沙芬酰胺：从癫痫到帕金森，双重机制成治疗新方向

1817年，詹姆斯·帕金森（James Parkinson）在《一篇关于震颤麻痹的论文》（An Essay on the Shaking Palsy）中详细描述了一种被称为“震颤麻痹”的疾病，患者不仅面临无意识的震颤和肌无力，甚至在行走时会不由自主地变为小跑 。两百年过去了，这种后来以他名字命名的疾病——帕金森病（Parkinson's Disease，PD），已经成为全球第二大常见的神经退行性疾病，我国已有超过500万帕金森病患者，占全球帕金森病患者数量约一半。

虽然有了 左旋多巴（L-dopa）这样的“黄金标准”药物，但其局限性亦日益凸显。随着病程进展和长期用药，患者常出现运动波动（如“剂末效应”）和异动症，且非运动症状（如认知障碍、疼痛）往往缺乏有效干预手段。因此，开发能够兼顾多巴胺能与非多巴胺能通路，且具有潜在神经保护作用的新型药物，成为神经药理学研究的重点方向。

今天我们要讲述的就是——沙芬酰胺（Safinamide）。沙芬酰胺作为一种具有双重作用机制的新型α-氨基酰胺衍生物，其研发历程展现了从抗癫痫药物筛选到抗帕金森病药物开发的转化医学逻辑。本文将详细回顾 沙芬酰胺 的发现过程、构效关系研究、独特的作用机制及其临床应用价值。

一、药物发现：从米拉醋胺到沙芬酰胺的演进

药物研发往往充满了偶然。沙芬酰胺 的故事始于一个叫做 米拉醋胺（Milacemide）的化合物。米拉醋胺 的化学结构相对简单，是一种乙酰胺衍生物（2-n-戊氨基乙酰胺）。

米拉醋胺 最初被设计为抗癫痫药物，它在某些特定的癫痫模型（如荷包牡丹碱诱导的癫痫）中表现出色，但在其他模型中却效果平平 。更有趣的是，米拉醋胺 是大脑中单胺氧化酶B（MAO-B）的底物，它会被代谢成甘氨酸——一种抑制性神经递质。科学家们原本寄希望于它能成为一种治疗癫痫的重磅炸弹，但临床试验结果令人失望。我在摩熵医药数据库中回溯该项目历史时发现，米拉醋胺 的开发因疗效未达预期而在当时被迫终止。

截图来源：摩熵医药-全球药物研发数据库

尽管 米拉醋胺 作为药物失败了，但它留下的生化线索却引起了埃尔巴公司药物化学家保罗·皮瓦内罗（Paolo Pevarello）及其团队的浓厚兴趣。他们注意到，米拉醋胺 虽然抗惊厥效果不佳，但它确实是MAO-B的底物，且其分子骨架具有良好的代谢稳定性。这引发了一个关键的科学问题：是否可以通过修饰这个分子骨架，切断其生成甘氨酸的代谢路径，转而强化其自身的神经调节活性？

为了回答这个问题，研究团队启动了一项庞大的构效关系（SAR）研究计划。他们不再将目标局限于寻找甘氨酸的前体，而是试图合成一类全新的α-氨基酰胺衍生物。

这项化学工程主要围绕分子的三个核心区域进行改造：

1. 氨基末端：研究人员移除了 米拉醋胺 原有的戊基链，尝试引入更复杂的基团，以改变分子的亲脂性和受体结合能力。

2. 芳香环区域：他们引入了苄基结构，并在芳环的不同位置尝试添加卤素（如氯、氟）或烷氧基取代基。这被证明是决定活性的关键步骤。

3. 连接臂：调整两个芳香环之间的距离和连接方式，以优化分子在靶点口袋中的空间构象。

在合成了数百个化合物并进行了艰苦的筛选后，规律逐渐浮出水面。数据显示，保留苄基仲氨基结构对于保持活性至关重要，而引入大的亲脂性基团（特别是苄氧基）能显著提升抗惊厥效力。更重要的是，研究人员发现，这些新分子的抗癫痫活性与甘氨酸的生成毫无关系，也与单纯的MAO抑制作用不完全平行。这意味着，他们可能触碰到了一个新的作用机制。

在众多衍生物中，代号为PNU-151774E的分子脱颖而出。它的化学名称是(S)-2-[[(3-氟苄基)氧基]苄基]氨基]丙酰胺甲磺酸盐，即后来的 沙芬酰胺（Safinamide）。

沙芬酰胺 的结构优化可谓是神来之笔：

•氟原子的引入：在远端苯环的间位（3-位）引入一个氟原子。这一微小的改动极大地提高了分子的代谢稳定性，并增强了其穿透血脑屏障的能力。相比于氯代衍生物，氟代衍生物通常具有更佳的药代动力学性质。

