前言

癲癇是發病率最高的神經系統疾病之一，全世界有超過5000萬人患有癲癇。發達國家的發病率約為每年400-700/10萬人。目前，大約2/3的癲癇患者沒有發作，但對于另外1/3的癲癇患者，雖然有幾種抗癲癇藥物(aed)可用，但仍未得到很好的控制。因此，我們一直期待癲癇治療領域出現更有效的新藥。

左乙拉西坦(LEV)是繼卡馬西平、苯妥英鈉、丙戊酸鈉等傳統抗癲癇藥物之后，由比利時UCB公司研發的第二代新型抗癲癇藥物(商品名Keppra)。1999年12月，它被正式批準用于16歲以上成人部分性癲癇發作的輔助治療。2005年6月，該適應癥擴大到4歲以上的兒童。由于其獨特的作用機制，左乙拉西坦對成人部分性癲癇發作具有積極的治療作用，且耐受性良好。

2016年1月14日和2016年2月18日，歐洲藥品管理局(EMA)和美國美國食品藥品監督管理局(FDA)批準了UCB比利時公司研發的第三代抗癲癇藥物——布瓦西坦(BRV)，商品名為Briviact。它可用于治療16歲及以上的部分性癲癇發作患者，伴有或不伴有繼發性全身性癲癇發作。

BRV和LEV在結構上非常相似，都屬于吡咯烷酮衍生物。與LEV的化學結構相比，BRV只有一個正丙基連接在吡咯烷的4位上。這兩種藥物就像雙子星一樣，以至于我第一次看到BRV的時候，誤以為這是一個偽創新產品，或者是UCB公司為了延續LEV產品帶來的市場輝煌而做的持續性產品。無論判斷對錯還是研發動機，BRV的發現背后還是有深入的藥理機制研究。本文還試圖通過BRV的非暫時性發展過程及其與LEV的比較優勢，透視這種新型抗癲癇藥物的獨特發現。

SV2A蛋白靶點的發現和認知對于新型抗癲癇藥物開發的意義

LEV已經上市幾十年了，但事實上它對篩選新化合物的經典動物模型沒有作用，這與它的臨床有效性相矛盾。因此，列夫的發現引起了對當時發展的研究方法的一些質疑，并增加了這一研究領域的爭論。

在開發BRV之前，SV2A蛋白作為LEV和BRV的靶標的作用遠未被完全了解。而BRV的研發證明了SV2A蛋白的結合親和力與抗癲癇作用之間的相關性，提高了此類抗癲癇藥物研發成功的可能性。SV2A蛋白的鑒定以及隨后的臨床前癲癇研究方法是影響該領域進展的里程碑，意義重大。BRV的有效性進一步加強了對這種觀點和新方法的需求。

SV2A蛋白的發現和隨后BRV的開發進一步證實了這樣一個印象，即在過去的20年中，沒有一種新的aed可以增加癲癇治愈患者的比例，因為當前藥物開發中使用的幾乎所有相同的動物模型都是基于相同的假設和理論基礎。因此，為了探索新的靶向藥物，迫切需要一種新的、創新的癲癇臨床前開發模式。

1.SV2A蛋白的發現打開了開發新型癲癇藥物的大門。

SV2蛋白是存在于神經元和內分泌細胞的突觸小泡中的原型蛋白。具有12個跨膜結構，由三個亞型SV2A、SV2B和SV2C組成。在SV2亞型中，SV2A在包括大腦皮層、海馬和小腦在內的所有腦區都有高表達，但也在神經內分泌細胞和神經肌肉接頭處有表達。以前的研究表明，SV2A可以調節突觸囊泡的胞吐和突觸前神經遞質的釋放。

BRV的發現和非臨床開發與SV2A蛋白的發現密切相關，也與第一個顯示與SV2A蛋白結合的AED藥物LEV的發現密切相關。在非臨床研究中，已證明LEV對聽覺和點燃癲癇發作、6-Hz電驚厥和癲癇發作模型中的棘波放電具有保護作用。然而，用于AED發現的標準動物模型3354最大電驚厥(MES)和戊四氮(PTZ)是無效的。盡管LEV的非臨床特性與臨床研究顯示的廣譜有效性有關，但其非典型的抗癲癇特性表明LEV具有不同于傳統AED的作用機制。相關研究隨后發現，LEV與SV2A蛋白的可逆、飽和和立體選擇性結合導致興奮性突觸在癲癇活動期間突觸囊泡的胞吐作用減少，誘導率下降增加。從那以后，研究集中于尋找針對SV2A蛋白的新藥，最終導致了BRV的開發。

