新生兒缺氧缺血性腦病相關藥物治療的研究進展

黃文卿，張巍，劉巍巍

(首都醫(yī)科大學附屬北京婦產(chǎn)醫(yī)院新生兒科，北京 100026)

新生兒缺氧缺血性腦病(hypoxic ischemic encep-halopathy，HIE)是指新生兒由于圍生期缺氧導致的急性腦損傷，在臨床上表現(xiàn)出一系列神經(jīng)功能異常，病情嚴重的小兒可留有不同程度神經(jīng)系統(tǒng)后遺癥，不僅影響患兒生活質量，還給患兒家庭帶來沉重負擔。而加強圍生期保健、提高醫(yī)護人員新生兒窒息復蘇技能在一定程度上減少或避免窒息的發(fā)生。但多種因素，如產(chǎn)婦妊娠期高血壓、前置胎盤和胎盤早剝、產(chǎn)鉗助娩、臀位助產(chǎn)、羊水污染、胎兒窘迫、臍帶纏繞、早產(chǎn)等，均能增加新生兒窒息的發(fā)生風險[1]。據(jù)報道，每年有400萬新生兒窒息，其中有許多遭受了嚴重的腦損傷，并出現(xiàn)后遺癥，最常見的為腦癱、癲癇和感覺缺陷[2]。目前，對于HIE尚無成熟有效的治療方法，因此尋找有效的神經(jīng)保護療法極為重要。近年來，亞低溫療法在HIE患兒治療中得到了一定的推廣和應用。除亞低溫外，全面的臨床護理也非常必要，如機械通氣、生理生化指標監(jiān)測、神經(jīng)影像學檢查、癲癇監(jiān)測等[3]。隨著低溫治療的應用，中度HIE患兒的預后得到改善，但對于重度HIE患兒的預后并沒有決定性的改變[4]。因此，為減輕HIE患兒腦損傷程度，探索更多的神經(jīng)保護策略極其重要。近年來，具有神經(jīng)保護作用的藥物在HIE患兒的治療中得到重視，聯(lián)合和輔助藥物治療HIE可能會成為一種趨勢?，F(xiàn)就新生兒HIE相關藥物治療的研究進展予以綜述。

1 HIE的病理生理機制

HIE最主要的病理生理機制為大腦組織缺氧。HIE患兒早期的頭顱核磁主要表現(xiàn)為腦水腫、基底節(jié)及丘腦損傷、蛛網(wǎng)膜下腔出血、腦室內(nèi)或腦實質出血、腦梗死，且HIE越嚴重，顱內(nèi)損傷程度越重[5-6]。缺氧后多種發(fā)病機制交互作用，逐漸導致腦損傷，嚴重時不可逆。缺氧引起的無氧代謝導致ATP的產(chǎn)生減少，繼發(fā)Na+，K+-ATP酶功能障礙，神經(jīng)細胞發(fā)生去極化，細胞內(nèi)水鈉潴留，引起細胞水腫、組織缺血，最終導致腦組織壞死。隨著細胞生物學和動物實驗研究的發(fā)展，目前認為程序性細胞死亡機制介導的細胞凋亡或自噬是HIE的重要退行性病變，這些機制包括氧化應激、興奮毒性、炎癥和幾種不同細胞凋亡通路的激活，進而導致持久有害的神經(jīng)功能缺陷[7]。

