偏头痛研究方法学的现代研究概况

偏头痛研究方法学的现代研究概况

刘宏伟，邹忆怀，张勇，陈沛，付彩红，任毅*

(北京中医药大学东直门医院，北京100700)

摘要：目的探讨偏头痛的方法学的研究现况，为深入的研究偏头痛提供更多的思路。方法针对动物模型实验研究、临床观察试验研究、功能神经影像学研究3个方面展开论述，分别介绍了每个方面所包含的较成熟和重要的研究方法，并重点综述了具体研究成果及其对科研、临床的实用价值。结果提供了部分有代表性的关于偏头痛的研究方法，特别提出了适合中医药治疗偏头痛的研究方法。结论偏头痛的发病机制目前尚不清楚，其治疗方案也在探索中，中医药治疗偏头痛主要是从风、从瘀、从肝辨证论治，更适合用实用性和真实世界的研究方法，但关于偏头痛发病机制和疗效的研究方法仍需要不断探究。

关键词：偏头痛;血管源性;神经源性;动物模型;基因工程鼠模型

DOI:10.13463/j.cnki.jlzyy.2015.01.029

中图分类号：R747.1文献标志码： A

文章编号：1003-5699(2015)01-0098-05

基金项目:北京市高校青年英才计划项目资助(YETP0823)；北京中医药大学自主选题项目资助(2013-JYBZZ-JS-148,2014-JYBZZ-XS-142)。

作者简介:刘宏伟(1987-)，女，博士研究生，主要从事中医内科脑病方向研究。

收稿日期:(责任编辑：张瑞彬2014-07-26)

*通信作者:任毅，电话-18901367626，电子信箱-rywendy1982@sina.com

Current status of migraine research methodology

LIU Hongwei,ZOU Yihuai,ZHANG Yong,CHEN Pei,FU Caihong,REN Yi*

(Dongzhimen Hospital Affiliated to Beijing University of Chinese Medicine,Beijing 100700,China)

Abstract：ObjectiveTo explore the methodology of migraine and provide more thoughts for further study.MethodsThe present review will provide the methodology of migraine research including animal model experiments,clinical trials and modern functional neuroimaging studies,which show the research methods,research achievements and practical values of the

three aspects above.ResultsThe study provides some representative research methodology about migraine especially the method of Traditional Chinese Medicine (TCM).ConclusionThe pathogenesis of migraine is not clear as well as its therapies.Chinese medicine treatment of migraine is syndrome differentiation and treatment mainly from wind,stasis and liver,which is suitable for the real world study and pragmatic RCT.Nevertheless,the research methods of migraine pathogenesis and curative effect are still to be explored.

Keywords:migraine;blood vessels origin;neurogenic;aninal models;genetically engineeved mice model

偏头痛为常见的原发性头痛，是一种慢性、原发性神经血管功能失调性头痛，具有发病年龄早、病程长、反复发作等特点，疼痛发作呈搏动性，发作前或发作时会伴随恶心呕吐、畏光流泪等症状，严重者甚至可引起四肢瘫痪，因此本病与阿尔茨海默病、帕金森氏病及多发性硬化等共同被归为世界性负担的神经类疾患范畴[1]。流行病学研究[2]发现，亚太地区原发性头痛中，偏头痛的患病率占到9.1%，据联合国统计，2010年38.5亿人口中偏头痛患者约有3.5亿。偏头痛特别是慢性偏头痛导致劳动力严重下降且对社会造成了巨大的经济损失[3-4]。因此对于偏头痛的研究越来越受到研究者的重视，本文将分别从动物模型实验、临床试验观察及功能神经影像学研究等3个方面对偏头痛的方法学现代研究进展进行总结。

1动物模型实验研究

偏头痛的发病机制还尚不明确，目前神经血管源性学说、遗传与基因学说及血管源性物质导致偏头痛等假说占主导地位，对于这些假说的验证和新机制的探讨很大程度上归功于动物实验研究的发展，而一些关于偏头痛的药理和药效的动物实验研究，也是基于发病机制假说进行的。根据现代研究主要的模型种类有血管(/神经)源性模型、基因工程鼠模型和原发性头痛模型等[5]。

