內(nèi)皮素受體拮抗劑對腦血管痙攣的治療作用

作者：張軍臣 張延慶 張春芬

關(guān)鍵詞：內(nèi)皮素；內(nèi)皮素受體；拮抗劑；腦血管痙攣

摘要 內(nèi)皮素受體介導(dǎo)了內(nèi)皮素在蛛網(wǎng)膜下腔出血后腦血管痙攣時(shí)的血管舒縮功能，內(nèi)皮素受體拮抗劑在腦血管痙攣中的作用日益受到重視。文章就內(nèi)皮素受體拮抗劑對腦血管痙攣的預(yù)防和治療作用作了介紹。

腦血管痙攣(CVS)是蛛網(wǎng)膜下腔出血(SAH)最常見的高危并發(fā)癥之一，是SAH患者致殘和致死的重要原因[1]。許多資料表明，內(nèi)皮素(ET)參與了SAH后CVS和遲發(fā)性腦缺血的病理生理過程，而這一過程是通過兩種ET受體(ET receptor,ET-R)介導(dǎo)的[1，2]。近年來，對ET-R拮抗劑在CVS預(yù)防和治療中的作用進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)和臨床研究，取得了一定的療效。

1ET-R拮抗劑的分類

自1991年首次發(fā)現(xiàn)ET-R以來，多種ET-R拮抗劑已在多種SAH模型中和SAH患者中顯示出逆轉(zhuǎn)CVS的作用。按與ETA-R和ETB-R親和力的不同，ET-R可分為：

(1)選擇性ETA-R拮抗劑，其對ETA-R的選擇性較ETB-R 高103~104倍，包括BQ-123、BQ-485、TA-0201和TBC11251等；

(2)選擇性ETB-R拮抗劑，包括BQ-788和RES-701-1等；

(3)混合性ET-R拮抗劑，包括Bosentan和TAK-044等，它們既能阻斷ETA-R，又能阻斷ETB-R[3]。研究最多的是BQ系列和FR139317，但對Bosentan和TBC系列的研究正逐步成為熱點(diǎn)。

2ET-R拮抗劑對CVS的預(yù)防作用

SAH前應(yīng)用ET-R拮抗劑，使SAH后CVS減輕甚至不發(fā)生，則稱為ET-R拮抗劑對CVS的預(yù)防作用。1994年Itoh等[4]較早證明了ETA-R拮抗劑BQ-123對CVS的預(yù)防作用。他先用微滲透泵向狗腦池內(nèi)持續(xù)給藥，小劑量組1×10-6mol/d，大劑量組5×10-6mol/d，2d后建立二次出血SAH模型，7d后發(fā)現(xiàn)空白對照組基底動脈直徑縮小到原來的(70.4±4.6)%，小劑量組(79.3±6.6)%，大劑量組縮小到原來的(97.6±7.8)%，幾乎完全防止了血管痙攣。這表明BQ-123對CVS的預(yù)防作用呈劑量依賴性。Clozel等[5]用大鼠單出血SAH模型也證明，腦池內(nèi)給予BQ-123可以完全防止SAH后60~120min腦血流的減少，而靜脈給藥無此作用，說明作為一種環(huán)狀多肽，BQ-123不能透過血腦屏障。

過去人們對ETB-R能否預(yù)防CVS一直持懷疑態(tài)度，因?yàn)镋TB-R包括ETB1-R、ETB2-R兩種亞型，ETB1-R位于血管內(nèi)皮細(xì)胞上，可引起血管松弛因子NO釋放而使血管舒張；而ETB2-R位于血管平滑肌上，可介導(dǎo)血管收縮[1]。因此有人認(rèn)為，ETB-R阻斷劑有可能與ETB1-R結(jié)合抑制NO的生成和釋放而加重CVS。最近，Zuccarello[6]的實(shí)驗(yàn)證實(shí)，ETB-R拮抗劑BQ-788(混合性ETB1/B2-R拮抗劑)和RES-701-1(選擇性ETB1-R拮抗劑)均有預(yù)防CVS的作用。先向兔腦池內(nèi)注射BQ-788或RES-701-1(10μmol/L)，1d后制作二次出血模型，7d后腦血管造影顯示BQ-788組和RES-701-1組基底動脈直徑較單純SAH組擴(kuò)張20%，表明ETB-R拮抗劑可以預(yù)防CVS。

