麻省总医院主入口、Lunder 与 Wang 建筑及前方车辆
麻省总医院主入口及两侧建筑,2024 年(Kenneth C. Zirkel / Wikimedia Commons;CC BY 4.0)

患者细胞中的药物反应促成临床试验

2020 年 11 月发表于 JAMA Neurology 的研究,报告了一项肌萎缩侧索硬化症(amyotrophic lateral sclerosis,ALS)多中心试验。它的药物线索来自患者诱导多能干细胞(induced pluripotent stem cells,iPSC)来源运动神经元中的高兴奋性及其药物反应。

依佐加滨(ezogabine,亦称瑞替加滨,retigabine)可激活 Kv7 钾通道。此前的患者细胞研究发现,它能降低运动神经元兴奋性,并改善部分遗传背景模型的体外存活。临床论文作者明确写道,团队据此从 iPSC 建模直接进入临床试验,用患者可测的神经电生理指标检验药物作用。

这次试验首先关注药效相关的生理变化:药物能否降低皮层与脊髓运动神经元的兴奋性,以及相关指标能否用于多中心研究。疾病进展是否减慢,是需要进一步回答的问题。

65 名参与者随机分入 3 个比较组

试验由麻省总医院(Massachusetts General Hospital)协调,在美国 12 个中心开展。研究采用随机、双盲、安慰剂对照的二期设计,共有 65 名参与者随机入组:安慰剂组 23 人、每日 600 mg 组 23 人、每日 900 mg 组 19 人,其中 55 人完成试验。

用药期为 10 周,其中第 5–8 周为全剂量阶段,主要分析比较该阶段与基线的变化。原计划入组 120 人,但由于试验药品到期,招募在 65 人时提前结束。

皮层兴奋性采用经颅磁刺激(transcranial magnetic stimulation,TMS)测量。主要终点是短间隔皮层内抑制(short-interval intracortical inhibition,SICI)的变化;外周神经阈值追踪则提供脊髓运动轴突兴奋性相关指标。统计分析纳入各时点可用且符合质量要求的测量,部分参与者的记录不完整。

高剂量组出现与兴奋性降低一致的变化

主要终点分析中,每日 900 mg 组相对安慰剂的 SICI 倒数变化比为 1.53,95% 置信区间为 1.12–2.09,差异有统计学意义。研究将指标取倒数,使数值升高表示更强的皮层抑制。每日 600 mg 组相应比值为 1.15,未达到显著差异。

脊髓运动轴突的强度—时程常数(strength-duration time constant,SDTC)也出现变化。高剂量组相对安慰剂的变化比为 0.73,95% 置信区间为 0.60–0.87,符合轴突兴奋性降低的方向;低剂量组为 0.93,差异未显著。其他阈值追踪结果提供了进一步支持。

这里的比值比较的是两组指标从基线到全剂量阶段的变化。作者把临床轴突测量与既往患者 iPSC 运动神经元的膜片钳结果相比较,认为两者均呈现兴奋性降低的方向,为同一作用机制提供不同层次的观察。

短期内未观察到功能量表或呼吸改善

研究同时记录了 ALS 功能评分、慢肺活量和肌力。3 个组在这些临床指标上没有显著差异。作者指出,全剂量治疗只有 4 周,研究主要检验药效指标;评价疾病进展还需要更长时间的试验。

复合肌肉动作电位幅度在药物组有较少下降的数值趋势,但与安慰剂的组间比较未达到统计学显著。作者将其视为后续研究线索,没有据此确认神经保护或疾病获益。

耐受性也是后续研发需要考虑的结果。低、高剂量组分别有 7/23 人和 5/19 人永久停药,安慰剂组无人永久停药;多数停药与不良事件有关。试验报告 4 项严重不良事件,其中高剂量组的一项意识迟钝事件被判断为很可能与药物有关。

人体测量检验细胞研究提出的药物作用

这项试验支持在多中心条件下,用神经生理测量观察针对高兴奋性的药物作用。与此同时,部分参与者无法完成相应记录,入组又受到测量可行性的限制;一些指标自身变异较大,不良事件还可能影响盲法。

对于 iPSC 支持的药物研发,本研究提供了具体的转化案例:先从人源细胞识别可干预的表型,再用人体指标检查药物是否产生预期作用。兴奋性变化能否作为疾病进展的替代指标、长期调节是否改善患者结局,仍是作者提出的后续验证目标。

来源与延伸阅读

  1. Effect of Ezogabine on Cortical and Spinal Motor Neuron Excitability in Amyotrophic Lateral Sclerosis: A Randomized Clinical Trial. JAMA Neurology. 2020. ↗