1.1血管(/神经)源性模型该模型应用最为广泛且造模技术也较为成熟,主要方法有皮下注射硝酸甘油法、电刺激或炎性物质刺激硬脑膜法等。王艳等[6]应用传统的皮下注射硝酸甘油的方法诱发大鼠发生偏头痛，观察偏头痛模型大鼠硬脑膜上Artemin表达的变化，从而探讨Artemin在偏头痛产生中的作用;多数的药物干预采用了传统的硝酸甘油皮下注射诱导法造成大鼠或小鼠偏头痛，再进一步给药进而观察药物对偏头痛模型体内的相关物质的影响，评价干预药物的疗效[7-9]。该方法多适用于评价干预血管源性偏头痛药物的试验研究，特别是主要作用于血管的药物疗效和药理机制的研究。

刘欣等[10]则通过向麻醉后大鼠的脑膜内注射复方致炎剂造成大鼠偏头痛模型，并观察偏头痛大鼠硬脑膜和三叉神经节上的TRPV1(瞬时感受器电位香草酸亚家族蛋白1)的变化以阐明引起偏头痛可能的机制之一,最终也得出了TRPV1表达上调使偏头痛外周敏化的结论。根据偏头痛的中枢敏感化机制[11],李思颉等[12]采用Moskowitz法[13]建立硬脑膜神经源性炎症偏头痛动物模型，通过观察加巴喷丁对偏头痛模型大鼠的中枢敏感化和脑脊液氨基酸的含量来探讨该药对偏头痛的镇痛作用机制。这两种刺激硬脑膜的造模方法主要是通过影响神经传导功能而产生类似偏头痛的症状，多应用于研究偏头痛发病机制以及作用于中枢神经、起到镇痛镇静等作用的药理机制和针灸的治疗机制的研究。

武延庆等[14]在溴咖合剂对偏头痛模型小鼠的治疗机制的研究中，应用单胺类递质耗竭剂“利血平”消耗体内的5-HT,使血管扩张，痛阈降低，形成偏头痛小鼠模型，通过观察模型组、空白组和给药的不同剂量组治疗前后大脑皮层神经递质含量的变化来研究溴咖合剂对偏头痛的治疗作用机制。该造模方法仍属于血管源范畴，除上述应用外，还可用于能提高痛阈或调节血管的药效机制研究等。

1.2基因工程鼠模型在偏头痛的发病机制假说中，降钙素基因相关肽(CGRP)对偏头痛的产生是一种非常重要血管活性物质。RUSSO A F等[15]通过转基因技术建立了一个叫作nestin/hRAMPl的双转基因鼠模型,该模型对CGRP十分敏感,故通过nestin/hRAMPl鼠模型可以对GRP产生偏头痛的机制有更深入的了解。而在基因遗传学说中,目前唯一明确的单基因遗传偏头痛，即家族性偏瘫型偏头痛(FHM)。SWATHI K等[16]则运用FHM-1模型鼠对三叉神经感觉神经元上的P2X3受体功能上调的机制进行了研究。由此可知，所谓基因工程动物模型，并非一定是对遗传基因学说进行研究，而是根据遗传学说、基因重组技术等，对偏头痛的发病机制进行研究，这对探究偏头痛的病因病机及预防用药等研究具有重大意义。

1.3原发性头痛模型除了人工造模的方法，动物自发患有偏头痛的模型无疑是最佳的选择。OSHINSKY M L等[17]通过研究发现一种具有偏头痛特征的小鼠，即其具有自发的三叉神经感觉过敏情况(表现为支配的眼周部位痛阈降低)且实验证明经过舒马普坦、双氢麦角胺和丙戊酸钠分别进行即刻和预防性治疗均能提高其痛阈，更加说明该模型与偏头痛有极大的相似性。研究者还发现该小鼠的这种特点具有遗传性，更加适合培育为实验研究对象。因此原发性头痛模型的应用，可节约大量人工造模的时间和精力，减少了各种造模方法对研究产生的偏倚，故对偏头痛基因遗传学说、新药筛选研发及发病的病理生理机制等方面的研究具有更大的推广意义。