•手性的选择：研究团队特意分离并测试了(R)-对映体和(S)-对映体。虽然两者在抗惊厥活性上差异不大，但(S)-对映体在安全性方面表现更优，引发行为毒性的剂量远高于(R)-对映体，因此被选为候选药物。

•双重特性的显现：最令人兴奋的是，沙芬酰胺 不仅展现出了强大的电压依赖性钠通道阻滞能力（这是其抗癫痫活性的基础），还被意外发现是一个极其强效且高度选择性的MAO-B抑制剂。

这种独特的“一石二鸟”特性——既能通过抑制MAO-B提升多巴胺水平，又能通过离子通道调节抑制谷氨酸释放——让研究人员意识到，这个本为癫痫设计的分子，可能是帕金森病治疗领域梦寐以求的“圣杯”。于是，研发方向发生了战略性转折，沙芬酰胺 正式踏上了抗帕金森病的征途。

二、药理学机制：双重靶点

与传统单靶点药物不同，沙芬酰胺 具有高度差异化的多模式作用机制，这为其在PD治疗中的广泛应用奠定了理论基础。

1. 高选择性、可逆的MAO-B抑制

沙在帕金森病的早期和中期，治疗的核心目标是维持纹状体内多巴胺的浓度。单胺氧化酶B（MAO-B）是负责降解突触间隙多巴胺的关键酶。

•极致的选择性

沙芬酰胺 对MAO-B表现出了惊人的选择性。体外实验数据显示，它抑制MAO-B的能力是抑制MAO-A（主要负责代谢5-羟色胺和去甲肾上腺素）的1000至5000倍。这种高选择性至关重要，因为它从根本上避免了非选择性MAO抑制剂常见的“奶酪效应”。患者在服用 沙芬酰胺 时，无需像服用老一代药物那样严格限制富含酪胺的食物（如陈年奶酪、红酒），极大地提高了患者的生活质量和依从性。

•可逆性的优势

与 司来吉兰（Selegiline）和 雷沙吉兰（Rasagiline）等不可逆的“自杀性”抑制剂不同，沙芬酰胺 是一种可逆性抑制剂。不可逆抑制剂会与酶形成共价键，永久性地破坏酶的活性，机体必须合成新的酶蛋白才能恢复功能，这一过程可能需要数周。而 沙芬酰胺 与MAO-B的结合是动态平衡的，一旦停药，酶活性可在数小时至一天内恢复。这种特性赋予了临床医生极大的灵活性，特别是在需要紧急手术或调整药物方案时，安全性更高。

2. 离子通道阻滞与非多巴胺能调节

这是 沙芬酰胺 区别于其他MAO-B抑制剂的核心特征。

•钠通道阻滞

电生理研究证实，沙芬酰胺 呈状态依赖性地阻断电压门控钠通道，优先结合于失活态通道。这意味着它能选择性地抑制病理状态下的高频神经元放电，而不影响正常的低频生理放电。

•谷氨酸释放抑制

通过调节N型钙通道，沙芬酰胺 能有效抑制突触前膜兴奋性氨基酸（谷氨酸）的过度释放。鉴于谷氨酸兴奋性毒性在PD神经退行性变及异动症发生中的关键作用，这一机制提示沙芬酰胺可能具有神经保护及抗异动症的潜力。

沙芬酰胺在神经系统疾病中的多种作用（doi:10.1016/j.brainresbull.2020.12.01）

三、临床前及临床评价

在进入人体试验之前，沙芬酰胺 在动物模型中经历了一系列严苛的测试，这些数据为其独特的双重机制提供了坚实的生物学证据。

1. 抗癫痫谱系的确认

鉴于其身世，沙芬酰胺 首先在啮齿类动物的癫痫模型中证明了自己。在最大电击（MES）模型中，沙芬酰胺 通过口服和腹腔注射均显示出强效的抗惊厥作用，其ED50值与 苯妥英钠、卡马西平 等经典药物相当甚至更优。更重要的是，它对化学诱导的癫痫（如荷包牡丹碱、苦味毒素诱导）也有效，这表明其作用机制不同于单纯的GABA能药物，印证了其钠通道阻滞剂的属性。

2. 帕金森病模型的全面胜利

在确认了MAO-B抑制活性后，研究重心转移到了帕金森病模型上。

•MPTP模型（小鼠与灵长类）：MPTP是一种能够选择性破坏多巴胺神经元的毒素。在MPTP处理的小鼠和猕猴中，沙芬酰胺 被证明能够显著增强左旋多巴的疗效。数据显示，当给予阈下剂量（原本无效的低剂量）的 左旋多巴 时，如果联用 沙芬酰胺，动物的运动功能得到了完全恢复。这证明了其“多巴胺节省”（Dopamine-sparing）效应。