2 HIE具有神經(jīng)保護作用的相關藥物治療

2.1促紅細胞生成素(erythropoietin，EPO) EPO是一種人體內(nèi)源性糖蛋白激素，主要由腎臟產(chǎn)生，少量自肝臟產(chǎn)生，可促紅細胞生成。EPO是一種獨特、潛在的神經(jīng)保護劑，它的急性效應(抗炎、抗氧化、抗凋亡)和再生效應(神經(jīng)生成、血管生成和少突膠質細胞生成)對損傷的修復和正常神經(jīng)發(fā)育至關重要[8-9]。近年來，EPO在HIE患兒中的神經(jīng)保護作用受到重視。胱天蛋白酶是一組存在于細胞質中具有類似結構的蛋白酶，與真核細胞凋亡密切相關，參與了細胞的生長、分化與凋亡調(diào)節(jié)。Jeong等[10]利用動物模型研究EPO的神經(jīng)保護作用機制，指出重組人EPO通過胱天蛋白酶依賴機制減少細胞凋亡，發(fā)揮神經(jīng)保護作用，缺氧損傷后胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶的持續(xù)性激活可通過EPO減弱，EPO可通過影響胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶通路調(diào)節(jié)細胞凋亡。Zhu等[11]對167例HIE新生兒進行研究，隨機分為EPO治療組、安慰劑組，隔日一次給予EPO (300～500 U/kg)、安慰劑治療，持續(xù)兩周，第一次注射EPO是在分娩后48 h內(nèi)；結果顯示，與安慰劑組相比，EPO治療組新生兒在18個月時死亡或出現(xiàn)中重度殘疾的可能性更小。Elmahdy等[12]將30例HIE新生兒隨機分為EPO治療組及安慰劑組，結果顯示EPO治療組新生兒的腦電圖背景改善、2周后氧化應激生物標志物減少、6個月齡大時神經(jīng)發(fā)育改善。目前，對于HIE患兒應給予多大劑量的EPO來達到神經(jīng)保護作用尚在研究中。過量的EPO對骨髓造血系統(tǒng)過度刺激，可導致紅細胞增多、血栓形成。Wu等[13]在HIE動物模型的實驗中證實，每次靜脈注射1 000 U/kg 的EPO聯(lián)合亞低溫治療是安全的，其血藥濃度可以達到神經(jīng)保護作用。隨后他們在HIE新生兒中進行了雙盲安慰劑對照試驗，隨機選擇24例接受EPO治療的HIE新生兒及26例服用安慰劑的HIE新生兒，在1、2、3、5和7 d時分別給予1 000 U/kg的EPO及安慰劑，所有嬰兒均有中/重度腦病，并進行了亞低溫治療；頭顱磁共振成像結果顯示，EPO治療組中/重度腦損傷、皮質下?lián)p傷和小腦損傷的發(fā)生率低于安慰劑組，表明高劑量EPO聯(lián)合亞低溫治療HIE可減少腦損傷，且其短期運動能力得到提高[14]。這些研究結果進一步證實了EPO的神經(jīng)保護作用，為EPO減輕HIE患兒腦損傷提供了有力的依據(jù)。因此，EPO有待成為改善HIE患兒腦損傷的輔助治療藥物之一。

2.2褪黑素 褪黑素是松果體分泌的神經(jīng)內(nèi)分泌物質，其合成和分泌受到光強度的調(diào)節(jié)。褪黑素在神經(jīng)膠質正常發(fā)育過程中發(fā)揮重要作用，具有抗凋亡、抗炎、抗氧化作用[15-17]。Xu 等[18]的研究表明，在缺氧缺血性腦損傷新生大鼠模型中，通過蘇木精-伊紅染色和透射電鏡觀察，褪黑素可以減輕大腦及其周圍器官的組織學損傷，減輕腦水腫，缺氧缺血性腦損傷可引起水腫相關蛋白發(fā)生顯著變化，而褪黑素可部分逆轉這些變化，這為褪黑素在神經(jīng)保護方面的作用提供了有力證據(jù)。Aly等[19]在一項隨機對照試驗中對HIE患兒褪黑素治療的臨床療效及神經(jīng)生理后遺癥進行評估，包括30例HIE患兒和15名健康新生兒，其中HIE患兒又被隨機分為亞低溫治療組及褪黑素聯(lián)合亞低溫治療組，褪黑素劑量為10 mg/(kg·d)，持續(xù)給予褪黑素5 d；結果顯示，與健康新生兒相比，HIE患兒的褪黑素、超氧化物歧化酶和一氧化氮水平均升高；與單獨亞低溫治療的HIE患兒相比，褪黑素聯(lián)合亞低溫治療的HIE患兒的褪黑素水平較高，而一氧化氮和超氧化物歧化酶水平降低；定期復查的腦電圖結果顯示，褪黑素聯(lián)合低體溫治療的HIE患兒癲癇發(fā)作較少，頭顱磁共振成像顯示腦白質異常較少，提示早期應用褪黑素治療窒息足月新生兒可以改善腦損傷。這些研究為褪黑素應用于臨床改善HIE患兒腦損傷提供依據(jù)，但關于褪黑素在HIE患兒中的具體用法、用量仍需大量研究探索。

2.3神經(jīng)節(jié)苷脂 研究顯示，神經(jīng)節(jié)苷脂在維持細胞膜完整性和調(diào)節(jié)大腦發(fā)育方面發(fā)揮關鍵作用[20]。孫紅娟[21]將60例HIE患兒隨機分為兩組，其中對照組采用常規(guī)治療，如維持患兒pH值、臟器血流灌注、血糖水在正常范圍內(nèi)，確保通氣順暢、心率及血壓保持正常，降低顱內(nèi)壓，抗驚厥，消除患兒腦干相關癥狀；觀察組在對照組的基礎上使用神經(jīng)節(jié)苷脂治療，結果顯示觀察組的行為神經(jīng)測定評分明顯高于對照組，意識、反射、吸吮能力、肌張力等恢復時間明顯短于對照組，故提出神經(jīng)節(jié)苷脂治療HIE患兒的臨床療效顯著，能有效減輕腦細胞損害，促進腦部功能的修復，縮短癥狀消失時間，提升患兒神經(jīng)功能[21]。目前，神經(jīng)節(jié)苷脂已逐步作為輔助治療藥物在部分HIE患兒中得到應用。Sheng和Li[22]通過Meta分析評價單唾液酸神經(jīng)節(jié)苷脂輔助治療新生兒HIE的效果指出，單唾液酸神經(jīng)節(jié)苷脂輔助治療對改善HIE的神經(jīng)預后有積極作用；然而，與單唾液酸神經(jīng)節(jié)苷脂相關的不良反應在納入的試驗中報道較少，還應進一步評價單唾液酸神經(jīng)節(jié)苷脂的安全性。

