-氨基丁酸（γaminobutyric acid，GABA）能神经元和谷氨酸能神经元上，通过抑制G蛋白耦合到腺苷酸环化酶、钙离子通道等发挥作用［4］。CB2R是由342个氨基酸组成的多肽，存在于外周神经系统和免疫系统细胞中，如小胶质细胞、破骨细胞和成骨细胞，与机体的免疫调节密切相关［5，6］。

在哺乳动物体内发现CB1R和CB2R的内源性配体，即内源性大麻素（endocannabinoid，EC）［7］。脑组织中主要存在2种内源性大麻素：2-花生四烯酸甘油（2-arachidonoyl glycerol，2-AG）和N-花生四烯酸乙醇胺（arachidonoyl ethanolamide，AEA）。作为CB1R和CB2R激动剂，AEA主要结合并激活CB1R，而2-AG可同时激活CB1R和CB2R［8］。eCBS通过控制谷氨酸和GABA释放调节大脑兴奋和抑制。谷氨酸释放促进2-AG合成，2-AG可激活CB1R通过负反馈作用抑制谷氨酸合成。同时，CBR1激活后可促进GABA释放［9］。因此，神经元过度兴奋时eCBS发挥抑制作用。

在癫痫发作动物模型中，2-AG和AEA在癫痫发作后迅速升高；CB1R急剧下降，然后缓慢上升；颞叶癫痫患者中，谷氨酰能轴突终末的CB1R表达下调，而GABA能轴突终末CB1R表达上调。临床研究表明，控制CB1R可调节癫痫发作频率和持续时间，即CB1R激活剂能终止癫痫发作，而CB1R拮抗剂则显著增加癫痫发作。当前研究显示CBD对CB1R和CB2R亲和力低且具体结合位点尚未明确，更多研究开始关注eCBS以外的作用靶点［10］。

2 CBD的作用靶点及其抗痫机制

CBD是一种多靶点药物，其作用机制复杂，详尽机制还未完全阐明，可能与下列因素有关。

2.1 CBD与G蛋白偶联受体55

G蛋白偶联受体55（GPR55）是由319个氨基酸组成的蛋白质［11］，2007年Ryberg发现GPR55可被大麻素配体结合并激活，故认为GPR55可能是一种新型大麻素受体［12］。GPR55对大麻素敏感，但结构上与CB1、CB2受体序列同源性很差，且缺乏经典大麻素结合位点，因此将其作为大麻素受体仍有争议［13］。GPR55广泛分布于中枢神经系统，表达于齿状回和海马其他区域的中间神经元和兴奋性神经元中［14］。GPR55与大麻素配体结合并被激活，利用G蛋白传导通路进行信号转导，随后释放三磷酸肌醇门控的细胞内Ca2+储备以及激活磷脂酶C增加细胞内Ca2+浓度，调节谷氨酸释放［15］。CBD通过拮抗GPR55降低癫痫组织细胞内钙离子浓度，抑制谷氨酸释放和神经元异常兴奋，从而发挥抗痫作用。

2.2 CBD与腺苷

腺苷是一种中枢神经调节剂，能够调控神经元兴奋性［16］。腺苷在细胞损伤后释放，与4种7-跨膜G蛋白偶联受体（A1、A2a、A2b和A3）相互作用发挥生理效应［15］。CBD调节腺苷信号传递和细胞内Ca2+浓度（通过GPR55动员和瞬时受体电位香草酸通道1内流调控Ca2+水平）。腺苷A1受体被局部释放的腺苷激活，抑制突触前膜钙离子内流，增强内向整流钾通道活性，进而引起突触后膜超极化，使神经元处于抑制状态［17］。CBD能直接激活腺苷A1受体，减少谷氨酸释放，降低神经元兴奋性［3］；CBD还可与A2a受体相互作用，当神经元兴奋时，CBD激活A2a受体逆转谷氨酸兴奋性毒性，增强神经保护作用；其次，CBD可竞争性抑制平衡型转运蛋白1对腺苷的转运，增加细胞外腺苷浓度，增强腺苷信号转导，降低神经元兴奋性，进而发挥抗痫作用［18］。