2临床观察试验研究

目前越来越多的临床试验研究用于偏头痛的治疗效果观察，研究者们采用多种研究方案以更客观地验证传统药物治疗及针灸和心理等非药物治疗偏头痛的疗效，主要研究有安慰剂随机对照，中西药随机对照，随机双盲多中心安慰剂(或阳性药)对照以及近年来逐渐受到重视的实用性随机对照和真实世界研究等。

2.1经典的随机对照试验(RCT)FU Caihong等[18]采用多中心、随机、双盲安慰剂对照的临床研究方法，以评价中药方川芎定痛饮治疗偏头痛的临床疗效和安全性。而王勇等[19]则在上述多中心随机基础上，应用双盲双模拟、阳性药平行对照法，对正天丸治疗偏头痛的疗效和安全性进行了评价，对照药选择天麻头痛片，其中试验组口服正天丸+天麻头痛片模拟剂，对照组口服天麻头痛片+正天丸模拟剂。以上研究均为标准的RCT临床试验，研究中病例来自不同中心，减少了同一地区收集的患者产生的偏倚，后者采用的双盲双模拟阳性药对照，对患者均有治疗作用，亦更符合伦理要求。该研究方法多适用于新药上市后的临床观察研究，以其有着严格的纳入/排除标准，标准化治疗、简单干预等优势受到研究者的青睐。

2.2实用性随机对照研究(PRCT)随着循证医学的发展，研究者们发现传统的解释性随机对照研究(ERCT)得出的结论往往缺乏临床实用价值，于是更多地关注探讨关于实用性随机对照研究(PRCT)或真实世界研究(RWS)。相对于解释性RCT，实用性RCT更注重临床效果的观察,放宽了研究对象的纳入和排除标准，通常强调某一干预措施的在常规临床实际条件下的优势，一般需要较大样本量，且不设盲法，更加符合临床实际情况。国内许多学者对ERCT与PRCT比较分析，认为PRCT更适合辨证论治复杂的中医药临床研究[20-21]，且在中医的疗效评价中更有优势[22]。但国内目前有关实用性RCT的研究较少，ANDREW J VICKERS等[23]将161例偏头痛或紧张性头痛患者随机分为治疗组(接受针灸师个体化针灸治疗)和对照组(接受全科医师常规治疗),治疗12个月后观察头痛积分变化及SF-36健康状况,以评价针灸对慢性头痛的治疗效果。SMELT A F等[24]也采用了实用性RCT对490名偏头痛患者进行了一项研究，在规定患者服用曲坦类药物的基础上，评价全科医师对偏头痛患者积极引导和教育与接受普通护理相比较的临床疗效和干预措施成本获益情况。

2.3真实世界研究(RWS)RWS是一种关注临床效果而非效力的试验研究,与实用性RCT相比，其对研究对象的纳入、排除标准更为宽泛，样本量大小目前尚无明确共识，然而无论样本量大小，其覆盖的范围尽量要广泛，以求更符合临床实际情况；与PRCT相同,RWS亦不设盲法，且不随机，研究者可根据患者实际情况或意愿选择一种干预措施，相比随机分配，更能体现真实的临床效果。因此有学者认为,RWS更适用于新药上市后再评价的风险评估[25]及具有“整体观念、辨证论治”的中医药临床研究[26-27]。目前国内的RWS已经开始逐渐兴起,但有关偏头痛的RWS还有待进一步开展。Krymchantowski和Jevoux对两个中心120名偏头痛患者服用托吡酯或双丙戊酸钠进行了一项前瞻性的真实世界研究,观察药物的预防性治疗效果和不良反应情况。作为一项开放性不设盲法的研究，无论得出什么样的结论都是有限的，但在这种真实世界的研究中还是能反应出托吡酯和双丙戊酸钠对于那些需要预防性治疗的偏头痛患者群有一定的疗效和较好的耐受性，这是该研究得出的结论[28]。

对于偏头痛，在西医严格的诊断标准下，似乎更适合传统的RCT研究,有着严格的内在标准，对于药物疗效的比较更有说服力；但对于中医，偏头痛属于头痛范畴，辨证论治的过程使得干预措施更加复杂，为了保证治疗上外部的一致性，更适合实用性RCT或RWS，通过对足够样本量的干预，以使得研究更加符合临床实际情况，获取更真实的研究结果。