SAH后，內(nèi)皮細(xì)胞釋放的ET除引起血管痙攣外，還可引起血管壁的繼發(fā)性病理過程，包括外膜炎癥細(xì)胞浸潤、肌層腫脹和壞死以及內(nèi)膜增生。Kikkawa等[7]對狗二次出血模型用組織學(xué)方法證實(shí)，早期靜脈給予ETA-R拮抗劑TA-0201不僅能預(yù)防CVS，并且還可以防止血管平滑肌和內(nèi)皮細(xì)胞變性壞死，并抑制外膜白細(xì)胞浸潤。

3ET-R拮抗劑對CVS的治療作用

CVS發(fā)生后再用ET-R拮抗劑，CVS程度減輕，表明ET-R拮抗劑對CVS具有治療作用。Zimmermann等[8]用狗二次出血模型證明了混合性ET-R拮抗劑Bosentan的治療作用。實(shí)驗(yàn)狗每天2次口服Bosentan(30mg/kg)，對照組口服安慰劑，第8天時(shí)試驗(yàn)組基底動脈直徑縮小(13.1±11.2)%，而對照組卻縮小(30.7±12.4)%(P<0.001)。

1998年，Kita等[9]靜脈給予二次出血模型狗ETA-R拮抗劑S-0139發(fā)現(xiàn)，首次劑量0.83mg/(kg·min)×12min后予28μg/(kg·min)劑量維持7d，則痙攣的基底動脈和脊髓動脈均擴(kuò)張；如只給予28μg/(kg·min)劑量維持，則無治療作用。藥物濃度監(jiān)測發(fā)現(xiàn)，S-0139進(jìn)入SAH狗腦脊液的速度和濃度高于正常對照組。Sato等[10]的實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證實(shí)，S-0139不僅擴(kuò)張痙攣的基底動脈，而且也可改善CVS引起的腦缺血癥狀。模型建立成功5d后，10只SAH狗中3只出現(xiàn)輕度共濟(jì)失調(diào)(肌張力下降和步態(tài)異常)，5只中度共濟(jì)失調(diào)(頭低垂和多涎)，2只重度共濟(jì)失調(diào)(不能站立)，而同一時(shí)間腦池內(nèi)給予S-0139的5只SAH狗中僅有2只表現(xiàn)為輕度共濟(jì)失調(diào)。他們認(rèn)為，繼發(fā)于CVS的小腦缺血是動物產(chǎn)生共濟(jì)失調(diào)的原因，S-0139通過抑制ETA-R介導(dǎo)的血管收縮改善了臨床癥狀。Zuccarello[6]證實(shí)，ETB-R拮抗劑BQ-788和RES-701-1也有治療CVS的作用。

在CVS發(fā)生過程中，除血管平滑肌細(xì)胞外，血管成肌纖維細(xì)胞和Ⅴ型膠原也參與了痙攣的發(fā)生機(jī)制。Ogihare等[11]用培養(yǎng)的腦血管細(xì)胞證實(shí)，ET-1能促進(jìn)成肌纖維細(xì)胞收縮血管，作用的強(qiáng)度與ET濃度呈正相關(guān)，ETA-R拮抗劑BQ-485能夠拮抗這一作用。