2.3 CBD与γ-氨基丁酸A受体

γ-氨基丁酸A受体（GABAA受体）是由5个亚基（2α2βγ）组成的氯离子通透性配体门控离子通道，诱导神经元超极化，降低神经元兴奋性，GABAA受体功能障碍可使神经元过度兴奋从而诱发癫痫［8］。DS患者存在GABRA1和GABRG2等基因突变，GABRA1基因编码GABAA受体的α1亚基，突变后GABA诱导的最大电流幅度和有效激活浓度均下降［19］。GABRG2基因编码GABAA受体的γ2亚基，突变后明显减弱GABAA受体功能。LGS患者存在GABRB3和SLC6A1等基因突变。GABRB3编码的β3亚基对GABAA受体的组装和转运起关键作用，敲除GABRB3基因的小鼠出现癫痫发作，表明该基因是大脑正常发育的关键基因，其功能受损导致癫痫发作［20］。SLC6A1编码GABA转运蛋白1，该基因突变后导致GABA摄取减少进而诱发癫痫［21］。CBD作为GABAA受体的正变构调节剂［22］，可增强GABAA介导的电流，促进GABA能中间神经元动作电位产生，发挥抗痫作用。此外，CBD能增强海马中GABAA受体介导的自发性抑制性突触后电流，减少齿状回兴奋性输出，从而发挥抗痫作用［14］。

2.4 CBD与电压门控钠通道

电压门控钠通道（voltage-gated sodium channel，VGSC）在动作电位传播中发挥重要作用，是神经元兴奋性的关键调节因子。VGSC亚型中发现了700多个突变，这些突变大多发生在编码Nav1.1的基因（SCN1A）上，导致蛋白质截断和氨基酸替换［23］。DS患者由于编码Nav1.1通道（特别是在产生和传播动作电位的GABA能中间神经元轴突初始段）的SCN1A基因突变，降低了GABA能神经元兴奋性，导致癫痫发作。Nav1.2主要在大脑谷氨酸能神经元中表达，编码该通道的基因（SCN2A）突变会导致难治性癫痫［7］，该突变导致通道功能增强，引起过度兴奋和动作电位放电。研究发现，CBD能有效抑制VGSC电流和纹状体神经元钠电流［24］。CBD抑制Nav1.2电流，在治疗难治性SCN2A相关癫痫方面比传统AEDs更有优势。此外，CBD还可减少野生型和突变Nav1.6通道的钠电流，降低神经元兴奋性，抑制癫痫发作［23］。

2.5 CBD与瞬时受体电位香草酸通道1（TRPV1）

瞬时受体电位香草酸通道1（TRPV1）是配体门控的非选择性阳离子通道，与配体通道的离子通道相连，可使许多阳离子流动（尤其是Ca2+）。它在中枢神经系统和周围传入纤维中广泛表达，促进神经元去极化，增加神经元放电频率和突触活性［25］。TRPV1在颞叶癫痫患者海马和皮质中表达增加，激活后影响兴奋性或抑制性神经递质分泌，从而调节神经元兴奋性［26］。在转染TRPV1的HEK293细胞中，膜片钳分析显示，CBD能诱导激活TRPV1受体使其快速脱敏，降低细胞内Ca2+水平，减少放电频率和突触活动，抑制神经元过度兴奋，从而发挥CBD的抗癫痫作用［15-16］。

3 CBD的药代动力学特征

3.1 CBD的代谢

2018年6月，美国食品和药物监督管理局批准了Epidiolex（CBD口服制剂）用于治疗难治性癫痫DS和LGS［27］。口服CBD生物利用度很低，约为6%，可能是其在胃肠道和肝脏的高首关消除所致，药物到达全身血液循环的量极少，且其血浆蛋白结合率约为94%，致使游离态CBD量减少［28］。CBD主要由细胞色素P450同工酶和葡萄糖醛酸转移酶代谢，代谢产物大部分随粪便排出［29］。CBD的药理特性导致其生物利用度低，需要进一步研发更加高效的CBD制剂类型。

3.2 CBD与其他AEDs的相互作用

在临床试验中，CBD经常与氯巴占（clobazam，CLB）联合使用。CYP3A4和CYP2C19负责肝脏中CLB代谢，CBD能强烈抑制CYP3A4和CYP2C19，从而增加CLB及其活性代谢物的血浆浓度，并延长它们的半衰期，二者联合应用显著提高了抗痫效果［26］。此外，CBD能抑制托吡酯、卢非酰胺、艾司利卡西平和唑尼沙胺的代谢［30］；丙戊酸钠和司替戊醇的代谢不受CBD影响；苯妥英钠、卡马西平能促进CBD代谢，降低其血药浓度［31］。

4 展 望

CBD在DS和LGS等难治性癫痫治疗上显示了良好效果，其作用机制尚未完全阐明，可能与多靶点抗痫有关。目前关于CBD的试验仅限于欧美国家，中国仍缺乏相关研究。未来需进一步明确CBD的作用机制，特别是寻找新的干预靶点及明确靶点间的相互联系，以探索其应用潜力及临床适应证，优化其在癫痫治疗中的应用。其次，需深入探究CBD的药代动力学特征，以开发更稳定的制剂类型，提高其生物利用度及有效性，为治疗癫痫提供新型、高效的抗痫药物。

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