癲癇潛在相關生物學標志物研究進展

馬一凡，陳燕，樊青俐

癲癇是一類由多種原因導致的腦部神經元高度同步化異常放電的神經系統綜合征。全球約有7 000萬活動性癲癇病人，其中30%的病人藥物較難控制［1］，且近1∕3的病人在常規抗癲癇藥物治療下仍不能控制發作［2］。因此，探索癲癇的發病機制來預測疾病進展及新的治療靶點具有實際意義。研究發現，在癲癇病變最為明顯的海馬區，有神經元脫失及膠質細胞增生等現象，炎癥免疫介質在其中發揮重要作用，與疾病的發生發展互為因果關系［3-4］。同時，在各種類型的癲癇病人體內均觀察到一些生物學因子及細胞有不同水平地增高，如微小RNA（miRNAs）、淋巴細胞、凋亡蛋白和炎性因子等，或可作為癲癇相關的生物學標志物。對癲癇相關潛在標志物的不斷研究，有助于為癲癇診治及病程評估提供新的輔助。

1 相關標志物

1.1 miRNAs MiRNAs是一組結合編碼mRNA 3'UTR的互補序列，在人類基因組已發現2 500種miRNAs。MiRNAs具有對mRNA轉錄翻譯的調控作用，參與機體神經系統興奮時神經元和星形膠質細胞結構與功能改變的病理生理過程［5］。研究發現神經元中miRNAs或經轉化生長因子β（TGF-β）信號通路調控影響大腦興奮性，影響癲癇的發作頻率及程度，囊泡中的miRNAs在受到癲癇發作刺激后可通過旁分泌途徑透過血腦屏障釋放至外周血液中［6-7］。同時，相比于編碼mRNA，miRNAs具有在血液中取樣便捷，易于保存和檢測的特性。Ven?等［8］在小鼠癲癇模型的海馬中觀察到miR-10a-5p、miR-21a-5p和miR-142a5p等miRNAs表 達 升 高，其 中miR-142a-5p相比另外兩種miRNAs的升高幅度更大，給予癲癇小鼠靶向miR-10a-5p、miR-21a-5p和miR-142a-5p三種miRNAs拮抗劑聯合抗癲癇藥物治療后小鼠癲癇發作顯著減輕，反映上述三種miRNAs對癲癇發作的正面促進作用，也為靶向抗癲癇藥物治療提供了新思路。

Brennan等［9］發現癲癇大鼠血漿中的miR-93-5p，miR-142-5p，miR-182-5p，miR-199a-3p和miR-574-3p表達均有明顯增加。在顳葉癲癇（TLE）病人血漿中miR-93-5p、miR-199a-3p和miR-574-3p表達水平上升，在使用抗癲癇藥物后取樣測序實驗結果基本同前，表明上述miRNAs的水平表達穩定較少受到藥物影響。研究在癲癇大鼠海馬齒狀回的組織切片觀察到，miR-132、miR-21和miR-212在癲癇發作過程中及發作間期表達均增加，在癲癇持續狀態（SE）24 h后血漿中miR-142-5p升高，7 d后miR-215p顯著升高，3～4個月miR-146a-5p表達升高［10］，由于癲癇發作的不同時間階段，對應的miRNAs水平相應升高，因此可考慮應用特異miRNAs升高種類判斷臨床癲癇發展的不同階段。miRNAs種類繁多，特定類型與癲癇的特異度聯系仍需更多實驗證實。

1.2 淋巴細胞CD4+與CD8+CD4+與CD8+細胞主要在人類和動物各類炎癥性疾病中高表達［11］。élmvieira等［12］在TLE病人中觀察到，早期免疫激活標志物CD69及CD4+T淋巴細胞中HLA-DR抗原的表達增加，說明機體存在持續的免疫反應。因為癲癇的發病機制與炎癥關系密切，所以淋巴細胞或許參與癲癇的疾病進展，在獲得更多實驗支持后，亦可將CD4+T淋巴細胞定量及CD4+∕CD8+的比值用于反映癲癇發展的嚴重程度。Rosa等［13］的實驗發現，在耐藥性顳葉癲癇病人手術切除的海馬組織中，存在大量CD4+和CD8+T淋巴細胞浸潤，且CD8+T細胞數量遠高于前者。Xu等［14］在癲癇病兒切除的病變腦組織中，同樣發現CD4+和CD8+T淋巴細胞的顯著浸潤，其機制可能為大腦中神經元和膠質細胞大量表達主要組織相容性復合體（MHC）Ⅰ類和Ⅱ類分子，以為免疫細胞提供抗原，誘導更多淋巴細胞向病變最明顯的組織區域浸潤。