4ET-R 拮抗劑的治療作用機(jī)制

Josko等[12]觀察SAH大鼠血清ET-1濃度的變化發(fā)現(xiàn)，SAH后30min ET-1濃度升高，60min恢復(fù)至術(shù)前水平；但SAH前應(yīng)用BQ-12340nmol的實(shí)驗(yàn)組，其ET-1水平在SAH后30和60min時(shí)均高于術(shù)前，由此認(rèn)為ETA-R抑制CVS的機(jī)制可能是BQ-123競爭性拮抗了ET-1對ETA-R的激動作用。

Zuccarello等[6]探討了ETB-R拮抗劑防治CVS的作用機(jī)制。他們先用ET轉(zhuǎn)化酶抑制劑磷阿米酮(phosphoramidon)處理SAH大鼠以抑制內(nèi)源性ET-1，然后經(jīng)枕大池給予外源性ET-13nmol/L，最后經(jīng)腦池給予BQ-788(混合性ETB1/B2-R拮抗劑)和RES-701-1(選擇性ETB1-R拮抗劑)，并觀察ETB-R拮抗劑對血管痙攣的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，ETB-R拮抗劑不僅未能使血管痙攣緩解，反而分別使基底動脈直徑縮小40%和50%。

他們分析認(rèn)為，如果ETB1-R活化誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞產(chǎn)生的內(nèi)源性ET-1與SAH后CVS無直接關(guān)系，那么無論SAH后CVS還是注射外源性ET-1引起的CVS 均可因ETB-R拮抗劑加重，而實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示ETB-R拮抗劑緩解了前者，但加重了后者，由此他們提出，ETB-R拮抗劑防治CVS的機(jī)制在于阻止了ETB1-R介導(dǎo)的內(nèi)源性ET-1的正反饋釋放效應(yīng)，而與ETB2-R介導(dǎo)的縮血管機(jī)制無關(guān)。

5給藥途徑

ET-R拮抗劑的給藥途徑可分全身和局部兩種，全身給藥包括靜脈滴注、靜脈推注、皮下注射和口服；局部給藥包括腦池內(nèi)注射和鞘內(nèi)注射。選擇何種給藥途徑取決于藥物的理化性質(zhì)，BQ-123不能透過血腦屏障，只能腦池內(nèi)給藥[9]；S-0139、BQ135和FR13917都是普通的多肽，口服無效，靜脈或腦池內(nèi)給藥均有效，但這也限制了其在CVS中的應(yīng)用。非肽類ET-R拮抗劑由于具有口服有效的特點(diǎn)，已引起人們的很大興趣。如Bosentan，是1994年由Clozel采用結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)從Ro46-2005中提取的一種新混合性ET-R拮抗劑，又稱Ro47-0203，其最大的特點(diǎn)是口服和靜脈注射均有效，故較其他ET-R拮抗劑有更廣闊的應(yīng)用前景。到目前為止，在所有ET-R拮抗劑中，Bosentan仍是最有效的[13]。Zuccarello等[6]報(bào)道，高選擇性ETA-R拮抗劑PD155080也是一種非肽類物質(zhì)，口服后的絕對生物利用度高達(dá)87%。

6副作用

最近，Shaw等[13]對一種混合性ET-R拮抗劑TAK-044進(jìn)行了Ⅱ期臨床試驗(yàn)。他們采用隨機(jī)雙盲對照法對402例SAH患者進(jìn)行了3個(gè)月的觀察，發(fā)現(xiàn)患者對TAK-044有良好的耐受性，副作用包括高血壓和頭痛，這與TAK-044的擴(kuò)血管效應(yīng)有關(guān)，但患者都能忍受。另外，患者對Bosentan也具有很好的耐受性，但靜脈注射可能會引起一些興奮或刺激癥狀。在動物實(shí)驗(yàn)中，Bosentan不影響基礎(chǔ)血壓、心率，這一點(diǎn)是非常有意義的，因?yàn)槟壳俺Ｓ糜赟AH治療的尼莫地平和其他藥物在治療的同時(shí)可引起明顯的全身血壓下降。但有報(bào)道發(fā)現(xiàn)，Bosentan可引起猴癲癇、偏癱和顱內(nèi)血腫，認(rèn)為這些副作用是給藥劑量過大所致[14]。