2.4枸櫞酸咖啡因 枸櫞酸咖啡因屬于甲基黃嘌呤類藥物，為非選擇性腺苷受體拮抗劑，可透過血腦屏障，通過拮抗腺苷受體發(fā)揮生物學作用。有研究顯示，咖啡因早期應用在未成熟腦組織缺氧缺血性損傷中具有一定的保護作用[23]。缺氧缺血性動物模型實驗結果顯示，咖啡因可減少大腦的神經(jīng)元凋亡，改善大鼠神經(jīng)解剖學損傷及遠期行為學缺陷，進而減輕缺氧缺血所致的腦損傷[24-25]。髓鞘堿性蛋白是髓鞘形成的主要蛋白質，在中樞神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育過程中起重要作用。徐發(fā)林等[26]利用動物模型探索咖啡因的神經(jīng)保護作用機制發(fā)現(xiàn)，缺氧缺血后皮質下白質髓鞘堿性蛋白表達量減少，腦組織腺苷A1受體及其信使RNA表達水平升高，而使用枸櫞酸咖啡因治療后髓鞘堿性蛋白表達增加，腺苷A1受體及其信使RNA表達水平下調(diào)，故認為咖啡因可以通過下調(diào)腺苷受體表達，減輕缺氧缺血后的腦白質損傷。Muhammad等[27]在缺血性腦卒中動物模型中對咖啡因的炎癥調(diào)節(jié)作用進行研究，結果顯示咖啡因可減少缺血性腦損傷，并顯著降低腫瘤壞死因子-α水平，表明咖啡因可能通過調(diào)節(jié)炎癥因子水平發(fā)揮神經(jīng)保護作用。Schmidt等[28-30]對應用咖啡因治療呼吸暫停的早產(chǎn)兒進行了長期隨訪，18月齡時隨訪結果顯示咖啡因治療組的腦癱發(fā)病率及認知延遲率較對照組低，隨訪至5歲時結果顯示咖啡因可能改善運動功能，隨訪至11歲的結果顯示咖啡因治療組發(fā)生運動障礙的風險較安慰劑治療組低。這一結果提示，咖啡因可減少運動障礙，為其神經(jīng)保護作用提供依據(jù)。目前，有關咖啡因對HIE患兒治療效果的臨床研究較少，咖啡因使用時機及其達到神經(jīng)保護作用的劑量尚不明確，需要更深入的研究。

2.5維生素D 維生素D是一種脂溶性維生素，主要功能為調(diào)節(jié)鈣磷代謝，促進腸內(nèi)鈣、磷吸收和骨質鈣化。除了對骨骼礦化的影響外，維生素D也是一種強效的神經(jīng)激素，在大腦中發(fā)現(xiàn)了其合成途徑中的維生素D受體和多種酶[31]，維生素D是正常神經(jīng)發(fā)育的重要組成部分。研究表明，成人維生素D缺乏與缺血性腦卒中的發(fā)展和嚴重程度有關[32]。Gupta 等[33]首次進行了維生素D和鈣對缺血性腦卒中結局影響的隨機對照研究，結果顯示維生素D干預組的生存率高于對照組，且維生素D干預組達到良好治療效果的比例較高。對于HIE患兒這一特殊群體，其體內(nèi)的維生素D水平較低[34]。Mutlu等[35]檢測了HIE患兒及健康新生兒的維生素D、谷胱甘肽過氧化物酶、超氧化物歧化酶及丙二醛水平，結果顯示出生后第1天HIE組患兒的超氧化物歧化酶、丙二醛水平明顯升高，維生素D水平降低；出生后第5天，HIE組患兒的超氧化物歧化酶和谷胱甘肽過氧化物酶水平較對照組顯著升高，維生素D水平顯著降低，表明維生素D具有神經(jīng)保護作用和抗氧化作用。目前研究指出，維生素D的神經(jīng)保護作用機制包括神經(jīng)營養(yǎng)因子作用、鈣通道調(diào)節(jié)、減輕自由基損傷、抑制炎癥細胞因子[36]。因此，補充維生素D有望減輕HIE患兒腦損傷，然而達到神經(jīng)保護作用所需的維生素D劑量及其補充時機尚不明確，仍需大量試驗驗證。目前，美國兒科學會的建議為所有健康的足月嬰兒均應該補充400 IU/d的維生素D[37]。Lowe等[34]的研究顯示，在缺氧缺血性腦損傷患兒中，70%的患兒存在維生素D缺乏，雖然每天補充了400 IU的維生素D，但許多患兒在腦損傷后72 h內(nèi)體內(nèi)維生素D水平持續(xù)下降,提示HIE患兒維生素D的需要量可能較健康足月兒更多。為了更好地了解維生素D改變HIE結局的效果，有必要對新生兒人群進行進一步的臨床研究。