2.SV2A蛋白是抗癲癇藥物的潛在靶點。

一些動物研究表明，SV2A蛋白是控制癲癇發作的潛在靶點。

SV2A基因敲除小鼠不能生長和產生自發性癲癇發作，出生后2-3周內死亡。然而，雜合SV2A基因敲除小鼠沒有表現出自發性癲癇發作，但表現出癲癇前特征，如增強對毛果蕓香堿和紅藻氨酸的驚厥前效應的敏感性，降低6-Hz癲癇發作的閾值，增加角膜點燃率。對SV2A基因敲除小鼠培養的神經元的研究表明，由于初始囊泡釋放概率降低和刺激過程中神經遞質釋放減少，突觸后反應下降。

在癲癇發作動物模型和癲癇患者腦組織中發現了SV2A蛋白表達和功能的改變，這表明SV2A蛋白表達/功能的降低參與了癲癇的進展。

SV2A蛋白的結合與不同癲癇發作的非臨床模型(如聽覺性癲癇小鼠)的抗癲癇作用密切相關，SV2A蛋白水平的下降似乎也涉及耐藥性癲癇的機制。

所有這些證據共同表明SV2A蛋白明確參與癲癇的發病機制，因此它可以在癲癇的治療中發揮作用。然而，SV2A的詳細功能和機制(如神經遞質特異性)仍不清楚。

BRV的發現歷程

正如已經提到的，SV2A蛋白作為LEV的主要分子靶點的發現以及隨后的其在癲癇治療中的潛在作用的證據導致了具有SV2A機制的新藥的發現和優化。

新的目標是確定一個高選擇性和更有效的SV2A配體，它可以完全抑制癲癇發作。在體外篩選了約12，000種化合物的SV2A結合親和力，并進一步篩選了其中1，200種化合物對體內癲癇發作易感小鼠的癲癇發作的保護作用。最后，在不同的癲癇動物模型中選擇并表征了約30種化合物。這些研究發現在LEV吡咯烷環的4-位上的取代可以增強結合親和力。在對該位點基團取代的系統研究中，發現各種小疏水基團對SV2A的親和力比LEV強。并增強聽覺發作試驗中的活性。在結合親和力增強的類似物中，最終選擇了分子量為212、結構與LEV相似的2-吡咯烷酮衍生物BRV作為藥物開發候選物。

BRV的非臨床特點

1.BRV對SV2A蛋白具有較高的選擇性和結合能力。

BRV是SV2A的高度選擇性和可逆配體，其抑制突觸傳遞和囊泡釋放的親和力優于LEV。此外，對SV2A基因敲除小鼠的研究結果表明，[3H]BRV在高達600nM的濃度(測試的最高濃度)下具有僅標記SV2A蛋白的高選擇性。在大鼠腦中與[3H]BRV的體外結合表明，BRV對大鼠和人SV2A表現出與LEV相似的親和力(Kd為62 nm)。然而，對應于癲癇動物模型和人腦切片中的突觸前SV2A，BRV對突觸后SV2A的親和力比LEV高約15-30倍。在治療相關劑量下，BRV占大腦中SV2A的80%至90%。小鼠腦中的體外結合實驗表明，BRV在給藥后5-15分鐘內達到最大SV2A占用率，并且它還在該時間范圍內顯示出對癲癇發作的最大保護作用。