7展望

目前，盡管仍有報(bào)道認(rèn)為ET-R拮抗劑不能治療CVS，但ET-R拮抗劑的發(fā)現(xiàn)必將為CVS的防治提供一條新的途徑。非肽類ET-R拮抗劑的研制和開發(fā)正引起人們的廣泛關(guān)注，在不久的將來，非肽類ET-R拮抗劑有可能會在治療CVS中發(fā)揮越來越重要的作用。

參考文獻(xiàn)

1Sobey CG,Faraci FM.Subarachnoid haemorrhage:what happens to the cerebral arteries?Clin Exp Pharmacol Physiol,1998,25(11):867-876.

2Zimmermann M,Seifert V.Endothelin and subarachnoid hemorrhage:an overview.Neurosurgery,1998,43(4):863-876.

3Ishikawa K,Fukami T,Mase T,et al.Endothelin receptor antagonist with various subtype-specticity:their discovery and use as pharmacological tool.Eur J Med Chem,1995,30(Suppl):S371.

4Itoh S,Sasaki T,Asai A,et al.Prevention of delayed vasospasm by an endothelin ETA receptor antagonist,BQ-123:change of ETA receptor mRNA expression in a canine subarachnoid hemorrhage model.J Neurosurg,1994,81(5):759-764.

5Clozel M,Watanabe H.BQ-123,a peptidic endothelin ETA receptor antagonist,prevents the early cerebral vasospasm following subarachnoid hemorrhage after intracisternal but not intravenous injection.Life Sci,1993,52(9):825-834.

6Zuccarello M,Boccaletti R,Romano A,et al.Endothelin B receptor antagonists attenuate subarachnoid hemorrhage-induced cerebral vasospasm.Stroke,1998,29(9):1924-1929.

7Kikkawa K,Saito A,Iwasaki H,et al.Prevention of cerebral vasospasm by a novel endothelin receptor antagonist,TA-0201.J Cardiovasc Pharmacol,1999,34(5):666-673.

8Zimmermann M.Endothelin in cerebral vasospasm.Clinical and experimental results.J Neurosurg Sci,1997,41(2):139-151.

9Kita T,Kubo K,Hiramatsu K,et al.Profiles of an intravenously avai- lable endothelin A-receptor antagonist,S-0139,for preventing cerebral vasospasm in a canine two-hemorrhage model.Life Sci,1998,63(4):305-315.

10Sato S,Yonetani Y,Fujimoto M,et al.Effects of an endothelin ETA-Receptor antagonist,S-0139,on cerebral vasospasm and behavioral changes in dogs intracisternally administered endothelin-1.Life Sci,1998,62(13):PL191-197.

11Ogihara K,Barnanke DH,Zubkov AY,et al.Effect of endothelin receptor antagonists on non-muscle matrix compaction in a cell culture vasospasm model.Neurol Res,2000,22(2):209-214.

12Josko J,Hendryk S,Jedrzejowska-Szypula H,et al.Influence endothelin ETA receptor antagonist-BQ-123-on changes of endothelin-1levelin plasma of rats with acute vasospasm following subarachnoid hemorrhage.J Physiol Pharmacol,1998,49(3):367-375.

13Shaw MD,Vermeulen M,Murray GD,et al.Efficacy and safety of the endothelin,receptor antagonist TAK-044in treating subarachnoid hemorrhage:a report by the Steering Committee on behalf of the UK/Netherlands/Eire TAK-044Subarachnoid Haemorrhage Study Group.J Neurosurg,2000,93(6):992-997.

14Hino A,Weir BK,Macdonald RL,et al.Prospective,randomized,double-blind trial of BQ-123and bosentan for prevention of vasospasm following subarachnoid hemorrhage in monkeys.J Neurosurg,1995,83(3):503-509.