•6-OHDA大鼠模型：这是经典的单侧损毁模型。注射6-羟基多巴胺（6-OHDA）的大鼠在接受左旋多巴治疗时会产生向健侧的旋转行为。长期使用 左旋多巴 会导致旋转持续时间缩短（模拟“剂末效应”）。沙芬酰胺 不仅延长了 左旋多巴 的起效时间，还有效减少了与异动症相关的异常行为模式。

•微透析技术的直接证据：研究人员利用脑微透析技术，直接测量了帕金森病模型大鼠纹状体和黑质区域的神经递质水平。结果令人振奋：沙芬酰胺 在给药后，不仅使得突触间隙的多巴胺水平显著上升，而且显著降低了由刺激诱发的谷氨酸水平升高。这是其“非多巴胺能机制”在活体动物中的直接证据。

这些扎实的临床前数据，不仅确认了 沙芬酰胺 的安全性和有效性，更描绘出了一幅清晰的药理学图谱，为随后的临床试验设计指明了方向：它不仅仅是一个MAO-B抑制剂，更是一个能够调节谷氨酸网络的神经稳定剂。

四、临床开发征程：循证医学的里程碑

沙芬酰胺 的临床开发计划宏大而严谨，涵盖了从早期到晚期各个阶段的帕金森病患者。通过一系列代号为016、018、SETTLE和MOTION的大型多中心临床试验，沙芬酰胺 逐步确立了其在帕金森病治疗版图中的地位。

沙芬酰胺全球临床试验

图源：摩熵医药数据库

1. 早期帕金森病的探索（MOTION研究）

虽然最终获批的主要适应症是晚期PD，但 沙芬酰胺 在早期PD中的探索同样具有科学价值。

研究设计：MOTION研究是一项为期24周的双盲、安慰剂对照试验，旨在评估 沙芬酰胺（50mg和100mg）作为单一多巴胺受体激动剂（如罗匹尼罗、普拉克索）的辅助治疗，对早期帕金森病患者的疗效。

结果分析：结果显示，沙芬酰胺100mg组在统一帕金森病评定量表（UPDRS）第三部分（运动检查）评分上优于安慰剂组。虽然部分主要终点在统计学上仅达到边缘显著，但帕金森病生活质量问卷（PDQ-39）的改善表明患者的主观感受得到了提升。

深层洞察：早期PD患者大脑的代偿机制尚存，谷氨酸系统的失衡尚不严重。因此，沙芬酰胺 在这个阶段主要发挥的是MAO-B抑制作用。其抗谷氨酸的“重武器”在早期可能显得英雄无用武之地，这解释了为何其在晚期波动型患者中的效果更为惊艳。

2. 晚期帕金森病的关键战役（016号与SETTLE研究）

沙芬酰胺 真正的舞台在于那些正在经历“剂末效应”折磨的中晚期患者。在这些患者中，单纯增加左旋多巴剂量往往会导致难以忍受的异动症。

016号研究及其扩展研究（018号）

•研究背景：这是一项针对接受左旋多巴治疗但仍有运动波动（每天“关”期超过1.5小时）的患者的III期临床试验。

•关键数据：经过6个月的治疗，沙芬酰胺组（50mg和100mg）患者的每日平均“开”期（ON time）增加了约0.55至0.6小时，且这种增加是没有伴随烦人异动症的高质量“开”期。与此同时，每日“关”期（OFF time）显著减少。

•长期疗效（018号研究）：随后进行的为期18个月的扩展研究（总计2年）表明，这种获益并非昙花一现，而是能够长期维持。更令人瞩目的是，事后分析发现，在基线时就有中重度异动症的患者亚组中，使用沙芬酰胺100mg治疗后，其异动症评分（DRS）竟然出现了统计学显著的下降。

•临床意义：这在抗帕金森药物中极为罕见。通常，增加多巴胺能药物会加重异动症，而沙芬酰胺却在改善运动功能的同时，并未恶化甚至改善了异动症，这强有力地佐证了其抗谷氨酸机制的临床价值。

SETTLE研究：全球数据的拼图

•全球视野：SETTLE研究是一项国际多中心、随机、双盲、安慰剂对照试验，进一步验证了 沙芬酰胺 在更广泛人群中的疗效。

•结果复现：结果与016号研究高度一致。沙芬酰胺 组的“开”期平均增加了0.96小时，UPDRS III评分显著改善（-3.4分 vs 安慰剂 -1.8分）。

•图表解析：如果我们将SETTLE研究的数据可视化，可以看到 沙芬酰胺 组的疗效曲线在治疗初期就与安慰剂组分离，并一直保持优势到第24周。这表明其起效迅速且疗效持久。

3. 认知与生活质量的改善

除了硬性的运动指标，临床试验还关注了患者的非运动症状。在多项研究中，沙芬酰胺 组患者在PDQ-39（帕金森病生活质量问卷）的总分及情感健康、身体不适等维度上均有显著改善。一些探索性分析还提示，沙芬酰胺 可能对执行功能和工作记忆有积极影响，这可能与其调节皮层谷氨酸传递有关。