2.BRV的人才外流速度更快。

BRV具有比LEV (LogD 0.64)更高的親脂性(LogD 1.04)，這導致更快的腦滲出速度，這對應于在癲癇小鼠模型中的快速保護作用。列夫預測的藥物進入體內的半衰期是23分鐘，而BRV只有3分鐘。觀察到藥物滲透入大腦的速度有大約7倍的差異。類似地，在相同聽覺小鼠模型中的體外結合研究顯示，在腹膜內施用BRV后5-15分鐘內觀察到SV2A的最大占用率和活性，而LEV為30-60分鐘。因此，能更快進入大腦的BRV潛伏期短，對于癲癇持續狀態(SE)或叢集性癲癇發作等臨床急救具有重要意義。

3.BRV的有效劑量較低

使用高頻神經元刺激比較BRV和LEV的大鼠海馬切片研究表明，BRV在比LEV低100倍的濃度下，可以增強突觸抑制，減少突觸傳遞。此外，BRV在減少突觸小泡動員方面比LEV更有效。

4.BRV的治療指數更高。

盡管BRV顯示出較低的治療指數(在完全點燃癲癇發作動物的旋轉棒試驗中，同一動物的運動損傷的TD50與全身性運動癲癇發作保護的ED50之比)，但它仍然高于LEV (148比46)。在杏仁核點燃大鼠的旋轉試驗中，BRV的治療指數高于列夫(4比2)。但是，它明顯高于經典和其他新的抗癲癇藥物(治療指數從2到21)。

5.BRV具有更強的抗癲癇潛力和有效性。

體外研究表明，在兩種不同的大鼠海馬腦片體外癲癇模型中，BRV具有比LEV更強的抗癲癇潛能和療效，其劑量范圍與其臨床療效相關。與LEV相比，BRV對SV2A的親和力增加與在體內不同癲癇模型中觀察到的顯著的癲癇保護效果有關。已經在部分和完全癲癇發作模型中研究了BRV的有效性，所述癲癇發作模型包括聽覺小鼠、患有遺傳性失神癲癇的GAERS大鼠、杏仁核和角膜點燃模型以及缺氧后具有肌細胞的大鼠模型。在這些模型中，BRV始終表現出比LEV更有效和全面的癲癇發作抑制。特別是，在杏仁核小鼠中，BRV(6.8-210毫克/千克)劑量依賴性地降低了癲癇發作的嚴重程度，并且在最高測試劑量下幾乎完全抑制了癲癇發作。相比之下，LEV(17-540毫克/千克)即使在高劑量下也只能提供有限的保護。在杏仁核完全點燃的大鼠中，BRV還能更全面地抑制運動發作的嚴重程度和放電后的持續時間。特別是BRV對劇烈運動發作的抑制劑量為21.2mg/kg，而LEV只有在劑量達到170mg/kg時才能產生類似的效果。在最高試驗劑量(212.3mg/kg)下，BRV也顯著縮短了隨后的放電持續時間，而LEV即使超過1700mg/kg，對這一指標也沒有影響。

6.SV2A蛋白相互作用的個體差異

在幾個癲癇動物模型中，BRV比LEV更有效也可能是由于與SV2A蛋白相互作用的個體差異。事實上，使用SV2A變構調節劑的研究表明，BRV與SV2A之間的相互作用不同于LEV，BRV可能誘導或穩定SV2A的不同蛋白質構象，這可能提供了BRV與LEV相比不同藥效學性質的分子原理。實際上，LEV和BRV作用于不同的結合位點或以不同的構象狀態與SV2A蛋白相互作用。這可以解釋大鼠海馬切片的電生理學研究結果，該結果顯示BRV具有更強的抑制突觸傳遞和囊泡釋放的能力。

小結

BRV在多種癲癇實驗模型中表現出優異的抗癲癇活性，作為疾病的改善有一定的前景。臨床前研究表明，與LEV相比，BRV更有效，因為它具有不同于SV2A的更高選擇性、更高親和力和結合特性，以及與更快的腦滲透相關的親脂性。基于這些發現，BRV的進一步臨床開發的決定被觸發。雖然目前還沒有臨床研究支持BRV優于LEV的證據，但我們也期待BRV和LEV面對面的臨床研究來證實BRV的臨床優勢。

參考

埃米利奧魯索、麗塔西塔羅馬科穆拉(2017年)用于治療局灶性癲癇的布里伐西坦的臨床前發現和開發，藥物發現專家意見，12:11，1169-1178，DOI:10.1080/1746053566