1.3 胱天蛋白酶3（caspase-3）癲癇發作時神經細胞因受到損傷而啟動凋亡程序，并激活相關信號通路，表達凋亡蛋白。caspase-3是一種半胱氨酸-天冬氨酸蛋白酶，凋亡小體和腫瘤壞死因子的生成可促進caspase-3上游蛋白的生成［15］。caspase-3在其活性位點利用半胱氨酸作為催化劑，激活天冬氨酸殘基上的靶蛋白發揮作用，是神經細胞凋亡程序進程中的關鍵酶原，靶向抑制caspase-3可用于治療某些神經系統疾病引起的細胞損傷。Liu等［16］對難治性癲癇病人切除的海馬組織研究發現caspase-4及下游效應caspase-3水平較高。林若庭等［17］報道，相比于腦外傷病人的顳葉組織神經細胞，TLE病人顳葉組織內caspase-3及其上游分子caspase-4表現出更高的表達。可見，caspase-3作為多種凋亡途徑的共同終末蛋白，參與TLE病人組織中神經細胞的病理生理反應，與癲癇發作過程密切相關。

1.4 白細胞介素（interleukin，IL）家族

1.4.1 IL-1β IL-1β在中樞神經系統中參與誘導n-甲基-d-天冬氨酸（NMDA）受體NR2B亞基的酪氨酸磷酸化［18］，NMDA受體作為一種突觸后谷氨酸快速興奮性受體，激活后可增加鈉離子、鉀離子、鈣離子的通透性，使得神經元突觸后膜發生同步性去極化，進而提高神經元的興奮性，引發癲癇［19-20］。癲癇發作過程中星形膠質細胞增生不斷釋放IL-1β，而IL-1β可進一步誘發發作，其參與癲癇發作的過程呈現正反饋效應。胡瑞紅等［21］測得IL-1β于腦電圖正常組表達量為2.6，在腦電圖異常程度高的癲癇病人血清中1 h表達量為3.66，24 h后為3.43，隨著時間延長增高幅度有所回落但仍高于對照組，因此可考慮將其應用于癲癇進展時間的評估。韓永凱等［22］在癲癇病人血漿中發現IL-1β等炎性因子表達量隨著癲癇輕、中、重嚴重程度遞增分別為81.49、100.43、109.95，遠高于對照組47.65。Shi等［23］發現癲癇組腦脊液中IL-1β的表達量為68.42，相比對照組表達量8.95有顯著增加；此外作為反映大腦神經元及膠質細胞炎性損害程度相關的標志物之一——神經元特異性烯醇化酶（NSE）在實驗組表達為12.5高于對照組3.94，可見IL-1β表達量與NSE水平呈正相關。

1.4.2 IL-6 IL-6表達水平可調控神經遞質的釋放，通常在中樞神經系統中低水平表達，當發生神經細胞損傷或炎癥時表達增強，降低神經元興奮閾值，可能的機制為A2B受體激活及NFkB的轉錄作用影響［24］。Alapirtti等［25］對49例難治性癲癇病人的血清分析后發現IL-6表達中位數為明顯升高，強直-陣攣性發作病人體內的IL-6表達中位數為2.8，高于單純部分性和復雜部分性發作。Wang等［26］在TLE、顳葉外癲癇和特發性全身性癲癇的病人中運用統計學方法計算得出IL-6與三種癲癇發作嚴重程度均呈正相關。此外，IL-6活性與癲癇發作類型和頻率有明顯聯系［27］，因此IL-6有助于反映癲癇嚴重程度及預后。

1.5 TNF-α TNF-α由活化的單核巨噬細胞產生，可促進興奮性神經遞質谷氨酸及炎性因子的釋放，并聯合單核巨噬細胞釋放的自由基破壞血腦屏障，損傷大腦誘發癲癇［28］。另外，TNF-α可激活大腦腫瘤壞死因子受體P55（p55）受體和腫瘤壞死因子受體P75（p75）受體，其中p55信號通路會引起神經元過度興奮［29］。Kim等［30］對癲癇動物實驗研究發現外源性p55受體可中和TNF-α的致癲作用，病理切片顯示神經細胞的損傷壞死減少，大鼠癲癇發作減輕。Kama?ak等［31］將57名癲癇病兒分為重度癲癇組，輕度癲癇組，并設置27名健康對照組兒童，血清學結果表明重度癲癇組TNF-α表達值為15.07，輕度癲癇組TNF-α為10.39，對照組則為8.96。上述結果表明標記TNF-α的表達密度對疾病病程評估有重要意義。

2 總結

生物學標志物作為一種客觀可測變量，有利于對疾病發病早期及其進展做出更精準的判斷，且對臨床個體化診療有指導意義。同時也為新一代抗癲癇藥物靶點的研發提供新的思路。目前有關于癲癇有關的潛在生物學標志物研究證據還不夠充分，需更多臨床及基礎實驗證據支持。此外，由于癲癇的發作類型多樣，病程進展難以預料，所以其診治應結合臨床表現、神經電生理及神經影像學等多種維度以避免誤診漏診。