五、真实世界研究：超越试验室的验证

随机对照试验（RCT）是药物上市的金标准，但真实世界证据（RWE）才是检验药物在复杂临床实践中表现的试金石。SYNAPSES研究正是为此而来。

1. SYNAPSES研究：全景扫描

•规模与人群：这是一项覆盖欧洲六国、纳入超过1600名患者的大型观察性研究。与严格筛选的RCT不同，SYNAPSES纳入了大量通常被排除在外的患者：75岁以上的高龄患者、伴有精神疾病的患者、以及合并多种慢性病的患者。这代表了医生在门诊中真实面对的帕金森病人群。

•核心发现：

安全性验证： 即便在这些脆弱人群中，沙芬酰胺并未表现出新的安全信号。其不良反应发生率与RCT研究一致，证明了其优异的耐受性。

疗效确认： 真实世界中的运动波动改善情况与临床试验高度吻合。约40%以上的患者在UPDRS评分上获得了临床显著改善。

2. 捕捉非运动症状的改善

SYNAPSES研究及其他观察性研究还捕捉到了 沙芬酰胺 对非运动症状（NMS）的潜在益处，这些往往是RCT容易忽略的“次要终点”。

•疼痛缓解：帕金森病患者常遭受不明原因的疼痛。数据显示，沙芬酰胺 能显著改善肌肉骨骼疼痛和波动相关的疼痛。机制可能涉及其对脊髓背角谷氨酸传递的抑制以及对痛觉传导通路的调节。

•改善抑郁与快感缺失：通过抑制MAO-B，沙芬酰胺 增加了突触间隙的多巴胺，这不仅改善运动，也强化了大脑的奖赏回路。观察性数据显示，患者的GRID-HAMD（抑郁量表）评分和淡漠症状有所减轻。

•睡眠质量：部分研究指出，沙芬酰胺 能改善患者的主观睡眠质量，减少日间嗜睡。这可能与其对夜间运动症状的控制以及对觉醒系统的调节有关。

沙芬酰胺对帕金森病患者生活质量的影响

六、安全性、耐受性与药代动力学

在慢性病的长期管理中，药物的安全性往往比疗效更为关键。沙芬酰胺 在此方面交出了一份令人满意的答卷。

1. 药代动力学（PK）：优异的成药性

•吸收迅速：口服后吸收极快，达峰时间（Tmax）仅需2-4小时。生物利用度高达95%，意味着药物几乎全部被身体利用。

•线性动力学：剂量与血药浓度成正比。这使得医生在调整剂量时非常有底气，无需担心非线性的蓄积风险。

•不受饮食影响：这是一个巨大的临床优势。左旋多巴 需要空腹服用以避免蛋白竞争，而 沙芬酰胺 可以随时服用，不受进食影响，极大地提高了患者的便利性。

2. 代谢与药物相互作用（DDI）

•独特的代谢路径：沙芬酰胺 主要通过非微粒体酰胺酶代谢为无活性的 沙芬酰胺酸 ，其次才是通过CYP3A4进行微弱的代谢。

•极低的DDI风险：由于它不依赖细胞色素P450酶系（CYP450）进行主要代谢，也不强烈抑制或诱导这些酶，因此它与高血压药、他汀类药物、抗抑郁药等老年人常用药物发生相互作用的概率极低。这对于往往身患多种疾病的老年帕金森患者来说，是一个巨大的安全保障。

3. 不良反应谱

在汇总的安全性分析中，沙芬酰胺 最常见的不良反应包括恶心、头晕、失眠和直立性低血压，但发生率与安慰剂组差异很小。

•眼部安全性：在早期的动物毒理实验中，曾观察到大鼠视网膜病变。为此，临床试验进行了长达2年的严格眼科监测。结果显示，在人类患者中未发现任何视网膜退化或眼科异常，彻底排除了这一顾虑。

•无饮食限制：由于对MAO-B的高选择性，患者在治疗剂量下无需担心摄入酪胺引起的高血压危象，无需忌口。

西班牙患者接受沙芬酰胺治疗12个月后，按年龄、合并症和精神状况划分的不良反应百分比

七、结语

沙芬酰胺 的成功研发，是基于对疾病病理生理学深入理解基础上的理性药物设计典范。它从早期的抗癫痫研究中从头再来，最终确立了其在帕金森病治疗领域独特的“多巴胺能+非多巴胺能”双重调节地位。

作为一种已在欧美获批上市的创新药物，沙芬酰胺 不仅为中晚期PD患者提供了一种有效控制运动波动的新选择，其独特的离子通道调节作用也为未来探索其在神经保护及其他神经精神疾病中的应用留下了广阔的想象空间。