2.6托吡酯 托吡酯是一種天然單糖基右旋果糖硫化物。其可以拮抗α-氨基-3-羥基-5-甲基-4-異唑丙酸/紅藻氨酸谷氨酸受體，抑制神經(jīng)末梢釋放興奮性遞質谷氨酸，谷氨酸介導的神經(jīng)元興奮毒損傷是缺氧缺血性腦損傷的主要發(fā)病機制之一，因此理論上托吡酯被認為對缺氧缺血性腦損傷具有潛在的神經(jīng)保護作用[38]。Filippi等[39]短期的實驗結果和數(shù)據(jù)為探索托吡酯聯(lián)合亞低溫治療可能的神經(jīng)保護作用提供了依據(jù)。之后他們的研究表明，給予HIE患兒托吡酯治療是安全的，且與單獨亞低溫治療的患兒相比，托吡酯聯(lián)合亞低溫治療的HIE患兒癲癇發(fā)生率降低[40]。一項隨機對照多中心雙盲試驗也表明，與單獨亞低溫治療的HIE患兒相比，聯(lián)合托吡酯治療的HIE患兒癲癇發(fā)生率較低[41]。這表明，托吡酯可能降低HIE患兒繼發(fā)性癲癇的發(fā)生率，進而發(fā)揮其神經(jīng)保護作用，對于托吡酯在HIE患兒中的安全用量仍需更多的臨床研究。

2.7中藥 中藥歷史悠久，安全性高，在臨床疾病治療中應用廣泛。有研究指出，部分中藥(黃芪、三七、紅花等)具有神經(jīng)保護作用，可改善HIE患兒臨床癥狀、減少細胞凋亡、降低器官功能障礙發(fā)生率[42-44]。如黃芪含有黃酮類化合物、揮發(fā)油及多糖等各種成分，且具有抗菌、抗病毒、抗過敏等藥理作用[45]。余艾霞和張運歡[42]使用黃芪注射液對100例HIE患兒進行治療發(fā)現(xiàn)，HIE患兒的意識障礙恢復時間、原始反射恢復時間和肌張力恢復時間縮短，神經(jīng)行為評分明顯升高，表明黃芪注射液治療HIE具有較好的臨床療效,可明顯改善HIE癥狀、體征，降低血清神經(jīng)、炎癥及氧化應激因子水平。三七含有多種化學成分，主要有效成分為三七皂苷和人參皂苷類，三七皂苷R1是中藥三七的提取物。王巖[43]通過三七皂苷R1對新生鼠缺血缺氧性腦病的保護作用及其機制的初步研究發(fā)現(xiàn)，在缺血缺氧損傷中，三七皂苷R1一方面通過雌激素受體調(diào)節(jié)內(nèi)質網(wǎng)應激來發(fā)揮對新生大鼠缺氧缺血性腦損傷的保護作用；另一方面，三七皂苷R1能夠抑制1，4，5-三磷酸肌醇受體介導的內(nèi)質網(wǎng)鈣離子釋放，明顯減少缺血缺氧誘導的神經(jīng)元損傷。紅花黃色素是紅花發(fā)揮藥理作用的物質基礎。王曉麗等[44]研究了紅花黃色素對大鼠缺血再灌注損傷的保護作用，指出紅花黃色素通過降低腦組織中的丙二醛、一氧化碳水平，升高血漿超氧化物歧化酶水平而發(fā)揮作用。中藥在神經(jīng)保護方面發(fā)揮作用的有效成分是目前研究的重要方向，今后需進一步探索。

3 小 結

改善HIE患兒的預后，尤其是腦損傷程度嚴重的患兒，是臨床治療中亟須解決的難題。目前，具有神經(jīng)保護作用的相關藥物在動物模型中進行了大量研究，臨床試驗也在進行中，部分藥物已逐步應用于臨床。在廣泛的臨床應用之前，需要進行大型的隨機對照試驗，以證明這些療法的安全性和有效性。對于HIE患兒，最佳的治療方案可能要根據(jù)患兒腦損傷的嚴重程度及全身狀況來制訂。隨著越來越多治療靶點的發(fā)現(xiàn)，期待新的神經(jīng)保護和治療策略在臨床得到廣泛應用。