3功能神经影像学研究

3.1功能磁共振研究在偏头痛的发病机制研究中，多数为对颅外神经血管或神经递质的出现障碍等，随着现代影像学技术的发展，研究者们开始关注颅内脑实质的功能改变是否与偏头痛的发病有关，而功能磁共振的发展为偏头痛发病机制的研究开辟了一个新的思路。功能磁共振(fMRI)是一种无创技术，可以实时反映脑功能区受到特定刺激时的活动状态。目前，研究者利用fMRI的各种成像方法、数据分析和统计学方法，对偏头痛发作期或缓解期进行研究，主要包括静息态和任务态的研究。

YU Dahu等[29]采用局部一致性分析方法(ReHo)，即关注同一脑区局部的体素与相邻体素的时间相关性，且不需要事先设定条件和选定特定区域的情况下检测出静息状态下持续活动的脑区与邻近脑区时间序列的同步性程度，观察无先兆偏头痛患者静息状态下局部神经元与相邻神经元之间活动一致性的情况，并发现患者的部分脑区和补充运动区的局部神经元和相邻神经元活动一致性存在差异，提示脑区活动异常。GRIEBE M等[30]采用组块设计分析法，该方法主要是形成了“静息—任务—静息—任务”的组块模式，一般认为任务刺激后短暂时间后即恢复为静息，以此观察刺激后任务相关脑结构的活动变化。本研究对有先兆偏头痛患者进行视觉刺激，6个静息态中穿插5个任务态，扫描结果发现视觉刺激后脑视皮质区的异常活动与健康受试者比有统计学意义，考虑偏头痛患者的视觉先兆与该脑区异常活动有关。另外，该研究还采用了功能经颅多普勒超声(fTCD)技术，观察验证偏头痛视皮质区的变化和功能血管收缩情况及其偏侧性；还有通过嗅觉刺激[31]诱发患者偏头痛发作，采用BOLD成像方法扫描，发现某些脑区和核团信号增高，以证明偏头痛发作与该脑区或核团传导信号有关。因此，在未来对偏头痛的脑区活动和各脑区连接度相关等研究中，功能磁共振以其无创、无辐射等特性将占有越来越重要的地位，对研究者更加系统全面地认识偏头痛具有重大意义。

3.2正电子发射断层扫描术(PET)PET是通过向人体内注入同位素标记的物质(附带正电子)，利用其衰变产生出的正电子与体内负电子发生湮灭效应，探测得到人体内同位素的分布信息，根据人体内各组织对标记物质的亲和能力不同，进行多层断层成像，且不改变其化学结构及生物行为性质，从静态或动态影像了解其病理生理和细胞代谢过程，研究活体的组织器官机能及形态的动态变化。与功能磁共振相比,PET能观察组织器官代谢的生理活动情况，但分辨率不高；而功能磁共振具有无创性、无辐射等优点，且成像清晰，但扫描时间较长。二者各有利弊，研究者可根据研究内容的实际需要选择研究方法。

MANIYAR F H等[32]应用放射性水H215O—PET，对无先兆偏头痛的无痛先兆期静息态和硝酸甘油刺激出现先兆症状后进行扫描，结果发现患者静息态的背外侧丘脑、中脑顶盖区、中脑水管周围灰质及包括颞枕叶和前额在内的多个皮质区均有激活，这些激活区域，特别是丘脑，可以解释许多偏头痛先兆症状和为什么偏头痛多是在稳态被破坏后发作。DENUELLE M等[33]也同样采用H215O—PET，在偏头痛发作时，强光刺激全部视野诱发出畏光症状后，对患者进行扫描，头痛缓解后及间歇期服用舒马曲坦，结果表明在头痛发作时和缓解后，较低的光刺激就能激活视觉皮质，但在偏头痛的间歇期则不能，且发作时视觉皮质的激活程度要强于头痛缓解后，验证了偏头痛伴随的畏光是由于视觉皮质过度敏感导致的。

4结语

偏头痛的发病机制目前尚不清楚，因此其治疗方案也在探索中，关于偏头痛的研究方法更是需要不断探究，本文仅提供了部分关于偏头痛的研究方法，希望能为临床或科研提供一些新思路，以更好地研究偏头痛。

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